湿地土壤活性有机碳研究进展

本研究对湿地土壤活性有机碳的生物地球化学循环过程、测量方法、影响因素进行系统梳理,并从研究的不足之处提出了未来的研究方向,主要结论包括：(1)湿地土壤活性有机碳的研究还相对较少,对于活性炭的测量还不是那么全面,应该按照活性炭分组逐级进行,对于同一湿地进行深入分析。(2)国内外关于湿地土壤活性有机碳的研究主要集中在滨海湿地,对于高寒和干旱区湿地的研究还相对较少,应加强干旱、高寒区湿地土壤活性有机碳的研究,填补湿地研究的不足。(3)对于湿地土壤活性有机碳的研究多采用室内模拟配演实验,应该在实验地建立湿地土壤活性有机碳长期观测点,以便能够观测到最真实状态下湿地土壤活性有机碳的变化。     

油污染场地土壤热解终温试验研究

目前,含油污染场地土壤处理中对终温影响的研究不够。采用固定反应床对该类污染土壤进行热解处理终温模拟试验。在升温速率、终温时间及真空度(20℃/min、30 min和70 k Pa)不变的条件下,考察了不同热解终温下热解残渣的含油率,并利用GC-MS对不同热解温度下含油土壤热解油进行了分析。结果表明:随热解终温不断提高,各试验土壤样品热解残渣的含油率均逐渐降低,0~260℃范围内热解残渣的含油率下降最快,其中260℃下热解速率分别为2.93mg/min、1.99 mg/min、1.57 mg/min、1.39 mg/min、1.15 mg/min,之后下降速率减缓,到300℃后基本保持不变;含油土壤最宜热解终温为260℃,此时含油土壤中石油烃质量比低于3 000 mg/kg(初始质量比为17 438~42 656 mg/kg);热解油中高分子碳氢化合物含量随热解终温不断提高而逐渐升高。     

城市生活垃圾的热解产气特性

以城市生活垃圾中的可燃组分为实际物料,在外热式固定床热解实验台上,通过对比不同物料在不同加热温度的情况,研究了垃圾热解的产气特性,对影响产气特性的因素进行了探讨.     

生物炭对有机废物好氧堆肥化过程的影响研究进展

生物炭是生物质在高温缺氧条件下热解产生的含碳丰富、高度芳香化的固体物质,具有比表面积大、孔隙率高、富含表面官能团、稳定性强等特点。生物炭具有的良好理化性质,应用于有机废物好氧堆肥,能有效改善堆肥环境条件,缩短堆肥周期,提高堆肥品质,从而受到越来越多的关注。综述了生物炭对有机废物堆肥化过程的影响,着重介绍了生物炭对堆肥理化性质、氮素损失、温室气体排放、微生物活性和堆肥品质影响的研究进展,提出未来应重点关注生物炭与堆肥过程的相关性、生物炭对微生物的作用机理、生物炭对堆肥及环境的长期效应等几方面,以促进生物炭在有机废物好氧堆肥中的应用。     

土壤中HCHs热解吸动力学研究

采集北京某农药厂旧址的农药污染土壤,对土壤中六六六(HCHs)的热解吸修复温度进行优化选择,研究了HCHs的热解吸动力学以及土壤含水率对热解吸修复效果的影响。结果表明,热解吸修复技术可有效去除土壤中的HCHs,在310℃时土壤中∑HCHs的去除率达到97.77%,且此时土壤中的∑HCHs质量比(0.93 mg/kg)低于我国《展览会用地土壤环境质量评价标准》,然后继续升高温度,去除率的变化不明显。土壤中∑HCHs的热解吸动力学过程符合二级动力学方程(R2=0.976),热解吸过程受土壤中∑HCHs质量比的影响较大,即随时间增加,热解吸速率会迅速降低。土壤水分对热解吸效果有一定的影响,特别是当土壤含水率超过16%时,β-HCH、γ-HCH、δ-HCH的去除率明显降低,而对α-HCH的影响较小。     

城市垃圾热解技术探讨

本文在概述了中国城市垃圾处理现状、介绍了现有城市垃圾处理技术,对各种热解工艺进行了简要的评述,提出了一种先进的垃圾热解熔融新工艺,并对该工艺的特点、先进性和经济性等问题进行了分析和介绍。     

城市有机混合垃圾的蚯蚓堆制处理试验研究

为了探讨加速城市生活垃圾的堆制处理及其资源化利用的有效措施,以采自南京市水阁有机废弃物填埋场的垃圾为代表,加入秸秆或牛粪,调节m(C)/m(N)和水分含量,预堆制15 d后,接种赤子爱胜蚓(Eisenia foetida)进行室内堆制处理.结果表明:30%牛粪+70%新鲜有机混合垃圾处理(NH处理)和20%秸秆+80%新鲜有机混合垃圾堆制处理(JH处理)的赤子爱胜蚓总体生长良好.蚯蚓堆制处理显著降低了有机混合垃圾堆制残留物干重,其中NH处理减少得最多.蚯蚓的接种显著降低了新鲜有机混合垃圾(HL)、堆制腐熟有机混合垃圾(DL)和JH处理的有机碳和全氮质量,提高了NH处理的有机碳和全氮质量.研究表明:城市有机混合垃圾在加入牛粪的基础上接种蚯蚓,其堆制效果较好,是处理有机混合垃圾的有效措施.     

污水污泥热解试验研究

研究了热解终温对污水污泥热解产物产率的影响,对污泥热解油中的轻质组分进行了分析,并初步探讨了污泥热解残渣的基本性质.研究表明,热解终温为450～500℃时,液相产物产率较高,随着热解终温的升高,热解残渣减少的趋势与液相产物增加的趋势相似;450℃时得到的污泥热解油的轻质组分中主要含有烷烃类、烯烃类、腈类、含氮杂环化合物和单环芳香烃等;随着热解终温的升高,残渣表面越来越松散和粗糙;450℃时得到的热解残渣孔容积最大,而500℃时得到的残渣微孔最为发达,比表面积值最高.     

大气中二次有机气溶胶估算方法研究进展

大气中二次有机气溶胶产生于光化学反应或挥发性及半挥发性有机物的气-粒转化,目前没有直接测定二次有机气溶胶的方法,一般采用间接方法估算二次有机气溶胶的贡献.通过分析对比各种二次有机气溶胶估算方法的优缺点及应用条件,认为EC示踪法操作简单,参数容易获得,但参数的不确定性高; 化学迁移模型法能详细反映二次有机气溶胶形成情况,但所需参数不易获得; 有机物受体模型示踪法,不需要模拟复杂的情况,但难于保证成分谱的准确性及可靠性.因此,在选择估算方法时应充分考虑到各种方法的局限性及适用范围,将试验观测与环境空气质量模型联合用于二次有机气溶胶估算应成为今后重要的发展方向.     

废胶粉的热重实验及与神华煤粉热解的比较

应用热重(TG)和微商热重(DTG)对废轮胎胶粉(74～250 μm)的热解特性进行研究,并与神华煤粉的热解做了对比.实验的加热速率分别为10 ℃/min、20 ℃/min和40 ℃/min,加热的初始温度为室温,终止温度为600 ℃或800 ℃,气氛为N2,流量为20 mL/min.结果表明,废轮胎胶粉的热解主要失重区可以分为3个阶段: 第1个阶段主要是少量水分和焦油的析出,以及增塑剂和其他一些有机助剂的热分解; 第2个阶段主要是天然橡胶的热分解; 第3个阶段则主要是合成橡胶的热分解.废轮胎胶粉的热解过程随升温速率的增加而向高温方向移动.随着升温速率的升高,热解特性指数越来越大,表明其挥发分析出特性越来越好,即升温速率的提高有利于废轮胎的热解反应进行.粒径在小于1 mm时,热解特性受粒径影响很小.比较发现,废轮胎胶粉热解的初始温度比煤粉低,热解温度范围比煤粉小,热解开始阶段的波动比煤粉轻微,热解的最大失重率比煤粉的大,热解挥发分析出特性更好.     

小城镇固体废弃物处理调查研究

我国小城镇固体废弃物污染问题日趋严重,从小城镇实际情况出发,提出切实可行的固体废弃物处理办法和技术是当务之急.本文采用典型调查的方式,对我国7个典型小城镇进行实地调查,总结出了我国小城镇固体废弃物的特点,固体废弃物处理现状以及固体废弃物处理方面的规划,指出了我国小城镇在固体废弃物处理方面存在的问题,并就如何改善小城镇固体废弃物处理提出了建议.调查结果为小城镇固体废弃物的处理办法和技术研究提供了依据.     

城市生活垃圾焚烧灰渣熔融特性的分析

分析了城市生活垃圾焚烧灰渣熔融过程中CaO、SiO2、Al2O3等主要成分以及实验气氛对熔融特性的影响,并分析了熔渣的物理化学性能.实验结果表明,灰渣中CaO含量的高低决定了灰渣的酸碱度和灰渣的熔点.当CaO的质量分数占灰渣总量的33%左右,灰渣的熔融温度最低;而灰渣中总碱性氧化物的质量分数低于48%时,生活垃圾焚烧灰渣熔点随碱性氧化物质量分数的增加而降低;而当碱性氧化物质量分数大于48%时,碱性氧化物对生活垃圾焚烧灰渣熔点的影响则相反.以SiO2、Al2O3等氧化物为代表的酸性氧化物,其含量在生活垃圾焚烧灰渣中已经饱和,硅铝氧化物的添加,则会升高灰渣的熔点.为了降低灰渣的熔点,应将灰渣的酸碱度控制在1左右,并在弱还原性的气氛下进行熔融处理.熔融处理后的熔渣因具有性能稳定,重金属浸出量低,几乎不含有二噁英类毒性有机物,完全可以直接成为可利用再生资源.     

废弃FR4环氧树脂覆铜板热解特性及固体残余物组成

采用TG(热重分析仪)和自制小尺度管式炉热解试验台架装置分别探讨了电子废弃物FR4环氧树脂玻璃纤维覆铜板在纯N2气氛中,以10 K/min升温速率加热到800℃的热解特性及在不同热解终温、停留时间下的固体残余物质量分布规律;采用SEM(扫描电子显微镜)分别对2种热解终温(450℃、550℃)下热解后玻璃纤维布进行微观形貌表征。TG热解结果表明,试样在N2气氛下热分解反应主要集中在第1阶段(300~400℃),失重量占总失重量65.55%,500℃后热解残余率趋于不变;管式炉热解结果及残余物表观微观形貌表明,热解温度和停留时间对玻璃纤维析出产率影响较大,而对铜析出产率几乎没有影响。当热解温度为550℃且停留时间保持10min时,废弃FR4环氧树脂玻璃纤维覆铜板可充分热解,玻璃纤维层间的环氧树脂系胶结剂已分解完毕,热解残余率达到最低值且玻璃纤维布自身未见明显变化。研究表明,通过热解焚烧技术电子废弃物资源具有规模化再利用的可能性。     

环境空气中挥发性有机物的健康风险评价研究进展

介绍了空气中挥发性有机物的研究进展,阐述了其污染对人体健康的致癌效应和非致癌效应。在此基础上对挥发性有机物的健康风险评价做了简要评述,并介绍了现在公认的健康风险评价方法,以及近年来室内外挥发性有机物污染健康风险评价的研究现状。最后,总结了健康风险评价的不足并进行了展望,提出利用不确定性方法解决健康风险评价问题将是未来研究的重点。     

微波高温热解污水污泥各态产物特性分析

将SiC及污泥本身的热解固体残留物分别添加到污泥中,实现污泥在微波场中的快速升温及高温热解,并对其液、气、固3态产物的特性及再利用价值加以分析.实验表明: 添加SiC及固体残留物的污泥微波高温热解液态产物的热值可以达到37 MJ/kg以上,多环芳烃(PAHs)含量低于5.37%; 气态产物中H2和CO的体积分数在54%以上,热值达到9 420 kJ/m3; 添加热解固体残留物的污泥微波热解固态产物的比表面积达到305 m2/g.污泥微波热解产物的特性为其用作燃料和吸附剂提供了可能.     

城市可降解生活垃圾的生物综合处理模式初探

针对现有城市生活垃圾处理方式的不足,结合垃圾生物处理特点,设计了集混合菌群降解、生物过滤除臭、污水回用及植被绿化于一体的立体处理体系。结果表明,该系统在城市生活垃圾的“三化”处理中具有显著的潜势:既使生活垃圾在食物链外形成安全的闭路循环,防止有害物质向人居环境入渗;同时,处理设施的立体化、终产物的生物转化以及即刻的市场效应,有效地增强了系统的消纳能力,缓解了传统处理方式对城市空间的压力。该系统对我国中小城市生活垃圾的综合利用具有积极的参考价值。     

餐厨垃圾固渣厌氧发酵产甲烷潜力及Logistic动力学研究

为考察餐厨垃圾经提炼生物柴油处理后的固渣厌氧生物处理的可行性,在中温条件下,研究固渣批式厌氧发酵的产气特性和物质转化过程,并结合Logistic方程分析该固渣厌氧消化产甲烷的动力学过程.结果表明,该固渣具有较高的厌氧发酵产甲烷潜力,在2:1的物料比条件下,单位质量固渣产气效率最高,甲烷产量达633 NmL/gVS.稳定状态下,Logistic方程可以较好地分析餐厨垃圾固渣厌氧发酵产甲烷过程(决定系数R2＞ 0.99),经过拟合,产甲烷潜力为661.33NmL/g VS,最大产甲烷速率为106.78 NmL/(g VS-d),无滞后期,与试验结果基本一致.随底物负荷提高,总挥发性脂肪酸和氨氨的质量浓度分别达到14 800 mg/L、2 500 mg/L,pH值降至5.0左右,产甲烷菌活性受到总挥发性脂肪酸(VFAs)、高浓度氨氮(NH4+-N)及低pH值的严重抑制.     

西安市城市生活垃圾无害化综合处理工艺

对西安市城市生活垃圾无害化综合处理厂的工艺选择进行了探讨,指出了西安市城市生活垃圾无害化综合处理厂在前分选、发酵堆肥、后分选、焚烧、有机复混肥生产、建材生产等工艺选择时所考虑的各种因素,为其他城市生活垃圾的处理工艺选择提供参考。     

废弃火药在工业炸药中的再利用研究进展

介绍了废弃发射药及固体推进剂在工业炸药中的资源化利用技术,概述了含火药的粉状炸药、浆状炸药、乳化炸药、铵油炸药及灌注型炸药的爆轰性能,分析了各类炸药的工艺生产、使用及安全环保等特点。粉碎后的火药颗粒(Φ≤5 mm)可用于制备粉状炸药,也可利用现有的工业炸药生产工艺,将火药作为敏化剂加入浆状炸药、乳化炸药/乳化基质中,或将大颗粒火药直接与铵油炸药混合。这些方法工艺简单,且火药的加入有利于提高炸药的爆轰性能。尤其是含火药颗粒的灌注炸药生产工艺更简单、安全性更高,避免了火药粉碎工艺,废弃火药的再利用率高,而且炸药的爆轰性能优良,爆速大于6000 m/s,用作震源药柱或露天炸药等具有良好的应用前景。国内已成功地将废弃发射药再利用于工业炸药中,取得了良好的效益。借鉴国内外的研究成果,结合工业炸药的发展趋势,目前应重点进行废弃复合固体推进剂的应用研究。     

Anaerobic digestion modeling of the main components of organic fraction of municipal solid waste

The organic fraction of municipal solid waste (OFMSW) is composed of several heterogeneous organic and inorganic wastes. The diversity of composition, the high volatile solid content and the biodegradable material that this waste offers make it quite an interesting option for anaerobic digestion (AD). Depending on the substrate composition, the biological degradation and kinetics of the AD could vary. Biochemical methane potential (BMP) tests are used as a tool to evaluate the methane production of several fractions of OFMSW, in order to study the influence of each fraction in the final mixture. The kinetic parameters of methane curves and the prediction of final productions are studied by different approaches to model equations using linear, exponential, logistic and Gaussian models. The analyses of the fractions indicate that organic substrates such as meat/fish which are in a small proportion in the final mixture, obtain major productivities (291 ± 3 mlCH₄/gVS), however others such as paper (217 ± 5 mlCH₄/gVS) could have their productivity enhanced due to their high VS present in the final mixture. Both the Gomperzt and the first order model fit reasonably with all the fractions, although substrates with lag phase adjust only to the Gompertz model explaining 99% of the experimental results.