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我国农作物秸秆分布特征与秸秆炭基肥制备应用研究进展

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农业资源与环境学报 2022年第3期39卷 575-585页

作者：钟磊栗高源陈冠益王一喆陈红云武文竹李金磊宋英今颜蓓蓓天津大学环境科学与工程学院天津300350 天津商业大学机械工程学院天津300134 西藏大学理学院拉萨850012 新苑阳光农业有限公司河北廊坊065000

我国农作物秸秆资源量大,种类丰富,分布范围广泛,碳含量高,具备良好的资源化潜力。利用秸秆制备的炭基肥是一种土壤肥力改良与修复材料,具有发达的孔隙结构、较高的比表面积和阳离子交换量,可有效提升土壤肥力和农作物产量,成为当下的... 详细信息

我国农作物秸秆资源量大,种类丰富,分布范围广泛,碳含量高,具备良好的资源化潜力。利用秸秆制备的炭基肥是一种土壤肥力改良与修复材料,具有发达的孔隙结构、较高的比表面积和阳离子交换量,可有效提升土壤肥力和农作物产量,成为当下的研究热点。本文综述了我国秸秆资源分布特征、秸秆炭基肥的主要制备技术及其在土壤质地改良方面的研究进展,指出了炭基肥提升作物产量品质的效应,旨在为秸秆炭基肥在我国农业生产中大规模推广应用提供参考。

关键词：秸秆生物炭炭基肥土壤作物

基于主成分回归的老生活垃圾填埋场好氧修复过程碳减排核算模型

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环境工程 2023年第9期41卷 133-139页

作者：刘军潘天骐赵慧慧郭燕陈冠益侯立安天津大学环境科学与工程学院天津300072 南京万德斯环保科技股份有限公司南京211103 天津商业大学机械工程学院天津300134

老生活垃圾填埋场好氧修复技术因其对甲烷气体的削减,已逐渐在我国得到广泛应用,有望成为“双碳”目标背景下我国填埋场修复的重要技术手段。目前国内外常用的填埋场碳排放核算模型难以表征填埋场好氧修复过程的碳减排。以天津华明简易... 详细信息

老生活垃圾填埋场好氧修复技术因其对甲烷气体的削减,已逐渐在我国得到广泛应用,有望成为“双碳”目标背景下我国填埋场修复的重要技术手段。目前国内外常用的填埋场碳排放核算模型难以表征填埋场好氧修复过程的碳减排。以天津华明简易填埋场好氧修复项目作为研究对象,分析了其自2019年5月开始好氧修复工作300 d内的堆体工程力学特性、垃圾降解生化特性以及垃圾渗沥液生化特性等特征指标,得出2个特征指标主成分,并利用主成分建立堆体甲烷浓度回归模型。该模型可以分析和预测填埋场好氧修复过程中堆体内部甲烷气体浓度递减规律,进而可计算填埋场好氧修复相较于传统厌氧封场的甲烷削减量,为填埋场好氧修复碳减排核算提供理论依据,也可成为填埋场堆体稳定化状态的特征值甲烷浓度的判定参考。

关键词：主成分回归垃圾填埋场好氧修复碳减排

干建材中挥发性有机物散发关键参数测试方法及影响因素研究进展

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天津大学学报（自然科学与工程技术版） 2020年第10期53卷 991-1000页

作者：颜蓓蓓智雅涛程占军胡源陈冠益天津大学环境科学与工程学院天津300350 河南省有色金属地质矿产局郑州450016

家具和装修建材是室内挥发性有机物(VOC)的主要污染源,会造成室内空气质量低劣,对人体健康、室内舒适性和工作效率产生严重影响.研究干建材VOC散发特性对控制室内污染物浓度、提高空气品质具有重要意义.干建材中VOC的散发过程可分为:VO... 详细信息

家具和装修建材是室内挥发性有机物(VOC)的主要污染源,会造成室内空气质量低劣,对人体健康、室内舒适性和工作效率产生严重影响.研究干建材VOC散发特性对控制室内污染物浓度、提高空气品质具有重要意义.干建材中VOC的散发过程可分为:VOC在干建材内部的扩散传质过程和干建材表面的对流传质过程.从传质理论的角度来看,干建材VOC的散发特性可由3个关键参数表征,即初始可散发浓度Cm,0、干建材内VOC的扩散系数Dm和分离系数K.简要总结了干建材VOC散发关键参数经典测试方法(如流化床脱附法、常温萃取法、湿杯法及双舱法等),并分析了各方法的局限性,其中详细介绍了直流舱浓度轨迹法(直流舱C-history法).详细介绍并评价了循环密闭/通风散发法与连续升温-多气固比(CTR-VVL)法.总结了采用不同测试方法(直流舱C-history法、CTR-VVL法、多次散发回归法等)所测得的干建材VOC散发关键参数的实验数据.总结了不同关键参数受温度、湿度影响的理论模型,并对比分析了前人数据与不同模型的拟合结果.最后,还分析了干建材VOC散发研究方面存在的不足及进一步研究的相关建议.

关键词：干建材关键参数挥发性有机物测试方法影响因素

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城市固体废弃物焚烧底灰理化特性研究

太阳能学报 2008年第10期29卷 1187-1191页

作者：胡艳军陈冠益 Francesco Di Maio 天津大学环境学院 Delft University of Technology Faculty of Civil Enginnering and GeosciencesStevinweg 1 2628 CN DelftThe Netherlands Delft University of Technology Faculty of Civil Enginnering and GeosciencesStevinweg 12628 CN DelftThe Netherlands

通过对天津市某垃圾焚烧发电厂的底灰按照粗颗粒(颗粒粒径>4.75mm)、细颗粒(颗粒粒径<4.75mm)分类,系统地研究了其化学成分、粒径分布、物理组成、吸水性、压实性、砂当量、表干密度、表面密度、饱和密度、颗粒矿物形态等物理化学特性... 详细信息

通过对天津市某垃圾焚烧发电厂的底灰按照粗颗粒(颗粒粒径>4.75mm)、细颗粒(颗粒粒径<4.75mm)分类,系统地研究了其化学成分、粒径分布、物理组成、吸水性、压实性、砂当量、表干密度、表面密度、饱和密度、颗粒矿物形态等物理化学特性以及不同液固比条件下重金属浸出毒性的环境质量评价。结果表明,底灰的物化特性主要受硅和钙等几种主要成分质量分数的影响,属于具有高多孔率、与天然矿物质有相似成分、吸水性较高的轻质材料,同时满足建筑材料的大多数工程特性要求,但应用时仍需注意环境影响。文章旨在为今后的底灰的资源化利用和批量处理以及环境保护提供理论依据。

关键词：城市生活垃圾焚烧底灰重金属理化特性资源利用

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西藏高原生活垃圾气化特性研究

环境卫生工程 2023年第6期31卷 16-21+27页

作者：常可可李健陈冠益旦增山西科技学院环境科学与工程学院西藏大学生态环境学院天津大学环境科学与工程学院

西藏自治区生活垃圾清运量由2011年的1.73×105t增至2021年的6.92×105t，年均增长率达到14.87%。西藏境内冰川众多、湖泊密布，生态环境脆弱敏感，目前以填埋为主的垃圾处理方式对高原土壤和地下水造成一定的污染风险。通过分析西藏高... 详细信息

西藏自治区生活垃圾清运量由2011年的1.73×105t增至2021年的6.92×105t，年均增长率达到14.87%。西藏境内冰川众多、湖泊密布，生态环境脆弱敏感，目前以填埋为主的垃圾处理方式对高原土壤和地下水造成一定的污染风险。通过分析西藏高原生活垃圾产生量及其地域分布特点，提出气化是适宜西藏的垃圾处理方式，并对西藏垃圾气化的环境效益进行评估分析。在管式炉中以5 g模拟垃圾为原料进行空气气化实验，结果表明：西藏环境条件下，垃圾的最优气化条件为气化反应时间20～30 min、空气流速300 mL/min、垃圾含水率20%～30%、气化温度800～900℃。此条件下固、液、气三相质量分布分别为8%～11%、24%～28%和60%～65%，气化气产率可达2.15 m3/kg，气体热值约为6.34 MJ/m3，气化效率最高达到79.47%。

关键词：西藏高原生活垃圾气化

来源：博看期刊

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煤耦合生物质气化发电技术研究进展

煤炭学报 2023年第6期48卷 2261-2278页

作者：苏鑫刘静陈冠益姚金刚颜蓓蓓易维明程占军姚燕刘孝阳何建杰杨继开山东理工大学农业工程与食品科学学院山东淄博255000 广东省新能源和可再生能源研究开发与应用重点实验室广东广州510640 山东省清洁能源工程技术研究中心山东淄博255000 天津大学环境科学与工程学院天津300072 西安热工研究院有限公司苏州分公司江苏苏州215153 山东日科化学股份有限公司山东潍坊262400

煤电碳排放是我国能源消费碳排放的主要来源。生物质发电是一种零碳甚至可以是碳负排放的电力生产方式,因此发展煤耦合生物质气化发电技术可实现煤炭减量替代与碳减排效应,是一条煤电走向低碳化的可行路径。基于此,综述了煤耦合生物质... 详细信息

煤电碳排放是我国能源消费碳排放的主要来源。生物质发电是一种零碳甚至可以是碳负排放的电力生产方式,因此发展煤耦合生物质气化发电技术可实现煤炭减量替代与碳减排效应,是一条煤电走向低碳化的可行路径。基于此,综述了煤耦合生物质发电的3种技术——直燃耦合发电技术、并联耦合发电技术和气化耦合发电技术,解析了3种技术的特点,提出了煤耦合生物质气化发电技术的优势,并基于气化耦合发电技术研究了原料的物理化学性质适应性及原料对气化炉的影响。重点解析了煤耦合生物质气化发电技术的工艺流程,包括生物质原料储存输送系统、气化炉(循环流化床(CFB)气化炉、双流化床(DFB)气化炉、下吸式固定床气化炉、上吸式固定床气化炉、横吸式固定床气化炉和链条炉)、燃气冷却降温系统、燃气加压输送系统、燃气耦合燃烧系统和气体净化系统,并进行了能源利用效率、经济性与环境效益分析,以期为煤耦合生物质发电技术的研究与应用提供理论参考与技术支持。此外,还综述了国家为推进煤耦合生物质气化发电技术出台的一系列政策及当前煤耦合生物质气化发电站的成功案例。最后对煤耦合生物质气化发电技术存在的挑战和未来的发展进行了展望。

关键词：耦合发电气化煤生物质

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生物质二级固定床催化热解制取富氢燃气

太阳能学报 2008年第3期29卷 360-364页

作者：陈冠益颜蓓蓓贾佳妮胡艳军天津大学环境学院生物能源研究中心/内燃机燃烧学国家重点实验室天津300072

针对二级固定床反应器(第一级是热解反应器,第二级是催化反应器),以制取富氢燃气为目标,分别采用稻壳、秸秆、锯末为原料,重点考察了固定床催化反应器在不同反应条件下对产气量、产氢率和焦油含量的影响。与一级热解反应相比,在催化反... 详细信息

针对二级固定床反应器(第一级是热解反应器,第二级是催化反应器),以制取富氢燃气为目标,分别采用稻壳、秸秆、锯末为原料,重点考察了固定床催化反应器在不同反应条件下对产气量、产氢率和焦油含量的影响。与一级热解反应相比,在催化反应器温度为750℃时,稻壳热解的产气量提高了22%,氢气的体积含量提高了50.3%;通过使用煅烧白云石和镍基催化剂,稻壳热解的产气量提高了36.6%,氢气的体积含量提高了76.2%。催化反应器温度为815℃时,秸秆和锯末的热解实验结果与温度为750℃时具有相同的趋势,且催化固定床能够有效降低燃气中焦油的含量,可降至原来含量的1%。催化剂负载量和燃气空速对产气量和氢气浓度都有影响。催化剂负载量为生物质送料量的30%、燃气空速为0.9×104h^(-1)时,实验结果相当满意。

关键词：二级固定床生物质热解氢气催化剂

不同毛细阻滞覆盖层处治膨胀土边坡的渗流及稳定性研究

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中南大学学报（自然科学版） 2022年第1期53卷 199-213页

作者：陈冠一肖杰陈强杨和平常锦邹维列陈汪洋长沙理工大学交通运输工程学院湖南长沙410114 广东鸿高建设集团有限公司广东东莞523507 长沙学院土木工程学院湖南长沙410022 武汉大学土木建筑工程学院湖北武汉430072

为探究采用不同结构毛细阻滞覆盖层处治的膨胀土边坡的防渗能力,基于非饱和渗流理论并运用Geo Studio有限元软件,开展持续大雨作用下“细-粗”型(Ⅰ型)、“细-导排层-粗”型(Ⅱ型)、“细-粗-细”型(Ⅲ型)和“细-粗-细-粗”型(Ⅳ型)这4... 详细信息

为探究采用不同结构毛细阻滞覆盖层处治的膨胀土边坡的防渗能力,基于非饱和渗流理论并运用Geo Studio有限元软件,开展持续大雨作用下“细-粗”型(Ⅰ型)、“细-导排层-粗”型(Ⅱ型)、“细-粗-细”型(Ⅲ型)和“细-粗-细-粗”型(Ⅳ型)这4种毛细阻滞覆盖层(厚度均为5 m)处治膨胀土边坡的渗流及稳定性数值分析,研究不同降雨历时下各覆盖层内部体积含水率的分布特性、膨胀土边坡的体积含水率变化规律及其对边坡安全系数的影响。研究结果表明:在持续大雨作用下,不同结构覆盖层均能在一定程度上减少降雨渗入边坡内部膨胀土;雨水入渗突破不同结构覆盖层所需的时间不同,覆盖层按防渗性能由强至弱顺序排列依次为Ⅱ型、Ⅳ型、Ⅰ型和Ⅲ型;未经处治边坡的安全系数急剧降低,易发生破坏;4种覆盖层处治边坡的安全系数均在降雨前期稍降低;在长期降雨条件下,Ⅰ型和Ⅲ型覆盖层处治边坡的安全系数降幅大,而Ⅱ型和Ⅳ型覆盖层处治边坡的安全系数降幅较小,且各方案处治的边坡稳定性较好。因此,建议在实际工程采用Ⅱ型和Ⅳ型毛细阻滞覆盖层处治膨胀土边坡。

关键词：毛细阻滞覆盖层膨胀土边坡数值模拟非饱和渗流安全系数

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生物质气化/直燃供热系统经济性分析

河北工业大学学报 2022年第4期51卷 65-72,92页

作者：丁亿极王恩宇陈冠益河北工业大学能源与环境工程学院天津300401 天津大学环境科学与工程学院天津300350

利用天津市农村地区生物质气化/直燃集中供热项目所需的总成本、总利润等因素对经济效益和投资回收期的影响进行计算分析,研究表明:研究案例的生物质气化供热方案的投资回收期为3.18 a,生物质直燃供热方案的投资回收期为1.50 a。生物质... 详细信息

利用天津市农村地区生物质气化/直燃集中供热项目所需的总成本、总利润等因素对经济效益和投资回收期的影响进行计算分析,研究表明:研究案例的生物质气化供热方案的投资回收期为3.18 a,生物质直燃供热方案的投资回收期为1.50 a。生物质气化技术供热的总投资较高,为生物质直燃技术总投资的1.63倍。在影响两种生物质供热方案全寿命总成本的因素中,物料成本影响最大,占总成本的35%以上,初投资、设备耗电费用、设备折旧费和系统维护保养费用的影响依次降低。

关键词：生物质气化生物质直燃供热经济性分析全生命周期总成本