剩余污泥水解酸化液中营养元素与有机质的回收

为回收剩余污泥水解酸化液中的营养元素与有机质,构建了白云石-水解酸化液钙镁溶出体系,获得富含钙镁的溶出液,控制溶出液反应pH和反应时间进行第1阶段回收,以回收后的上清液进一步作为钙镁源从水解酸化液中进行第2阶段回收。结果表明,钙镁溶出的适宜条件为酸化pH 4.0~4.5、白云石颗粒50~80目、固液比3∶100(每100mL水解酸化液中投加3g筛分后白云石)、溶出时间10h;第1阶段回收适宜的反应pH为8.5,氮(以氨氮计)回收率、磷(以可溶性正磷酸盐(以P计)计)回收率分别为10.24%和95.89%;第2阶段回收适宜的镁磷摩尔比为0.60、反应pH为9.0,此时氮、磷回收率分别为14.60%和83.91%;傅立叶红外变换(FTIR)和电感耦合等离子直读光谱(ICP)分析表明,回收产物主要由无机养分和有机质组成,重金属含量极少。利用白云石提供钙镁源能经济有效地回收剩余污泥水解酸化液中的氮、磷等营养元素,同时回收有机质,回收产物品质符合《有机-无机复混肥料》(GB 18877—2009)中Ⅰ型肥料要求。     

钙基吸附剂捕集生物质燃气中的二氧化碳

生物质热解燃气中CO2的捕集,是提高燃气热值和实现碳减排的关键问题之一。为利用生物质热解燃气温度偏高的特点,拟通过化学吸附方法,捕集燃气中高浓度的CO2。为此,利用不同钙基前驱物制备了系列钙基固体吸附剂,系列钙基固体吸附剂对CO2的单次吸附和循环吸附实验结果表明,含钙和镁氧化物混合物的吸附剂具有较稳定的循环吸附特性以及较大的吸附负荷。孔结构特性分析表明,适宜于CO2吸附的有效孔径范围可能为小于4 nm。因此,可以通过对天然白云石的改性获得合适孔径的钙镁基固体吸附剂,达到有效捕集生物质燃气中CO2的目的。     

湿润亚热带典型白云岩流域的水文水化学动态特征初步研究——以贵州施秉黄洲河流域为例

利用水文水化学自动监测仪,于2018年5月18日至2018年12月3日期间对地处湿润亚热带季风气候条件下的贵州省施秉世界自然遗产地境内的黄洲河白云岩小流域进行了高时间分辨率的连续监测,目的是为了揭示湿润亚热带季风气候区典型白云岩小流域不同时间尺度与不同降雨强度下水文水化学动态特征。研究获得了黄洲河白云岩小流域的降雨量、出口流量、水温、电导率、pH、方解石及白云石饱和指数、CO_2分压等连续数据。结果表明:(1)黄洲河流域出口河水的pH、电导率、CO_2分压、方解石及白云石饱和指数等指标具有明显的日周期变化规律,即水温、pH、方解石及白云石饱和指数与气温的昼夜周期变化曲线相似,而电导率、CO_2分压与气温的日周期变化曲线相反;(2)黄洲河流域出口河水的水化学指标对不同强度的降雨会产生不同变幅与变化方向的响应特征,暴雨会显著干扰河水水化学指标的日周期变化规律,主要表现在随着降雨强度的增大,电导率与CO_2分压呈现显著下降;(3)白云岩流域具有明显的化学稳态行为。     

白云石的硫化氢高温脱除性能研究

用天然白云石制备了半焙烧白云石和全焙烧白云石,并在固定床上对这些白云石进行硫化氢的高温脱除性栽能研究,同时考察了反应温度、空速、粒子粒径对白云石脱硫性能的影响.用X射线衍射(XRD)、热重分析(TG)和气体吸附等测试手段,对脱硫剂的物相组成、结构、比表面积和孔容进行了表征.结果表明,白云石是一种很好的吸硫剂.在同样条件下,3种白云石中半焙烧白云石具有最好的脱硫效果;而对于同一种白云石,反应条件的差异也会导致其脱硫效果的变化.白云石的脱硫性能与其微观结构有密切关系.     

城市生活垃圾催化气化制取富氢气体的研究

采用下吸式固定床气化炉,以煅烧白云石为催化剂水蒸气气化城市生活垃圾(MSW)有机组分,在气化温度为750~950℃,S/M(水蒸气和垃圾物料进料质量比)为0.57~1.28时,探讨了催化剂种类、气化温度和S/M等因素对富氢气体成分、产氢率、潜在产氢率、低位热值和碳转化率等的影响。较高气化温度有利于富氢气体的生成,增加碳转化率和产气率,但会降低富氢气体的热值;在实验条件下,富氢气体中H2体积分数最高达53.29%,产氢率达到7.13~46.52mol/kg,潜在产氢率为55.48~90.11mol/kg;镍基催化剂催化效果优于煅烧白云石,能大幅增加H2含量,使焦油在850℃以上完全分解。     

Stem Growth of Picea Abies in South Western Sweden in the 10 Years Following Liming and Addition of PK and N

Liming and/or application of specific nutrients have been proposed as countermeasures to the acidification of forest soils in southern Sweden. In this study the stem growth of Picea abies (L.) Karst. growing on acidic mineral soils in SW Sweden was investigated 10 years after additions of lime (Ca; 3000 kg lime ha⁻¹), lime plus P (25 kg ha⁻¹) and K (80 kg ha⁻¹), or N in low doses (2 × 10 kg ha⁻¹ yr⁻¹) (treatments: CaPK, Ca, N, CaPKN, and 2Ca2P2K, respectively). Compared with the control, stem growth was increased following all treatments involving lime additions, including liming alone. The PK addition did not seem to affect growth. The most plausible cause of the observed growth increases was that the lime additions indirectly increased the supply of plant-available N. The annual low-dose N addition did not significantly affect growth. This suggests that air-borne deposition of N, which supplies very small doses of N throughout the year, has a minor or even negligible influence on P. abies growth.     

贵州施秉云台山白云岩类型、碳氧同位素组成及沉积环境

云台山景区位于贵州省东部的施秉县,是世界自然遗产提名地,发育白云岩喀斯特地貌。景区白云岩不仅是形成景观的物质基础,而且蕴含着丰富的岩石学、沉积学及地球化学信息。景区白云岩为准同生成因,岩石类型多样,主要有粉-微晶白云岩、不等晶白云岩、细-粉晶藻砂屑白云岩、层纹-条纹-条带-薄层状藻砂屑微-泥晶白云岩、亮-泥晶藻鲕粒藻砂屑白云岩及角砾状泥晶白云岩等6类。白云岩的δ13 C值变化在-1.81‰~1.44‰之间,平均值-0.78‰;δ18 O值变化在-7.39‰~-4.1‰之间,平均值-5.11‰。白云岩的沉积构造,既有层理构造,也有层面构造。层理构造主要有水平层理和水平条带层理,层面构造有对称波痕、不对称波痕及叠置波痕。景区白云岩的类型、结构、沉积构造及碳氧同位素组成特点所反映的沉积环境为局限碳酸盐台地,其水体较浅,但咸化程度高,水动力强度弱-中等。     

膨润土-白云石复合吸附剂对Fe2+和Mn2+的吸附性能

针对煤矿排出的大量含重金属离子的酸性矿山废水污染问题,采用自制膨润土-白云石复合颗粒吸附剂对含Fe2+和Mn2+的酸性矿山废水进行吸附试验研究。结果表明:膨润土-白云石复合颗粒吸附剂释放总碱度达118.39mg/g(以CaCO3计),可中和酸性矿山废水;随着废水中Fe2+和Mn2+浓度增加,膨润土复合颗粒吸附剂的吸附量在不断增加,且大于原膨润土颗粒吸附剂;建立了膨润土复合颗粒吸附剂对Fe2+和Mn2+的吸附等温式和吸附动力学方程式:膨润土复合颗粒吸附剂对Fe2+的吸附符合BET吸附,对Mn2+的吸附符合Freundlich吸附,对Fe2+、Mn2+的吸附动力学均符合准二级动力学。膨润土-白云石复合颗粒吸附剂既能释放碱度、又对Fe2+和Mn2+具有优良的吸附性能,可作为处理含重金属离子酸性矿山废水的绿色环保矿物材料应用于实际。     

电化学辅助白云岩沉淀除氟法试验研究

利用天然地质材料为电解材料,采用电化学辅助去除水中过量氟离子以使出水的氟浓度达到GB 5749—2006《生活饮用水卫生标准》,通过测定不同电压条件下各时间节点的各离子浓度,考察了电压及电解材料对除氟效果的影响并探讨了其反应机理。结果表明:出水pH稳定在6~10.8,电压为36 V与48 V时,除氟效率高达90%以上,且不会使水体中总硬度超标。电场作用下F-的离子迁移与CaF_2、MgF_2的沉淀反应是阴极出水氟浓度降低的主要原因。在36 V电压下白云岩除氟装置的启动时间最短,经济效益最高。相同电压下灰岩除氟装置的除氟效果略高于白云岩除氟装置。     

白云石和硫酸亚铁复配对城市污泥中重金属形态分布及生物有效性的影响

以合肥市某污水处理厂污泥为研究对象,研究白云石、硫酸亚铁以及白云石和硫酸亚铁复合物作为改良剂对污泥重金属形态和生物有效性的影响,并对其钝化机理进行了初步研究。结果表明:白云石可以提高污泥pH,硫酸亚铁则降低污泥的pH,白云石和硫酸亚铁复配添加时,污泥pH变化并不显著。白云石对污泥中Cu和Cd有较好钝化作用,硫酸亚铁对污泥中As具有显著钝化作用,白云石和铁盐复配对污泥中重金属Cu、Zn、Cd和As均有显著钝化作用。白云石和硫酸亚铁处理可显著降低污泥中重金属有效态含量,其中以5%白云石和5%硫酸亚铁复配处理的效果最好,与对照相比,污泥中的有效Cu、Zn、Cd和As分别减少了59.58%、42.26%、40.93%和55.68%。SEM-EDS和Visual MINTEQ模拟结果显示,白云石中的碳酸根离子能够与重金属发生沉淀反应。盆栽实验结果显示,污泥中加入白云石和硫酸亚铁后,青菜地上部和根部重金属含量降低,地上部Cu、Zn、Cd和As最大降低程度分别为53.56%、34.51%、57.29和77.04%。