荧光光谱技术在堆肥腐熟度评价中的应用

高温好氧堆肥是世界各国资源化利用固体有机废弃物最重要的途径之一,堆肥腐熟度是评价堆肥过程及堆肥产品质量的重要尺度.荧光光谱(FS)技术具有诸多优点,目前已广泛应用于不同来源有机质结构特征的研究,其在堆肥腐熟度评价中具有广阔的应用前景.在分析了FS技术的原理及特点的基础上,从发射光谱、激发光谱、同步FS和三维FS方面详实综述了FS技术在有机固体废弃物堆肥物质转化及腐熟度评价中的应用原理及其国内外进展,并对FS技术在堆肥腐熟度评价中存在的问题及发展前景进行了评述.     

生活垃圾焚烧处理方式的生命周期评价

与填埋、堆肥处理相比,生活垃圾焚烧处理在减量化和资源化方面有着巨大的优势,在未来将成为大城市生活垃圾的主要处理方式。采用生命周期评价方法,对不同余热利用和尾气处理方式下的生活垃圾焚烧处理方案对环境的影响进行评价。结果表明,在尾气处理系统中,干法、湿法、半干法3种酸性气体处理方式中,湿法处理的环境影响潜值最小,但是其资源耗竭系数最大。添加SNCR脱氮系统可以在酸性气体净化基础上将环境影响潜值降低70%左右,而资源耗竭系数变化不大。在单纯供热、供电和热电联供3种余热利用方式中,单纯供电的热利用效率最低,直接供热的热利用效率最高。     

序批式生物膜反应器处理农村生活污水的填料对比研究

选用4种填料进行序批式生物膜反应器(SBBR)处理农村生活污水的研究,通过出水COD、NH4+-N等指标的测定以及生物膜的扫描电镜观察,考察了运用不同填料时SBBR的污染物去除情况和生物膜的长势,以期筛选出适用于农村生活污水处理的填料。结果表明,3#、4#SBBR(分别选用组合填料和碳素纤维填料)的DO、pH波动幅度均相对较小,比1#、2#SBBR(分别选用立体网状填料及海绵填料)更加稳定;4#SBBR的COD去除效果最好,水力停留时间仅需5h,3#SBBR的COD去除效果其次,所需水力停留时间为6h,而1#、2#SBBR在运行8h时也无法将COD完全消化;3#、4#SBBR出水的NH4+-N、TN去除效果均高于1#、2#SBBR;采用4种填料的SBBR的生物膜长势优劣情况为碳素纤维填料>组合填料>海绵填料>立体网状填料;碳素纤维填料及组合填料在受到进水负荷冲击后,能相对较快适应环境,且填料上的微生物活性较高,较适合运用于中国农村生活污水的处理。     

不同混合比牛粪玉米秸中温干发酵产沼性能

设置5组牛粪和玉米秸的混合物(干物质比为0∶1、1∶0、1∶1、1∶2、2∶1),研究其在中温35℃下干发酵产沼性能,以产沼性能最好实验组的实验数据为基础,对比研究了两类产气模型。研究结果显示:玉米秸与牛粪的混合干发酵运行效果较好;其中,牛粪和玉米秸干物质比为2∶1时产沼效果最好,产气量最高为81 209 mL,干物质产气率为0.312 m3/kg,整个发酵过程中产气量和甲烷的含量比较稳定,CH4含量最高达56.59%,总固体、挥发性固体的去除率相对较高,分别为26.11%和34.27%。一级动力学模型与多项式函数方程2个产气模型拟合检验结果显示,应用简单的多项式函数即可对产气情况进行相对准确的预测。     

多阶段生活垃圾接种堆肥水溶性有机物荧光特性表征研究

为提高堆肥效率,采取多阶段接种技术（MSIC）进行城市生活垃圾堆肥实验,并运用荧光分析技术,对不同堆肥阶段样品提取出的水溶性有机物（DOM）的变化进行跟踪分析。荧光同步光谱分析显示：堆肥过程中类蛋白峰发生红移,且在堆肥后期出现了类腐殖质峰,且类腐殖质荧光峰与类蛋白荧光峰荧光强度的比值‰‰不断增大,T2处理增长幅度最大。发射光谱分析显示：254nm激发波长下发射光谱中后1／4波段与前1／4波段的荧光强度积分面积之比A435-450/A300-345、465nm激发波长下发射光谱中470～640nm范围内荧光积分面积A协枷均不断增大,表明堆肥腐殖化程度不断增强,且T2处理在堆肥各阶段腐殖化程度均高于其他处理,T2处理物质结构最为复杂,腐殖化程度达到最高。三维荧光光谱显示：随着堆肥的进行,与蛋白质类物质有关的类蛋白峰荧光强度持续降低,而与腐殖质类物质产生的类富里酸荧光峰强度却不断增强;紫外区与可见区类富里酸峰荧光强度的比值r（A,C）随着堆肥的进行总体呈下降趋势;T2处理DOM中有机成分发生最为显著的变化,各阶段类蛋白荧光峰的发射波长明显发生红移,并且紫外、可见区域内类富里酸荧光强度明显高于其他处理,促进堆肥DOM中类富里酸物质数量的积累。结果表明：MSIC能够有效促进堆肥腐殖化进程,提高堆肥效率,是一种更加优良的堆肥技术。     

纳滤膜技术在地下水除砷应用中的研究进展

砷污染突发事件的频发严重威胁着地下水饮用水水源的水质安全,加之饮用水控制标准的提高,就对饮用水除砷技术提出了更高的要求,而纳滤(NF)膜分离技术为饮用水除砷提供了新的思路。首先概述了地下水中砷的存在形态、化学性质以及我国高砷地下水地区分布,然后分析了NF膜特点、除砷机理与性能,系统地阐述了各种因素包括膜操作因素（操作压力、膜回收率、膜排布方式等）和原水水质因素（pH、水温、共存离子、共存有机物及砷浓度与砷价态等）,对NF膜除砷性能的影响。此外,对NF除砷的关键问题,如原水预处理、膜浓水处理、膜污染及其清洗等,也作了探讨。最后,总结了目前NF除砷应用中所面临的问题,探索性提出了NF膜技术在除砷应用中的研究方向。     

湿热水解处理餐厨垃圾氮素转化规律

为了研究餐厨垃圾湿热水解过程中氮素的变化规律,设计了10、30、60、90和120℃5个温度水平以及30、60、90、120、150和180min6个加热时间水平,进行了30组完全实验,对不同湿热条件下餐厨垃圾粗蛋白、TN、NH4＋-N、NO3-N、有机氮及氨基酸等氮的不同存在形式的变化规律进行实验研究。结果表明,10、30及60℃条件下蛋白质的高级结构不会改变,利于粗蛋白的积累,且在温度120℃,加热时间90min条件下粗蛋白百分含量最高,占干物质的31．34％;随温度的升高和加热时间的延长TN、NHf-N和有机氮含量均上升;当温度达到120℃,由于水解反应,各温度处理下NHf．N浓度超过有机氮浓度,而NO3-N始终维持较低水平。氨基酸总量随温度的升高和水解时间的延长呈上升趋势,当温度达90％,加热时间达180min时,处理后餐厨垃圾总氨基酸百分含量最高,达164％,但温度达到120℃时,随着处理时间的延长,餐厨垃圾总氨基酸含量明显降低。     

碱熔预处理对粉煤灰溶解规律的影响及其动力学

在用粉煤灰合成沸石分子筛的过程中,粉煤灰在碱液中的溶解影响到合成反应的速率以及合成分子筛的性能。采用碱熔的方法处理粉煤灰,研究了粉煤灰在碱液中的溶解机理以及碱熔预处理对粉煤灰溶解规律的影响,并采用Noyes-Whitney方程分析其溶解动力学。结果表明,经过碱熔预处理的粉煤灰有36．11％的SiO2和16．33％的Al2O3转化为水溶性成分,剩余的非水溶性部分在碱液中的溶解速率也有大幅提高,硅铝离子达到平衡浓度的时间缩短,铝离子的平衡浓度有较大提升。Noyes-Whitney方程对粉煤灰在碱液中的溶解规律适用,相关系数都达到0．979以上。     

不同密度沉水植物腐解过程中水体DOM变化特征

选取白洋淀淀区的泥、水以及晒干的优势沉水植物金鱼藻、轮藻为研究对象,设置6个密度梯度模拟实验,分别于实验进行的50 d和100 d采集水样,运用紫外和荧光光谱技术研究沉水植物腐解阶段水体中溶解性有机质(DOM)的变化。结果显示,同步荧光光谱中,类蛋白峰荧光强度的变化不具规律性,类腐殖质峰荧光强度随密度的增加呈上升趋势,I2/I1的值随着密度的增加或时间的推移均逐渐增大;三维荧光光谱中,随着密度的增加,类富里酸荧光峰A和C的强度逐渐增加,而类色氨酸荧光峰T1的强度变化不大,腐解植物的密度大于3 kg/m3时各组均产生了类海洋腐殖质荧光峰B且强度随密度的增加逐渐增强,C峰的强度与水样中的COD和TP呈显著正相关;紫外光谱测定中,A253/A203的值随着密度的增加或时间的推移而逐渐增大,水体中的芳香族化合物也增多。     

典型场地地下水污染源强分级评价方法研究

地下水污染程度评价是地下水研究领域的研究热点。以场地浅层地下水为研究对象,基于目前国内工业场地有无防渗措施的分类原则,综合考虑污染源和场地包气带特征因子,构建了地下水污染源强分级评价指标体系。将修正的内梅罗污染指数法应用于污染源危害性分级,并将改进后的DRTAS模型应用于包气带阻控性分级,利用矩阵法构建两方面多因素耦合模型,最后形成了适合典型工业场地的地下水污染源强分级评价的方法。选择4个典型污染场地对评价方法进行实地验证,分析结果表明,对于已建的或拟建的有防渗措施的项目,污染源危害性是造成场地地下水污染的主因;对于已建的无防渗措施项目,污染源危害性和包气带阻控性共同决定地下水污染源强。场地评价结果与水质监测报告结论相符,说明本研究建立的分级评价方法对于地下水污染的预防和控制具有借鉴意义。