污泥堆肥对早熟禾生长及光合特征的影响

设置不同污泥堆肥施用水平(2%、4%、6%、8%、10%),研究了不同施用量对早熟禾生长指标及光合特征的影响。结果表明:不同水平的污泥堆肥施用量对早熟禾株高、叶面积、生物量、叶绿素含量均有一定的促进作用,以污泥堆肥施用量为8%时效果最好;对早熟禾光合作用效率促进效果最好的也是8%的处理;对早熟禾蒸腾作用促进效果最好的是6%的处理;对早熟禾水分利用效率促进效果最好的是10%的处理。     

城市污水处理厂污泥中重金属的健康风险识别

针对不同来源污水处理厂污泥中重金属的健康风险进行评估,具体以南昌市红谷滩、青山湖、象湖和朝阳4个主要污水处理厂污泥为例。结果表明:青山湖污水处理厂污泥中重金属暴露剂量最高,其次是象湖、朝阳和红谷滩。青山湖污水处理厂污泥中重金属Ni的暴露剂量最高,而其它3个污水处理厂污泥中,重金属Zn的暴露剂量最高。儿童通过手-口和呼吸直接摄入剂量明显高于成人,而通过皮肤接触摄入剂量低于成人,总暴露剂量高于成人。4个污水处理厂污泥中重金属对成人的非致癌风险在可接受范围之内,青山湖污水处理厂污泥中重金属存在儿童非致癌风险,其余污水处理厂污泥中重金属的儿童非致癌风险在可接受范围之内。重金属Cd的成人致癌风险低于致癌风险阈值,不存在致癌风险,儿童致癌风险均高于致癌风险阈值,存在一定的致癌风险。因而,上述4个污水处理厂污泥如未经处理则不能直接排放或进行利用,否则对儿童会引发相应的致癌和非致癌风险。建议采取有效措施进一步降低各污水处理厂污泥中重金属Cd的含量。此外,对于青山湖污水处理厂污泥而言,重金属Cu和Ni的含量也需要进一步降低。     

Y-S-Y12发酵液和生物质热解液混配对辣椒炭疽病的防治及作用机理

为探究解淀粉芽孢杆菌Y-S-Y12拮抗菌发酵液和生物质热解液混配对辣椒炭疽病的协同防病作用及其作用机理，对不同浓度生物质热解液、拮抗细菌Y-S-Y12菌株的发酵浓缩液及其混配溶液对辣椒炭疽病的抑菌作用进行检测，计算出毒力方程，根据EC50值将两种溶液进行混配，求得最佳配比。通过活体试验检测Y-S-Y12菌株对辣椒炭疽病果实的防治效果，测定叶片超氧化物歧化酶（superoxide dismutase，SOD)、过氧化物酶（peroxidase，POD）和过氧化氢酶（hydrogen peroxidase，CAT）活性，并探究各药剂对辣椒炭疽病病菌菌丝的细胞膜通透性、生理代谢和菌丝形态的影响。结果显示，Y-S-Y12菌株发酵浓缩液和生物质热解液以1∶9混配具有明显的协同增效作用;混配的防效显著高于单剂，防效达到79.62%，进一步说明混配具有增效作用。混剂处理的辣椒炭疽病菌菌丝中的几丁质酶活性、β-1,3-葡聚糖酶活性和蛋白酶活性显著高于对照和单剂处理，处理后菌体的保护屏障被打破，使培养液的电导率、外渗液中蛋白质和核酸含量上升。混剂处理的辣椒叶片中SOD、POD、CAT酶活性显著高于对照和单剂处理，说明辣椒植株抗病性增强。综上，Y-S-Y12菌株发酵液和生物质热解液混配对辣椒炭疽病有协同防病作用，可能是因为Y-S-Y12菌株具有破坏辣椒炭疽病菌菌丝和诱导辣椒植株抗病性作用。研究为辣椒炭疽病无公害防治提供理论依据。     

热解温度对玉米秸秆生物炭稳定性的影响

为了探究热解温度对生物炭稳定性的影响,选用玉米秸秆作为生物质原料,分别在300、500、700℃条件下热解制备生物炭。利用元素分析仪、傅里叶变换红外光谱(FTIR)和热重分析仪(TGA)表征生物炭的结构和性质,采用H_2O_2和K_2Cr_2O_7氧化法测定生物炭的抗氧化能力。结果表明,生物炭的C含量随热解温度的升高而增加,H和O含量以及H/C和O/C之比则随热解温度的升高而降低,说明了生物炭的芳香化程度增加,稳定性增强。FTIR结果表明,随着热解温度的升高,生物炭中的—OH、C—O—C和—CH等不稳定性集团减少甚至消失。TGA分析表明,随着热解温度的增加,生物炭质量损失由42.9%降低至14.67%,其700℃制备生物炭热稳定性最强。H_2O_2和K_2Cr_2O_7抗氧化结果表明,500℃条件下制备的生物炭的碳损失量最低,分别为7.19%和6.02%,其抗氧化能力最强。     

MBBR和LSP工艺在污水深度处理中的性能探究

指出了MBBR工艺和LSP工艺属于当前应用较多的新型水处理工艺。当将传统的好氧曝气池改造为MBBR工艺时,改造结果表明:COD降低30.8%,BOD 5降低42.8%,氨氮降低25.0%,总氮降低17.2%,SS降低57.9%,总磷降低26.7%;而LSP工艺通过形成复杂的微生物食物链,消耗剩余污泥量,实现对污泥的减量化处理。应用到改造工程中,产泥量降低67.5%,同时能够强化处理系统的生化功能,COD和BOD 5都有明显降低,分别降低了11.7%和12.1%。     

基于木质素部分脱除及其含量对生物质热解特性的影响

该研究采用固定床热解炉,研究不同木质素含量花生壳、核桃壳样品的裂解行为,利用元素分析、工业分析、气相色谱-质谱联用以及气相色谱法对原料和热解产物进行分析,探究木质素与综纤维素在原始交联结构下的交互作用及其对热解产物分布特性影响。研究结果发现,300℃热解条件下,随着木质素含量的增加,样品中固体产率增加,液体产率和气体产率下降。500、700℃热解条件下,固体产率相比300℃有大幅度的下降,且随样品中木质素含量的增加,固体产率无明显变化,液体产率稍微增加,气体产率下降。500℃时,H2产率很低,随样品中木质素含量的增加,CO2含量减少,CH4含量增加,CO含量有稍微的上升。而700℃时,综纤维素的脱氢、缩合、成环会生成大量的H2。同时,木质素能够促进综纤维素分解生成大量左旋葡聚糖,并抑制其分解;而综纤维素抑制木质素单体愈创木基的脱甲氧基反应,促进苯丙烷基的脱烷基反应,形成更多的酚类化合物。该研究对于生物质组分间交互和产物形成特性研究具有积极意义。     

我国秸秆资源利用现状及其炭化利用展望

随着农村经济发展和农民收入的增加,农村居民生活用能结构正在发生着明显的变化,每年农作物秸秆大量剩余。目前我国秸秆资源化利用途径主要有秸秆肥料化技术、饲料化技术、能源化技术、材料化技术等,已经不能满足发展的需要。近年来,生物质炭化技术作为公认的解决秸秆焚烧问题的可行技术措施之一,日益受到国内外广泛关注。通过把数量巨大的农作物秸秆热解炭化后加以充分开发利用,可以解决可持续发展、节能降耗、环境保护与治理等领域面临的复杂问题,有助于构建低碳高效经济发展模式,对保障国家环境、能源、粮食安全意义重大。     

水稻秸秆联合剩余污泥共发酵产酸效能探究

[目的]研究稻秆与剩余污泥厌氧发酵产酸性能。[方法]在总固体浓度为20 g/L条件下,用一定比例的稻秆代替部分剩余污泥,构建共发酵产酸系统,探讨其有机物组分变化及其产酸特性。[结果]稻秆的投加能够促进多糖和蛋白溶出,提高SCOD含量,在发酵进行到第4天时,10%预处理稻秆处理和10%稻秆处理发酵体系中SCOD达到最高,分别为3 440和2 810 mg COD/L,与污泥对照相比,分别升高了72.0%和40.5%。与此同时,在发酵结束时,稻秆的投加虽没有增加VFAs积累量,但其在短期内能够促进VFAs转化,缩短发酵时间,在发酵进行到第6天时,与污泥对照组相比,10%预处理稻秆处理中VFAs积累量提升了70.1%。当VFAs积累量趋于稳定时,乙酸和丙酸占总酸的比例和从大到小依次为10%预处理稻秆处理、10%稻秆处理、污泥对照。[结论]稻秆的投加能够改善污泥厌氧发酵产酸性能,可为农业废物的资源化利用提供一种有效途径。     

城市污泥施用对沙地油菜的影响及效果评价

针对京郊沙质土壤贫瘠,植被生长缺乏营养物质等问题,采用盆栽实验研究了污泥添加量对油菜长势及沙质土壤理化性质的影响,测定了油菜长势、营养成分的含量以及重金属的有效浓度,并采用层次分析法构建了污泥改良沙质土壤方案选取分析模型,确立了最佳污泥添加量。结果表明,适量的污泥可有效改善沙质土壤中有机质、全氮和有效磷的含量;且有利于油菜的生长,油菜的发芽率、株高和生物量的增加率分别达到10%、131.55%和58.84%。重金属风险评价结果表明,当污泥浓度低于20%时,土壤处于清洁状态。分析模型评价结果表明3%为污泥的最佳添加量,为今后污泥的资源化利用以及京郊沙质土壤的改良提供了一定的理论依据。