影响MBER固化土劈裂抗拉强度的因素试验

采用MBER土壤固化剂和水泥,对剂量、含水率和龄期影响固化土和水泥土的劈裂抗拉强度的规律性进行了试验研究.结果表明,固化土劈裂抗拉强度在0.08～0.43 MPa,水泥土劈裂抗拉强度在0.09～0.35 MPa.在其他条件一定时,固化土和水泥土的劈裂抗拉强度随着剂量增加丽增大,劈裂抗拉强度在试件含水率为最优含水率时达到最大值;随龄期增大,固化土和水泥土的劈裂抗拉强度均有不同程度的增大.在龄期相同条件下,固化土劈裂抗拉强度略高于水泥土.     

农村家用沼气池越冬保温措施的试验研究

该文介绍了通过在农村家用沼气池上采取不同保温措施的试验所取得的效果;并初步探索总结出几种适合我国农村家用沼气池建设需要的、能显著提高冬季产气率和发挥综合效益的越冬保温措施和方法。     

盐溶液浸泡养护固化土的耐久性分析

基于改善固化土养护环境的思路,提出了用硅酸钠、硫酸钠和氢氧化钠的混合溶液以及饱和石灰水养护固化土,以期达到提高固化土的耐久性,延长固化土使用寿命的目的。通过无侧限抗压强度试验、干湿循环试验、冻融循环试验以及扫描电子显微镜试验对两种盐溶液养护进行了对比研究。试验结果表明,硅酸钠、硫酸钠和氢氧化钠的混合溶液养护与饱和石灰水养护均可提高固化土的强度、抗干湿循环以及抗冻融循环的耐久性;硅酸钠、硫酸钠和氢氧化钠的混合溶液养护对强度和耐久性的提高优于饱和石灰水养护;微观结构分析表明,两种溶液养护固化土生成了较多致密的凝胶物质,增加了黏聚力,降低了孔隙率,减少了大孔隙。     

红壤性水稻土对镉吸附研究初报

红壤性水稻土及其用石灰和有机物处理样本对镉的吸附。结果表明：样本对镉吸附在２５±１℃恒温下搅拌２小时吸附基本平衡。吸附等温式可用Ｌａｎｇｍｕｉｒ和Ｆｒｅｕｎｄｌｉｃｈ方程式来描述。施用石灰和有机物处理，均可增加镉的吸附量和固定量。土壤ＰＨ增加，镉的吸附量亦随之加。各处理量与土壤镉吸附量呈极显正相关。     

密度和含水率对固化土无侧限抗压强度的影响

 为给修建土壤固化剂集流面的施工工艺提供科学依据,采用正交设计方法,对密度和含水率影响固化土强度的规律性进行试验研究。试验分析结果表明:密度对固化土强度的影响大于含水率;随着密度的增大,固化土的强度呈直线上升;在同一密度下含水率在最优含水率的80%±5%范围内时,固化土的强度达到最大。在实际施工过程中,建议尽可能的增加固化土的密度,压实度控制至少超过0.94;混合料的含水率控制在最优含水率的80%～90%之间。     

MBER固化土弹性模量的试验研究

弹性模量是固化土一项基本的力学性能指标,直接影响结构的静力和动力力学分析计算,对弹性模量的试验研究具有重要的实际意义。针对固化土弹性模量研究薄弱的问题,以自主研发的MBER土壤固化剂为研究对象,通过对杨凌试验区土样进行室内试验,分别对影响MBER固化土的弹性模量的土壤固化剂剂量、不同含水率和不同龄期3种因素进行分析研究。根据试验结果,获得了MBER固化土应力—应变关系曲线,得出固化土弹性模量在300～1 000MPa。固化土的弹性模量随着土壤固化剂剂量,含水率及龄期的增长呈增加趋势,而当含水率达到一定值时,固化土的弹性模量呈下降趋势。因此,通过合理控制土壤固化剂剂量及含水率,能够改善固化土的力学性能,进而达到改良固化土的目的。     

ZWD型沼气池研究与应用

根据山区农村生产和生活特点，研究并推广设计新颖、施工和运行管理安全方便且产气率高的ZWD型沼气池，在福建省建阳市建成以衬为单元、以推广应用ZWD型沼气池为纽带的25个生态能源村，明显改善了农村生态环境和能源状况，保护了森林资源，促进种养业和农业可持续发展。     

裂隙膨胀土细观结构演化试验

为研究裂隙膨胀土的细观结构特征,对重塑膨胀土进行了干湿循环、三轴浸水和各向等压加载试验。利用CT(computerized tomography)机对试验过程中进行无损实时动态扫描,从细观上分析膨胀土裂隙的产生以及裂隙在水和外力作用下的闭合全过程。将细观扫描数据与宏观物理参数相联系,研究裂隙对膨胀土变形特征的影响。结果表明:无约束情况下对膨胀土进行干湿循环,试样边缘以及孔洞聚集区易形成裂隙;干湿循环造成膨胀土体积收缩存在一个稳定渐近线,体缩会趋于1个稳定值。裂隙膨胀土在浸水初期产生膨胀力并出现湿胀变形;随着浸水量的增加,软化效应产生且膨胀力逐渐减小,在围压和偏应力压缩作用下继而出现体缩现象;浸水后期,在偏应力作用下试样产生剪胀破坏,再次出现轻微剪胀变形。在水和荷载作用下,不规则裂隙和孔洞逐渐演化为较规则的圆形孔洞,且圆形孔洞趋于闭合;仅在外力作用时,裂隙较难完全闭合;水和外力的共同作用使得膨胀土裂隙的闭合效果要优于单纯施加荷载时的闭合效果。裂隙膨胀土在各向等压加载过程中存在明显屈服现象,以屈服点为分界,扫描数据和孔隙比随荷载的增大分为快速体缩段和缓慢体缩段,前者与裂隙在荷载作用下闭合并演化成孔洞有关;后者与加载后期孔洞较难闭合且形成的新结构具备抵御外部荷载的能力有关。研究成果可为进一步认识裂隙对膨胀土力学特性的影响提供参考。     

日光温室墙体用相变固化土性能测试及固化机理

中国西北非耕地地区面积辽阔,日光温室的应用可以增加耕地面积,对于保障国家粮食安全、缓解经济作物与粮食作物争地矛盾具有重大的战略意义.该文提出一种在西北非耕地地区建造日光温室用的相变固化剂,研究其添加进土壤后相变固化土的力学及热性能,并结合微观结构揭示其固化机理.研究设计2种相变固化剂掺量(5％和10％),分析不同掺量处理风沙土和戈壁土后的力学性能、热性能以及固化机理.抗压强度试验结果表明,5％和10％相变固化剂掺量的风沙土和戈壁土的抗压强度均有较大幅度的提高,10％相变固化剂掺量的风沙土试块平均抗压强度为3.208 MPa,约为5％掺量试块强度的2倍(P＜0.01).10％相变固化剂掺量的戈壁土试块平均抗压强度为3.671 MPa,约为5％掺量试块强度的1.5倍(P＜0.01).差示扫描量热法测试结果表明,考虑墙体温度＞0℃的实际状况,5％相变固化剂掺量风沙土吸热量和放热量分别为28.16和29.89 J/g,5％相变固化剂掺量戈壁土吸热量和放热量分别为13.55和12.69 J/g.10％相变固化剂掺量的风沙土与戈壁土吸、放热量均与5％掺量同一类型土壤的吸、放热量相差甚微.扫描电子显微镜观察结果从微观方面解释了相变固化土强度提高和高效蓄放热的机理.该文从试验角度证明5％掺量相变固化剂的风沙土或戈壁土具有作为日光温室墙体的建筑结构和储能主体材料的潜力,在西北非耕地地区将会有较好的应用前景.     

农村户用沼气池施工技术

对农村户用沼气池建造过程中的设计原则、结构组成、地址选择、材料要求、施工技术等做了介绍.     

PCR-RFLP技术分析沼气池厌氧活性污泥细菌的多样性

应用PCR-RFLP和rRNA分析法研究了户用沼气池厌氧活性污泥细菌的多样性。采用直接提取法提取了户用沼气池微生物宏基因组DNA,构建了细菌的16S rDNA克隆文库。随机挑取了144个准确含有16S rDNA的阳性克隆进行PCR-RFLP分析,聚类得到46个OTUs（operational taxonomic units）,其中3个OTUs是优势类群,分别占14％,10％和9％,21个OTUs只含有单个克隆。随机挑取了26个克隆进行测序,并构建了系统发育进化树。结果表明：农村户用沼气池中细菌种类较为丰富,占优势的类群分别为Firmicutes（28％）、Delta-proteobacteria（18％）和Bacteroidetes（17％）,大多数16S rDNA序列与GenBank数据库中未培养细菌相似性最高（91％～99％）,为进一步研究、利用沼气池能源提供了基础资料。     

地上式户用太阳能恒温沼气池产气性能

为突破传统砖混沼气池产气不稳定、产气速率低、冬季不产气的问题,研发并搭建了新型地上式户用太阳能恒温沼气池,系统主要由集热面积为2.96 m2的全玻璃真空管太阳能热水器、2m×2m×3.2m保温室、3m3软体沼气池和3m3储气袋构成,试验研究了冬季条件下系统的产气性能,结果表明:39d内,当环境温度在-19.8~-10.0℃变化时,太阳能集热器可以保证恒温沼气池在(26±2)℃稳定运行,恒温沼气池累计产气42.520m3,平均日产沼气1.380m3,甲烷平均体积分数58.2%;系统可保证4~5口农户的生活燃气需求。地上式户用太阳能恒温沼气池对利用农村有机废弃物资源满足农民燃气需求有重要意义。     

沼气池搅拌的CFD模拟及温度场验证

为了对底侧入式搅拌的沼气发酵池内的流场进行研究,该文采用计算流体力学方法,以上海市崇明县某示范工程的主体沼气发酵池（69.3 m3）为对象,对流场和温场进行计算模拟,并通过温度测量来验证温度数值模拟的可靠性,从而间接验证流场数据准确性。通过温度场的模拟和实测数据对比,整体温场模拟和实测数据在0.05水平下无显著差异;通过流场模拟和工程运行的观察,都反映此发酵池中设计的底侧入式搅拌不能充分实现发酵池的搅拌。但模型在相关设定上仍有与实际不符之处,模型仍有待完善。     

太阳能加热的地上式户用沼气生产系统热性能分析

为对太阳能加热的地上式户用沼气生产系统的推广应用和优化设计提供指导,试验研究了该型系统的热性能,对系统中真空管太阳能热水器日平均集热效率、沼气池散热量和热水-料液传热系数与相关因素的关系进行了分析。试验表明,当日平均环境温度在-2.1~-8.6℃变化时,沼气池内料液温度可维持在(27±2)℃的范围内。得到了太阳能热水器日平均集热效率、沼气池散热量和热水-料液传热系数的计算公式;研究发现沼气池内料液温度对热水-料液传热系数的影响很大,随着料液温度的提高,传热系数显著增加。     

镁离子对沼气反应器中莴笋皮和马铃薯皮发酵产气特性的影响

为了提高沼气反应器对发酵原料利用率,缩短发酵周期,提高产气率,该文试验研究了镁离子添加量分别对以莴笋皮和马铃薯皮为发酵原料的抗结壳沼气反应器产气性能的影响。结果表明:以莴笋皮为发酵原料,每升沼液中镁盐最佳添加量为0.30g,池容产气率为0.398m3/(m3·d),发酵后期甲烷浓度稳定在70%左右,总产气量提高了71.4%;以马铃薯皮为发酵原料,每升沼液中镁盐最佳添加量为0.10g,池容产气率达到0.804m3/(m3·d),发酵后期甲烷浓度稳定在68%左右,总产气量提高了41.6%。因此适量的镁离子添加量能缩短沼气反应器的发酵启动时间,促进甲烷合成,显著提高反应器的产气性能。     

“四位一体”户用沼气工程建设对农民种植行为影响的计量经济学分析

运用统计学方法分别从描述统计量和计量经济模型两个方面分析了生态家园建设对农户种植行为的影响。结果发现，在实施了生态家园建设之后，农户的种植品种明显增加，种植热情和种植技术迅速提高，农业种植生产方式由原来的半自给自足的粗放式经营方式向以市场为导向的、以高投入高产出为特征的集约化经营方式转变。生态家园建设具有明显的增收作用。同时，农户参与生态家园项目建设具有明显的技术进步效应。它打破了过去农业生产常规模报酬的特征，改变了依赖要素投入提高产量和种植收入的传统种植思维和实践方式，有利于农业生产向依赖技术进步发挥规模报酬效应实现增收目标的生产方式转变。     

农户采用小型户用沼气意愿影响因素的定量分析

因地制宜, 结合实际, 充分考虑农户意愿和承受能力是小型户用沼气建设、推广取得成功的关键。本文对河北平原农村小型户用沼气建设的现状及使用中存在的问题进行了问卷调查, 并运用Logistic 模型定量分析了影响小型户用沼气建设意愿的因素。结果表明, 调查区大多数农户愿意建设和使用小型户用沼气, 小型户用沼气的建设信息主要来源于沼气技术推广部门, 技术和信息来源单一; 小型户用沼气建设的服务体系有待改进。农民参与小型户用沼气建设的意愿与受教育程度呈显著负相关, 与农户人均纯收入和劳动力占家庭总人口比重呈显著正相关。因此, 在农村小型户用沼气建设制度设计中, 不仅要充分考虑农民的保障需求水平和经济承受能力, 兼顾制度的公正与效率, 还要充分考虑农户家庭成员的个人特征、家庭特征和生产经营特征。结合相关部门提供的服务、政府支持等多种因素促进小型户用沼气的推广应用。     

农村户用沼气工程生命周期节能减排效益

评估农村户用沼气工程及其上下游环节的节能减排效益,可为农村户用沼气工程生命周期全过程环境管理和农村可再生能源发展提供决策参考。以8 m3典型农村户用沼气工程为例,应用生命周期评价方法进行了清单分析和节能减排效益评价。结果表明,1个典型8 m3户用沼气工程生命周期对富营养化、环境酸化、能源耗竭、温室效应、人体毒性和光化学氧化6类环境影响类型的减缓作用分别相当于2000年世界人均环境影响潜力的84.84%、54.37%、39.16%、26.67%、19.35%和5.55%,生命周期净节能减排效益显著。因此,发     

高寒地区两相厌氧户用沼气系统设计与试验

针对高寒地区农村户用沼气发酵周期过长、产气量少的状况,该文提出并设计了适用于高寒地区农村户用的两相厌氧发酵装置,通过确立合理的工艺方案,控制两相厌氧发酵中产酸相、料液温度和pH值、水力滞留时间等因素,探讨了在哈尔滨地区最寒冷季节,所设计的新型农村户用沼气发酵装置产气量与维持发酵罐体内料液温度所消耗沼气量之间的关系。结果表明:基于两相厌氧发酵的高寒地区高效户用沼气发酵装置最高产气率为1.35m3/(m3·d),是传统沼气池产气率(0.35m3/(m3·d))的4倍。冬季1月份日均结余4.08m3沼气量足以满足三口之家照明、炊事所需能源,实现高寒地区户用沼气全年正能输出,可以取代传统沼气池。该文研究成果为今后寒地户用沼气的发展提供技术支持和参考依据。     

退耕区户用沼气的生态环境效益评价

为了评价退耕区户用沼气的生态环境效益,该研究依托陕西省退耕区户用沼气减排项目,根据森林生态服务功能评估规范提供的固碳释氧量计算方法、清洁发展机制(CDM,clean develop mechanism)执行理事会公布的方法AMS-III.R和国际通用的减排量计算方法,采用保护林地面积、温室气体减排量和二氧化硫减排量3个指标对退耕区6个乡镇2543户农村沼气工程生态环境效益进行了评价。结果表明:退耕区农村户用沼气池的建设不仅保护了林地,增加了森林的覆盖面积,而且减少了温室气体和空气污染物SO2的排放。项目实施后,年保护林地507.77hm2、减排温室气体7428.40t(以二氧化碳计)、减排SO21594.57kg。该研究可为农村可再生能源的发展及生态环境的评估提供参考。