CO2/H2O气氛对生物质焦化学结构演化及反应性作用机理研究

以水稻秸秆(RS)为研究对象，研究了CO₂/H₂O气氛对其脱挥发分过程中焦产率、结构及其反应性的影响。采用傅里叶红外光谱(FTIR)及拉曼光谱(Raman)对不同条件下制备的RS焦进行表征，阐明不同反应气氛下RS焦的微观化学结构演化规律。采用热重分析仪(TGA)对制备的RS焦的燃烧反应性进行分析，揭示了CO₂气氛、H₂O气氛与CO₂/H₂O混合气氛对RS焦微观化学结构演化及反应性的作用机理。结果表明：CO₂/H₂O气氛下，生物质焦产率随着反应终温升高而降低，且在700℃以上焦产率差异较大；CO₂/H₂O混合气氛更有利于促进生物质焦中小芳香环系统的消耗和缩聚，CO₂和H₂O气氛在高温下对生物质焦的反应存在协同作用和竞争关系；制焦温度在700℃以上时，CO₂/H₂O气氛有助于改善生物质焦...     

壬基酚聚氧乙烯醚在碱性印染废水中的降解

通过静态和动态连续降解实验,揭示了壬基酚聚氧乙烯醚(NPEO,Nonylphenol ethoxylates,浓度6.25~12.5 mg·L-1)在碱性牛仔布印染废水中的去除规律.批式活性污泥实验表明,厌氧环境下,随着p H值的增加,壬基酚(NP,Nonylphenol)产生受到抑制,短链NPEO(环氧乙烯加成数1~3,NP(1~3)EO)总浓度水平虽然只有500~900μg·L-1,却呈现增加趋势;好氧环境下,尽管NPEO总量降解率超过85%,但产生的各种短链NP(1~3)EO和短链壬基酚聚氧乙烯醚酸酯(NPEC,Nonylphenol polyethoxycarboxylate)浓度区间为10~110μg·L-1,碱性环境下两类物质总量最低,不足100μg·L-1.耦合厌氧水解和好氧曝气的连续实验表明,增设填料的厌氧折板水解池出水中短链NP(1~3)EO的总浓度增至4000~5000μg·L-1,这与厌氧环境下一部分NPEO附着在废水杂质和厌氧污泥上,在污泥龄较长的附着型污泥作用下,生成了大量的NP(1~3)EO有关;好氧段出水中NP(1~3)EO浓度降至230~610μg·L-1,短链NPEC(NP(1~3)EC)总量上升到800~1000μg·L-1,NP(1~3)EC由NP(1~3)EO转化来的可能最大.印染出水中NP及NP(1~3)EO受厌氧段出水中NP及NP(1~3)EO浓度影响明显.     

沿面放电氧活性物质注入协同SCR脱除烟气中NO_x

为了提高选择性催化还原(SCR)在低温区(200℃)的脱硝性能,提出利用插在烟道中的沿面放电反应器生成氧活性物质,部分氧化NO以实现低温快速SCR脱硝过程.同时,研究了氧活性物质注入实现快速SCR的脱硝性能,考察了氧活性物质注入降低二氧化硫和水蒸汽对SCR反应的影响.实验结果表明:在模拟烟气温度为150℃时,采用氧活性物质注入,部分氧化烟气中的NO以实现快速SCR反应条件下(NO/NO2浓度比为1),脱硝效率为51.9%,比标准SCR提升23%;当模拟烟气中存在SO2或H2O时,氧活性物质注入可有效降低SO2、H2O对SCR脱硝效率的影响.     

两株微生物絮凝剂产生菌的絮凝条件优化及鉴定

以絮凝菌A9和BS-5及其产生的絮凝剂为研究对象,通过改变碳源、氮源及初始pH值等因素研究絮凝菌的适宜培养条件,采用紫外扫描、Molish、蒽酮呈色反应和红外光谱等方法对这两种絮凝剂的成分进行检测,采用分子生物学等方法对菌株A9和BS-5进行菌种鉴定.结果表明,菌株A9和BS-5产生絮凝剂的适宜碳源均为可溶性淀粉,适宜氮源分别为酵母膏和NaNO3,适宜初始pH值分别为9.0和6.0,在此条件下产生的絮凝剂的絮凝率均达到95％以上.紫外扫描和红外检测等结果表明,菌株A9所产絮凝剂的主要成分为多糖类物质,菌株BS-5所产絮凝剂的主要成分为多糖类物质和少量蛋白质.系统发育树分析结果表明,絮凝菌A9属于类芽孢杆菌(Paenibacillus sp.),絮凝菌BS-5属于代尔夫特食酸菌(Delftia acidovorans).     

《餐厨废物分级处理与高效资源化技术研究》项目顺利通过科技厅验收

2015年4月9日,自治区科技厅组织有关专家对新疆环科院承担的科技支疆计划项目《餐厨废物分级处理及高效资源化技术研究》进行了验收,专家组听取了项目组汇报,审阅了相关技术资料,在质询答疑后,经认真讨论,一致同意该项目通过验收。该项目系统分析了乌鲁木齐市餐厨垃圾组分的季节特征、乌鲁木齐典型污水处理厂的水质特征,通过引进的合作单位清华大学的高温发酵菌剂和反应器,对餐厨废物进行了高温厌氧发酵产碳源、高温好氧     

堆肥过程中通气方式对碳氮代谢相关基因表达影响的研究

采用实时荧光定量PCR对两种不同强制通气方式(罐体内嵌式通气和整体式通气)好氧发酵过程中碳氮代谢相关基因表达,包括细菌16S r DNA、β-glucosidase、amo A、nxr B1基因进行了定量分析,并对比研究了发酵过程中理化参数及堆体中碳氮代谢相关基因表达的变化.实验结果表明,在堆肥过程中,罐体内嵌式通气发酵堆体细菌总量大于整体式通气发酵;罐体内嵌式通气与整体式通气发酵中β-glucosidase基因拷贝数分别在堆肥第7 d与第4 d达到最大值,该数值分别是堆肥第1 d的4.0倍和6.2倍,表明发生了强烈的生物降解作用,碳代谢活动剧烈;氨氧化细菌(AOB)在强制通气好氧发酵的高温期含量极少,直至腐熟期才大量积累,导致大量铵态氮转化为氨气造成氮损失;高温对nxr B1基因表达有严重阻碍作用,在腐熟阶段罐体内嵌式通气方式发酵中nxr B1基因优先于整体式通气发酵表达并达到峰值.     

连续流好氧颗粒污泥系统处理低COD/N实际生活污水的工艺优化

在连续流合建式反应器中接种成熟好氧颗粒污泥处理低碳氮比(COD/N)的实际生活污水,研究了曝气量和水力停留时间(hydraulic retention time,HRT)对连续流好氧颗粒污泥系统脱氮除磷和颗粒污泥稳定性的影响.结果表明,当曝气量为300 m L·min-1(表观气速为1.2 cm·s-1)、HRT为7.5 h时,反应器对化学需氧量(chemical oxygen demand,COD)、总氮(total nitrogen,TN)和总磷(total phosphorus,TP)去除率达到最高,分别为76.34%、51.23%和53.70%.整个系统在此条件下能够稳定运行,污泥浓度(mixed liquor suspended solids,MLSS)为2 000 mg·L-1左右,污泥体积指数(sludge volume index,SVI)保持在50 m L·g-1以下,好氧颗粒污泥形态完整,沉降性能良好.低COD/N的实际生活污水促进了好氧颗粒污泥胞外多聚物(extracellular polymeric substance,EPS)的增长,蛋白质(protein,PN)和多聚糖(polysaccharide,PS)的比值高达17.9,相对于PS,PN对颗粒污泥的稳定性有更大的促进作用.     

微生物代谢物中的低分子有机酸对土壤中重金属生物有效性的影响

低分子量有机酸是一种带有一个或多个羧基功能团的低分子量碳氢氧化合物,广泛存在于土壤环境,尤其是根际土壤中,且其在植物-土壤系统中具有重要的生态功能,尤其是对土壤中重金属生物有效性的影响。因此特点,有机酸强化植物修复重金属污染土壤得到了研究者的广泛重视。因此,本文介绍了微生物代谢产物有机酸对重金属生物有效性的影响,以期推动今后在微生物强化植物修复重金属污染土壤的机理与实践研究。     

分子印迹技术在环境科学领域中的应用分析

随着我国科学水平的不断提高,许多新材料与新技术逐渐取代传统工艺与材料出现在人们的视野之中,分子印迹技术是针对于发展环境科学所创新出的一门新兴的边缘科学技术,它的出现将为环境科学在未来的发展打开一角。本文对分子印迹技术的产生与发展基本原理进行了详细介绍,并针对分子印迹技术在环境科学领域的应用进行了阐述,主要的阐述内容包含了分子印迹技术在固相萃取、传感器与色谱分析等作为催化剂在环境修复中的具体应用。     

绿色工艺无溶剂合成β-羰基膦酸酯（英文）

β-羰基膦酸酯具有广泛的生物学活性,在著名的Horner-Wadsworth-Emmons(HWE)反应中用于合成α,β-不饱和羰基化合物.为克服现有合成β-羰基膦酸酯类化合物的方法存在的缺陷,在一种无溶剂环境下利用烯烃、亚磷酸酯和氧气为原料,铜/铁共催化氧膦化酯制备β-羰基膦酸酯.结果显示:该反应具有良好的选择性和底物普适性,利用简单易得的起始物料有效地获得一系列β-羰基膦酸酯,并能获得32%-77%的收率.此外,将该反应放大至10克级其收率没有显著下降.进一步利用1H NMR、13C NMR、31P NMR及HRMS等技术对β-羰基膦酸酯化合物进行了结构表征.本研究提供了一种实用、成本低廉、高效、绿色工艺合成β-羰基膦酸酯的方法.