水泥-粉煤灰基植生固沙材料的正交优化和氮、磷、钾初期释放速率研究

以本实验室设计的配方来制备水泥-粉煤灰基固沙材料,以3～4个月释放期的美国Osmocote 14-14-14为控释肥肥源,以PAM、自制SAP1和SAP2为吸水保水剂,采用沙柱法对植生固沙材料的吸水剂种类、吸水剂用量、肥料用量和水灰比材料参数进行正交优化试验,研究材料参数与NPK释放速率和材料抗压、抗折强度的关系。结果表明,影响N释放速率的主要因素是肥料用量和吸水剂种类,影响抗折强度的主要因素是水灰比和吸水剂种类,优化配方是1.5%PAM,0.8 g Osmocote/100 g沙和水灰比为1.2。在水泥-粉煤灰基固沙材料中NPK的28 d初期释放量大小顺序为K＞N＞P,其原因是水泥基材料富钾和固磷特性使得增K减P,水泥基材料毛细孔多孔特征使得N将以气态氨和液态銨释放。N的初期释放率受N的水溶肿胀和控释肥薄膜孔缝扩大速度的影响。     

复合高吸水树脂的制备及性能研究

以过硫酸铵为引发剂,以丙烯酸和丙烯酰胺为单体,以高岭土为无机填料,采用反相悬浮法制备高岭土复合淀粉接枝丙烯酰胺—丙烯酸高吸水树脂。探讨了单体质量比、高岭土添加量等因素对产品性能的影响,研究了产品的保水能力,并对产品的结构进行了分析和表征。研究结果表明,该高吸水性树脂具有一定的凝胶强度、流变性,且成本相对较低,可以将其应用到建筑混凝土等材料中,通过树脂的吸水及保水能力从而提高混凝土的保水性,在水土保持边坡防护方面具有很好的应用前景。     

陕北黄土高原小流域土壤特性分析

以陕北黄土高原的7条小流域为研究对象,对不同流域的土壤特性进行了分析。研究发现,不同流域的土壤理化性质差别较大,其土壤分形维数大小关系为:半固定风沙土>淡灰黄绵土>绵沙土>黄绵土>淡栗钙土,土壤含水率与总孔隙率呈显著正相关(P<0.05),土壤容重和比重呈极显著正相关(P<0.01),土壤有机质含量分别与全氮含量和速效钾含量呈显著正相关(P<0.05),土壤全氮含量与速效钾含量呈极显著正相关(P<0.01),且全氮含量呈现出由北向南递增的空间变化特征。在被研究的小流域中,北洛河流域的有机质、全氮及其他养分含量位于前列,说明该流域土壤侵蚀较轻、植被生长环境较好。     

干湿循环下植生固沙材料N、P、K素释放特征研究

采用沙柱法研究了不同干湿循环条件下水泥-土基植生固沙材料N、P、K素的释放特征。结果表明:加速干湿循环组N素累计淋出量初期较低和后期较高,N素中期出现较高的峰值与增加温度湿度有关;P、K素累计淋出量初期和后期均较低,中期淋出率峰值向后推移。P、K素初期和后期累计淋出量较低与土壤吸附固化作用有关。     

污泥热解产物与可回收热值分布规律研究

[目的]研究污泥热解产物及其可回收热值的分布规律。[方法]采用固定床试验系统,研究了热解温度对污泥热解产物特性的影响,着重分析了热解温度对气体产物组成、热值以及热解液热值的影响,以及污泥热解产物质量分布与热量分布随温度的变化规律。[结果]热解温度越高,气体产物的产率越高,且抑制了热解液的生成。在450~850℃下恒温热解时,650~850℃下CH4产量稳定。随着热解温度升高,CO和H2析出量显著增加,单位质量污泥产生气体热值增加。随着温度升高,热解液热值先增加后降低,在550~650℃下热解时达最大值。气液产物总热值在650~850℃下热解时最高,850℃下热解时气体热值所占比例达69.5%。[结论]该研究为污泥高效热解能源化技术的实现提供了理论依据。     

水泥-土基植生固沙材料水、肥释放特征研究

采用沙柱淋出法研究了控释肥、吸水剂和水泥掺量对植生固沙材料NPK释放规律和保水性的影响。结果表明,因NPK的溶解度不同对照组和实验组养分累计淋出率顺序均为NKP;与对照组相比,实验组掺撒可力肥128d的N素累计淋出率均高于对照组。两种肥料相比,因撒可力肥芯有吸水性故其NPK控释能力优于Osmocote;不同肥料、吸水剂和水泥掺量相比,养分控释能力较优的是掺撒可力肥、SAP1和10%水泥/土比这组配方;保水性较优的是掺撒可力肥、SAP1和30%水泥/土比这组配方。固沙材料中N素累计淋出率曲线为"S"型和P、K为"L"型;N素淋出率曲线为"多峰"型和P、K为"单峰"型,多峰现象可解释为磷素对固沙材料中水泥和土固化作用-部分减少了控释肥薄膜溶胀破裂行为。