高含灰量海藻热解产物及热解特性研究

对高含灰海藻进行水洗和酸洗预处理,比较了预处理前后海藻的基本特性及在700℃时管式炉热解产物成份,并进行了动力学特性分析。结果表明:高含灰海藻酸处理后,含灰量由34.9%降为12.4%,有机挥发份从56%升为64%,热值由8.89MJ/kg上升为17.65MJ/kg;高含灰量对海藻热解有明显影响作用,处理前海藻有机物有两次降解峰,而水洗和酸洗后海藻在500℃以下几乎降解完全;海藻在700℃时,热解产气率(87mL/g)低,焦油含量少(15%),经水洗和酸洗后的原料产气率高(195mL/kg),焦油得率36%;通过建立热解动力学模型,得到了原料的活化能E和频率因子。     

水分选有机垃圾三种总固体厌氧消化产甲烷

以水分选城市生活有机垃圾(WS-OFMSW)为原料,采用35L厌氧反应器进行中温(30±2℃)批式厌氧消化,研究3种TSr分别为16.0%、13.5%和11.0%的样品对厌氧消化稳定性及性能的影响。结果表明,3种TSr均能实现稳定的产甲烷过程,pH自我恢复调节能力较强,在整个过程中没有产生挥发性脂肪酸抑制。较低的TSr有助于快速启动并缩短发酵周期,3种TSr厌氧消化分别于32、25和12d达到产气高峰。累积产甲烷量分别为273.1、283.0和313.7L·kgVS~(-1),平均甲烷浓度为64.6%、66.3%和65.7%。3种TSr厌氧消化的VS去除率分别为26.08%、35.76%和41.78%。通过该实验,获得相关的WS-OFMSW厌氧消化原始数据,为城市生活垃圾水分选技术的完善以及有机垃圾厌氧消化性能的提高指出了参考方向。     

涂料工业废水处理技术研究与应用进展

[目的]涂料工业废水成分复杂、难生物降解、有机物浓度高,同时含有悬浮物、重金属等污染物。[方法]按照废水处理工艺流程,综合阐述了近年来涂料工业废水处理方法的研究进展,解析了预处理、生化处理及深度处理技术的作用机理及局限性,介绍了部分可行但尚未应用于涂料工业废水的前沿技术,以拓展未来可能的研究重点和应用方向。[结果]综合废水处理案例分析表明单一方法无法实现涂料废水的有效处理。[结论]多种技术组合能使大部分废水在处理后达到排放标准。     

高通量测序技术辅助筛选脱硫菌

将脱硫菌的筛选与新一代高通量测序技术相结合,探索脱硫菌筛选的新方法,为生物甲烷的高值化利用提供技术支持。实验将富含硫细菌的环境土样及经过培养基富集培养后的液样分别进行16S rDNA V6区的高通量测序,并分析了物种组成和丰度、Alpha多样性和菌群结构。结果表明,高通量测序的平均数据利用率达99.177%,测序量能够充分反映样品在该区域细菌的群落组成和结构。取自环境的土壤样品物种组成丰富,含有Pseudomonadales(假单胞菌目)、Rhizobiales(根瘤菌目)、Desulfuromonadales(除硫单孢菌目)、Desulfobacterales(脱硫杆菌目)、Acidithiobacillales(酸硫杆状菌目)等脱硫菌目。经过培养基富集后,菌群多样性显著降低,主要组成菌为Pseudomonadales(假单胞菌目)和Rhizobiales(根瘤菌目)。通过高通量测序技术,能够在筛选脱硫菌之前就了解实验样品的菌群结构和组成,为有针对性地设计筛选脱硫菌实验提供了一种新的方法。     

一株具电化学活性的铁还原菌的筛选与鉴定

本文从湖底泥中分离出一株具有电化学活性的菌Y8,通过形态观察,生理生化特性的分析以及系统进化分析等,鉴定出该菌属于希瓦氏菌属(Shewanella)。用循环伏安法考察了该菌的电化学活性,发现其以醋酸和葡萄糖为电子供体时可产电,且随着菌液浓度的增加电化学活性增大。     

二价铁离子对糖蜜酒精废水厌氧发酵的影响

提高糖蜜酒精废水的厌氧发酵效率,实现其资源化再利用,本文研究了添加一定量Fe²⁺ 对糖蜜酒精废水厌氧发酵处理过程的影响。结果表明：添加Fe²⁺后发酵液中SO₄²⁻ 的去除率由77.12%提高至90.79%;COD去除率由57.34%提高至81.14%;累积沼气产量由386 mL•g⁻¹ VS提高至475 mL•g⁻¹ VS;产气周期由29天缩短为26天;其氧化还原电位（ORP）升高,pH值降低。     

几种轻工业加工废弃物厌氧发酵制取生物燃气潜力研究

本试验以典型的轻工业有机废弃物为原料,采用中温批式发酵工艺进行了厌氧发酵制取生物燃气的研究。结果表明,木薯淀粉渣、木薯杆、糖蜜酒精废水、肉食加工废水及果汁废水的产气率分别为623.7 mL/gVS、208 mL/gVS、223.0 mL/gCOD、335.4 mL/gCOD和383.4 mL/gCOD,产甲烷率分别为355.1 mL/gVS、120.6 mL/gVS、94.7 mL/gCOD、187.2 mL/gCOD和136.1 mL/gCOD,平均甲烷含量分别为56.9%、58.0%、43.0%、55.8%和35.5%。这些典型的轻工业加工废弃物皆为生物燃气发酵的适用原料,但是有各自的发酵产气特点,可根据不同原料采用不同的预处理方法及发酵工艺,以期取得更好的产气效果。     

基于原料组分的能源草厌氧发酵产气预测模型

基于原料的组分,运用线性回归的方法建立能源草厌氧发酵产气预测模型。以巴西象草、华南象草、矮象草、台牧B和七种不同月份收割的杂交狼尾草为样本,以组分C含量、N含量、C/N、纤维素含量、半纤维素含量以及木质素含量为自变量,以该能源草的累计产气率为因变量。一元线性分析结果显示,C元素含量、半纤维素含量和累积产气率之间的显著相关性较弱（R2 = 0.02,R2 = 0.03）;C/N、纤维素含量与产气率之间有一定的显著相关性（R2 = 0.37,R2 = 0.313）;N元素含量、木质纤维素含量和产气率之间的显著相关性较好（R2 = 0.461,R2 = 0.51）。通过多元线性回归分析,得出了两个置信度较高、相关性显著和误差较小的模型（R2 = 0.779,R2 = 0.783）,并通过曲线拟合和标准误差计算,分析了模型的准确性,证实模型可靠。     

四种能源草中黄酮类物质的定性研究

本文对杂交狼尾草、柳枝稷、芦竹及象草这4种能源草的整株、茎和叶中的黄酮类物质总量进行了定量分析,并利用高效液相色谱质谱联用技术对黄酮物质种类进行定性分析。对整株分析的结果表明,柳枝稷的总黄酮含量最高,达到6.84 mg当量槲皮素/g干重,比芦竹、杂交狼尾草和象草分别高出59.8%、20.1%和11.2%。能源草的不同部位黄酮分布存在差异,叶中黄酮含量是茎的2.3 ~ 3.0倍。杂交狼尾草叶中含量最高,为10.55 mg当量槲皮素/g干重。定性分析发现,4种能源草的提取物中共含有14种黄酮苷和2种黄酮醇,包括槲皮苷、异鼠李素和槲皮素。该研究结果可为能源草作为天然产物提取原料提供理论支持。