生物质能源及发电技术研究

随着能源消耗和环境污染之间矛盾的加剧,使得人类需要寻找一些相对比较清洁的可再生能源。生物质能源由于其数量巨大,环境污染小,并具有可再生性,成为目前比较好的选择之一。生物质能发电是生物质能利用的主要方式之一。介绍了生物质能的特点及利用转化方式,重点讲述了直接燃烧发电技术、气化发电技术以及生物质燃料电池技术,最后根据我国国情指出了生物质能利用的主要问题及几点建议。对我国生物质能发电的发展提供了技术参考和技术支持。     

燃煤电厂氮氧化物产生浓度影响因素的敏感性和相关性研究

燃煤电厂氮氧化物产生浓度监测是计算排放浓度的基础,要实现氮氧化物排放浓度的控制,研究其产生浓度的影响因素很重要.因此,本文选取了187组燃煤电厂的现场实测及历史实测氮氧化物数据,装机规模覆盖12～1000MW,通过敏感性分析和偏相关分析,对不同类型燃煤机组氮氧化物产生浓度的各主要影响因素进行定量分析.敏感性分析发现,采用低氮燃烧技术的发电锅炉中,影响氮氧化物产生浓度的因素依次为机组规模、空气过剩系数、机组负荷率、煤中挥发分、煤中含氮量;未采用低氮燃烧技术的发电锅炉中,影响氮氧化物产生浓度的因素依次为煤中挥发分、空气过剩系数、机组规模、机组负荷率、煤中含氮量.通过偏相关分析发现,对于采用低氮燃烧技术的发电锅炉,在置信水平为99%的情况下,氮氧化物产生浓度与机组规模呈负相关关系,偏相关系数为-0.412;与空气过剩系数呈正相关关系,偏相关系数为0.265;与煤中挥发分呈负相关关系,偏相关系数为-0.355;与机组负荷率呈正相关关系,偏相关系数为0.245;与煤中含氮量的相关性不显著.对于未采用低氮燃烧技术的发电锅炉,在置信水平为99%的情况下,氮氧化物产生浓度与机组规模呈正相关关系,偏相关系数为0.345;与空气过剩系数呈正相关关系,偏相关系数为0.325;与煤中挥发分呈负相关关系,偏相关系数为-0.543;与机组负荷率及煤中含氮量的相关性不显著.     

两步连续提取法测定植物中重金属的形态

重金属在植物体内的迁移、转化很大程度上取决于它们的化学形态。文章提出了一种简化的两步连续提取法,根据元素在植物体内活动性的大小,将重金属依次分为乙醇提取态、盐酸提取态和残渣态。采用标准物质(茶叶)对连续提取方法的回收率和精密度进行验证。16次重复测定Cu、Pb、Zn、Cd、Fe和Mn六种重金属元素,3种形态含量之和占各元素总量的82%~116%之间,回收率满足形态分析的要求;各形态含量分析的相对标准偏差,除了Zn、Pb和Cd 3种元素的乙醇态和残渣态在32%~57%之间外,其余均小于20%,表明本方法具有较好的精密度,能满足分析要求。利用蔬菜基地采得的10份植物样品(黄瓜的根、茎、叶片和果实)考察了该方法对不同类型植物样分析的实际应用情况。结果表明,对于根、茎、叶和果实不同植物样品,各元素的3种形态之和占总量的84.6%~106%,回收率满足形态分析的要求。     

城市建筑废物产量估算与预测方法——以海南省为例

文章首先构建了基于建筑面积和产废系数的城市建筑废物产量估算方法体系,进而在二次曲线回归、指数趋势模型、灰色GM(1,1)模型和BP神经网络4种单项预测模型的基础上,建立了以预测有效度为准则的变权重组合模型,以揭示城市建筑废物未来变化趋势。以海南省为例计算和预测了2001-2020年城市建筑废物产量,结果显示:(1)2001-2010年海南省建筑废物总量从219.1万t增加到813.5万t,年平均增长率为12.7%,拆除建筑废物约占建筑废物总产量的70%;(2)2015年海南省建筑废物总量将达到1 621万t,2020年较之增加71.4%,将达到2 769万t;(3)变权重组合预测模型预测有效度好、精度高、误差小,优于4种单项预测模型。预测结果将为海南省建筑废物的处理处置、资源化和综合管理提供科学依据。     

城市排水管道中硫化氢产气原因及影响因素分析

管道内的硫化氢气体可以引起管道腐蚀、恶臭、危害人体及动植物健康。硫化氢生成是一个物理、化学、生物作用的综合过程,其中有多种复杂反应交替进行。本文论述了城市污水管道中硫化氢的产生原因,包括参与反应的细菌及主要的反应过程。分析了影响管道内污水硫化氢产生的影响因素,对于工业、管道系统中生成的硫化氢产量的控制,可以通过控制这些反应的反应条件及反应物质来实现。     

钡盐厂周边土壤中钡及各形态钡的分布规律

贵州省天柱县某钡盐厂污染排放导致周边土壤遭受污染,为此对钡盐厂周边污染土壤进行采样分析。分析结果表明,钡盐厂周边土壤存在严重的钡富集,钡盐厂周边2km范围内土壤钡的浓度范围为760.4～3196mg.kg-1;污染区土壤表层钡的分布受污染源的距离关系及所在风向的控制,各形态钡占总钡平均比例大小关系为残渣态>Fe/Mn结合态>有机结合态>弱酸结合态;土壤剖面钡的分布规律为表层土壤中的总钡及各形态钡的含量远高于下层,总体呈垂直递减规律;钡及形态钡在土壤中的迁移转化规律受土壤pH、电导率、有机质、总氮以及碱解氮等诸多因素的影响。     

改进BCR提取法对山东荣成天鹅湖金属环境赋存研究

采用改进的BCR提取法,分析2009年11月采集的山东荣成天鹅湖表层沉积物中Cu、Pb、Zn、Cr的环境赋存(酸可溶态、可还原态、可氧化态及残渣态);以污染系数法(CF)和次生相原生相分布比值法(RSP)对金属外源输入影响以及潜在的生物危害进行了分析。结果表明:Cu以可还原态和残渣态为主,各站位的潜在生物危害有差异;Pb的醋酸可提取态与可还原态达60.8%,生物可利用性强,具有较高的潜在生态危害;Zn和Cr主要以稳定的残渣态(分别为64.3%和57.1%)形式存在,同时受外源输入的影响也较轻微(CF<1),因而不具有环境危害。     

社区治安高危人员异常轨迹识别与预警方法研究*

为解决社区治安高危人员异常轨迹难以实时感知、精确识别、及时预警的问题,对社区治安高危人员动态轨迹进行标定,并建立动态轨迹序列化模型,通过序列化模型构建动态行为链;根据静态身份属性与动态轨迹时空特征信息,建立异常轨迹分析模型。结果表明:动态轨迹标定可实现对GPS轨迹数据高效、准确标定;异常轨迹分析模型可实现异常轨迹识别与预警。研究结果适用于社区高危人群管控,可为社区治安防控提供技术支持。     

Development of numerical model for predicting heat generation and temperatures in MSW landfills

A numerical modeling approach has been developed for predicting temperatures in municipal solid waste landfills. Model formulation and details of boundary conditions are described. Model performance was evaluated using field data from a landfill in Michigan, USA. The numerical approach was based on finite element analysis incorporating transient conductive heat transfer. Heat generation functions representing decomposition of wastes were empirically developed and incorporated to the formulation. Thermal properties of materials were determined using experimental testing, field observations, and data reported in literature. The boundary conditions consisted of seasonal temperature cycles at the ground surface and constant temperatures at the far-field boundary. Heat generation functions were developed sequentially using varying degrees of conceptual complexity in modeling. First a step-function was developed to represent initial (aerobic) and residual (anaerobic) conditions. Second, an exponential growth-decay function was established. Third, the function was scaled for temperature dependency. Finally, an energy-expended function was developed to simulate heat generation with waste age as a function of temperature. Results are presented and compared to field data for the temperature-dependent growth-decay functions. The formulations developed can be used for prediction of temperatures within various components of landfill systems (liner, waste mass, cover, and surrounding subgrade), determination of frost depths, and determination of heat gain due to decomposition of wastes.     

Soil remediation using in situ immobilisation techniques

The main objective of this study was to investigate the efficiency of different substrates to reduce the extraction of heavy metals concentration in a heavily contaminated soil. Two contaminated soils by Cu and Zn were used to evaluate the effectiveness of eight substrates (calcium carbonate, bentonite, kaolinite, charcoal, manganese oxide, iron oxide, zeolite, phosphate) to reduce metal availability and to study the change of metals speciation in different forms using sequential extraction technique (single step). Sequential extraction technique (single step, 0.11 M acetic acid, HONH₃Cl, H₂O₂+NH₄OAc, Aqua regia) was applied on contaminated soils after and before treatment to evaluate metals speciation. Results indicate that the most effective treatments in decreasing available metal concentrations were calcium carbonate, zeolite and manganese or iron oxide. Metal sequential fractionations indicate that the exchangeable fraction of Cu and Zn in contaminated soils can be transformed into unavailable forms after chemical remediation.