氨水与冻融复合改性玉米秸秆对其高温厌氧消化过程的影响

文章采用CSTR高温反应器进行改性玉米秸秆厌氧消化实验,观察3个有机负荷(1.6,1.8和2.0 g·L^-1d^-1)阶段下高温厌氧消化产甲烷性能变化和过程指标变化。实验结果表明,氨-冻融组玉米秸秆高温厌氧消化产甲烷性能最好,其单位VS产甲烷量在3个有机负荷条件下分别为314,309和306 mL·g■,比未处理组分别提高了16.1%,19.3%和22.6%,比水-冻融提高了8.9%,10.6%和13.8%。且随着有机负荷的提高,3个高温系统厌氧消化过程指标(挥发性脂肪酸、pH值、氨氮、碱度和溶解性COD)值呈现出了一定的规律,且稳定性均良好,其中,氨-冻融组厌氧消化系统过程中氨氮值为658～1148 mg·L^-1,未达到抑制值。因此,对于工程应用来说,氨-冻融复合改性可作为提高玉米秸秆厌氧消化产甲烷量和生物降解性的一种重要方式。     

不同温度水热预处理脱水污泥试验研究

针对市政脱水污泥直接厌氧消化产气率低等问题,文章探究了脱水污泥在不同温度(150℃,180℃,210℃)水热预处理下COD溶解度、氨氮、VFAs浓度等的变化规律,结果表明水热预处理可破坏污泥絮体结构和污泥细胞,溶解胞内物质,水解大分子有机物。150℃,180℃,210℃处理后的SCOD由2522 mg·L^-1分别升至14902,23245,23895 mg·L^-1,COD溶解度分别达到20.34%,34.05%,35.12%,氨氮和挥发性有机酸浓度均显著增加。180℃与210℃处理效果差异较小,建议采用180℃,此时VFA浓度和理论产甲烷量最大。     

生物电化学系统强化厌氧消化的机理和底物效应

研究了生物电化学系统(BES)强化厌氧消化的机理以及不同底物对强化效果的影响。实验结果表明,BES生产的沼气中甲烷浓度可以稳定提高,同时可以避免产酸阶段挥发性脂肪酸积累造成的不稳定。当底物分别为葡萄糖和乙酸钠时,BES反应器中的甲烷浓度和甲烷产率均高于传统厌氧消化反应器。当底物为葡萄糖时,单批次投料的平均甲烷浓度为71.7%。当底物为乙酸钠时,单批次投料的平均甲烷浓度最高可以达到85.4%,单日池容甲烷产率最高为1.24 m³·m^-3d^-1。通过对BES反应器中的微生物进行高通量测序分析,发现可以通过还原CO₂来生成甲烷的古菌微生物群落的占比高达82.2%,体现出BES中还原CO₂的产甲烷菌占主导。实验结果表明,BES对丙酸盐有明确的降解效果,在15天内反应器中的丙酸盐浓度由1100 mg·L^-1下降至10 mg·L^-1,能避免底物的过度酸化。     

有机负荷对餐厨垃圾厌氧消化性能影响及动力学分析

为探究有机负荷对餐厨垃圾厌氧消化系统的影响，在50 L全混合式厌氧消化反应器(CSTR)进行进料负荷从0.72增至3.86 kgVS·m^-3d^-1的梯度实验。同时采用Modified Gompertz模型研究不同进料负荷(1、2、3、4、5 kgVS·m^-3d^-1)产甲烷动力学特性，开展生化产甲烷潜力(BMP)试验。结果表明，日产气量和挥发性脂肪酸(VFA)随着负荷的增加而波动上升，而吨VS产气量和碱度则随之下降；在负荷3.15 kgVS·m^-3d^-1阶段，VFA为2000 mg·L^-1左右，酸碱比在0.13左右，容积产气率在2.25 L·L^-1左右，系统稳定性强且厌氧消化效率高，此负荷为最佳负荷。BMP试验显示Modified Gompertz模型适合描述餐厨垃圾厌氧消化过程，最大产甲烷量和最高产甲烷率均随着负荷的增加而提高。     

低温胁迫下微量重金属元素对厌氧消化工艺的影响

文章为提高低温条件下猪粪厌氧消化产气量,应用响应面法对其厌氧消化工艺的生物强化参数进行试验优化。通过Design-Express 8.0.6.1软件的Box-Behnken中心组合试验设计,以原料产气量为响应值,研究Fe²⁺,Ni²⁺和Co²⁺三元素离子浓度对猪粪产气量的影响,建立相关数学模型,并对模型进行降维优化分析,最后进行试验验证。结果表明,低温条件下,Fe²⁺和Ni²⁺元素浓度对于猪粪产气量的影响表现为极显著。最优工艺条件是Fe²⁺浓度为5.0 mg·L^-1,Ni²⁺浓度为22.5μg·L^-1,Co²⁺浓度为25.0μg·L^-1时,厌氧消化沼气的产量为572.64 mL。与预测值584.67 mL的相对误差为2.1%,所建模型能较好地优化厌氧消化工艺的生物强化参数。     

铵氮对ASBR装置厌氧污泥产甲烷活性的影响

为研究铵氮对处理餐厨垃圾的厌氧污泥产甲烷活性的影响,文章设计了甲烷转化率和日均甲烷产量与进水铵氮(NH⁺₄-N)浓度负荷的对应关系两种判断方法,用于确定铵氮(NH⁺₄-N)对厌氧污泥产甲烷活性的毒性负荷。结果表明:中温条件下(30℃～35℃),以模拟餐厨垃圾组分的混合短链脂肪酸为厌氧序批间隙式反应器(Anaerobic sequencing batch reactor,以下简称ASBR)的进水基质,测定铵氮(NH⁺₄-N)对厌氧污泥产甲烷活性的毒性负荷,发现厌氧污泥对铵氮(NH⁺₄-N)有一定的耐受能力;在进水铵氮(NH⁺₄-N)浓度≤1 g·L^-1时,对厌氧污泥的产甲烷活性无显著影响,但当进水铵氮(NH⁺₄-N)浓度在1.5～7.5 g·L^-1d^-1之间时,厌...     

牛粪高温干式厌氧发酵产沼气性能试验

研究了牛粪原料高温(55℃)干式厌氧发酵过程中产气效果和物料参数的变化规律.结果表明:接种比例3:10、8 r/min连续搅拌条件下,物料TS(总固体)产气率为311 mL/g,甲烷平均体积分数为57.1％,平均容积产气率为2.73L/(L·d);容积产气率在第3天达到最高,为5.23 L/(L·d);反应初期挥发性脂肪酸迅速积累,1d后即达到峰值,随后迅速减少;在反应初期pH值略有下降,随后逐渐升高;氨氮质量浓度和总碱度则一直呈上升趋势.     

磷酸铵镁法回收厌氧消化液中氨磷的模型研究及优化

基于磷酸铵镁(MAP)法回收厌氧消化液中氮磷的反应构建MAP-MINTEQ模型并优化。利用化学平衡模型Visual MINTEQ 3.1结合实验进行建模，取得拟合度较高的模型参数。首先，研究了碳酸盐对磷酸铵镁反应的影响，对比了两种活度系数方程中活度系数γ的影响因素和校正因子，扩展的德拜-休克尔方程更适用于本模型。其次，研究厌氧消化液中复杂缓冲体系对副产物MgCO₃沉淀溶解平衡的影响，利用其k_sp校正MAP-MINTEQ模型，优化其拟合结果。基于优化的模型，调整厌氧消化液氮磷回收的MAP实验配比，反应后残留的氨氮浓度最低降至41.2 mg·L^-1,氮回收率达到98.0%;总磷最低降至5.5 mg·L^-1,磷回收率达到99.2%,实现了氮磷的高效回收。     

基于风险因子评价的沼液对小麦安全利用阈值研究

建立沼液安全施用研究方法,探究沼液在不同酸度的土壤中对小麦作物的安全施用阈值,为沼液安全利用提供依据。分析沼液成分,通过室内盆栽试验和田间试验确定对小麦生长产生抑制作用的组分,进而确定各成分最高浓度。结果说明：1)挥发性脂肪酸(VFAs)在酸性土壤、无机离子在碱性土壤对小麦生长的抑制作用更为明显;2)VFAs主要以分子形式抑制小麦生长,VFAs在小麦分蘖期比越冬期更明显抑制小麦生长,温度高促进VFAs水解为分子;3)由于碱性土具有更强的保盐能力,小麦生长易受无机离子影响;4)无机离子主要成分为氮、磷、钾,按照测土配方施用不影响小麦生长。沼液施用至酸性土壤需控制VFAs浓度,pH值7.5的土壤沼液播后底肥、分蘖期至苗期、分蘖后期、越冬期、返青拔节期追肥的VFAs浓度分别不超过45 mmol·L^-1、11 mmol·L^-1、23 mmol·L^-1、30 mmol·L^-1、18 mmol·L^-1,且土壤pH值越低,VFAs安全浓度越低。     

以沼液为基质的小葱水培营养液配方研究

沼液富含植物生长所需的多种营养物质与活性物质，将沼液用于水培蔬菜，可以获得良好的经济效益与生态效益。较高的氨氮浓度以及不均衡的营养元素是制约沼液作为营养液用于水培植物的关键因素。针对该问题，以小葱为研究对象，探究了不同初始氨氮浓度与不同营养元素添加对小葱生长状况的影响，获得了以沼液为基质的小葱水培营养液配方。该配方为：氨氮浓度为850 mg·L^-1的沼液稀释5～6倍，添加磷酸二氢钾120 g·m^-3、氯化钾340 g·m^-3、七水硫酸镁150 g·m^-3、氯化钙180 g·m^-3、微肥0.1 mL·m^-3。此配方下以沼液为基质的小葱水培营养液中含氮150 g·m^-3、磷42 g·m^-3、钾310 g·m^-3、钙80 g·m^-3、镁50 g·m^-3、硫65 g·m^-3、铁4.5 g·m^-3、铜0.02 g·...     

基于UG的教学型五轴联动数控铣床的机械结构设计

旨在降低中小型企业和大专院校五轴联动数控机床成本、促进五轴数控技术应用型人才的培养,设计了一台基于UG的教学型五轴联动数控铣床。基于模块化设计思想,完成了机架结构设计、主轴结构设计、XYZ轴机械设计、摇篮机构(AC轴)设计,UG的运动模拟用于分析其结构的可行性。成功研制了一台样机应用于数控机床实验教学,满足高校师生的需求,通过本机床的学习,可提高学生的动手实践能力,巩固学生学过的知识,对高校的实验教学甚有帮助。     

基于MACH3的教学型五轴联动数控铣床的电气控制系统设计

为降低中小型企业和学校五轴数控机床的成本,促进五轴数控技术应用人才的培养,设计了一台基于UG的教学五轴联动数控铣床。电气控制系统采用MACH3运动控制卡为核心,进给系统采用步进电机、主轴系统采用变频器,基于电气参数对系统电路进行设计。系统调试包括对系统软件、变频器的调试和软件界面开发、编写程序试运行等。     

基于双Boost电路的运输车制动能量回收控制器设计

车辆在城市道路上行驶时,很多能量在制动时被制动器耗散掉,采用制动能量回收技术将该部分能量收集起来,能有效提高车辆的行驶里程。以运输车为对象,在分析永磁无刷直流电机发电特性和Boost电路(开关直流升压电路)特性的基础上,设计了一种基于国产集成电路的双Boost电路的能量回收控制器。制动中该控制器能使永磁无刷直流电机提供一个平稳的制动力矩,同时将发出的7～55 V电压升压到所需要的充电电压。     

探析利用电磁法检测非均匀应力状态下钢绞线的预应力

为了研究电磁作用下无粘接预应力结构中钢绞线预应力与谐振频率之间的关系,通过对4.5m长混凝土梁施加荷载使钢绞线的应力产生非均匀变化,并采用LC谐振电路检测钢绞线电磁频率。试验结果表明随着上部荷载的增加,钢绞线的谐振频率呈现有规律的变化。     

基于Raspberry Pi的室内智能灌溉系统设计与研究

为提高灌溉的精确度与精细化种植的用水效率,研究设计了一种基于 Raspberry 的精准灌溉系统。采用Raspberry Pi 3b与相关传感器设计了系统的硬件,应用pyhton语言编写系统相关程序,并搭建数据库,编写了二维模糊控制器的模糊算法控制程序,其输入量为土壤湿度和土壤湿度的变化值,输出量为直流电机的 PWM 值。最后通过黄瓜幼苗的种植进行试验,达到了预期的节水目标。为智能灌溉的全面实现提供理论基础与参考依据。     

弯曲河道上底流消能工布置试验研究

传统的底流消能工常布置在顺直河段,针对受实际条件限制必须在弯曲河道上布置底流消能工的技术难题,基于某水库工程的物理模型进行了试验对比研究。试验结果表明,所提出的主、辅两级消力池与导流消力墩这一消导结合的消能工结构在弯道段水流流态、消力池回流强度、弯道段坡脚冲刷强度等水力指标方面均优于传统直线型消力池布置方案和曲线型跌坎消力池布置方案,解决了弯曲河道段布置底流消能工的技术难题。     

重庆市复垦潜力调查分析（2016—2020年）

为深入贯彻重庆市委四届三次全会5大功能区发展战略,有序推进重庆市各项民生工程实施,切实维护农民合法权益,真实、准确反映农村建设用地现状,对重庆市2016—2020年农村建设用地复垦潜力进行调查。以农村居民点和农村人口为基础,预测复垦理论潜力,掌握未来复垦规模,为复垦工作做足充分的准备。      

重庆市水资源综合评价研究

以重庆市40个区县为研究对象,利用数学回归模型和地理信息系统空间插值两种方法的耦合获取重庆市各区县水资源评价的原始数据,两种方法的组合在一定程度上可提高水资源评价数据的精确性;在此基础上利用模糊物元分析方法建立区域水资源综合评价的模糊物元模型,对重庆市40个区县的水资源进行综合评价,同时利用聚类分析方法对评价结果进行验证。结果表明：重庆市水资源分布空间差异明显,水资源丰富区主要集中在研究区域的东南部和东北部,西部和中部区域水资源相对贫乏。研究结果可为研究区域合理利用水资源进行产业规划和布局提供参考。     

重庆市丘陵山区循环农业机械化模式应用实践

针对目前丘陵山区农业产业体系不完善,种植业、养殖业和农业机械化之间互联互通性差,融合程度较低,农产品生产附加值低等问题,开展了重庆市丘陵山区循环农业机械化模式应用研究。通过剖析重庆市丘陵山区两个典型的循环农业机械化应用模式,研究机械化在重庆丘陵山区循环农业产业发展中的支撑和保障作用,总结提炼重庆市丘陵山区循环农业机械化模式,为继续做好丘陵山区循环农业机械化提供技术和理论支撑。      

建设渝东南通道经济带的发展重点

渝东南地区借渝怀铁路开通提速、渝湘高速公路建设之机,以发展通道经济为主线,按照放眼武陵、放手发展的"双放"工作方针,以"构筑平台、培育极核、做强产业、政策支持"为重点,加快渝东南地区追赶型跨越式发展,率先建成武陵山区经济高地。