城市污水污泥处置方式的温室气体排放比较分析

针对我国现在主流的城市污水污泥处置方法:填埋,焚烧,堆肥。用IPCC中推荐的方法和缺省值,对处置过程中产生的温室气体的直接排放、间接排放和替代排放做了计算和分析。填埋过程计算排放的温室气体有CH4,焚烧过程计算排放的有温室气体CO2和N2O,堆肥过程计算的排放的有温室气体CO2和N2O,最终比较的结果都折算成CO2的排放。结果表明,污泥填埋、焚烧、堆肥所产生的CO2的净排放量分别为695.847 kg CO2/t、443.643 kg CO2/t、511.817 kgCO2/t。由于考虑了堆肥以后的有机肥利用,从减排以及污泥资源化的角度分析,得出堆肥是相对好的污泥处置方式。     

基于生物表面活性剂的柴油微乳体系构建与性能研究

以生物表面活性剂鼠李糖脂（RL）为表面活性剂，中长碳链正构醇（正丁醇、正戊醇、正己醇、正庚醇及正辛醇）为助表面活性剂，采用滴定法制备RL／柴油／正构醇／水柴油微乳体系，并考察了表面活性剂用量（Km）、助表面活性剂醇的种类及用量（δas）及离子强度对柴油微乳体系最大增溶水量（Wo）的影响，并对不同条件下获得的柴油微乳体系的运动粘度（μ）和表面张力（γ）进行了表征。通过荧光法测得RL在柴油中的临界胶束浓度CMC为7g／L。当生物表面活性剂与柴油的质量比Km为0．02，助表面活性剂选用正庚醇且醇与表面活性剂的质量比δgs为0．1，NaOH溶液质量分数为0．06％时，柴油微乳体系的肛和T较低，形。最大，性能较佳。     

优势菌种浸取电解锰渣中锰的影响因素研究

采用电解锰废渣中分离出的一种锰抗性强的微生物Fusarium sp.浸取电解锰渣中的锰。研究了不同矿浆浓度、微生物生长活动、锰渣和培养基等对锰浸取效率的影响。结果表明,接种体积比为2%（v/v）时,矿浆浓度（m/v）对锰浸取效率影响显著,矿浆浓度过低（〈2%）或者过高（〉10%）对锰浸取效率都有不利影响。矿浆浓度为10%时锰浸取效率最高,达80%以上;微生物的生长活动对浸取过程有显著的影响;而锰渣的存在则能在一定程度上影响溶液的pH,进而影响锰浸取效率;培养基对锰浸取效率的贡献达50%左右。     

稻草的水热碳化研究

利用水热碳化技术,在1 000 mL的反应釜中,考察了反应温度和停留时间对于稻草水热碳化的影响。结果表明,稻草碳化得到的气相产物主要为CO2、液相产物主要为乙酸和葡萄糖。随着反应温度和停留时间的提高,CO2、乙酸的产率以及生物炭(固相产物)的能量密度呈上升趋势,而生物炭的产率则呈现相反的趋势。在低温条件下(200℃左右),可获得较高葡萄糖产率。生物炭的吸水性实验表明,在反应温度为260℃,停留时间为1 h的条件下,生物炭的产率达到稳定。扫描电镜分析结果说明,经过碳化后的稻草整体呈现碎片状态,并伴有大量蜂窝状结构。     

外加酶强化剩余污泥微生物燃料电池产电特性的研究

以剩余污泥作为接种液和基质,探讨了外加酶(中性蛋白酶、α-淀粉酶)强化单室型剩余污泥微生物燃料电池产电效率的可行性,研究了酶投加量对微生物燃料电池的产电特性及剩余污泥减量的影响.结果表明,在相同条件下,实验组产生的最大功率密度远远高于对照组;当酶的总投加量为10 mg.g-1时,最大输出功率密度及污泥水解效率达到最大,即中性蛋白酶组的最大功率密度、库仑效率、TCOD去除率、TSS去除率、VSS去除率分别为507 mW.m-2、3.98%、88.31%、83.18%、89.03%,而α-淀粉酶组则分别为700 mW.m-2、5.11%、94.09%、98.02%、98.80%.本实验采用向剩余污泥中投加酶的方法,成功增强了微生物燃料电池的产电效率,同时对剩余污泥有效地进行了处理,为微生物燃料电池的实际应用提供了新途径.     

木素过氧化物酶的逆胶束纯化研究

采用一种新型的逆胶束体系对木素过氧化物酶(LiP)进行了纯化.在此逆胶束体系中,以鼠李糖脂(RL,一种阴离子生物表面活性剂)作为表面活性剂,异辛烷和正己醇分别作为非极性有机溶剂和助表面活性剂(体积比为1:1),分别考察了RL浓度、振荡时间及水相的离子强度和pH值等因素对LiP的前萃取和后萃取过程的影响.结果表明,在前萃过程中,水相的最佳pH值为3.0,RL和KCl的最适浓度分别为2.75mmol/L和0.04mol/L,振荡时间以30min为最佳(200r/min);在后萃过程中,水相的最佳pH值为6.0,KCl的最适浓度为0.5mol/L.在上述最佳条件下,LiP的酶活回收率(AR)和纯化倍数(PF)分别高达93%, 2.9倍.电泳分析结果进一步证实LiP的纯化效果较佳.     

基于能源结构的IGT模型对CO2排放量的研究

将能源结构指标Es引入到IGT模型中,并用模糊矩阵对Es进行计算,同时,采用马尔可夫模型对湖南省能源结构进行预测,结果显示:到2020年,湖南省煤、石油、天然气、水电在一次能源消费中的占比为:54.75%:10.75%:2.75%:26.24%;在此能源结构的基础上,用基于能源结构的IGT模型对湖南省CO2排放量进行预测,预测结果显示:2020年湖南省CO2排放量为48 787.23万吨,是2010年的1.51倍,但其单位GDP的CO2排放量仅为1.19吨/万元,比2010年下降41.6%;2020年因能源结构优化而减排的CO2量为7 049.79万吨,占当年CO2排放总量的14.45%。此外,当湖南省单位GDP年均节能率达到7.8%左右时,其CO2排放量将维持2010年的水平不变,从而实现经济增长和CO2排放量的脱钩。     

不同反胶束体系萃取纤维素酶的条件优化对比研究

采用3种不同的表面活性剂双(2-乙基己基)磺基琥珀酸钠AOT、十六烷基三甲基溴化铵CTAB及鼠李糖脂RL)溶于正己醇/异辛烷相构建不同的反胶束体系,并对比研究了不同反胶束体系萃取纤维素酶的优化条件.分别探讨了水相pH值、表面活性剂浓度、离子强度和离子种类对纤维素酶萃取效率的影响.实验结果如下:在实验条件下,AOT、CTAB和RL 3种反胶束体系水相最佳pH值分别为3.0、8.0和3.0;表面活性剂最佳浓度依次为:AOT 23.7mmol/L、CTAB 15mmol/L和RL 2.75mmol/L;水相中NaCl浓度会影响纤维素酶的萃取率,3种表面活性剂构建的反胶束体系萃取纤维素酶的萃取率均随着盐离子浓度的增大而降低;水相中离子种类也会影响纤维素酶的萃取率.比较不同反胶束体系在最佳条件下萃取纤维素酶的最佳萃取率:CTAB>AOT>RL.     

生物表面活性剂逆胶束中漆酶催化性能的研究

对一种新型生物表面活性剂逆胶束中漆酶的催化性能进行了研究.以鼠李糖脂(RL,阴离子生物表面活性剂)为表面活性剂,异辛烷和正己醇为溶剂和助表面活性剂,构建逆胶束,分别考察了有机相组成、RL浓度、逆胶束体系含水率W0、缓冲溶液酸碱度及盐浓度等因素对该逆胶束体系中漆酶催化性能的影响.结果表明,当逆胶束有机相正己醇/异辛烷体积比为1:1.8,RL浓度为13mmol/L,体系含水率W0为42,缓冲溶液pH5.0,KCl浓度为10mmol/L时,该体系中漆酶具有较好的活性及稳定性.对比试验显示,与化学表面活性剂AOT逆胶束相比,RL逆胶束能使漆酶表现出较高的活性及稳定性,说明与传统化学表面活性剂相比生物表面活性剂在构建逆胶束酶体系上的具有一定的优越性.     

正反胶束体系中木素过氧化物催化氧化藜芦醇条件优化

对比研究了单鼠李糖脂(RL)构建的反胶束和胶束体系中木素过氧化物酶(Lip)催化氧化藜芦醇(VA)的各主要影响因素,同时探讨了疏水性底物VA在非均相反胶束介质中的分区系数.结果表明:在30℃下,在RL/异辛烷-正己醇(V:V,1:1)/水反胶束体系中,Lip能保持较高活性的最佳介质条件是:pH=3.8,[RL]=10mmol/L,w0=15.0,[H2O2]=74μmol/L,这不同于RL胶束介质中的最佳催化条件: pH=3.4, [RL]=0.012mmol/L, [H2O2]=2.45mmol/L.在最佳催化条件下,Lip的半衰期达40h,催化活力是胶束水相中的2.86倍.根据两相模型及相应的动力学方法计算得出VA主要增溶于反胶束拟相中,其在反胶束拟相和有机相间的分区系数为70.4.分区系数的确定对于进一步讨论RL反胶束体系中Lip催化氧化VA的动力学机制而言具有重要意义.