温度与负荷对餐厨与果蔬垃圾混合厌氧消化酸化产物的影响

研究了餐厨果蔬生物质垃圾以一定比例混合后,控制不同温度和不同进料负荷条件的厌氧消化反应,观察酸化效果,达到定向产乙醇和乙酸的目的。结果表明,餐厨与果蔬垃圾的配比以可挥发性固体质量4∶1(VS),F/M=4∶1(VS),反应温度为45℃,初始负荷以总固体TS质量浓度为60 g/L时的定向酸化性能最佳,体系的溶解态化学需氧量SCOD最终达到1 100 mg/(g·L),可挥发性有机物浓度VFA达到320 mg/(g·L),相比反应开始时分别增加了50%和150%。厌氧水解和酸化过程基本同步,乙醇和乙酸在所测定的中间产物中比例最大,分别达到56%和42%,并且其产生过程持续进行。35℃条件适合乙醇转化为乙酸,55℃条件会快速进行乙醇型发酵。     

餐厨垃圾特性及其厌氧消化性能研究

以校园餐厨垃圾为原料,分析测定了早餐、午餐和晚餐餐厨垃圾的总固体(TS)、挥发性固体(VS)、碳水化合物、蛋白质、脂肪含量以及无机盐离子浓度,并通过批式厌氧发酵试验对3种餐厨垃圾的厌氧消化性能进行了对比研究。结果表明,早餐餐厨垃圾特性与午餐/晚餐餐厨垃圾差异较大,Na+,Ca2+和Cl-含量高于后两者。餐厨垃圾不同特性对其厌氧消化产气及有机物去除率都有一定影响,早餐、午餐和晚餐餐厨垃圾的累积甲烷产量分别为212.2,331.6和362.4 ml/g,早餐餐厨垃圾产气量比午餐和晚餐餐厨垃圾分别低36%和41.4%,其中Cl-含量高可能是造成其产气量低的主要原因。     

进料配比对牛粪和玉米秸秆半连续厌氧发酵的影响

为了提高牛粪和玉米秸秆混合厌氧发酵时的产气性能,采用全混合式反应器对总固体混合比(Total Solid Mixing Ratios,TSMR)不同的原料进行半连续厌氧发酵,并研究各发酵系统的产气性能、稳定性和物质转化能力。研究结果表明:系统稳定运行后,当牛粪和玉米秸秆的TSMR为1∶3时,发酵系统的产气性能最佳,甲烷产量为3.94 L/d,分别比纯牛粪和纯玉米秸秆发酵提高了23.67%和20.44%,且该混合比下的木质纤维素降解率最高,可达56.55%;TSMR不同的发酵系统均能稳定运行,且稳定运行期间的总碱度为5 000～8 000 mg/L,总挥发性脂肪酸的浓度小于100 mg/L,pH值为7.0～7.4,氨氮浓度未达抑制值并随着混合原料中玉米秸秆占比的增大而减小。     

氨化水饱和预处理麦秸厌氧消化产气性能的研究

试验以氨水为预处理试剂,研究在水饱和状态下,氨水添加量及负荷率对麦秸厌氧消化产气性能的影响。对氨化预处理前后麦秸的主要组分进行测定,采用傅立叶变换红外光谱(FTIR)对氨化水饱和预处理秸秆及秸秆中木素、纤维素和半纤维素的结构变化进行研究。结果表明,在3种负荷率下,氨化水饱和预处理后麦秸单位质量VS产气量分别提高了14%~23%,26%~36%和31%~45%。4%氨化预处理后的麦秸在65 g/L负荷率下获得最大377 mL/g的生物气产量。组分分析表明,氨化水饱和预处理可有效脱除39%~42%的半纤维素及11%~20%的纤维素,对木素含量影响较小。结构分析表明,氨化水饱和预处理可脱除细胞壁中的蜡质成分,使木素中部分官能团、纤维素中的氢键和糖苷键、半纤维素的部分氢键和糖单元之间的连接键发生断裂;从而使纤维素从木素的包裹中释放出来并发生溶胀,破坏其晶体结构;使半纤维素亲水性增强且更易于降解。这些秸秆内部结构的变化是提高麦秸厌氧消化产气性能的根本原因。     

纳米SnO2磨料的制备及其在钌化学机械抛光中的应用（英文）

利用固相反应法制备纳米二氧化锡磨料并研究了制备条件对平均粒径的影响。结果表明,在500℃/4h条件下制得的纳米二氧化锡粉体在水中有良好的分散性和稳定性。利用自制的抛光液对高纯钌片进行化学机械抛光,与二氧化硅磨料抛光液比较,材料去除速率和表面粗糙度都降低。当抛光液中含1%(质量分数,下同)二氧化锡、1%过硫酸铵、1%酒石酸和3mmol/L咪唑,pH=8.0,抛光压力为17.24kPa时,材料去除速率(MRR)和表面粗糙度(Ra)分别为6.8nm/min和4.8nm。     

Preparation of Nano-SnO2 Abrasives and Their Application in Chemical Mechanical Polish of Ruthenium

利用固相反应法制备纳米二氧化锡磨料并研究了制备条件对平均粒径的影响.结果表明,在500 ℃/4 h条件下制得的纳米二氧化锡粉体在水中有良好的分散性和稳定性.利用自制的抛光液对高纯钌片进行化学机械抛光,与二氧化硅磨料抛光液比较,材料去除速率和表面粗糙度都降低.当抛光液中含1％(质量分数,下同)二氧化锡、1％过硫酸铵、1％酒石酸和3 mmol/L咪唑,pH=8.0,抛光压力为17.24 kPa时,材料去除速率(MRR)和表面粗糙度(Ra)分别为6.8 nm/min和4.8 nm.     

进料浓度和水力停留时间对分类有机垃圾厌氧消化性能的影响

针对分类有机垃圾在高含固率条件下厌氧消化时存在的负荷高、易酸化等问题,文章提出了通过延长水力停留时间（HRT）来调节有机负荷率的方法,研究了不同进料浓度和HRT组合条件下分类有机垃圾的厌氧消化性能。研究结果表明：在不同进料浓度和HRT组合下,分类有机垃圾厌氧消化的产气性能无显著差异,单位挥发性固体（VS）产甲烷率为300～330 mL/（g·d）,甲烷含量可达到56%;VS降解率均能达到70%以上,实现了有机物的高效降解;厌氧消化系统稳定性良好,各项指标均在合理范围内。     

秸秆直燃发电系统的生命周期评价

以装机容量25 MW的生物质秸秆直燃发电系统为评价对象,进行生命周期评价.结果表明,秸秆直燃发电1万kWh,可吸收CO2 2502.87 kg,向环境排放SO237.39 kg,NOx90.37 kg,与燃煤发电相比,虽然氮氧化物的排放量有所增加,但减少了温室气体及硫氧化物的排放,污染物的排放主要发生在秸秆燃烧阶段.每发电1万kWh消耗能量15 340.2 MJ,秸秆预处理阶段是能量消耗的主要阶段,须要输入能量13 830.5MJ.秸秆直燃发电过程对环境影响的总负荷为35.18人当量.在此过程中,烟尘居环境影响总负荷的首位.     

Enhancing Biogas Production from Anaerobically Digested Wheat Straw Through Ammonia Pretreatment

Aqueous ammonia was used to pretreat wheat straw to improve biodegradability and provide nitrogen source for enhancing biogas production. Three doses of ammonia （2%, 4%, and 6%, dry matter） and three moisture contents （30%, 60%, and 80%, dry matter） were applied to pretreat wheat straw for 7 days. The pretreated wheat straws were anaerobically digested at three loading rates （50, 65, and 80 g·L^-1） to produce biogas. The results indi-cated that the wheat straw pretreated with 80%moisture content and 4%ammonia achieved the highest methane yield of 199.7 ml·g^-1 （based on per unit volatile solids loaded）, with shorter digestion time （T80） of 25 days at the loading rate of 65 g·L^-1 compared to untreated one. The main chemical compositions of wheat straw were also ana-lyzed. The cellulose and hemicellulose contents were decomposed by 2%-20%and 26%-42%, respectively, while the lignin content was hardly removed, cold-water and hot-water extracts were increased by 4%-44%, and 12%-52%, respectively, for the ammonia-pretreated wheat straws at different moisture contents. The appropriate C/N ratio and decomposition of original chemical compositions into relatively readily biodegradable substances will improve the biodegradability and biogas yield.