Application of 1D and 2D MFR reactor technology for the isolation of insecticidal and anti-microbial properties from pyrolysis bio-oils

Valuable chemicals can be separated from agricultural residues by chemical or thermochemical processes. The application of pyrolysis has already been demonstrated as an efficient means to produce a liquid with a high concentration of desired product. The objective of this study was to apply an insect and microorganism bioassay-guided approach to separate and isolate pesticidal compounds from bio-oil produced through biomass pyrolysis. Tobacco leaf (Nicotianata bacum), tomato plant (Solanum lycopersicum), and spent coffee (Coffea arabica) grounds were pyrolyzed at 10°C/min from ambient to 565°C using the mechanically fluidized reactor (MFR). With one-dimensional (1D) MFR pyrolysis, the composition of the product vapors varied as the reactor temperature was raised allowing for the selection of the temperature range that corresponds to vapors with a high concentration of pesticidal properties. Further product separation was performed in a fractional condensation train, or 2D MFR pyrolysis, thus allowing for the separation of vapor components according to their condensation temperature. The 300–400°C tobacco and tomato bio-oil cuts from the 1D MFR showed the highest insecticidal and anti-microbial activity compared to the other bio-oil cuts. The 300–350 and 350–400°C bio-oil cuts produced by 2D MFR had the highest insecticidal activity when the bio-oil was collected from the 210°C condenser. The tobacco and tomato bio-oil had similar insecticidal activity (LC₅₀ of 2.1 and 2.2 mg/mL) when the bio-oil was collected in the 210°C condenser from the 300–350°C reactor temperature gases. The 2D MFR does concentrate the pesticidal products compared to the 1D MFR and thus can reduce the need for further separation steps such as solvent extraction.     

工业搬迁区绿化带土壤铜污染及其在植物体内的迁移

老工业搬迁区主要道路两旁绿化带土壤由于历经老工业企业的变迁和环境的污染破坏,可在一定程度上对这一地区环境的历史变迁及重金属污染状况起到指示作用。采集沈阳铁西老工业搬迁区绿化带土壤及其绿化乔木和灌木植株样品,分析土壤中铜的总量及生物有效态含量,同时分别分析了绿化乔木(8种)和绿化灌木(6种)植株根、枝条和叶片的含铜量。结果表明,搬迁区绿化带土壤中含铜量为29.14~166.95mg/kg,显著高于沈阳市土壤铜元素的背景值;土壤有效态铜为0.23~1.72mg/kg,达到中等水平(0.3~1.0mg/kg)的占采样点总数的70.0%。数据还显示,绿化乔木和灌木对铜的蓄积能力依品种不同差异显著,同种植物不同部位(根、枝条和叶片)对铜的富集能力不同;总体上,绿化乔木植株体内含铜量的分布规律为根叶片枝条或叶片根枝条,绿化灌木植株体内含铜量的分布规律为根叶片枝条。对铜蓄积能力较强的绿化乔木为榆叶梅(Amygdalus triloba Lindl.)、垂柳(Salix babylonica Linn.)、旱柳(Salix matsudana Koidz.)和银杏(Ginkgo biloba),对铜蓄积能力较强的绿化灌木为大叶女贞(Ligustrum lucidum Ait.)、小叶女贞(Ligustrum quihoui Carr.)和紫叶小檗(Berberis thunbergii cv.Atropurpurea)。     

城市生活垃圾和污水处理厂剩余污泥混合发酵的原料配比优化研究

以城市生活垃圾和污水处理厂的剩余污泥为混合原料,研究了混合原料的不同配比对厌氧发酵过程及产气的影响。结果表明:城市生活垃圾与剩余污泥以挥发性固体(VS)质量比为2∶1混合后,厌氧发酵效果最好,累计产气量最高,达到8 721mL,发酵后的总固体(TS)、VS、COD去除率分别达43.65%、35.98%、47.88%;各实验组在发酵过程中的pH、氨氮浓度和碱度均在合理范围内,未对厌氧发酵反应造成影响;以适当配比的城市生活垃圾和剩余污泥为混合原料,进行中温联合厌氧发酵是可行的,联合厌氧发酵可以弥补单一原料的缺陷,在一定程度上改善厌氧发酵效果。     

燃机电厂噪声模拟时SoundPLAN声源模型的简化

燃机电厂一般靠近用电负荷或城镇建设,为了有效地控制噪声,在燃机电厂项目的设计、环评等阶段对其噪声影响进行合理的模拟从而提出相应的降噪方案是非常必要的。结合国家标准,对燃机电厂的敏感目标和主要噪声的声源特性进行了总结。通过对比声源类型、中心频率的设置对模拟结果产生的影响,探讨了在应用SoundP-LAN软件对燃机电厂的噪声模拟时如何简化设置声源模型的问题,为今后的噪声模拟评估工作提供参考。     

蚯蚓-菌根相互作用对土壤-植物系统中Cd迁移转化的影响

以灰化土(Aquods soil)为供试土壤,分别加入4种含量的Cd2 (0、5、10、20 mg·kg-1)模拟土壤污染,设置单独加8条蚯蚓(Pheretima sp.)、单独接种菌根(Inoculum Endorize-Mix2)、同时接种蚯蚓和菌根的3种处理,以不加蚯蚓和菌根为对照,各处理均种植黑麦草(Lolium multiflorum),研究蚯蚓、菌根相互作用对土壤-植物系统中Cd迁移转化的影响.结果表明:(1)菌根对土壤pH无明显影响,加蚯蚓可使土壤pH比对照约降低0.2,蚯蚓和菌根同时作用对土壤pH降低没有协同作用.(2)蚯蚓或菌根的加入均能显著增加土壤中可溶性有机碳(DOC)含量,蚯蚓的影响大于菌根,同时加入蚯蚓和接种菌根对土壤中DOC的增加有一定的拮抗作用.(3)蚯蚓活动增加了黑麦草根部Cd的积累,菌根则能促进Cd从黑麦草根部向地上部转移,二者具有促进Cd向地上部分转移的协同作用.(4)蚓粪和土壤中DTPA提取态Cd含量与黑麦草吸收Cd量呈显著相关(p＜0.01),而蚓粪中DTPA提取态Cd含量均显著高于土壤中的含量(p＜0.05).因此,蚓粪中有效态Cd是植物吸收Cd的重要供源.     

中度污染水资源用于电厂循环冷却系统工艺研究

采用曝气生物滤池与高效混凝沉淀工艺对城市污水厂二级处理出水进行了2 m3/h规模的中试研究,并在此基础上对被污染的地表水进行了600m3/h规模的工程试验研究。研究表明,中度污染水资源通过这一工艺处理,可以满足电厂循环冷却水补给水的水质要求,并可以取得较高的处理效率。工程试验证实,此工艺运行稳定,系统易启动,抗冲击能力强,管理方便,具有推广应用的价值。     

新型单级A/O程序无回流复合膜生物反应器处理氨氮废水的试验

采用单级A/O程序复合膜生物反应器(HSMBR)处理高氨氮废水,研究在低DO浓度下系统对有机物、氨氮和总氮的去除效率。研究结果表明:在低DO浓度下,CODCr、氨氮的平均去除率分别为94.4%和92.8%。由于进水CODCr/TN值仅为2.01,则使得总氮平均去除率仅为69.4%,但是当系统亚硝化累积率从60.5%～67.1%提高到83.5%～86.4%时,系统总氮去除率提高了17.7%。另外,维持低DO浓度可以实现亚硝酸型同时硝化反硝化反应。     

"静电-布袋"联合除尘在燃煤电厂的应用前景

介绍了我国电除尘器目前面临的主要问题和采取的改造措施及效果,对研究开发"静电-布袋"联合除尘的必要性进行了讨论,并分析、探讨了其主要结构形式、技术特点和应用前景.     

内置转盘式膜-生物反应器处理污水的工艺条件研究

对内置转盘式膜-生物反应器(SRMBR)处理污水工艺进行了研究.进水COD 160～368 mg/L时,出水COD在运行1d后降低到20 mg/L以下,去除率大于90%;转盘式膜组件的转速在0～25 r/min范围内,平衡膜通量随转速增大而快速增加,继续增大转速则平衡膜通量的增加变得不显著;在一定范围(0～1min)内延长停抽时间有助于缓解膜污染;SRMBR在较低的气水比(15∶1)下运行,也可达到较高的平衡膜通量.研究表明,SRMBR在最佳组合操作条件(转速为25r/min,抽/停为9min/1min,气水比为15∶1,抽吸压力为25kPa)下运行,其平衡膜通量高达53.75L/(m²·h).     

城市污水厂水质相关性及分布状态的研究和应用

采用统计学及质量控制的一些基本理论及方法对污水处理厂的运行数据进行分析,得出城市污水处理厂BOD5、COD、SS、TN、TP等主要出水指标呈正态分布的规律;城市污水BOD5、COD、TN、TP等指标间存在显著线性相关性的结论.研究结论可用于污水处理厂制定经济合理的出水监测方案以及对污水处理厂运行可靠性等进行评估.