污泥厌氧发酵液燃料电池的性能及电子供体分析

采用剩余污泥厌氧发酵液为阳极燃料、铁氰化钾溶液为阴极电子受体,成功启动了双室微生物燃料电池(MFC).考察了厌氧发酵过程中剩余污泥上清液中各种挥发性脂肪酸(VFAs)含量的变化,研究分析了污泥厌氧发酵液燃料电池的产电过程、燃料消耗及电子供体. 结果表明,污泥厌氧发酵液中乙酸含量最高(约占总VFAs的50%),异戊酸和丙酸含量次之(分别约占总VFAs的18%及15%),正丁酸和异丁酸含量较少(均低于总VFAs的10%),正戊酸含量最低(低于总VFAs的1%);MFC实现了250h稳定电压输出(0.65±0.05V),库伦效率为9.09%;阳极总化学需氧量(TCOD)、溶解性化学需氧量(SCOD)、VFAs均呈现整体下降趋势, TCOD和SCOD的去除率分别为74.9%和86.4%; VFAs的完全消耗伴随着反应器产电性能迅速变差,表明VFAs是主要电子供体;在MFC产电过程中, VFAs的消耗与产生同时存在,消耗总体快于产生;各种VFAs消耗快慢依次为:乙酸>正丁酸>丙酸>正戊酸>异戊酸>异丁酸.     

利用具有热值的工业固废生产固体燃料的探讨

工业企业每年产生大量的固体废物,如果把企业排放的具有热值的废弃物(废塑料覆膜、水处理浮渣)充分利用,研究、开发、生产配合型RDF固体燃料,仅汕头市澄海区每年将可生产相当于约50000t煤热量的固体燃料。它具有减容量90%以上,可实现资源化和能量回收的优点,二次污染问题又能得到有效的控制,在减少环境污染的同时,其经济效益、社会环境效益都具有很强的吸引力,值得探讨。     

藻炭改性电极强化微生物燃料电池产电及去除硝基苯性能

开发利于微生物富集和优异导电性能的电极是提高微生物燃料电池（MFC）性能的关键。通过碱活化和酸活化方式制备螺旋藻生物炭（简称藻炭）并将其修饰于阳极炭毡（CF）,以硝基苯为难降解污染物代表,通过检测电极电化学性能和污染物降解过程,探究基于藻碳MFC产电及转化污染物的性能。结果表明：在700 ℃-NaOH改性藻炭修饰炭毡的电极体系（NaOH-AC700/CF）,MFC电压最高可达670 mV,比CF体系高26%,且驯化时间由7 d缩短至2 d。修饰电极体系产电的同时高效降解污染物,阴极对硝基苯的去除率最高可达99.9%;相比于CF体系,NaOH-AC700/CF体系的降解效率提高了22.1%,苯胺生成率提高了123.3%。微生物种类分析结果表明,电极表面的产电菌主要为弧形杆菌属（Arcobacter）和铜绿假单胞菌属（Pseudomonas）,且在NaOH-AC700/CF阳极表面产电菌丰度最高,因而利于MFC产电以及硝基苯的还原。

     

FeS2强化微生物燃料电池阳极反硝化脱氮与产电特性

针对不同碳氮比（C/N）的含氮废水,将FeS₂引入微生物燃料电池（MFC）阳极构建FeS₂强化的微生物燃料电池（Pyr-MFC）体系,以不加FeS₂的空白对照组（C-MFC）为对照,探究其对体系脱氮与产电的影响;采用高通量测序、X射线光电子能谱和扫描电子显微镜探究该体系中微生物丰度、硫和铁元素变化规律,解析FeS₂强化体系低C/N下的脱氮机理。结果表明：1）Pyr-MFC的反硝化脱氮效率和产电功率密度均高于C-MFC,硝态氮去除率提高近15.7%,最高电压提高量可达0.274 V。2）C/N分别为4、3、2和1时Pyr-MFC对NO₃-N的去除率为100%、97.8%、58.4%和49.7%,均高于C-MFC,表明FeS₂有效降低体系对碳源的依赖。3）微生物群落检测结果表明,FeS₂将产电微生物（Thauera、Thiobacillus和Geobacter）的物种丰度提高9.43%。4）物质转移分析结果表明,S⁻为反硝化过程提供电子,Fe²⁺作为电子穿梭体强化了电子传递,提高了体系的产电性能。

     

Sensitivity of dimethyl amino ethyl azide (DMAZ) as a non-carcinogenic and high performance fuel to some external stimuli

Hydrazine and its derivatives have been used extensively in space programs as liquid propellants. Since they are carcinogen, dimethyl amino ethyl azide (DMAZ) has been introduced as a non-carcinogenic fuel with high performance as compared to the best available fuels. DMAZ contains energetic group –N₃, which may be sensitive to some external stimuli. Thus, it is important to study various aspects of sensitivity of DMAZ in addition to its performance criteria. Various conventional tests as well as computer codes were used to investigate sensitivity of DMAZ to external stimuli such as impact, shock wave, Koenen, burning and electrostatic discharge. The results showed that DMAZ is not sensitive to impact, direct flame and shock wave. Meanwhile, it has moderate and high sensitivity to heat in confined volume and electrostatic discharge, respectively.     

液体气溶胶抑制受限空间内烃类挥发的实验研究

在含有残留油品的受限空间内作业时,易发生油气燃爆事故。利用两性离子型氟碳表面活性剂组分制备了具有低表面张力的抑爆剂溶液,能够在易挥发烃类液体表面自由铺展成液膜,从而对烃类液体形成液封,抑制油气挥发。利用超细雾化装置,能够将抑爆剂溶液雾化形成液体气溶胶,气力输送至受限空间内。实验验证了受限空间内液体气溶胶中的微小液滴能够沉积在残留油品的表面形成液封,同时液滴和液膜的气液界面能够吸收空间内的油气分子,从而降低空间内的油气浓度。研究证明,利用抑爆剂液体气溶胶混合物来置换含残留油品受限空间内的油气,能够将受限空间内的油气浓度长久维持在10%LEL(Lower Explosion Limit)以下,降低空间内油气燃爆风险。     

高浓度苯酚降解产电菌ZY07的筛选及其降解产电特性

从以苯酚为燃料且运行至稳定的微生物燃料电池阳极碳毡上筛选驯化获得一株能够降解高浓度苯酚的产电菌株ZY07,经18S rRNA序列分析,鉴定该菌为热带假丝酵母菌(Candida tropicalis)。初步探究了菌株ZY07的生物学特性和产电特性。结果表明,经驯化后,菌株ZY07的耐酚质量浓度可达到2 000 mg·L⁻¹,48 h基本能完全降解1 700 mg·L⁻¹的苯酚;菌株ZY07的最适生长及降酚条件为：接菌量为8%、pH为8、温度为35 ℃。循环伏安分析结果表明,菌株ZY07具有良好的电化学活性,以ZY07构建的MFC最大输出电压为0.72V,最大功率密度达48.02 mW·m⁻²;阳极碳毡扫描电镜显示,产电菌ZY07附着在碳毡表面形成生物膜。综合循环伏安和扫描电镜分析结果可推测,菌株ZY07是通过生物膜与电极表面直接接触的方式传递电子。     

碳毡和碳布2种生物阴极材料微生物燃料电池产电性能

为了降低构建微生物燃料电池（MFCs）的成本,比较了以碳毡和碳布作为阴极材料,在阴极利用功能微生物作为催化剂时电池的产电性能。结果表明,两电池启动时间基本相同,20 d左右达到稳定,但稳定期碳布作阴极的电池电压比碳毡作阴极的电池电压高出了60 mV左右。碳毡和碳布作阴极时,电池在10 d和20 d的最大功率密度分别由10.24和11.14 mW/m2提升到了18.18和30.15 mW/m2,相应内阻则分别由1 000和600 Ω降到了250和200Ω。循环伏安法（CV）显示两材料单独做电极时氧化还原情况相似,扫描电镜（SEM）观察到两者不同表面特性导致碳毡对污泥附着强于碳布,进而使氧气传递受到限制,产电降低。     

LCA与城市交通方式的选择

介绍了ＬＣＡ（生命周期评价法）地概念和研究方法当前交通原基础上，将ＬＣＡ思想初叔应用与城市交通方式选择。     

脱硫石膏耦合微波对生产燃料乙醇厌氧消化污泥脱水性能的影响

为使污泥脱水后资源化农用,利用微波在不同功率（800、640和560 W）和时间（60、120和180 s）条件下,耦合脱硫石膏（2、4、6和8 g·L-1）对燃料乙醇厌氧消化污泥（ADSFE）脱水性能改善进行研究,探讨其脱水效果及相关机理。结果表明,最佳条件是脱硫石膏（6 g·L-1） 耦合微波（640 W,120 s）处理。在最佳处理条件下,污泥比阻（SRF）下降至1.05×1012 m·kg-1,与原污泥相比降低了87.5%,与单独加入脱硫石膏相比降低了77.80%,与单独微波调理相比降低了75.60%。此外,扫描电镜（SEM）表明耦合调理后的ADSFE形成致密且具有较大孔径的絮体, 易实现固液分离;热重（TG-DTG）曲线显示,脱水起始温度和热重峰明显前移。因此,脱硫石膏与微波协同作用调理ADSFE 时,脱水性能明显改善并优于单独调理的效果。同时,处理后污泥有机质含量满足有机肥制备原料要求。