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季节性气象因子对生活垃圾填埋场甲烷释放的影响 被引量:1
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作者 卞荣星 滕晓 +6 位作者 孙治国 朱润泽 牛亚婷 杜欣然 高淑丹 刘克琼 孙英杰 《中国环境科学》 北大核心 2025年第4期2008-2015,共8页
为明确填埋场甲烷释放的时空变化规律及其影响机制,以青岛某生活垃圾填埋场为例,采用静态箱法测定了不同季节甲烷释放通量日动态变化.结果表明,填埋场甲烷释放通量季节变化显著,冬季释放最高为(115.67±65.34)mmol/(m^(2)·h),... 为明确填埋场甲烷释放的时空变化规律及其影响机制,以青岛某生活垃圾填埋场为例,采用静态箱法测定了不同季节甲烷释放通量日动态变化.结果表明,填埋场甲烷释放通量季节变化显著,冬季释放最高为(115.67±65.34)mmol/(m^(2)·h),夏季释放最低为(61.51±74.57)mmol/(m^(2)·h).不同季节的日甲烷释放通量存在明显差异,夏季甲烷释放通量呈现双峰曲线,秋冬季甲烷释放通量呈现单峰曲线.相关性分析表明甲烷释放通量与大气压、大气温度、大气相对湿度、风速、土壤温度、土壤相对湿度显著相关;夏秋季甲烷释放通量与大气相对湿度和大气温度分别呈显著正相关和负相关,而冬季则相反. 展开更多
关键词 甲烷释放 生活垃圾填埋场 气象因子 季节变化 日变化
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炉排焚烧炉生活垃圾掺烧渗滤液污泥的数值模拟 被引量:1
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作者 彭丹 高天宇 +3 位作者 姜华伟 景玉博 曹海 吴玉新 《洁净煤技术》 北大核心 2025年第1期68-77,共10页
随着城市生活垃圾产量不断提升,在垃圾分类和技术进步的驱动下,垃圾焚烧发电作为一种兼具环境效益和社会效益的发电方式已成为清洁能源发电的重要发展方向。目前,机械炉排焚烧炉因其高效性和稳定性,在垃圾焚烧发电厂中的占比已超过90%... 随着城市生活垃圾产量不断提升,在垃圾分类和技术进步的驱动下,垃圾焚烧发电作为一种兼具环境效益和社会效益的发电方式已成为清洁能源发电的重要发展方向。目前,机械炉排焚烧炉因其高效性和稳定性,在垃圾焚烧发电厂中的占比已超过90%。然而,在生活垃圾掺烧渗滤液污泥对焚烧炉运行的影响方面,国内外尚缺乏深入的研究。通过数值模拟,研究掺烧城市生活垃圾和渗滤液污泥条件下炉排焚烧炉内的燃烧状态对实现焚烧炉的高效稳定运行具有重要意义。以郑州某700 t/d逆推式垃圾焚烧炉为对象,利用FLIC软件和FLUENT软件分别对炉排床层燃料燃烧和燃烧室气相燃烧过程进行模拟,得到炉内温度场、速度场和气体组分浓度场。通过与现场运行数据对比,模拟结果与实测结果最大误差不超过10%,验证了模拟的准确性,并在此基础上对炉排移动速度和污泥质量分数进行了优化,以获得更好的空气动力场和温度场。研究发现,降低炉排移动速度可以改善燃烧状态,提高燃烧效率,而适量的污泥掺烧可以降低炉内局部高温,减轻后墙二次风喷口处由于烟温过高而造成的结焦。然而过量的污泥掺烧会导致干燥段延长,使燃烧室高温区域向后墙靠近,反而不利于焚烧炉的稳定运行。因此,建议炉排移动速度控制在3.56 m/h,污泥质量分数在2%~4%。 展开更多
关键词 垃圾焚烧发电 炉排炉 城市生活垃圾 渗滤液污泥 数值模拟
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伴生放射性稀土渣资源化过程铀与钍的浸出特性及风险评估 被引量:1
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作者 罗明标 董云雅 +3 位作者 康长安 李烨玲 刘星宇 徐小江 《东华理工大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第1期84-93,共10页
我国伴生放射性稀土废渣大量堆存,所含放射性源头U、Th易释放进入生态系统,隐患巨大,废渣的综合利用研究迫在眉睫。以江西某稀土冶炼厂堆存的伴生放射性稀土酸溶渣为研究对象,将部分废渣用作水泥生料,再烧制成熟料,分析稀土渣和水泥熟... 我国伴生放射性稀土废渣大量堆存,所含放射性源头U、Th易释放进入生态系统,隐患巨大,废渣的综合利用研究迫在眉睫。以江西某稀土冶炼厂堆存的伴生放射性稀土酸溶渣为研究对象,将部分废渣用作水泥生料,再烧制成熟料,分析稀土渣和水泥熟料中放射性U、Th的浸出特性及产生的环境风险。结果表明,酸溶渣中U、Th浸出毒性超标,对环境危害大,制成熟料后,U、Th的浸出毒性满足国标《稀土工业污染物排放标准》限值。BCR形态提取结果表明,高温烧制有利于U、Th的形态向残渣态转化,迁移性显著降低。U、Th的浸出含量随浸提剂酸度增大、浸泡时间延长而增加,在浸提剂pH值为2.0时,酸溶渣中U、Th浸出质量浓度远高于国标规定的限值,而熟料中的浸出质量浓度则远小于国标限值。地累积指数和潜在生态风险指数结果表明,酸溶渣中U、Th产生混合极重度污染,风险水平为高风险,掺渣比例≤1.5%的熟料中U、Th浸出含量小,潜在生态风险水平较低,内外照射指数皆小于1。 展开更多
关键词 稀土酸溶渣 资源化 环境风险评估
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我国贮灰场发展形势与安全问题探讨
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作者 李维朝 鲁欣 +3 位作者 王建军 温彦锋 台泽雯 谢定松 《中国水利水电科学研究院学报(中英文)》 北大核心 2025年第4期329-344,共16页
粉煤灰是我国工业固体废弃物的最大单一污染源,未能综合利用的数量可观的粉煤灰多采取筑坝形成贮灰场加以贮放。贮灰场长期运行中与封场后的安全环保是其全生命周期内面临的关键问题,贮灰场事故不仅会直接导致重大的人员伤亡或财产损失... 粉煤灰是我国工业固体废弃物的最大单一污染源,未能综合利用的数量可观的粉煤灰多采取筑坝形成贮灰场加以贮放。贮灰场长期运行中与封场后的安全环保是其全生命周期内面临的关键问题,贮灰场事故不仅会直接导致重大的人员伤亡或财产损失,还会引发链式环境污染,造成严重的次生灾害。本文在搜集整理我国大量贮灰场实际资料的基础上,对我国贮灰场当前发展形势与安全问题进行了探讨。现阶段,在我国粉煤灰贮存总量大幅增长的同时,贮灰场贮灰方式已从湿式为主过渡为干式为主,涌现出模袋坝、石膏坝等新型贮灰方式,上百米高的灰坝不断出现,部分贮灰场周边城镇化与工业化高速发展,由荒郊步入城市,甚至成为“头顶库”,贮灰场日常运行中不仅易遭降雨等极端气候的冲击,还会受到粉煤灰回采、基础设施建设、采矿、爆破等人为活动影响与灰场周边山体滑坡等自然因素影响,在多年运行和封场后还面临排水排洪设施老化等问题。这些新形势不仅会对贮灰场安全产生直接影响,还会对贮灰场溃决风险起到交织放大作用。建议今后贮灰场设计、建设、运行、封场、再利用的全过程中,要全面考虑贮灰场的潜在致灾因素,在科学论证分析的基础上有效化解风险,提升新形势下贮灰场的韧性和安全水平。 展开更多
关键词 贮灰场 封场 再利用 极端降雨 灰坝
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老龄与新鲜垃圾渗滤液中微塑料的污染特征
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作者 李哲 马怡 +3 位作者 蔡尚迎 王琼 李鹏浩 郭笑盈 《安全与环境工程》 北大核心 2025年第1期33-40,共8页
微塑料作为垃圾渗滤液中的一类新型污染物,可随垃圾渗滤液进入地下水与土壤环境,进而危害生态系统与人类健康。将垃圾渗滤液分为垃圾填埋场老龄渗滤液和垃圾焚烧厂新鲜渗滤液2类,分别对其进行了密度分离提取以及化学组成和微观形貌表征... 微塑料作为垃圾渗滤液中的一类新型污染物,可随垃圾渗滤液进入地下水与土壤环境,进而危害生态系统与人类健康。将垃圾渗滤液分为垃圾填埋场老龄渗滤液和垃圾焚烧厂新鲜渗滤液2类,分别对其进行了密度分离提取以及化学组成和微观形貌表征,并采用SEM-EDS法分析了垃圾渗滤液中微塑料和重金属的复合污染特征。结果表明:老龄与新鲜渗滤液中微塑料粒径在50~<2 000μm范围内,其丰度分别为(56.63±30.13) items/L和(64.80±37.80) items/L,其中粒径在50~<1 000μm范围内的微塑料占比分别为86.7%和91.6%,表明新鲜渗滤液中微塑料的丰度更高,平均粒径更小;老龄渗滤液中纤维状微塑料含量最高(54.15%),其次分别为碎片状(21.13%)、絮团状(18.68%)、颗粒状(6.04%)微塑料;新鲜渗滤液中絮团状(37.25%)与纤维状(36.79%)微塑料含量接近,其次为碎片状(22.45%)、颗粒状(3.51%)微塑料;FTIR结果显示2种垃圾渗滤液中微塑料主要类别均为聚乙烯(PE),SEM-EDS结果显示老龄渗滤液中微塑料吸附了Hg(44.87%)和Pb(33.50%)等重金属并产生了复合污染。研究结果可为垃圾渗滤液中微塑料类新污染物及复合污染的环境风险评价及污染治理提供参考依据。 展开更多
关键词 微塑料 垃圾渗滤液 污染特征 垃圾填埋场 垃圾焚烧厂
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污泥焚烧灰渣/硝酸钾复合相变材料传热储热性能强化
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作者 熊亚选 高梓靖 +5 位作者 张艾桐露 钱向瑶 宋超宇 何苗 吴玉庭 丁玉龙 《热力发电》 北大核心 2025年第7期127-134,共8页
工业生产及城市居民生活产生大量污水污泥,污泥的填埋严重破坏生态环境。为大规模消纳市政污泥,变废为宝,将其制备成低碳低成本储热材料,提出添加碳化硅、氮化硼和膨胀石墨为导热增强剂,以强化污泥焚烧灰渣/硝酸钾复合相变储热材料(50%... 工业生产及城市居民生活产生大量污水污泥,污泥的填埋严重破坏生态环境。为大规模消纳市政污泥,变废为宝,将其制备成低碳低成本储热材料,提出添加碳化硅、氮化硼和膨胀石墨为导热增强剂,以强化污泥焚烧灰渣/硝酸钾复合相变储热材料(50%污泥焚烧炉渣+50%硝酸钾)导热性能的思路。通过制备复合相变储热材料,研究导热增强剂对复合相变储热材料热性能的影响。结果表明:膨胀石墨不适合作为污泥焚烧灰渣/硝酸钾复合相变储热材料的导热增强剂;添加质量分数为2%的导热增强剂在熔化潜热改善方面是最优的,且添加氮化硼优于添加碳化硅;添加质量分数为2%氮化硼的样品的导热系数提升最为显著,在100~400℃时分别比样品SC3(不加导热增强剂)升高65%、93%、117%、203%;经历1000次加热/冷却循环后,氮化硼质量分数为2%的样品潜热为35.29 J/g,储热密度为292.1 J/g,碳化硅质量分数为2%的样品潜热为40.90 J/g,储热密度为334.9 J/g;碳化硅质量分数为2%的样品、氮化硼质量分数为2%的样品传热速率分别为0.16、0.17℃/s。研究结果初步证明碳化硅和氮化硼作为污泥焚烧灰渣/硝酸钾复合相变储热材料的导热增强剂是可行的。 展开更多
关键词 污泥焚烧灰渣 硝酸钾 复合相变储热材料 导热增强剂 储热性能 热稳定性
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功能菌剂偶联有机肥强化秸秆还田
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作者 李明星 江慧 +3 位作者 李锐定 陶逸倩 李星 邱忠平 《中国环境科学》 北大核心 2025年第2期870-881,共12页
设置添加秸秆降解菌剂(MC)、有机肥(OF)、菌肥联用(MC+OF)和空白对照(CK) 4个处理,进行了为期120d的还田实验,分析不同处理对还田秸秆降解速度、土壤理化性质及土壤微生态的影响.结果表明,MC+OF处理的秸秆降解和腐殖化效果最佳.还田120d... 设置添加秸秆降解菌剂(MC)、有机肥(OF)、菌肥联用(MC+OF)和空白对照(CK) 4个处理,进行了为期120d的还田实验,分析不同处理对还田秸秆降解速度、土壤理化性质及土壤微生态的影响.结果表明,MC+OF处理的秸秆降解和腐殖化效果最佳.还田120d时,MC+OF组半纤维、纤维素、木质素降解率和秸秆失重率分别较其他处理高2.87%~11.78%、3.20%~10.59%、6.00%~32.97%和9.49%~26.77%(P<0.05),腐殖质含量最高,达70.39g/kg;土壤总有机碳和溶解性有机碳分别较初始增加33.39%和62.00%,土壤总养分(氮磷钾)相对初始增加134.21mg/kg.此外,秸秆降解菌剂接种后其中的Aspergillus能够在秸秆还田过程中成为优势菌属,并诱导了Alcaligenes、Ensifer和Brevundimonas等具有木质纤维素降解功能的土著微生物显著富集;菌肥联用还提高土壤中蔗糖酶、脲酶和中性磷酸酶等碳、氮和磷转化的关键酶活力,降低了病理营养型真菌总量,提升了土壤品质.综上所述,MC+OF是解决还田秸秆降解难、资源循环受阻的有效手段,对降低环境污染风险和实现生态环境可持续发展具有重要意义. 展开更多
关键词 秸秆还田 秸秆降解菌剂 有机肥 土壤养分 土壤微生态
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植物基磁性复合材料对染料吸附的研究进展
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作者 胡芳 张顺宝 +2 位作者 董旭 郑顺姬 赵红 《化工新型材料》 北大核心 2025年第3期214-217,228,共5页
植物基磁性复合材料是将磁性纳米粒子与植物基原料相结合的复合材料,具有可持续性、经济性、环境友好性、能够与污染物相互作用的表面活性位点的多功能性,以及易于从水介质中磁分离的优势。综述了植物基磁性复合材料的种类、制备方法及... 植物基磁性复合材料是将磁性纳米粒子与植物基原料相结合的复合材料,具有可持续性、经济性、环境友好性、能够与污染物相互作用的表面活性位点的多功能性,以及易于从水介质中磁分离的优势。综述了植物基磁性复合材料的种类、制备方法及对染料的吸附性能;概述了植物基磁性复合材料对于染料的吸附等温线模型、吸附动力学模型的分析结果;阐述了植物基磁性复合材料对染料的吸附机理。在合成工艺、系统评估环境风险和工业化应用需解决的问题等方面提出了进一步深入研究的建议。 展开更多
关键词 植物基磁性复合材料 磁性纳米粒子 吸附剂 染料
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中国乘用车塑料废弃量驱动因素及情景分析
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作者 陈优良 陈琳 +1 位作者 权迎香 王兆茹 《环境污染与防治》 北大核心 2025年第6期43-52,I0002,I0003,共12页
探究了中国1998—2020年省级乘用车各类塑料废弃量及其时空分布特征,分析了不同因子对塑料废弃量的驱动机制,预测了未来乘用车塑料发展趋势。结果表明:1)1998—2020年,中国乘用车塑料废弃量迅速增长,从5万t增长至175万t,年均增速17.5%,... 探究了中国1998—2020年省级乘用车各类塑料废弃量及其时空分布特征,分析了不同因子对塑料废弃量的驱动机制,预测了未来乘用车塑料发展趋势。结果表明:1)1998—2020年,中国乘用车塑料废弃量迅速增长,从5万t增长至175万t,年均增速17.5%,在空间上,东部区域增长83.03万t,中西部分别增长45.07万、41.76万t,呈现“东多西少”的分布格局;2)塑料废弃量具有显著的空间正相关性,热点区域主要分布在以江苏为代表的东部省份,冷点区域主要分布在西藏等西部省份;3)年末总人口、国内生产总值(GDP)和城市客运周转量是主要驱动因素,因子决定力(q值)分别达0.861、0.822和0.642,多种因子共同作用于乘用车塑料废弃量的空间分布;4)未来乘用车塑料废弃量将保持增长趋势,高保有量情景增速最快且增量最多,低保有量情景增速最慢且增量最少,聚丙烯(PP)在不同情景中废弃量均为最多。研究结果从多方面量化了乘用车塑料废弃量,为废弃塑料资源回收和环境可持续性发展提供数据基础。 展开更多
关键词 乘用车 塑料废弃量 空间相关性 地理探测器 驱动因素 情景分析
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微曝气强化两相餐厨垃圾厌氧消化的效果探究
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作者 仇付国 李爽 杜艳龙 《环境科学与技术》 北大核心 2025年第4期124-132,共9页
为了提高两相餐厨垃圾厌氧消化的效果,文章对两相餐厨垃圾厌氧消化中水解酸化阶段进行微曝气,探究微曝气的影响。结果表明,微曝气有效提升了厌氧消化的甲烷产量,并优化了沼气组成。在酸化阶段微曝气速率为3、9和18 mL/(g VS·min)... 为了提高两相餐厨垃圾厌氧消化的效果,文章对两相餐厨垃圾厌氧消化中水解酸化阶段进行微曝气,探究微曝气的影响。结果表明,微曝气有效提升了厌氧消化的甲烷产量,并优化了沼气组成。在酸化阶段微曝气速率为3、9和18 mL/(g VS·min)、微曝气时间4 h条件下,与对照组相比,甲烷累积产量提高了24.4%、49.5%和12.5%,甲烷与二氧化碳的比值提升了12.0%、26.8%和19.8%。微生物群落分析显示,微曝气促进了水解菌(如厚壁菌门和互营菌门)的富集,而对古菌群落影响不显著。此外,微曝气显著增强了电子传递和辅酶F420的活性,缩短了系统迟滞期,提高了系统效率。该研究验证了微曝气技术在两相厌氧消化中的潜力,为优化餐厨垃圾处理提供了新思路。 展开更多
关键词 厌氧消化 餐厨垃圾 微曝气 甲烷 微生物群落结构
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基于CiteSpace可视化分析粉煤灰堆存对水环境影响研究进展
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作者 杨玉飞 卢永琦 +3 位作者 刘婷婷 徐思琪 黄瑞潇 迭庆杞 《科学技术与工程》 北大核心 2025年第13期5285-5296,共12页
粉煤灰长期堆存会释放大量有毒有害物质,并对水环境构成威胁。为全面了解该领域的研究进展,采用文献计量学方法,系统并深入地对CNKI和Web of Science数据库中从建库至2023年间的相关文献进行了可视化分析。结果表明:该领域的年总发文量... 粉煤灰长期堆存会释放大量有毒有害物质,并对水环境构成威胁。为全面了解该领域的研究进展,采用文献计量学方法,系统并深入地对CNKI和Web of Science数据库中从建库至2023年间的相关文献进行了可视化分析。结果表明:该领域的年总发文量整体呈上升趋势,其中:中国科学家在该领域进行了大量研究工作,发文量最多,占总发文量的18.87%,为后续研究提供了重要科学依据,美国发文的中介中心性(0.51)明显高于其他国家,研究成果更具国际影响力;研究热点主要围绕粉煤灰中重金属等污染物,探究其在不同条件下的浸出、淋溶释放规律,揭示粉煤灰堆场污染物迁移带来的环境影响。基于高频关键词分析,探讨了粉煤灰污染物组成特征和可能释放到水环境中的污染物类型,系统梳理和分析了污染物的释放机制、规律和关键影响因素,以及污染物在环境介质中的迁移规律研究进展。未来研究应进一步关注粉煤灰堆存过程中Pb、Cr、Hg等重金属,As、Se、Mo等微量元素和F^(-)、Cl^(-)、SO_(4)^(2-)、PO_(4)^(3-)等特征污染物的释放问题,探究复杂环境影响下特征污染物的释放特性,并明确不同因素是否存在协同或抑制机制,建立粉煤灰固相中污染物指标与其释放进入水环境的指标间的定量关系,为科学评价粉煤灰环境影响提供理论基础,进而有效防范粉煤灰中污染物对水环境的潜在威胁。 展开更多
关键词 CITESPACE 粉煤灰 水环境 文献计量学 可视化
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微气泡臭氧化对活性污泥絮体颗粒作用研究
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作者 刘春 梁晓蕾 +2 位作者 张静 刘琳 胥俊杰 《水处理技术》 北大核心 2025年第7期131-136,共6页
本研究考察微气泡臭氧化(O_(3)/MB)处理对活性污泥絮体颗粒的作用效应。结果表明,O_(3)/MB处理存在强氧化作用及气浮作用,在破坏污泥絮体结构的同时去除液相主体中的污泥絮体颗粒,处理60 min时MLSS去除率达到95.1%;污泥颗粒粒径D_(50)由... 本研究考察微气泡臭氧化(O_(3)/MB)处理对活性污泥絮体颗粒的作用效应。结果表明,O_(3)/MB处理存在强氧化作用及气浮作用,在破坏污泥絮体结构的同时去除液相主体中的污泥絮体颗粒,处理60 min时MLSS去除率达到95.1%;污泥颗粒粒径D_(50)由150μm下降至17μm,污泥颗粒密度增加6.66倍,污泥絮体完全破碎。污泥絮体颗粒表面呈现多孔刻蚀化及解体现象,与多糖、蛋白及芳香结构相关的表面官能团强度有所下降,同时污泥表面Zeta电位由-31.78 mV升高到-27.58 mV,表面电荷电负性减弱,污泥含水率下降。O_(3)/MB处理导致污泥EPS等有机物的释放及接续氧化降解,上清液中SCOD、PN和PS浓度随时间均呈现出先增加后减小的趋势,释放有机氮的氧化降解导致上清液中氨氮浓度增加。 展开更多
关键词 微气泡臭氧化 污泥絮体颗粒 作用效应 絮体解体 有机物释放
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高温对高含固污泥厌氧消化互营乙酸氧化产甲烷影响
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作者 韩芸 王雪娜 +5 位作者 朱俊兆 周梦雨 刘奕 王皓 王松 卓杨 《安全与环境学报》 北大核心 2025年第2期694-705,共12页
为了探讨高含固污泥热水解-中温厌氧消化切换至高温厌氧消化的产甲烷特性,研究分析高含固中温厌氧污泥在不同氨质量浓度和温度下乙酸、丙酸、丁酸及热水解污泥的产甲烷活性,并开展高温连续运行试验。结果显示,高含固热水解中温厌氧污泥... 为了探讨高含固污泥热水解-中温厌氧消化切换至高温厌氧消化的产甲烷特性,研究分析高含固中温厌氧污泥在不同氨质量浓度和温度下乙酸、丙酸、丁酸及热水解污泥的产甲烷活性,并开展高温连续运行试验。结果显示,高含固热水解中温厌氧污泥对乙酸、丙酸、丁酸及热水解污泥的产甲烷活性均随温度升高和氨质量浓度增加而下降,高温环境下的氢利用速率和互营乙酸氧化速率受氨质量浓度影响较小。连续高温运行试验表明,水力停留时间(Hydraulic Retention Times,HRT)在20 d、15 d和10 d下连续运行反应器容积产气率稳定在(0.47±0.12)~(1.01±0.23)L/(L·d),挥发性脂肪酸质量浓度稳定在(85.90±9.40)~(100.42±7.85)g/L(以COD计)。在高温运行稳定阶段,氨氮质量浓度为3 g/L的条件下,HRT分别为10 d、15 d和20 d的反应器中,产甲烷活性均有不同程度的提升,氢利用速率分别提升44.62%、48.21%和45.74%。微生物种群结构分析表明,高含固污泥在高温厌氧消化系统中的优势产甲烷菌Methanothermobacter相对丰度最高可达85.10%,Methanosarcina为10.41%。虽然,在高温高氨环境下的乙酸产甲烷速率仅维持在切换前的23%~63%,但氢利用速率的强化保证了系统良好的产甲烷性能。综上,构建互营乙酸氧化-氢营养型产甲烷(Syntrophic Acetate Oxidation-Hydrogenotrophic Methanogenesis,SAO-HM)途径,对实现高含固热水解-高温厌氧消化稳定运行具有促进作用。 展开更多
关键词 环境工程学 高含固污泥 热水解 高温厌氧消化 氨抑制
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深部矿井高应力巷道隔热材料的研制与性能研究
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作者 杨明 邓辉 +3 位作者 蒋亚伟 姚丽敏 周子恒 宋柯燕 《安全与环境学报》 北大核心 2025年第6期2166-2178,共13页
基于深部矿井高应力巷道的隔热与支护问题,并为推动固废资源化利用,以粉煤灰陶粒作为隔热混凝土基料,开展正交试验,探究粉煤灰、玄武岩纤维和麦秆纤维混掺对材料隔热及力学性能的影响;运用功效系数法确定巷道隔热材料最佳配比,借助低场... 基于深部矿井高应力巷道的隔热与支护问题,并为推动固废资源化利用,以粉煤灰陶粒作为隔热混凝土基料,开展正交试验,探究粉煤灰、玄武岩纤维和麦秆纤维混掺对材料隔热及力学性能的影响;运用功效系数法确定巷道隔热材料最佳配比,借助低场核磁共振和扫描电镜观测试样微观形貌,深入揭示粉煤灰及纤维掺入对试样隔热性能及力学损失的作用机理。结果表明,麦秆纤维对导热系数和抗压强度影响最为显著,玄武岩纤维次之,粉煤灰影响偏小。当粉煤灰以30%质量分数取代水泥,玄武岩纤维和麦秆纤维分别按胶凝料质量的0.5%和6%掺入时,材料导热系数可达最佳0.185 2 W/(m·K),且能为巷道支护起到一定力学辅助支撑作用。在此最佳配比下,粉煤灰填充部分孔隙致使小孔数量减少,而纤维分割内部结构形成空腔并连通部分孔隙,使得整体孔隙率变大,隔热能力得以强化。同时从力学受损形貌看出,纤维与基体紧密粘连,发挥着桥接与延缓裂缝发展的作用,使得样品受损时维持断而不裂状态,有效保留部分力学性能。研究结果可为深部矿井高应力巷道隔热材料研制提供一定参考。 展开更多
关键词 安全工程 热害防治 隔热材料 正交试验 固废利用
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玄武岩纤维改性煤矸石-矿渣基地聚物胶砂的性能研究
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作者 杨秋宁 娄亮 +2 位作者 张天昊 张东生 毛明杰 《安全与环境学报》 北大核心 2025年第4期1593-1602,共10页
大量煤矸石露天堆积会对周围环境造成巨大危害,对其进行资源化利用刻不容缓。由于煤矸石存在天然的火山灰活性,将其作为制备地聚合物的前驱体是实现煤矸石资源化利用的有效途径,符合我国绿色可持续发展的理念。研究将机械活化后的煤矸... 大量煤矸石露天堆积会对周围环境造成巨大危害,对其进行资源化利用刻不容缓。由于煤矸石存在天然的火山灰活性,将其作为制备地聚合物的前驱体是实现煤矸石资源化利用的有效途径,符合我国绿色可持续发展的理念。研究将机械活化后的煤矸石与矿渣作为地聚物的前驱体,探究玄武岩纤维(Basalt Fiber, BF)体积分数对煤矸石-矿渣基地聚物(Gangues-Slag Geopolymer, GSG)抗压强度、单轴拉伸性能、断裂性能和干燥收缩的影响,并通过X射线衍射、热重分析对其进行机理分析。研究结果显示:随着BF体积分数的增加,GSG抗压强度先增大后减小,当BF体积分数为0.4%时,GSG的抗压强度达到峰值,为17.2 MPa,较无纤维组提升了37.6%。GSG的断裂性能和单轴拉伸性能随BF体积分数的增加先增大后减小,在纤维体积分数为0.4%时均达到最优。研究引入应变硬化指数来综合评价纤维体积分数对GSG的增韧效果,当体积分数为0.4%时,其应变硬化指数(fpsh)达到最大,为3.613,较无纤维组提升了68.2%。掺入BF可使GSG的干燥收缩性能得到改善,当BF体积分数为1%时,其28 d干缩率较无纤维组降低6.48%。综合试件抗压强度、单轴拉伸性能、断裂性能、干燥收缩各项性能指标可知,BF在GSG中的最优体积分数为0.4%。研究可为玄武岩纤维增强煤矸石-矿渣基地聚物的应用提供理论参考和数据支撑。 展开更多
关键词 环境工程学 煤矸石粉 玄武岩纤维 断裂性能 微观特征
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堇青石蜂窝陶瓷负载Ni/Fe催化污泥蒸汽气化制富氢燃气
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作者 张斌 韩融 +2 位作者 郭紫昀 洪蓉蓉 葛强茹 《化学工程》 北大核心 2025年第6期32-38,共7页
以CHC(堇青石蜂窝陶瓷)为催化剂载体,使用共浸渍法制备低负载Ni、Fe、Ni-Fe基整体式催化剂,研究负载金属种类、负载率、气化温度和重复利用次数对市政污泥水蒸汽气化产氢效果的影响。结果表明:CHC整体式催化剂的催化性能比较关系为CHC-F... 以CHC(堇青石蜂窝陶瓷)为催化剂载体,使用共浸渍法制备低负载Ni、Fe、Ni-Fe基整体式催化剂,研究负载金属种类、负载率、气化温度和重复利用次数对市政污泥水蒸汽气化产氢效果的影响。结果表明:CHC整体式催化剂的催化性能比较关系为CHC-Fe-6%>CHC-Fe-3%>CHC-Ni-Fe-3%>CHC-Ni-Fe-6%>CHC-Fe-9%>CHC-Ni-3%>CHC-Ni-6%。CHC-Fe-6%拥有良好的稳定性和催化活性,800℃时,CHC-Fe-6%催化的合成气产率、H_(2)产率及H_(2)纯度(体积分数)最高,分别为0.390 m^(3)/kg、8.272 mol/kg和47.53%,相较无催化剂组分别提高了114.28%、119.30%和2.39%;在相同H_(2)纯度下,可显著降低气化反应温度;CHC-Fe-6%的高催化产氢能力主要是由于Fe基较高的氧亲和性和分散性;CHC-Fe-6%经2次重复利用后,H_(2)纯度、H_(2)产率和合成气产率较首次利用分别下降3.97%、38.33%和35.90%,主要由于Fe_(2)O_(3)还原失活及表面积碳,每次使用后可氧化再生。 展开更多
关键词 堇青石蜂窝陶瓷 市政污泥 蒸汽气化 富氢燃气 重复利用
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水环境中残留抗生素的荧光探针检测实验设计
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作者 王东梅 龚正君 +2 位作者 邓育霖 龚新颖 刘靖 《实验室研究与探索》 北大核心 2025年第3期135-140,146,共7页
以快速检测水环境中抗生素类新污染为目的,设计了基于氮硫共掺杂碳点(N,S-CDs)荧光探针检测水环境中诺氟沙星(NOR)的研究型实验。以柠檬酸铵和L-半胱氨酸为前体,采用直接热解法合成N,S-CDs荧光探针,探讨N,S-CDs检测NOR的荧光传感机理,... 以快速检测水环境中抗生素类新污染为目的,设计了基于氮硫共掺杂碳点(N,S-CDs)荧光探针检测水环境中诺氟沙星(NOR)的研究型实验。以柠檬酸铵和L-半胱氨酸为前体,采用直接热解法合成N,S-CDs荧光探针,探讨N,S-CDs检测NOR的荧光传感机理,实现水环境中NOR的快速测定。实验内容包括荧光探针的制备、检测条件的优化、机理探索和检测方法建立。通过新污染物新检测方法的实验设计,将前沿的现代环境分析技术引入本科实验课程,激发学生的科研兴趣,有助于提高学生的创新实践能力。 展开更多
关键词 水环境 抗生素检测 荧光传感 实验教学
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锂冶炼渣资源化技术研究进展
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作者 董伟 周红丽 +2 位作者 龚丹丹 任嗣利 钱汉麟 《环境工程技术学报》 北大核心 2025年第1期308-318,共11页
随着我国对锂资源需求量的不断增加,含锂矿石提锂过程中产生的锂冶炼渣也随之大量产生。目前,仅有少量的锂冶炼渣用于建筑材料,而大量的锂冶炼渣以堆积或填埋的方式处理,造成土地资源浪费,且其还会随雨水流入河流而污染环境。如何有效... 随着我国对锂资源需求量的不断增加,含锂矿石提锂过程中产生的锂冶炼渣也随之大量产生。目前,仅有少量的锂冶炼渣用于建筑材料,而大量的锂冶炼渣以堆积或填埋的方式处理,造成土地资源浪费,且其还会随雨水流入河流而污染环境。如何有效处置锂冶炼渣成为锂矿冶炼企业亟须解决的难题。介绍了锂冶炼渣的物理特性、化学成分和物相组成,对国内外锂冶炼渣资源化技术进行论述;探讨分析了锂冶炼渣在建筑材料、充填材料、发泡陶瓷和吸附材料等方面的应用技术,提出未来锂冶炼渣资源化技术的研究重点应转为低成本、高效和易于应用方面。 展开更多
关键词 新能源 锂冶炼渣 资源化 锂云母
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垃圾焚烧炉空冷炉排配风管道的流量均匀性能分析与改进
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作者 姜涛 魏翔宇 +1 位作者 张智 刘海洋 《哈尔滨工程大学学报》 北大核心 2025年第6期1218-1224,共7页
针对垃圾焚烧炉空冷炉排下方冷却风配风管道的出口流量均匀性问题,本文建立了管道的计算流体力学模型并设计了实验验证。在引入配风管道出口流量均匀性系数和整体流量均匀性系数的基础上,讨论了影响冷却风流量均匀性的主要因素,确定了... 针对垃圾焚烧炉空冷炉排下方冷却风配风管道的出口流量均匀性问题,本文建立了管道的计算流体力学模型并设计了实验验证。在引入配风管道出口流量均匀性系数和整体流量均匀性系数的基础上,讨论了影响冷却风流量均匀性的主要因素,确定了造成流量不均匀的主要位置,进而设计了用于改善该型号配风管道流量均匀性的导流结构。结果表明:配风管道设计改进显著提高了流量均匀性,优化后流量均匀性系数从改进前的9.19%下降至4.69%,流量分布更加均匀。通过引入弧形导流板和横向隔板,减少了关键部位的涡流现象,冷却风流线波动得到抑制。同时,降低了管道压力损失,对改善垃圾料层燃烧均匀性、提高垃圾焚烧炉热效率具有积极意义。 展开更多
关键词 流量均匀性 垃圾焚烧炉 空冷炉排 计算流体力学 配风管道 管道设计优化 导流结构 炉排冷却系统
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不同生物炭协同蚯蚓钝化工业污泥中重金属及环境风险研究
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作者 王兴明 刘欣 +1 位作者 沈露 储昭霞 《环境工程技术学报》 北大核心 2025年第4期1342-1353,共12页
为探讨不同类型生物炭协同蚯蚓堆肥对工业污泥重金属(Cu、Zn、Pb、Ni)生物有效性和安全风险的影响,分别将3种生物炭(稻壳炭、竹炭、秸秆炭)和蚯蚓添加到工业污泥中堆肥,分析不同类型生物炭协同蚯蚓堆肥对污泥理化性质以及重金属总量、... 为探讨不同类型生物炭协同蚯蚓堆肥对工业污泥重金属(Cu、Zn、Pb、Ni)生物有效性和安全风险的影响,分别将3种生物炭(稻壳炭、竹炭、秸秆炭)和蚯蚓添加到工业污泥中堆肥,分析不同类型生物炭协同蚯蚓堆肥对污泥理化性质以及重金属总量、有效态含量、形态和环境风险的影响。结果表明:蚯蚓堆肥相较于污泥单独堆肥,能降低污泥pH和OM含量,升高TN、TP含量及EC;3种生物炭与蚯蚓协同进一步降低污泥pH和OM含量,增加TN、TP含量与EC,其中4%竹炭的添加效果最佳。与污泥堆肥和蚯蚓堆肥相比,生物炭协同蚯蚓堆肥显著降低重金属含量和生物有效性,4%稻壳炭协同蚯蚓堆肥对Ni、Cu、Zn的去除效果较好,重金属总量较对照组分别下降31.71%、13.51%、25.89%(P<0.05),有效态含量分别下降42.80%、23.27%、11.06%(P<0.05)。形态分析表明:生物炭协同蚯蚓堆肥将Cu向有机结合态和残渣态转化,Pb、Ni、Zn向铁锰氧化物结合态和残渣态转化,其中4%竹炭协同蚯蚓堆肥时转化率最高,钝化效果较好。3种生物炭协同蚯蚓处理污泥潜在生态风险(RI)均属于低风险,其中稻壳炭协同蚯蚓处理风险最低(RI为95.9),秸秆炭协同蚯蚓处理风险相对较高(RI为97.04)。健康风险评价发现处理组中非致癌物质通过经口摄入、皮肤接触和呼吸摄入途径对成人和儿童造成的非致癌总风险(HI)均小于1,处于人体可接受水平,秸秆炭协同蚯蚓处理总风险最小(HI为0.092)。综上,生物炭协同蚯蚓堆肥为降低污泥中的重金属含量及生态风险提供了有效策略,其中竹炭在改善理化性质和钝化重金属方面较好,稻壳炭在去除重金属总量和安全性方面优于竹炭、秸秆炭,而秸秆炭则在整体风险控制中表现良好,三者均展现出良好的应用潜力。 展开更多
关键词 工业污泥 重金属 蚯蚓 生物炭 风险评价
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