三阶段控温堆肥过程中接种复合微生物菌群的变化规律研究

接种复合微生物是提高堆肥效率的主要方法之一,但由于堆料中土生微生物的竞争,较高浓度的土生微生物浓度会抑制接种微生物的长生繁殖.实验表明:当堆料中土生微生物初始浓度为4×10⁸CFU/g时,所接种的微生物不增殖,且随着堆肥的进行,浓度下降很快;而非接种微生物增殖很快,最高浓度可达10¹⁰CFU/g.当土生微生物浓度降低至4×10⁵个/g,接种微生物增殖较快,最高达10¹¹CFU/g.因此,本文利用堆肥自身产热和少许外来热源加热的三阶段控温法进行堆肥.使堆温在4 h内迅速升到70℃以上,并维持8 h,从而使土生微生物浓度降至4×10⁵个/g以下,并起到软化堆料,便于微生物降解的目的.待温度冷却至35℃～45℃时,接种复合微生物,使其快速生长繁殖,数量从10⁸ CFU/g上升到10¹¹CFU/g(干样品),且接种微生物以非接种做生物保持优势地位,从而快速分解垃圾中的有机物.由于在最终产品中含有大量接种有益微生物,可利用其作为菌肥进行回流接种堆肥,以增加堆料中接种微生物数目、改善堆肥微环境、节约菌剂用量、缩短堆肥发酵周期和降低堆肥成本.但利用接种微生物堆肥产品作为菌肥反复接种时,随着反复次数的增加,非接种微生物高浓度繁殖;接种微生物和非接种微生物浓度比约为1:3(反复接种5次),浓度情况发生了逆变.因此,回流菌肥反复接种5次后,接种菌剂基本上就不再起作用了.     

温度诱发的A/O除磷系统污泥沉降性变化与影响机理研究

本试验平行运行了两套A/O生物强化除磷系统,通过观测温度诱发的污泥性状及微生物群落结构的变化,探索了温度对污泥沉降性能的影响及机理.试验结果表明,温度从20℃升至25℃能够有效改善污泥的沉降性能,而从20℃降至15℃可以使污泥沉降性急剧恶化.升温和降温均可导致EPS中蛋白质含量在短期内急剧增加.高温(25℃)能够抑制丝状菌的生长,而低温(15℃)会刺激Thiothrix II型丝状菌大量增殖.SPSS相关性分析显示,丝状菌的数量变化不大时,污泥含磷量和不可挥发性固体含量对沉降性影响显著,EPS的增加不利于污泥沉降,污泥密度与污泥沉降性无相关性.聚合酶链式反应-变性梯度凝胶电泳(PCR-DGGE)分析表明,不同温度会导致不同优势菌的生长.受高温影响较大的细菌为拟杆菌门(Bacteroidetes)和变形菌门(Proteobacteria),受低温影响较大的细菌为变形菌门(Proteobacteria)、拟杆菌门(Bacteroidetes)和放线菌门(Actinobacteria).     

九龙江西陂库区沉积物甲藻孢囊萌发增殖研究

甲藻孢囊在甲藻的生命史中扮演着重要的角色,本文研究了九龙江西陂库区沉积物甲藻孢囊对温度和营养盐的萌发响应.结果显示,西陂库区沉积物中,甲藻门的丰度占微藻总丰度的1.9%~6.1%,主要为拟多甲藻属(Peridiniopsis);硅藻门的丰度占微藻总丰度的81.8%~91.8%,绿藻门的丰度占微藻总丰度的6.1%~13.2%,其他门类的藻类较少.实验模拟条件下,较高的温度能促进甲藻孢囊的萌发,甲藻孢囊在20℃有更高的萌发率,不同温度下甲藻孢囊最终的萌发率差别不大,高温能促进甲藻孢囊的萌发,同样也有助于蓝藻和绿藻的萌发增殖,从种间竞争角度来看,15℃温度相对较低但更有利于甲藻孢囊萌发并增殖占据优势.以单磷酸腺苷(Adenosine Monophosphate,AMP)作为有机磷源能促进孢囊的萌发,提高甲藻孢囊的萌发速率,但不能提高孢囊的最终萌发率.     

不同温度对黑碳表面官能团的影响

在200-800℃热解水稻秸秆制备BC,以Boehm滴定和FTIR表征BC表面官能团种类和数量,研究了不同温度对BC表面官能团的影响。结果表明：温度对BC表面官能团种类和数量都将产生影响。秸秆碳化后官能团会发生一定变化,表现为醚键（C-O-C）、羰基（C-O）、甲基（-CH3）和亚甲基（-CH2）消失,仍存有羟基（-OH）和芳香族化合物。BC有相同的化学结构,都以芳环骨架为主,但所含官能团种类有一定差异,同种官能团振动形式也不同。酸性和碱性官能团数量都随温度升高先升高后降低,高温和低温不利于官能团的形成,300～600℃对应的碱性官能团含量高于酸性官能团含量。     

超声破解污泥影响因素分析

超声破解是促进污泥快速厌氧消化的一项新技术,不仅超声波参数直接影响污泥破解效果,而且污泥性质和辅助条件也影响污泥破解效果.以污泥溶解性化学需氧量增加值(SCOD )和污泥破解度(DDSCOD)为评价参数,通过超声破解不同性质污泥试验,得出污泥的初始温度、pH值和污泥浓度等参数对污泥破解效果起重要作用.增加搅拌和曝气辅助条件破解污泥的试验,得出间歇搅拌和曝气能增强污泥超声破解效果.     

从硫化锑矿渣中回收硫实验研究

采用浸取法对硫化锑矿渣中硫单质回收进行了实验研究，选用特殊的有机溶剂I^*做浸取剂，对液固比、加热时间、加热温度及冷却温度等主要影响因素进行了实验分析。正交实验表明：当特殊的有机溶剂I^*与矿渣的液固比为10：1，混合搅拌的加热时间为15min，加热温度为150℃，冷却温度为0℃时，硫的回收效果最佳，回收率可以达到96．6％。所得硫磺的粒度可达到5μm，硫磺的纯度为98％。     

温度对生活垃圾堆肥效率的影响

温度是堆料中微生物生命活动的重要标志，它直接影响堆肥反应速率，是堆肥能否顺利进行的主要因素。本试验利用可自动加热堆肥反应器，在一定条件下研究不同温度对生活垃圾堆肥效率的影响。通过监测出口气体中O2和CO2气体的浓度，计算堆料中有机物降解速率。试验表明，当反应条件为生活垃圾：成熟堆肥=80：20，有机物约为60％，初始含水率为55％，初始C／N比为25，堆肥温度控制在55℃左右时，能加速高温菌繁殖，从而加快垃圾分解速度，大大缩短堆肥腐熟时间。     

微波辅助催化湿式氧化技术降解高浓度苯酚废水

以纳米CuO为催化荆,采用微波辅助催化湿式过氧化氢氧化方法对高浓度苯酚废水(1 000 mg/L)进行降解处理,并与传统的催化湿式过氧化氢氧化技术进行比较,研究了微波强化作用对该技术的处理工艺条件、降解效率及机制的影响.结果表明,在微波的辅助作用下,当温度仅为60℃、压力为0.3 MPa时,催化湿式氧化反应15.0 min,苯酚废水的TOC去除率即达到90.8%.这表明微波促使催化湿式氧化反应可以在温和的条件下实现,而且效率高、速率快.进一步的降解机制研究发现,在微波的作用下,苯酚于2.0min内完全氧化转化,主要发生直接开环反应,生成短链羧酸,所经历氧化过程更为简单.     

火灾作用下钢筋混凝土结构的性能研究

建筑物遭受火灾高温作用后,构件的承载力、变形、耐久性抗震性能等都会受到不同程度的损伤,使整个建筑结构的耐久性、安全性降低。采用ISO834标准温度一时间曲线下的火灾环境,通过对钢筋混凝土构件的两个主要组成部分：钢筋和混凝土,在高温下和高温后材料性能的分析、归纳,给出了钢筋及混凝土等结构材料抗高温的性能规律,希望能为人们研究混凝土结构的抗火性能提供些参考。     

中国北方气候变化对小麦产量的影响——基于EPIC模型的模拟研究

中国的粮食产量在过去的几十年中一直保持着稳定的增长,农业技术在其中起到了重要的作用。但随着全球气候变暖及其导致的气候极端事件的增加,气候变化对作物生长和产量造成了不同的影响。选用美国农业部提出的EPIC（Environmental Policy Integrated Climate）农作物生长模型评价了气候变化对小麦产量的影响。基于EPIC模型,模拟了中国北方80个典型站点的春小麦和冬小麦1961—2005年期间的生长过程,分析了不同作物类型、不同灌溉类型和不同农业区域小麦产量的波动,以及生长季辐射、水分胁迫因子和温度胁迫因子对产量波动的影响。结果表明：在不考虑农业技术因素的条件下,辐射的波动是导致小麦产量波动的主要原因;温度胁迫的降低在一定程度上促进了小麦的增产。