基于市政污泥的拓展型绿色屋顶基质的固碳潜力研究

为提高固体废弃物资源化利用率,探索绿色屋顶基质的固碳能力,推广绿色屋顶的应用,研究选择混合污泥土(污泥与自然土等体积混合)和本地自然土作为绿色屋顶的种植基质,分别修建20 cm、25 cm和30 cm三个不同厚度的绿色屋顶,进行了一年的对比试验。结果表明:混合污泥土平均总碳含量较高,为(44.33±7.12)g·kg–1,平均总有机碳(36.02±6.03)g·kg–1高于自然土的总有机碳(19.64±4.3)g·kg–1。混合污泥土TC与TOC含量随土层深度的增加降低规律不明显,而自然土比较明显。混合污泥土的碳密度(13.15 kg·m–2)是本地自然土(8.58 kg·m–2)的1.53倍,一年的固碳量混合污泥土(3.81 kg·m–2)与自然土(3.89 kg·m–2)相当,两者的固碳能力都处于较高水平。可见混合污泥土是一种潜力较大的绿色屋顶种植基质。若将成都市34 km2没有绿化的屋顶面积的50%选择混合污泥土作为绿色屋顶基质进行推广应用,成都绿色屋顶基质每年将增加固碳6.48×107 kg,相当于每年减少CO2排放量2.38×108 kg,利用市政污泥2.125×106 m3(2.231×106 t),这将对成都市固体废弃物资源化利用和成都"世界现代田园城市"的建设起十分积极的作用。

镧改性木槿皮吸附剂制备及对废水中磷的吸附

以木槿皮作为原料,利用氯化镧对其进行改性,制备一种新的磷吸附材料。采用单因素法确定吸附剂的最佳改性条件,研究pH值、吸附剂投加量、吸附时间、吸附温度对磷的吸附性能的影响,结果表明:(1)木槿皮的最佳改性条件为:w(氯化镧)为7%、焙烧温度300℃、焙烧时间2.5 h;(2)初始ρ(磷)为5 mg·L^(-1),pH值为7,投加量为0.35 g时吸附效果最好,磷去除率达到94.99%;(3)吸附时间为130 min时改性木槿皮对磷的吸附达到饱和,不同温度下镧改性木槿皮对磷的吸附方式均符合伪二级动力学方程;(4)Langmuir等温方程拟合效果更佳,吸附反应为单分子层吸附,温度为288、298和308 K时镧改性木槿皮吸附剂对磷的最大吸附量分别为1.54、1.55和1.63 mg·g^(-1);(5)吸附热力学结果显示自由能变(ΔG^(θ))<0、焓变(ΔH^(θ))>0、熵变(ΔS^(θ))>0,镧改性木槿皮对磷的吸附是一个自发熵增的吸热过程,升温有利于反应进行,属于化学吸附。

葡萄糖碳源对复合垂直流人工湿地甲烷排放的驱动影响

人工湿地甲烷排放驱动对全球变暖具有重要作用,为控制甲烷排放同时提高污水去除效率,构建了5层不同介质组成的复合垂直流人工湿地系统(Integrated Vertical-Flow Constructed Wetland,IVCW),利用现场监测和动力学模型分析添加不同浓度葡萄糖碳源对甲烷排放驱动和总氮(TN)、化学需氧量(COD)去除率的影响.结果表明:添加0.5、1、2和4 mmol/L葡萄糖溶液时,(1)甲烷排放通量分别为4、3.50、3.90和3.40 mol m^(-2) d^(-1),比空白实验分别增加了27%、12%、24%和9.80%;(2)对应的风车草茎叶系统甲烷排放通量比根水系统分别高了0.90、1.60、1.50和0.70 mol m^(-2)d^(-1);(3)同时IVCW对碳平均利用率分别为32.17%、53.51%、76.86%和76.72%;TN平均去除率分别为37.30%、11.14%、14.79%和48.75%,COD平均去除率分别为70%、91.10%、98.78%和92.31%.(4)葡萄糖驱动IVCW甲烷排放可认为符合二级动力学方程,其甲烷驱动常数为49.64 mg/h.本研究结果表明添加葡萄糖驱动IVCW的甲烷排放处于较高水平,甲烷平均排放通量增加了18.2%,可为IVCW处理污水过程中甲烷排放提供参考.