生物质燃料颗粒热压成型过程分析

“双碳”战略下,生物质因其可再生、低污染和“零”碳排等优点而备受关注。生物质成型制备燃料颗粒能有效地解决其结构松散、能量密度低等问题,可用作化石燃料的替代品,对于新型能源体系的建设具有重要意义。笔者概述了生物质热压成型过程的影响因素,分析并探讨了热压成型过程中生物质颗粒的演变行为和结合机制。生物质成型工艺主要包括冷压成型和热压成型。与冷压成型相比,热压成型能耗较低,制得成型燃料品质较高。生物质含水率(4%~15%)对其成型燃料密度影响较大,成型温度(70~150℃)影响较小,成型压力(60~130 MPa)和原料粒度(<2.5 mm)对其成型燃料密度的影响因生物质种类不同而存在较大差异。生物质热压成型过程中纤维素主要起骨架支撑作用,半纤维素、木质素则起到黏结剂作用。在热压成型的微观过程中,生物质颗粒经惯性移动后黏弹塑性变形,形成机械互锁。脆性颗粒破碎后释放出天然黏性成分,在水分、温度和压力的共同作用下形成颗粒间桥接。机械互锁和桥接缩小了生物质分子间的距离,促进了分子间作用力的产生。在对生物质热压成型机制认识的基础上,利用不同生物质掺混或水热等预处理手段对生物质组分进行调控可提高燃料颗粒的品质。利用分子动力学手段对生物质成型过程进行仿真模拟,可获得生物质组分分子间的键合机制,有利于进一步探究生物质热压成型机制,对生物质成型燃料乃至成型材料的制备有着重要的指导意义。

枸杞岛筏式贻贝养殖海域鱼类群聚特征

为探究筏式贻贝养殖生境鱼类资源养护功能,于2020年9-12月对枸杞岛筏式贻贝养殖生境(分表层区和底层区)及周边岩礁生境的鱼类进行了多网目组合刺网采样。应用相对重要性指数IRI、多样性指数并结合等级聚类、非度量多维标度排序(nMDS)分析鱼类组成和群落结构。结果显示,在2种生境中共采集鱼类55种,隶属于10目34科47属,其中贻贝养殖生境采集到37种(底层和表层分别为29和20种);岩礁生境共采集到40种。在鱼类组成上,中国花鲈和鲻是贻贝养殖生境表层区的典型优势种,而黄姑鱼和褐菖鲉是贻贝养殖生境底层区的典型优势种;褐菖鲉同时也是岩礁生境的典型优势种。多样性分析表明,贻贝养殖生境的总体鱼类多样性要高于岩礁生境,但尚不显著。多元分析显示,各月份2种生境中的鱼类群落格局均可分为3种类型,虽与养殖表层区、养殖底层区和岩礁区并非严格一致,但各群落间差异依然显著。研究表明,大规模筏式养殖设施的存在吸引了众多中上层鱼类及底层鱼类,也为岩礁生境优势鱼类提供了额外的栖息环境,发挥了近似于浮鱼礁系统的资源养护作用。研究结果可为岛礁海域海洋牧场目标种的选择和人工生境构建模式的应用提供重要参考。

生物质三组分对成型颗粒物理性能的影响

为探究生物质三组分(纤维素、半纤维素和木质素)对成型颗粒物理性能的影响,以棉秆、木屑以及生物质三组分为研究对象,单独或按一定掺混比例混合后制备成型颗粒,使用电子万能材料试验机分析了成型颗粒的表观密度和抗压强度,利用X射线光电子能谱仪分析了生物质成型前后分子结构的变化。结果表明:纤维素直接影响成型颗粒的抗压强度,半纤维素和木质素主要作为黏结剂,协同纤维素间接提高成型颗粒的抗压强度。向棉秆中加入纤维素或半纤维素后,其混合成型颗粒中的C—OH官能团均明显提高,且产生了新的C=C官能团,有利于形成分子间作用力和提高分子结构的稳定性,增强成型颗粒的物理性能。

水热及水热氧化预处理对棉秆基成型炭和活性炭性能的影响

水热及水热氧化预处理可以调整生物质内部组分占比,有效促进生物质资源多元化利用。以棉秆为实验原料,经160℃~260℃水热及水热氧化预处理后制备成型炭和活性炭,并使用范式法、热重分析和X射线光电子能谱等测试手段,分析了水热及水热氧化预处理后生物质内部组分的演变对棉秆基成型炭和活性炭的产率、理化性能的影响。结果表明:水热及水热氧化预处理后棉秆中半纤维素和纤维素的分解有利于成型炭的产率和能量密度的增加;与水热预处理相比,水热氧化预处理进一步提高了成型炭的产率及热值,可在一定程度上降低预处理强度;棉秆基活性炭的总产率受预处理产率和活化产率的综合影响;随着水热及水热氧化预处理温度的升高,活性炭总产率呈现先升高后降低趋势,并在预处理温度为200℃获得的最大产率分别为36.95%和29.17%;与原料活性炭相比,水热及水热氧化预处理棉秆基活性炭的前驱体表面含氧官能团含量显著提升,有利于后续的氯化锌活化,得到的活性炭比表面积显著增加,吸附性能更优;此外,在180℃和200℃下水热氧化后的棉秆基活性炭碘吸附值均达到GB/T 13803.2-1999制净水用活性炭的二级品标准。

增强现实导航辅助CT引导下穿刺犬肺结节模型

目的观察增强现实(AR)导航用于CT引导下穿刺犬肺结节模型的价值。方法选取5只健康犬,各于肺部植入4个靶环,建立犬肺结节模型。按照交叉设计,分别于造模成功后2周及4周于AR导航下或无导航行CT引导下穿刺,以AR导航穿刺为AR组、无导航穿刺为常规组。比较2组穿刺时长、CT扫描次数、穿刺中调整进针路径次数及三维重建所示针尖至病灶中心点的误差距离。结果AR组穿刺用时(13.62±5.11)min、常规组为(20.16±4.76)min;AR组CT扫描次数、调针次数及误差距离结果分别为(2.40±0.50)次、(2.75±0.44)次及(2.94±1.92)mm,常规组依次为(3.10±0.64)次、(3.70±0.57)次及(4.90±3.38)mm。引入AR导航可缩短穿刺用时、减少CT扫描和调针次数、降低穿刺误差(P均<0.05),而不同穿刺顺序及实验犬只对穿刺结果无影响(P均>0.05)。结论AR导航系统用于CT引导下穿刺犬肺结节模型有助于提高穿刺准确性及穿刺效率。

水热处理畜禽粪便制生物燃料研究进展

随着畜禽养殖业的规模化、集约化发展,畜禽粪便大量、集中产生,由于我国畜牧业与农业结合不紧密,且畜禽粪便中含过量重金属和抗生素,导致畜禽粪便的回田利用难度大。畜禽粪便经水热处理后制备生物燃料,可实现其能源化、无害化利用。以产量最大的猪粪为代表,总结了其组分及理化性质,讨论了传统处理方式的缺陷,对水热处理后猪粪残渣的产率、燃烧特性及脱水性能进行分析概述,最后探讨了水热残渣作生物燃料的发展前景。猪粪中含有半纤维素、纤维素、木质素、蛋白质及脂类等成分,且富含氮、磷、钾等植物生长所需的营养元素,合理处理后可实现资源化利用。好氧堆肥及厌氧发酵技术难以高效降解猪粪中的抗生素,且猪粪中高浓度的重金属也会对堆肥及发酵过程产生不利影响。水热处理是一种很极具前景的处理畜禽粪便等高含水率生物质的技术。通过水热处理可将猪粪转化为与褐煤相当的水热残渣及稀释后可用于灌溉的水热残液,且能有效固化重金属及降解抗生素。水热处理过程中有机物的降解和溶解使猪粪水热残渣的产率随水热温度升高呈下降趋势。在范式图中,猪粪水热残渣可达到褐煤区域,且其挥发分及高位热值也能达到褐煤水准。大量结合水在水热处理过程中被转化为自由水,改善了猪粪水热残渣的脱水及干燥性能。此外,碱金属在水热处理过程中易溶解进水热残液,降低了水热残渣燃烧时的结渣风险。水热处理可将重金属富集在水热残渣中,并降低其浸出率及生态毒性。猪粪水热残渣良好的燃烧特性及可研磨性使其具备与煤共燃的潜力,但需对煤粉炉进行适当改造并控制合理的过量空气系数等参数。猪粪与农林废弃物的共水热处理可降低水热残渣的灰分含量,提高固定碳含量及高位热值。畜禽粪便水热处理工艺的经济性问题是限制其工业化应用的主要原因,通过优化工艺设计等手段,有助于水热处理技术在畜禽粪便处理问题上的实际应用。

氯化钠蒸气对高钠煤煤灰钠捕获性能及其烧结温度的影响

新疆的高钠煤是一种开采成本低、灰分低、含硫量低的优质燃料,但较高的钠含量导致其在燃烧利用的过程中易出现沾污结渣等现象,严重阻碍了高钠煤的开发利用。以2种高钠煤(五彩湾煤(WCW)、哈密煤(HM))和1种低钠煤(平朔煤(PS))作为实验对象,在900℃下燃烧制灰,并将所制煤灰置于38%、51%和76%的NaCl蒸气下进行钠捕获实验,使用ICP-OES测得钠捕获前后煤灰的钠含量,采用XRD分析钠捕获前后煤灰中矿物质的变化,采用压降法测量钠捕获前后煤灰的烧结温度,深入探究不同NaCl蒸气体积分数下煤灰烧结特性的衍变规律。结果表明:在3种NaCl蒸气体积分数下,3种煤灰样品中PS煤灰的钠捕获量最大,HM煤灰次之,WCW煤灰最低。Si、Al能增强煤灰的钠捕获性能,而Ca则会与Si、Al发生反应,从而抑制Si、Al对NaCl蒸气的化学固定,不利于煤灰的钠捕获。随NaCl蒸气体积分数升高,钠捕获量增大,煤灰的烧结温度降低幅度与其钠捕获量呈正相关。HM、WCW煤灰烧结温度降低幅度均大于PS煤灰,一方面是由于HM和WCW煤灰固钠后生成的含钠化合物的熔点低于PS煤灰,另一方面NaCl蒸气体积分数升高促进了低熔点含钠化合物的生成。PS煤灰在900℃下尚未发生烧结,其结构疏松、内部孔隙多,与NaCl蒸气反应完全程度相对较高,其烧结温度受NaCl蒸气体积分数影响最小。

工程硕士生的培养资源与培养方式——基于部分省属行业特色高校的研究

随着专业学位研究生教育的快速发展,工程类硕士与工学硕士研究生的差异化培养成为关注焦点。行业高校在我国高等教育中占有重要分量,这类高校在产教融合校企结合方面具有先天优势。基于中部地区省属行业高校的田野调查,分析了省属行业高校工程硕士生教育如何受高校所拥有的校外培养资源的影响。研究发现,省属行业高校所拥有的行业资源、地方资源越多,与行业、企业和地方政府保持的关系越密切,产教融合程度越高,工程硕士生的培养方式与工学硕士生的培养方式区分度越大;反之,高校拥有的行业资源和地方资源越少,产教融合程度越低,工程硕士生与工学硕士生培养方式的区分度越小。

超低负荷下运行氧量对切圆锅炉燃烧稳定性和NO_(x)排放特性的影响

采用数值模拟方法,研究了超低负荷、不同运行氧量工况下某300 MW切圆燃烧锅炉炉膛温度、氧量、CO和NO_(x)的分布规律,分析其对燃烧稳定性和NO_(x)排放特性的影响。结果表明:与中、高负荷相比,90 MW和60 MW超低负荷工况下,高运行氧量时假想切圆难以形成,稳燃能力降低,深度空气分级燃烧系统的脱硝效果变差;当辅助风全关后,炉膛整体温度升高,着火距离缩短,假想切圆更易形成,燃尽距离增加,燃烧稳定性提升,截面平均NO_(x)质量浓度分别降低29%和24%;继续减少燃尽风风量使得运行氧量达到3.5%时,燃尽风区温度略有升高,NO_(x)排放量分别继续降低9%和10%;超低负荷下绝大部分NO_(x)为燃料型NO_(x),初期运行氧量的降低对修正后NO_(x)排放量的降低效果显著。因此,超低负荷下建议减少主燃区的辅助风,保持燃尽风不变,90 MW和60 MW负荷工况下运行氧量推荐值分别为6.5%和8.5%。

水热及水热氧化预处理对木屑成型颗粒理化性质的影响

生物质成型处理可以提高生物质的能量密度而降低其运输与储存成本,有利于生物质资源的综合利用。该研究以杉木屑为研究对象,经170~260℃水热及水热氧化预处理后制备成型颗粒,并使用范式法、X射线衍射仪和热重分析仪等测试手段分析了水热及水热氧化预处理过程对木屑及其成型颗粒理化性能的影响。结果表明:与原料相比,水热及水热氧化预处理后木屑成型颗粒的机械性能从原料的16.2 MPa分别增至38.9和41.1 MPa,水热氧化预处理对木屑的机械性能提升更有效。在水热及水热氧化预处理过程中,随着预处理温度上升,木屑样品的结晶度均呈现先升高后降低的趋势,分别在230和200℃时达到最高值,且成型颗粒的机械性能与木屑中纤维素含量及其结晶度呈正相关趋势,结晶纤维素是影响其成型过程的关键组分。与原料相比,水热及水热氧化预处理明显改善了木屑成型颗粒的燃料品质及其燃烧性能,成型燃料的热值、综合燃烧指数和稳燃指标均得到明显提升,其中水热氧化处理更有利于木屑炭化程度的提升。

大陈岛海域浮游动物群落季节变化及其影响因素

为探究大陈岛海域浮游动物群落的季节变化,于2020年9月(夏季)、11月(秋季)和2021年1月(冬季)、4月(春季)分别对大陈岛海域的浮游动物及环境因子进行了4个航次的调查。结果共鉴定浮游动物90种,包括浮游幼体15类,其中夏季种类数最多(68种),冬季最少(20种),常见的优势种有:百陶箭虫(Sagitta bedoti)、微刺哲水蚤(Canthocalanus pauper)、中华哲水蚤(Calanus sinicus)等12种(Y>0.02)。浮游动物的年平均丰度和生物量分别为(153.40±214.73)个/m^(3)、(411.93±561.76)mg/m^(3),二者存在明显的季节变化,平均丰度为春季(380.17±296.14)个/m^(3)>夏季(135.30±112.59)个/m^(3)>秋季(67.88±90.52)个/m^(3)>冬季(25.30±19.11)个/m^(3);平均生物量为夏季(895.01±802.54)mg/m^(3)>春季(623.39±358.73)mg/m^(3)>秋季(91.08±82.36)mg/m^(3)>冬季(45.96±84.95)mg/m^(3)。多样性指数(H')和均匀度指数(J')的年平均值分别为1.71±0.96和0.53±0.20,均表现出夏秋季较高、冬春季较低的特征。聚类分析结果表明调查海域的浮游动物可划分为夏季类群、秋季类群、冬季类群和春季类群4组类群。Pearson相关性分析和冗余分析(RDA)结果表明,海水温度、盐度、叶绿素a浓度是影响大陈岛海域浮游动物群落特征的重要环境因素。此外,夏季大陈岛海域水母类浮游动物暴发的现象值得关注。研究结果将为大陈岛海域的生物多样性保护及渔业资源可持续开发利用提供可参考的数据资料。

水热处理过程中棉杆三组分衍变对其成型燃料物理性能的影响

作为一种典型的生物质废弃物,棉杆经水热处理后热压成型可有效解决其结构松散、热值低和能量密度低等问题。以新疆棉杆为研究对象,使用高压反应釜完成180~280℃水热处理实验后制备成型颗粒,利用电子万能材料试验机与扫描电镜仪等手段分析了不同水热处理温度下棉杆成型颗粒的物理性能,使用傅里叶红外分析仪、X-射线衍射仪等手段分析了棉杆中主要化学组分(纤维素、半纤维素与木质素)的衍变,探究了生物质三组分衍变行为对其成型颗粒物理性能的影响规律,确定了影响棉杆成型性能的关键作用组分。结果表明:随着水热处理温度的升高,棉杆成型颗粒的抗压强度和表观密度均呈先上升后下降的趋势,并在230℃水热处理时达到最大值(抗压强度9.3 MPa,表观密度1 478.46 kg/m^(3));在水热处理过程中,半纤维素于200℃前几乎完全分解,无定形纤维素和结晶纤维素分别在230℃及280℃前分解完毕,而木质素则是在280℃下水热后棉杆中存在的主要组分;结晶纤维素在棉杆成型颗粒中起到骨架支撑作用,是保证棉杆成型颗粒机械强度至关重要的组分,而木质素在棉杆成型过程中主要起黏结剂作用,且有利于增加棉杆颗粒间的结合程度。

添加剂对棉杆抗结渣性能影响

生物质资源燃用过程中的结渣、团聚等问题限制了该资源的规模化利用,为减缓棉杆燃烧过程中结渣问题,该文探究棉杆中不同赋存形式的钾对其烧结温度和灰熔融特征温度的影响,研究碳酸钙、磷酸钙、磷酸二氢铵3种添加剂的抗结渣性能,探明3种添加剂抗结渣机制。结果表明:逐级萃取可除去棉杆中绝大部分钾元素,水萃取后棉杆灰熔点显著提高,醋酸铵萃取后灰熔点降低,盐酸萃取对棉杆灰熔点提高不明显。磷酸钙添加剂可将棉杆中钾固定在K-Ca-P三元复盐体系中,并提高其灰熔融特征温度,抗结渣效果好。磷酸二氢铵固钾效果较好,但对棉秆灰熔融特性的改善效果不佳。碳酸钙固钾效果较弱,但可提高棉杆烧结温度及灰熔融特征温度。3种添加剂的抗结渣性能为磷酸钙最优,其次为碳酸钙,磷酸二氢铵最弱。

水热/水热氧化处理过程中棉秆三组分对其热解行为的影响

文章基于新疆棉秆的微波水热及水热氧化处理实验,利用傅立叶红外光谱分析、Van Soest化学组分分析和热重分析等方法,研究了水热及水热氧化处理对棉秆固相产物结构、组分变化及热解特性的影响规律。研究结果表明:水热处理过程中,棉秆中的半纤维素在温度为200℃时基本完全水解,无定形纤维素在温度为200~230℃时剧烈分解,而木质素与结晶纤维素在温度为160~230℃时保持稳定;随着水热温度的升高,棉秆样品的结晶度、固定碳含量、热值均呈上升趋势,灰分和水分含量则呈下降趋势,综合热解指数在温度为200℃时达到最大值[4.07×10^(-5)%^(3)/(min^(2)·℃^(3))];水热氧化处理过程中,半纤维素在温度为180℃时基本分解完毕,木质素和结晶纤维素在温度为160~230℃时发生部分降解;在水热氧化温度为160~200℃时,棉秆的结晶度升高至最大值后降低;水热氧化处理后棉秆的固定碳含量和热值均高于同温度下的水热处理后棉秆,且综合热解指数在温度为180℃时达到最大值[4.23×10^(-5)%^(3)/(min^(2)·℃^(3))];相比水热处理,水热氧化处理能够促进棉秆中不稳定组分的分解,从而在较低的处理强度下对生物质提质。

枸杞岛海藻场两种大型海藻碎屑分解和沉降特征

岛礁水域海藻场是近岸海域典型的生态系统,大型海藻分解产生的碎屑是海藻场生态功能的重要基础。为探究大型海藻碎屑对海藻场生态功能潜在规模的贡献,本研究以枸杞岛海藻场孔石莼和舌状蜈蚣藻为对象,通过现场挂袋实验和室内静水沉降测试,分析了两种海藻碎屑的组分、粒径和沉降特征。结果显示,分解过程中舌状蜈蚣藻和孔石莼的碎屑密度均逐渐减小,且各自在不同分解时期无显著差异。舌状蜈蚣藻碎屑中有机C含量和有机N含量对密度变化影响不显著,孔石莼碎屑中有机C含量对密度没有显著影响,而有机N含量对密度有显著影响。孔石莼碎屑的δ^(13)C和δ^(15)N对其密度有显著影响,舌状蜈蚣藻碎屑的密度只受δ^(13)C影响。两种海藻碎屑的密度都受木质素含量的显著影响,受纤维素含量的影响不显著。粒径是两种海藻碎屑沉降速度的决定性要素之一,研究表明,舌状蜈蚣藻大型碎屑(粒径>0.830 mm)、中型碎屑(0.380~0.830 mm)和小型碎屑(0.180~0.380mm)的沉降速度分别为0.016~0.023、0.008~0.015和0.004~0.005 m/s,孔石莼碎屑相应的沉降速度分别为0.011~0.014、0.005~0.006和0~0.003 m/s。本研究为探寻大型海藻碎屑特征和海藻场的生态辐射范围提供了参考依据。

改善准东煤锅炉受热面沾污的燃烧优化试验研究

2021年国内大部分煤价暴涨,影响到部分地区的电力供应,而新疆准东煤价格稳定且处于低水平,因此安全、稳定地大比例燃烧准东煤的研究非常重要。但是,燃烧准东煤的锅炉会由于准东煤煤质特性及烟气温度过高而产生受热面沾污的现象。以某燃用95%准东煤的660 MW容量四角切圆锅炉为研究对象,研究掌握一次风速、运行氧量、空气分级策略以及煤粉细度对锅炉燃烧温度和NOx排放的影响与控制规律,并在静态和动态工况下实施了针对受热面沾污的控制函数改进。最后,利用受热面沾污监测方法证明了改进对受热面沾污的影响。结果表明,660 MW工况下运行氧量对烟气温度影响最明显,运行氧量由2.0%提升至3.5%时,烟气温度下降99℃;运行氧量及主燃区局部平均化学当量比降低可导致NOx明显降低,煤粉细度的变化对NOx的影响不明显;投入改进后的控制函数后,升负荷过程中烟气温升速率从6.18℃/min下降至4.26℃/min,660 MW工况下最高烟气温度从1104℃下降至1023℃,屏式过热器、低温过热器和低温再热器吸热比例分别上升了0.6%、1.6%和0.9%,表明沾污情况得到了明显改善。330 MW负荷工况下,提高最上层磨煤机的煤粉细度R90至4.9%左右,可有效降低高温再热器底部附近烟气温度,减少可燃物及飞灰沉积,抑制沾污的形成。

大陈岛礁海域甲壳类群落结构时空格局及其环境驱动

为探究局地尺度下近岸岛礁海域之多变水体环境、极高空间异质性对生物群落的影响,于2020—2021年4个季度在大陈岛礁海域底拖网采样,利用等级聚类(cluster)、非度量多维标度(NMDS)等多元统计方法分析甲壳类群落结构的时空格局,并整合温度、盐度、深度等环境因子进行冗余分析(RDA)以解析影响因素,同时利用丰度生物量曲线(ABC)及W统计量评估群落稳态。结果显示:全年共采集甲壳类53种,隶属2目13科29属,虾类占总种类数的56.60%,种类数秋季(43种)>冬季(41种)>春季(31种)>夏季(26种)。优势种的季节更替明显,夏秋季以哈氏仿对虾(Parapenaeopsis hardwickii)、中华管鞭虾(Solenocera crassicornis)和三疣梭子蟹(Portunus trituberculatus)为代表的中大型经济种为主,冬春季则以双斑蟳(Charybdis bimaculata)和细巧仿对虾(Parapenaeopsis tenella)为代表的小个体饵料种为主,口虾蛄(Oratosquilla oratotria)在各个季节皆为优势种。甲壳类资源密度季节间变化明显,空间分布不均,呈现秋季最高,春季最低,夏秋两季极显著高于冬春季(P<0.001),且近岩礁区资源密度最大,河口侧浅水区最小的特点。受洄游物种的季节性迁移和选择性分布,以及岛礁系统内水文环境的区域分化等因素影响,甲壳类群落结构具有显著的季节和空间差异,形成夏秋季异质性高,冬春季相似性大,河口侧浅水区与外侧深水区分化程度突出的格局。底层水温、底层盐度、底层溶氧和水深等环境因子与群落异质性存在显著关系。ABC曲线表明甲壳类群落状态稳定,具有较强的抗干扰能力。研究表明,大陈岛礁海域优势甲壳类季节变动强烈,且在局地尺度上一定程度表现出区域化的群落结构,但皆保持着较高的资源水平,对当地渔业资源的维系发挥着积极作用,也为当地海洋牧场的功能设计提供了资源基础。

餐厨垃圾酸碱度对黑水虻灭活致病菌效率影响

黑水虻处理是近年发展起来的一种有机垃圾资源化方法,然而不同底物和处理方式下,致病菌的灭活规律存在较大差异,亟待研究和阐释.以沙门氏菌和大肠杆菌O157为模式致病菌,以不同初始pH条件下餐厨垃圾中致病菌的灭活规律为研究对象,分析致病菌灭活的主要因素和强化方法.结果发现,沙门氏菌在1~4 d被灭活,大肠杆菌O157在2~6 d被灭活,环境微生物以及物料酸性条件是致病菌灭活的主要因素.黑水虻是垃圾减量化的主要动力,但并不是致病菌灭活的主要因素.pH 6.0、8.0的条件比pH 5.3、10.0、12.0更具有优势,表现为较快的致病菌灭活速度、较高的黑水虻抗菌肽抑菌活性以及较快的幼虫生长速率.综上,黑水虻能够在减量化餐厨垃圾的同时灭活致病菌,初始pH 6.0~8.0的条件值得应用和推广.

水热过程中杉木屑组分的演变对木醋液的影响

以杉木屑为研究对象,经180~280℃水热预处理后热解制备木醋液。采用范氏法定量分析了不同水热温度下杉木屑组分的演变,并利用气相色谱-质谱联用仪(GC-MS)、酸度计等测试手段考察了水热预处理后杉木屑组分演变对木醋液产率、有机组分和理化性质的影响。结果表明:随水热温度升高,水热杉木屑中的半纤维素含量持续降低;纤维素含量呈先升高后降低趋势;木质素含量逐渐升高。随水热温度升高至230℃,木醋液中酚类和醛类化合物含量逐渐增加,分别与木质素和纤维素含量变化趋势一致;酸类化合物含量略微减少,与半纤维素和纤维素总含量变化呈正相关趋势,半纤维素和纤维素是酸类化合物的主要来源。当水热温度为180~230℃时,水热杉木屑中半纤维素的大量分解导致纤维素和木质素含量增加使得木醋液密度更高、pH更低,而产率仅在200℃前增加。通过水热预处理优化杉木屑三组分占比,可制取更高品质的木醋液。

大陈岛礁海域甲壳类生物多样性特征

以大陈岛礁海域甲壳类为研究对象,多维度分析其多样性时空格局,探索指数间关系,并检验不同层面多样性对局地尺度环境因素的响应。旨在全面多尺度探究大陈岛礁海域甲壳动物群落生态现状,从物种多样性、谱系多样性和功能多样性等不同视角展示该海域生物多样性特征。结果显示:甲壳类群落多样性具有季节异质性,Shannon-Wiener指数(H′)、分类多样性指数(Delta)和分类差异指数(Delta∗)在秋、春季显著较高,而功能丰富度指数(FRic)在夏、冬季显著较高,功能分异指数(FDiv)和功能分散指数(FDis)在夏季明显低于其它季节。同一维度内,指数间表现出不同程度相关性,物种多样性指数间相关性相对较强。不同维度间,物种丰富度指数(S)与功能丰富度指数(FRic)中度正相关,分类多样性指数(Delta)和分类差异指数(Delta∗)与功能分散指数(FDis)中到高度相关。对于局地尺度环境因子变化的响应,功能多样性最为强烈,谱系多样性次之,而物种多样性的关键生态驱动可能为较大尺度的空间因素。研究表明,不同层面多样性的形成受到不同尺度生态因子驱动,因此综合各维度多样性特征及对应受控因子分析,在生物多样性评估中可揭示指数背后更为全面和完整的生态过程。