最适运行温度条件下猪场废水厌氧产氢初期菌群演替研究

为了解决低温厌氧产氢效率低的问题,采用16S rRNA现代分子生物学技术研究猪场养殖废水在20℃条件下厌氧发酵初期产氢菌群的结构和演替,明晰低温厌氧产氢初期的发酵机理。研究结果表明,在20℃条件下,丁酸型产氢菌Clostridium baratii和Clostridium butyricum是厌氧体系产氢初期阶段的优势菌种。通过KEGG同源分析可知,菌群在20℃条件下主要参与氨基酸代谢和糖代谢,其中最为相关的为丙酮酸代谢、氨基糖和核糖代谢以及糖酵解/糖异生代谢途径。可在低温厌氧体系中投加Clostridium butyricum和Clostridium baratii或包括Clostridium butyricum、Clostri-dium baratii、Corynebacterium variabile、Advenella faeciporci和Cryobacterium psychrophilum的生物菌剂,有针对性地对发酵和产氢过程进行调控或强化。该研究可为提高寒区厌氧产氢甚至废水厌氧产甲烷工程的效率提供思路和技术支撑。

再生混凝土冻融作用下强度损伤研究

再生混凝土替代粗骨料具有重要的经济及生态价值。通过试验研究再生混凝土在压缩时的力学性能以及在冻融循环作用下的强度损伤。通过压缩试验,分析再生取代率和硅粉掺量对再生混凝土的抗压强度的变化影响;通过冻融循环试验,研究不同再生取代率和不同硅粉掺量对再生混凝土试件抗冻耐久性的变化规律。研究发现,当混凝土再生取代率为50%、硅粉掺量为9%时,试件的抗压强度和抗冻耐久性能最好。

中俄输油管线地温预测模型研究

中俄输油管线起点为黑龙江省漠河县连崟首站,终点为大庆市林源。管线全长965 km。输油管线系统与周围冻融土体发生水、热、力耦合作用,威胁管道的正常运营。本文依据漠大管道沿线地温资料,采用非线性拟合算法对漠大沿线多年冻土地温进行曲线拟合,提出不同分区的地温曲线拟合预测模型,进而依据地温预测模型对沿线多年冻土地温进行预测。研究结果表明:预测模型的理论地温值与实测值之间误差波动较小,提高了多年冻土地温的预测精度。

聚合物浓度对PSF超滤膜结构和性能的影响

以N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)为溶剂,将聚砜(PSF)通过浸没沉淀法制备成PSF超滤膜,并利用错流膜评价装置、扫描电子显微镜、接触角测量仪、材料试验机等研究了聚合物浓度对PSF超滤膜结构和性能的影响。研究表明,聚合物浓度的改变会影响膜的结构和性能。随着聚合物比例的增加,超滤膜的纯水通量和接触角下降;牛血清蛋白和胃蛋白酶的截留率增加;膜的孔隙率在聚合物浓度为22%时达到最大值,为49.02%;膜断裂强度随着聚合物浓度的增加呈先增加后减小的趋势,当PSF浓度为20%时,达到最大值11.8 MPa,而断裂伸长率则呈相反的变化趋势,当PSF浓度为18%时,膜的断裂伸长率最小,为8.6%。随着PSF浓度的增加,膜接近上表面部分的海绵状孔比例受到抑制,指状孔逐渐增加。表面活性剂Tween 20和制孔剂LiCl的存在加速了聚砜和溶剂的相分离,使得聚合物浓度的改变对膜结构和性能的影响更加明显。因此,可以通过改变聚合物浓度来调控膜结构,从而改善膜的强度和水处理性能。

生猪养殖废水厌氧处理最适运行温度估算

厌氧反应器是生猪养殖废水厌氧处理系统中的关键处理单元。在冬季,东北地区的厌氧反应器需要消耗大量的能量以保证其正常运行以及较高的产气效率。为解决上述问题,提高沼气企业经济效益,本文利用猪粪水半连续厌氧产沼气运行数据和黑龙江省近五年的逐日平均气温,估算了黑龙江省厌氧反应器按照最大原料产气率和最大容积产气率两种模式运行时的最适运行温度,探讨了厌氧反应器低温运行的可行性。结果表明,在10℃~35℃条件下,黑龙江省生猪废水厌氧反应器的最适运行温度均为25℃;按照最大原料产气率和最大容积产气率相应的工艺操作,最适运行温度下生猪养殖废水的COD去除率可分别达到87.0%和50.9%。该研究可为寒区其他禽畜养殖废水厌氧反应器的发酵运行温度估算提供方法和技术支持,同时可为已建厌氧反应器的节能增效提供新的思路。

钢纤维对轻质混凝土抗折强度影响

钢纤维轻质混凝土具有很好的抗拉强度、抗压强度和抗疲劳强度,研究钢纤维轻质混凝土的抗折强度对于公路、桥梁和机场跑道的建设具有重要的现实意义。试验采用正交试验法,研究钢纤维掺量(0.5%、1.0%和1.5%)、水灰比(0.40、0.45和0.50)和砂率(0.45、0.50和0.55)对粗骨料为浮石的轻质混凝土抗折强度的影响。研究结果发现,当钢纤维掺量为1.5%,控制好水灰比和砂率,轻质混凝土最高的抗折强度为4.07 MPa,是对照组的1.6倍。