梨形筒式好氧堆肥反应器的开发与应用

针对现有堆肥反应器移动困难、难以使物料充分混合及堆肥效率不稳定等问题,开发了梨形筒式好氧堆肥反应器。从物料和热量平衡、通风量及搅拌方式优化等方面对反应器进行了研究。反应器主要包括梨形筒体、无轴螺旋导叶、通风系统、动力系统和控制系统等,具有易于移动、便于进/出料等优点。在通风量为2.0 L/min,初始物料投加量5.0kg（干重比∶粪便/锯末=1∶4）,含水率约60%时,利用反应器对人粪便进行序批式堆肥实验,结果表明,反应器搅拌5 min后混合均匀率可达90%以上,符合混合均匀度的要求;堆体温度从第2天开始升温至50℃以上并保持30 d;TOC和COD均呈持续下降趋势,降解率分别为72.61%和72.81%;种子发芽指数为92.18%,可完全达到腐熟标准。     

堆肥制作中微生物侵染秸秆的环境扫描电镜(ESEM)观察

为了探索堆肥制作中木质纤维素类物质的生物降解过程,在堆肥进程中取不同分解阶段的秸秆样品,利用环境扫描电镜(ESEM)观察微生物的分布情况,并从机械作用的角度探讨了微生物在秸秆分解过程中的作用。结果表明,堆肥制作前新鲜秸秆表面未发现微生物分布,堆肥制作前期微生物开始附着在秸秆表面,随着堆肥进程,秸秆表面微生物密度有所增加,秸秆分解时产生的裂缝中发现也有微生物分布。堆肥制作中,参与秸秆分解的微生物以群落形式分布,从个体形态来看,这些微生物主要由球菌和丝状菌组成,但不同形态微生物个体大小差异较大。分析认为大型丝状菌通过秸秆分解产生的裂缝侵入秸秆内部时所产生的机械作用可促进秸秆的崩解。     

动物粪便堆肥的养分淋溶特征模拟研究

通过室内土柱模拟实验,研究了自然条件下土壤施用不同量的动物粪便堆肥对氮、磷和钾的淋失的影响,结果表明:氮、磷和钾的淋出量都与堆肥用量呈正相关关系,总氮的淋出主要集中在土壤下层,随着施肥量的增加,淋出液总氮浓度最高达到300mg·l-1,可能对地下水造成污染,总磷主要聚集在土壤的上层,最高达到8.5mg·l-1,磷向下迁移较为缓慢,随淋溶次数的变化不显著.土柱上层渗滤液中钾的含量远大于下层,各施肥量处理都在前三次淋溶中随淋溶次数的增加而有一定程度减小,随后趋于稳定.     

废弃塑料包装物的管理及资源、环境评价

由于塑料包装材料具有明显的资源优势,而获得广泛应用。但塑料材料的原料——石油,目前面临枯竭窘境。同时,塑料包装废弃物的处理存在巨大的环境压力。焚烧包括塑料包装废弃物在内的生活垃圾,用于发电,是日本曾经采取的方法。近年来,因存在难以逾越的生态环境问题,而逐渐废止。工业生态学的材料流的循环利用模式,是解决资源耗尽、废物充斥的理想方法。源头分离是城市固体废弃物资源化的前提条件。按塑料品种分类回收,以材料形式重复利用,保留了塑料的材料价值,还需要解决,再加工过程造成材料力学性能下降的问题。将单一品种塑料转化成单体,不同塑料品种的单体转化率有很大差距,缩合聚合物较高,而PP、PE等则不然。混合塑料的热裂解可获得化工原料和燃料,又达到减少垃圾总量和石油资源循环利用的效果,具有开发潜力。填埋方式占用土地又人为阻碍了有机垃圾回归生物圈。控制性堆肥对避免大量使用化肥、农药造成的生态环境灾难,再建农业生产的可持续性模式,发挥重要作用。生物降解塑料袋对堆肥的实施,具有特殊价值。PET和E-CO在食品包装某些应用领域有优势,而PVC食品包装物的使用和废弃后再利用都存在问题。     

城市污泥堆肥过程中微生物研究

采用平板计数法和最大概率法测定城市污泥堆肥干污泥中主要微生物类群的变化。结果表明,中、高温好氧菌在第6d达到最大值,分别为1.05×1015g-1、5.08×1012g-1;中、高温厌氧菌在第9d达到最大值5.50×105g-1和1.11×105g-1;中、高温好氧纤维素分解菌分别在第3d和第6d达到最大值,分别为2.66×104g-1、3.26×106g-1;整个堆肥过程中,高温厌氧纤维素分解菌数量不断增加;高温放线菌在第3d达到最大值,为1.12×106g-1;中温放线菌、真菌、中温厌氧纤维素分解菌、中温淀粉分解菌、蛋白质分解菌和油脂分解菌在发酵初期迅速下降至零;高温淀粉分解菌、蛋白质分解菌和油脂分解菌在发酵前6d数量上升,随后开始下降。发酵后期,好氧菌中兼性厌氧菌逐渐增多,严格好氧菌逐渐减少;厌氧菌中的兼性厌氧菌逐渐减少,严格厌氧菌逐渐增多。     

HSE管理体系成熟度评价研究

为了提高企业HSE管理体系绩效,考察其接近最佳状态的程度,需要对HSE管理体系成熟度进行评价.通过分析HSE管理体系、安全生产标准化的理论,考察两者的联系和区别;依据ISO14000标准、OHSAS18000标准和企业自身的HSE管理体系,结合安全生产标准化评定标准,提出HSE管理体系运行绩效评价标准;依据企业的HSE目标,考察其HSE管理绩效,提出HSE管理绩效的评价标准.综合考虑HSE管理体系运行绩效和HSE管理绩效,对HSE管理体系成熟度进行评价.研究表明,可以通过HSE管理体系与安全生产标准化的整合,对企业自身的HSE管理体系成熟度进行评价,持续改进HSE管理体系绩效.     

猪粪堆肥与化肥配施对水稻产量和氮效率的影响

采用大田试验方法研究猪粪堆肥与化肥配施对水稻产量和氮效率的影响.结果表明:在本试验条件下,猪眄粪堆肥与化肥配施能显著提高水稻籽粒产量,增加水稻每穗实粒数.尤其是1 500 kg·hm-2猪粪堆肥 化肥配施处理,稻谷产量达8 595 kg·hm-2,比未施氮处理和化肥处理分别增产57.8%和13.6%,差异达显著水平.猪粪堆肥与化肥配施处理水稻氮素养分效率均高于化肥处理.猪粪堆肥与化肥配施的氮肥回收率为35.3%～38.6%,而化肥处理仅为27.6%.     

水利工程施工安全标准化体系评价

为实现水利工程施工安全标准化体系的系统性分析与评价,根据水利工程施工安全标准化特点,借鉴软件能力成熟度评估框架,提出水利工程施工安全标准化体系成熟度评价方法。首先,进行安全标准化体系建设成熟度分级,提炼各级别的关键特征;其次,依据《水利安全生产标准化评审管理暂行办法》,建立安全标准化评价指标体系,确定评价标准;然后,以问卷调查结果为基础,采用分级加权法,量化评估安全标准化体系成熟度等级,通过构造成熟度蛛网模型图,分析影响安全标准化体系成熟度水平的主要因素。最后,通过一个案例验证了模型方法的可行性与有效性,为安全标准化体系建设提供一条分级提升的路径。     

外源Ni对小麦孕穗期生长发育和成熟期产量的影响及其Ni毒害临界值

为探明小麦孕穗期毒害效应与成熟期籽实产量间的关系,实现中期毒害效应诊断与评价,以春小麦"冀张春3号"为材料,采用盆栽试验方法,研究了外源Ni对小麦孕穗期植株生长和成熟期籽实产量的影响,并对不同生育期的生理指标进行了相关分析.结果表明,外源Ni会增加小麦孕穗期株高和叶片干质量,减少茎秆和穗干质量,降低成熟期籽实产量,投加Ni量≥100 mg·kg~(-1)时出现明显抑制作用,茎秆、穗干质量和籽实产量均明显下降(p0.05);小麦孕穗期各器官中Ni含量和富集系数由大到小的顺序为:根系穗茎秆叶片,外源Ni会明显增加小麦孕穗期各器官和籽实中Ni含量,其中,小麦穗和籽实中Ni含量和富集系数随Ni投加量的增加均呈二次吸收富集高峰.相关分析结果表明,土壤中各形态Ni含量与小麦孕穗期各器官和籽实中Ni含量均呈显著正相关(p0.05,p0.01),根系和穗中Ni及土壤不同形态Ni含量与茎秆、穗干质量和籽实产量呈显著负相关(p0.05,p0.01),茎秆和穗干质量与籽实产量均呈显著正相关(p0.05).研究提出,利用小麦孕穗期毒害效应突变点指标表征小麦外源Ni毒害临界值是可行的,其毒害临界值指标为:土壤全Ni含量为139.08 mg·kg~(-1),土壤有效态Ni(DTPA提取)含量为21.59 mg·kg~(-1),小麦穗Ni含量为19.17 mg·kg~(-1),小麦根系Ni含量为318.49 mg·kg~(-1).