双碳背景下园林绿化废弃物资源化利用研究进展

全国每年产生7000万~10000万t园林绿化废弃物,数量巨大,并呈现逐年增长趋势。在“双碳”战略背景下,为实现城市绿色低碳可持续发展,需要对园林绿化废弃物进行科学处置利用,实现其减量化、无害化和资源化利用,“变废为宝”,缓解城市有机固体废弃物的处置压力。系统总结和探讨了覆盖物化、堆肥化、养料化、材料化、固体燃料化、生物燃气化、热解多联产、景观化等绿色资源化利用研究进展,并对今后的发展趋势进行了展望,以期为加快实现园林绿化废弃物绿色低碳利用提供参考。

园林绿化废弃物处置利用现状与政策研究

为促进双碳目标实现和加快循环经济发展,需要对城市中日益增多的园林绿化废弃物进行科学处置利用,解决其处理消纳问题,并加快实现园林绿化行业的绿色低碳发展。对园林绿化废弃物处置利用的背景和现状进行了分析,总结梳理了国家和地方相关政策,基于现存问题,提出从绿废处置利用法律体系和标准体系、收运保障机制、财税扶持、再生利用产品认证体系、新技术新装备新产品的推广使用、信息化监管与成效评定和科学普及与宣传示范等方面推进绿废科学处置利用政策体系建设。

面向智能制造的实木家具产品数字化设计技术

在智能制造技术的推动下,传统家具制造业迈上了数字化转型的道路。相较于已发展完善工业4.0设计生产一体化的板式家具,实木家具因其缺乏标准化、信息化程度低等因素,数字化转型亟待寻求发展路径。设计是设计生产一体化定制流程的第一环节,是流程的数据源头,因而设计阶段的技术突破是传统实木家具企业实现数字化转型的首要步骤,数字化设计技术是实木家具企业数字化转型的关键技术。在总结我国实木家具设计生产一体化现状的基础上,分析实木家具发展数字化转型亟待解决的难点问题,即改善实木家具设计模式、规范产品体系、提高零部件标准化、建立完善产品数据库和生产工艺数据库。以实木家具产品设计为切入点,分析数字化软件在一体化发展中的应用,基于传统家具企业数字化转型升级路径,构建了实木家具数字化设计实施技术路径,具体包括:数字化模型构建(产品成组和零部件标准化、信息数据模型构建)、产品数据库构建、系统数据对接、基于数字化设计平台的大规模定制等,旨在为我国实木家具的数字化转型升级提供一定的参考。

毛竹热解油改性光敏树脂光固化3D打印优化研究

光敏树脂是光固化3D打印的重要原材料,但是目前大多来源于不可再生的石化资源且成本较高,亟待开发绿色低成本的光敏树脂新材料并优化其3D打印工艺。本研究以毛竹(Phyllostachys edulis)热解油为原料来合成生物油改性聚氨酯丙烯酸酯(bio-oil polyurethane acrylate,BPUA)光敏树脂,优化分析得到BPUA树脂光固化3D打印参数为:曝光时间5 s、切片层厚0.05 mm、底层数7层,经紫外光处理后拉伸强度达到21.94 MPa,断裂伸长率17.55%,硬度76.6 HD;采用优化参数成功打印多个平面和三维结构模型,微观形貌和化学结构分析表明打印试件具有较高的尺寸精度和良好的表面质量。

基于KANO模型与TRIZ理论的竹质椅类家具创新设计

竹板材家具作为竹家具工业化生产的一个新的方向,可有效缓解我国木材短缺的现状,有利于充分利用我国丰富的竹林资源,但目前竹家具的设计、研究和生产仍存在许多不足。为了给竹家具的创新设计寻找一种新的现代化设计方法,本研究将KANO模型与TRIZ理论相结合,以竹质椅类家具为例,对竹家具设计展开研究。经过文献查阅调研后进行KANO问卷的设计,对KANO问卷结果进行分析后得出外观现代简洁、可调节2个魅力型需求指标。通过问卷所得的两项设计需求以及竹材自身性质的分析,进行了竹质椅类家具方案的初步设计。将问卷所得需求转化为3项技术矛盾,利用TRIZ矛盾矩阵寻找相应的发明原理并筛选出适用的设计方法进行分析,得出设计改进策略,代入初步设计方案中进一步优化,得出最终的竹质椅类家具方案。本研究通过完整的竹质椅类家具创新方案设计流程,验证了所建立的竹家具创新设计方法的科学性及实用性,为竹家具的设计、加工、生产等提供了更加标准高效的解决思路,从而为竹家具的设计制造提供参考。

基于林木热解产物的燃料电池制备与性能研究

生物质热解可产生热解炭和热解油,其中热解炭存在丰富的表面官能团和孔隙结构,热解油中含有多种可以发生氧化还原的组分,其可分别用于制备燃料电池电极材料和燃料。文章优化了林木热解油作为碱性燃料电池燃料的工作条件,并以林木热解炭为原料,采用K2CO3活化和金属负载的方法制备了林木活性炭(AC)和3种林木热解炭复合电极(AC/Fe,AC/Mn,AC/Fe/Mn),通过傅里叶红外光谱、扫描电子显微镜和电化学工作站分析了电极材料的微观结构、表面性质和电化学活性。结果表明:在以AC为阴极电极时,较优的林木热解油质量分数和环境温度分别为30%和60℃,此时电流为3.10 mA;在优化条件下,AC/Fe,AC/Mn和AC/Fe/Mn的电流分别为8.02,12.57,15.25 mA,较AC分别提升159%,305%,392%;在优化条件下,以AC/Fe/Mn为阴极电极,加入12 mL林木热解油作为燃料时,基于林木热解产物的燃料电池可持续工作408.6 min,总放电量为40.61 mAh。