Thermochemical characteristics of dairy manure and its derived biochars from a fixed-bed pyrolysis

Based on the data on the thermogravimetric analysis (TGA), oven-dried dairy manure was performed at moderate temperatures (673–1,073 K) with proper residence time of 60 min by a vertical fixed-bed pyrolyzer. The thermochemical properties of the dairy manure and its biochar products, such as elemental analysis and calorific value (higher heating value), were investigated to evaluate their potential use as biomass fuel. Furthermore, the true densities of the manure-derived biochars were also obtained to relate the property with their thermochemical properties. It showed that the calorific value of the dairy manure-derived biochar (denoted as DMBC) was on increasing trend with temperature, while its maximal increase occurred at around 873 K. This result was in high agreement with the data on the yields and carbon contents of DMBC products. By contrast, their contents of H, N, and O decreased slightly due to the devolatilization because of thermal decomposition reactions like depolymerization and carbonization. The optimal manure-derived biochar revealed an excellent characterization with high content of carbon (60 wt%) and calorific value (22.3 MJ/kg), low contents of nitrogen (0.5 wt%), and no traces of sulfur and heavy metals, suggesting that DMBC can be used as a solid fuel for energy use.     

长江流域水生态保护利益补偿的法律调控

当前长江流域水生态补偿实践主要以水质、水量和水能三类可量化的流域生态资源开发利用的形态出现,是"流域生态效益补偿"模式,其目标利益是流域整体生态保护效益,通过政策或区域政府间的协议、以财政转移支付为手段完成政府、行政区域单元之间的利益传送,其实质是一种行政治理措施、是基于权力的利益矫正,并没有将该补偿资金精确对应到真正的利益供应主体或受害主体,也就没有完成利益归宿的最终分配。长江流域生态保护利益补偿应当在效益补偿的基础上发展"生态保护产权利益补偿"模式,使生态保护利益从生态效益的结果行为端向原因行为端传递;产权主体特定性的识别,产权利益行为(增益或损益)与流域生态效益的连接,以及涉水产权法定即利益法定是构建长江流域产权利益补偿的法律要素。     

热红联用研究废聚氨酯硬泡的燃烧特性

在热重分析仪上对废聚氨酯硬泡在空气中不同升温速率下加热的热失重行为进行了研究,并就升温速率对其热失重行为的影响进行了探讨.结果表明,随着升温速率的提高,废聚氨酯硬泡在空气气氛下热失重时挥发分析出温度(Ts)向高温区偏移,失重速率峰值(DTGmx)显著增大;空气气氛下,废聚氨酯硬泡热失重时有3个失重峰,后2个峰失重率分别约为41.51％和51.96％.同时,结合傅里叶变换红外光谱仪对各条件下的气体产物进行了定性分析,并对主要气体产物的释放规律做了探讨分析.实验发现,废聚氨酯硬泡热解燃烧失重主要阶段的产物种类相似,都检测到了CO、CO2、H2O、三氯一氟甲烷(CFC-11)、烯烃类、烷烃类、醇类、含氯化合物和带有苯环类化合物的特征吸收峰;主要气体产物有相似的析出规律,说明升温速率的变化并未影响到样品在空气气氛下的反应机制.     

水蚯蚓微生物共生系统的脱氮特性

采用泥水同步降解的"水蚯蚓-微生物共生系统",考察了该系统污泥减量能力以及污染物去除性能,研究了水蚯蚓对共生系统脱氮特性的影响。结果表明,与对照组相比,实验组污泥减量率为25.0%,污泥性状无明显差异。实验组氨氮与总氮去除率明显低于对照组,实验组每周期单位质量活性污泥氨氮与总氮去除质量分别为6.63 mg/g与5.81mg/g,均低于对照组。共生系统脱氮性能下降主要由水蚯蚓含氮物质释放引起,活性污泥本身硝化能力没有降低,反而略有提高,反硝化能力没有明显改变。"水蚯蚓-微生物共生系统"对中低氨氮浓度的废水处理具有较大的潜力。     

不同构造参数对圆环耗能器性能的影响分析

设计了13组不同构造参数的圆环耗能器,采用ABAQUS软件对安装在支撑框架结构中的圆环耗能器进行参数分析,研究圆环钢板厚度、圆环外直径、支撑角度、圆环钢板局部削弱形式和削弱深度对圆环耗能器性能的影响。研究结果表明:圆环耗能器滞回曲线稳定、饱满,塑性耗能能力强;随着圆环钢板厚度的增加或者圆环外直径的减小,圆环耗能器初始刚度和屈服力增大;支撑与横梁之间的角度对圆环耗能器性能有一定影响,交叉支撑角度宜取45°左右;圆环钢板局部削弱圆环耗能器比不削弱圆环耗能器具有更好的耗能效果;圆环钢板局部削弱形式宜采用圆弧式,且钢板削弱深度宜控制在圆环钢板宽度的20%~30%。     

地下硐室的几何特性对松动圈范围的影响

松动圈是岩体地下硐室稳定性评价和设计的重要指标之一。地下硐室的几何特性对松动圈的范围有一定的影响。运用显式有限差分法,从地下硐室的断面积、高度和跨度以及断面形状等方面就地下硐室的几何性质对松动圈影响的问题进行了数值模拟研究。结果表明:随着断面面积的增大,松动圈范围扩大,扩展速度加快;随着断面跨高比的增大,松动圈范围增大;高跨比变化对松动圈范围的影响较小;断面形状对松动圈范围及扩展速度有很大影响。研究结果对地下硐室的开挖以及衬砌设计具有参考意义。     

新型开孔H型钢阻尼器有限元分析

设计了分别开椭圆形孔和菱形孔的2种新型H型钢耗能器,阐述了它们的构造与耗能原理。采用有限元软件ABAQUS对开椭圆形孔、菱形孔和条形孔这3种新型耗能器的耗能性能进行数值分析,研究了开孔形状、肢宽与肢高等参数对新型耗能器耗能性能的影响。分析结果表明:新型H型钢耗能器具有饱满的滞回曲线,屈服位移较小、耗能性能稳定,耗能器的屈服位移、初始刚度和等效阻尼比随各肢钢板宽度增大(或高度减小)而增大;在开孔率相近或者肢宽相同的情况下,菱形孔H型钢耗能器的等效阻尼比要比条形孔和椭圆形孔的大,且应力分布更加均匀。     

防屈曲耗能支撑研究与应用的新进展

防屈曲耗能支撑是一种性能优良的新型耗能减震构件。本文阐述了防屈曲耗能支撑的构成和基本原理,根据约束构件的不同材料形式,将防屈曲耗能支撑划分为混凝土约束型防屈曲耗能支撑、全钢型防屈曲耗能支撑和装配式防屈曲耗能支撑。分别介绍了防屈曲耗能支撑的类型与性能、防屈曲耗能支撑框架分析与子结构试验,以及防屈曲耗能支撑在工程中的应用情况和标准化。指出了防屈曲耗能支撑研究和推广应用中存在的问题,给出了今后研究与应用的建议。     

聚丙烯超滤膜的低温等离子体改性方法比较

为了研究低温等离子体对中空纤维膜的改性效果,对聚丙烯(PP)中空纤维膜进行了4种等离子体改性处理,以接枝率、力学性能、膜面官能团变化以及膜面形态为评价指标,比较了不同改性方法的改性效果。FT-IR特征分析发现,以同时照射法改性后的膜面官能团变化最大,且接枝率高,力学性能好。元素能谱分析表明,处理后的膜表面的N、O含量均有不同程度的变化,且与接枝率成正相关。SEM照片及力学性能反映出:改性后膜面存在损失,柔韧性变差。综合各指标的比较发现,同时照射法是一种最佳的改性方法。因此,特别考察了同时照射改性膜的清水通量的变化,结果表明,该方法能够大幅度提高膜的清水通量。