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掺脱硝粉煤灰水泥混凝土中氨气释放及其影响

掺脱硝粉煤灰水泥混凝土中氨气释放及其影响

作者：秦洪一重庆大学

学位级别：硕士

脱硝粉煤灰已几乎取代传统粉煤灰,脱硝后粉煤灰中SO含量增加,pH值下降,掺脱硝粉煤灰混凝土出现表面粉化,搅拌、浇筑过程中出现刺激性气体危害施工人员身体健康等问题,烟气脱硝过程中的脱硝副产物硫酸氢铵是粉煤灰出现异常问题的根源,硫... 详细信息

脱硝粉煤灰已几乎取代传统粉煤灰,脱硝后粉煤灰中SO含量增加,pH值下降,掺脱硝粉煤灰混凝土出现表面粉化,搅拌、浇筑过程中出现刺激性气体危害施工人员身体健康等问题,烟气脱硝过程中的脱硝副产物硫酸氢铵是粉煤灰出现异常问题的根源,硫酸氢铵与水泥中氢氧化钙反应生成氨气,影响水泥混凝土性能及施工环境。目前国标规定用于水泥混凝土中脱硝粉煤灰氨含量限值为210mg/kg,但有研究表明,脱硝粉煤灰氨含量大于该限值,水泥混凝土性能无明显影响,掌握掺脱硝粉煤灰混凝土中氨气释放规律,控制掺脱硝粉煤灰中氨气释放对水泥混凝土性能影响及环境危害至关重要。本文通过外掺硫酸氢铵模拟脱硝粉煤灰氨含量,研究掺脱硝粉煤灰水泥混凝土中氨气释放及其影响,并通过延长搅拌时间和提高拌合水温度,增加搅拌过程中氨气释放量,降低掺脱硝粉煤灰水泥混凝土凝结后氨气释放,并探索该方法对水泥混凝土性能影响,结果发现:外掺氨含量在2000mg/kg(即氨含量2225mg/kg内),氨含量增加,水泥砂浆留存氨7d释放百分率增加,释放比例在36%-61%,7d后水泥浆体留存氨含量约为64%-39%,释放主要集中前48h,约占7d总释放量70%。延长搅拌时间和提高拌合水温度,能降低水泥浆体中留存氨量,增加搅拌、浇筑等过程中氨释放量(增加水泥砂浆凝结前氨释放量)。外掺氨含量在2000mg/kg内,氨含量增加,水泥砂浆工作性能、力学性能无明显影响,孔隙率和干燥收缩率无明显变化,水泥水化加速。延长搅拌时间和增加拌合水温度,水泥砂浆工作性能、力学性能、孔隙率和干燥收缩率无明显变化。外掺氨含量在1000mg/kg内,氨含量增加水泥混凝土工作性能、抗压强度及抗氯离子性能无明显影响。延长搅拌时间和增加拌合水温度,混凝土性能无明显影响。外掺氨含量在1000mg/kg内,坍落度降低,混凝土工作性能下降,抗压强度无明显变化。根据脱硝粉煤灰对混凝土性能影响,脱硝粉煤灰中氨含量阈值可以大于国标规定的210mg/kg;根据氨气释放对施工环境的影响,若施工环境通风条件不良,脱硝粉煤灰氨含量阈值应低于210mg/kg。

关键词：脱硝粉煤灰氨气释放水泥性能混凝土性能

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正交试验优化发酵中氨气释放条件的研究

安徽农业科学 2011年第3期39卷 1290-1291页

作者：王帆严红大连大学环境与化学工程学院辽宁大连116622

[目的]为降低发酵过程中氨气释放及氮素损失,在室内条件下对城市生活垃圾进行好氧发酵研究。[方法]利用正交试验设计研究初始条件对发酵过程中氨气释放的影响,优化发酵过程氨气释放条件。[结果]正交试验结果表明,初始C/N和环境温度对氨... 详细信息

[目的]为降低发酵过程中氨气释放及氮素损失,在室内条件下对城市生活垃圾进行好氧发酵研究。[方法]利用正交试验设计研究初始条件对发酵过程中氨气释放的影响,优化发酵过程氨气释放条件。[结果]正交试验结果表明,初始C/N和环境温度对氨气释放影响最为显著;最佳发酵工艺参数组合为:含水率60%,C/N为40∶1,pH值7.0,温度25℃。[结论]该研究为降低发酵过程氮的损失、减少空气污染提供了理论依据。

关键词：正交试验城市生活垃圾好氧发酵氨气释放

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人工神经网络优化发酵过程中氨气释放条件

安徽农业科学 2011年第34期39卷 21278-21279页

作者：景晓忠严红王帆大连大学环境与化学工程学院辽宁大连116622

在正交试验的基础上,运用人工神经网络对发酵过程中影响氨气释放的条件进行优化。该模型预测的最佳参数条件为:含水率为60%,C/N为37∶1,pH为7,温度为31.3℃,此时总氨气量的预测值为1 149.3 mg/kg。BP神经网络模型的预测值和实测值相差不... 详细信息

在正交试验的基础上,运用人工神经网络对发酵过程中影响氨气释放的条件进行优化。该模型预测的最佳参数条件为:含水率为60%,C/N为37∶1,pH为7,温度为31.3℃,此时总氨气量的预测值为1 149.3 mg/kg。BP神经网络模型的预测值和实测值相差不大,最大相对误差为6.58%,说明该模型具有较高的预测精度。

关键词：人工神经网络好氧发酵氨气释放影响因素

玉米秸秆调节牛粪含水率对其腐熟进程及氨气释放量的影响

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生态科学 2020年第5期39卷 179-186页

作者：赵旭王文丽李娟甘肃省农业科学院土壤肥料与节水农业研究所兰州730070

为探究玉米秸秆调节牛粪初始含水率对其腐熟进程及氨气释放量的影响,通过控制玉米秸秆的添加量调节牛粪初始含水率,以C/N、温度、pH值、种子发芽指数(GI)、纤维素降解率、半纤维素降解率、木质素降解率以及氨气释放量作为判断标准,研究... 详细信息

为探究玉米秸秆调节牛粪初始含水率对其腐熟进程及氨气释放量的影响,通过控制玉米秸秆的添加量调节牛粪初始含水率,以C/N、温度、pH值、种子发芽指数(GI)、纤维素降解率、半纤维素降解率、木质素降解率以及氨气释放量作为判断标准,研究堆肥初始含水率与堆肥腐熟进程及氨气释放量的关系。结果表明,当初始含水率为71%时,高温持续时间最长,堆肥产品种子发芽指数最高,纤维素、半纤维素和木质素降解率最高,氨气释放量最少。因此,实际应用中,初始含水率为71%的A4处理堆肥效果最好。本研究结果将为牛粪和玉米秸秆的高效科学资源化再利用提供技术参数。

关键词：牛粪含水率堆肥氨气释放

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禽舍中培育枯草杆菌培养物降低氨气的排放

畜禽业 2000年第8期11卷 36-37页

作者：郭松林伍丽群江西农业大学动物科技学院江西南昌330045

本研究表明在禽舍中加入枯草杆菌培养物可降低氨的排放。在试验１中，６５周龄Ｗ－３６母鸡分隔饲养于一封闭鸡舍内，分成２组，每组１８０只。饲料中不添加ＤＢＳＣ为对照组，添加２％ＤＢＳＣ为试验组。在试验２中，２周龄肉用仔... 详细信息

本研究表明在禽舍中加入枯草杆菌培养物可降低氨的排放。在试验１中，６５周龄Ｗ－３６母鸡分隔饲养于一封闭鸡舍内，分成２组，每组１８０只。饲料中不添加ＤＢＳＣ为对照组，添加２％ＤＢＳＣ为试验组。在试验２中，２周龄肉用仔鸡３组饲养于笼内，每组２０只。１组对照，其余两组分别添加１％和２％的ＤＢＳＣ。试验表明，产蛋鸡产房内及鸡粪中氨气含量明显降低（Ｐ＜０．０１）。粪便发酵１、２、３、４、５、６、２４或４８ｈ后表明：ＤＢＳＣ可持续降低氨气的排放。实验２的结果表明，ＤＢＳＣ降低了肉鸡舍氨气的释放，但ＤＢＳＣ对粪中总氮量、尿酸盐氮和氨氮的含量无影响，而喂以１％ＤＢＳＣ的肉鸡对氮的利用效率提高，其血清尿酸盐氮含量减少。

关键词：枯草杆菌培养物氨气释放氮的利用

脱硝粉煤灰氨释放与留存对水泥混凝土性能的影响

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脱硝粉煤灰氨释放与留存对水泥混凝土性能的影响

作者：贺云飞重庆大学

学位级别：硕士

我国燃煤电厂基本完成脱硝改造,其产生的粉煤灰在建材领域资源化利用时,尤其在混凝土中利用问题频出,究其原因为脱硝后粉煤灰含有以硫酸氢铵为主的氨氮物质。虽然已有脱硝粉煤灰性质变化的相关研究,但其中并未解释对水泥性能影响的机理... 详细信息

我国燃煤电厂基本完成脱硝改造,其产生的粉煤灰在建材领域资源化利用时,尤其在混凝土中利用问题频出,究其原因为脱硝后粉煤灰含有以硫酸氢铵为主的氨氮物质。虽然已有脱硝粉煤灰性质变化的相关研究,但其中并未解释对水泥性能影响的机理,同时也没有对脱硝粉煤灰中含氨量提出限值。本文通过已有文献和课题组前期研究成果,确定脱硝粉煤灰氨氮物质种类和含氨量范围,采用外掺硫酸氢铵模拟粉煤灰中含氨量变化,研究其对水泥粉煤灰体系性能的影响规律,探究水泥粉煤灰体系中氨气释放、氨氮物质留存规律,及氨氮物质对水泥水化的影响。首先研究了脱硝粉煤灰含氨量对净浆和砂浆工作性能、力学性能等宏观性能的影响。试验表明,随着脱硝粉煤灰含氨量的增加,净浆的流变性能降低、力学性能降低、干燥收缩增大,而凝结时间受影响较小。砂浆流变性能同样出现降低,但力学性能受影响较小。接着探究水泥粉煤灰体系中氨气的释放与留存规律,脱硝粉煤灰水溶液pH由于残留氨氮物质出现降低,但对水泥粉煤灰体系pH基本不产生影响,其中溶解氨氮物质以NH形式存在。随着体系搅拌时间、水灰比的增大,浆体氨气释放速率增加,而脱硝粉煤灰中含氨量的增加会导致更大比例的铵残留。水泥粉煤灰体系中氨气释放集中在7天内,30天后氨气释放速率缓慢,脱硝粉煤灰中的氨氮物质释放20%-30%,更多的残留于体系中。最后分析脱硝粉煤灰氨氮物质对水泥水化的影响,硫酸氢铵加速了CA、CS的水化速率,降低了CS放热峰值,硫酸氢铵与水化产物氢氧化钙生成硫酸钙。各个龄期的水化产物中未能检测含N物质,表明脱硝粉煤灰中氨氮物质一部分以氨气释放、一部分残留于体系孔隙液中。

关键词：脱硝粉煤灰含氨量氨气释放水化机理

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羽毛粉固态发酵过程中产氨及除氨的研究

羽毛粉固态发酵过程中产氨及除氨的研究

作者：姚冬芹南京农业大学

学位级别：硕士

羽毛中蕴含了大量潜在的有用蛋白质和氨基酸,我国羽毛角蛋白资源丰富,可以作为优质饲料蛋白。羽毛废弃物的处理方法很多,采用微生物发酵的方法生产的发酵羽毛粉蛋白饲料的营养价值得到极大的提高,但是在发酵过程中会产生大量的氨气等刺... 详细信息

羽毛中蕴含了大量潜在的有用蛋白质和氨基酸,我国羽毛角蛋白资源丰富,可以作为优质饲料蛋白。羽毛废弃物的处理方法很多,采用微生物发酵的方法生产的发酵羽毛粉蛋白饲料的营养价值得到极大的提高,但是在发酵过程中会产生大量的氨气等刺激性气体,造成严重的空气污染,而且导致了氮素的大量损失。目前国内外治理恶臭气体的各种技术中生物除臭具有处理效率高,无二次污染、费用低廉和管理维护方便等优点,被广泛的应用。本试验的主要目的是优化发酵工艺,从而减少氨气的产生,对于已经产生的氨气采用微生物重新吸收、利用的方法减少氨气的排放。首先对羽毛粉的发酵进程进行了监测,连续5d监测可溶性蛋白含量、氨态氮含量、发酵液pH、硼酸pH、发酵残渣的重量的变化趋势,通过上述指标的变化了解发酵过程中氨气释放规律。结果显示羽毛粉发酵过程中可溶性蛋白含量和氨态氮含量在前3d逐渐上升,第4d后开始降低。反映氨气释放的指标发酵液pH、硼酸pH在5d内一直持续上升,然后维持在较高的水平。发酵残渣的重量在5d内一直持续的下降。氨气的释放与羽毛粉的降解存在正相关。然后在了解氨气释放规律的基础上,通过优化发酵条件从而调控氨气的产生。对培养基的含水量、初始pH、羽毛粉和麸皮的比例等条件进行优化,结果显示在不降低发酵效率的同时最大限度的减少氨气释放的发酵条件为：培养基初始含水量为55mL,初始pH为7.5,羽毛粉与麸皮比例1：1,发酵周期为4d,培养温度为37℃,培养箱的湿度为50%。在这样的发酵条件下可以减少氨气的释放,同时说明可以通过控制发酵条件减少氨气的产生。最后在发酵条件优化的基础上,采用微生物混合发酵的方法消除释放出来的氨气。试验分别从新鲜粪便中分离能利用氨水的细菌,从发酵的鸡粪便中分离酵母菌,从堆肥中分离硝化菌,对分离到的微生物进行鉴定并对其混合发酵消除氨气释放的效果进行检测。结果从各种样品中分离到3种蜡样芽胞杆菌,2种酵母菌,1种粪肠球菌。除臭效果表明蜡样芽胞杆菌1能降低发酵过程产生的氨气且不影响发酵效果,但差异并不显著。其他各种菌的降低氨气的效果不好。通过试验初步表明通过调控发酵条件可以降低发酵过程中的氨气的产生,微生物降低氨气的产生还需要进一步的研究。

关键词：羽毛粉固态发酵氨气释放降解率

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耐高温菌及脱臭菌剂在餐厨垃圾堆肥中的应用

耐高温菌及脱臭菌剂在餐厨垃圾堆肥中的应用

作者：张健威华中农业大学

学位级别：硕士

我国每年会产生大量餐厨垃圾,传统的填埋、焚烧处理方式污染环境的同时会造成了大量资源浪费,添加腐熟剂堆肥处理餐厨垃圾已得到广泛应用,然而市售腐熟剂中耐高温菌较为缺乏,导致高温堆肥中腐熟微生物的生长受到抑制,另外堆肥过程中臭... 详细信息

我国每年会产生大量餐厨垃圾,传统的填埋、焚烧处理方式污染环境的同时会造成了大量资源浪费,添加腐熟剂堆肥处理餐厨垃圾已得到广泛应用,然而市售腐熟剂中耐高温菌较为缺乏,导致高温堆肥中腐熟微生物的生长受到抑制,另外堆肥过程中臭气释放影响到了工业化生产。本研究通过筛选耐高温降解菌,优化其发酵工艺,并应用到餐厨垃圾堆肥;另外研究添加脱臭菌剂对氨气释放及氮素保存的影响,为缩短堆肥周期,减少氮素损失及环境污染奠定了基础。本研究以降解餐厨垃圾为目的,从土壤、餐厨垃圾堆体以及活性污泥中针对性的筛选出淀粉酶、蛋白酶和纤维素酶活力较高的耐高温菌3株,常温菌4株。经拮抗实验得到餐厨垃圾降解能力较强的菌剂组合,即常温菌N4、B4(Bacillus tequilensis),耐高温细菌H1-7、ANH-2-5(Bacillus.)。通过生理生化实验和16S r DNA序列分析,其分别鉴定为*** N4和*** H1-7。各菌株在不同温度、p H的环境下,均有良好的α-淀粉酶、蛋白酶及纤维素酶活。以*** H1-7为研究对象,优化了发酵培养基组分和发酵条件,得到最优的摇瓶发酵培养基配方(g/L):葡萄糖20,豆粕20,KHPO0.75,Mg SO2,发酵温度为42℃,初始p H 7.0,接种量1%,装液量30 m L/250 m L,转速180 r/min。用发酵优化培养基培养H1-7,发酵48h测得H1-7生物量达到110.5×10 CFU/m L。以餐厨垃圾为堆肥原料进行好氧堆肥实验,添加耐高温菌剂(T2组)加快了堆体升温速度,1d即可进入高温期,高温期时间延长了3d,提前4天达到腐熟;T2处理有机质降解率为31.45%,与添加常温菌剂(T1组)和空白对照(CK)相比,分别提高了16.09%、17.93%;T2处理提高了堆肥中总N和总K的相对含量,提高堆肥的营养成分。T2处理促进了土著高温菌群的生长,堆肥第4天时高温菌的数量达到了2.93×10 cfu/g,较CK和T1组分别提高了3.14倍和1.75倍,说明耐高温菌剂的接入,提高了微生物在堆肥高温期时的降解活性,从而加速餐厨垃圾的降解。接种微生物菌剂提高了腐熟堆料的GI值,在堆肥第21天时,T1和T2处理组GI均大于80%,达到腐熟要求。用接种耐高温菌剂的腐熟堆料作为有机肥时,小白菜鲜重和干重较其他处理显著提高。在自制堆肥装置中,研究了脱臭菌剂对餐厨垃圾堆肥的脱臭效果,高温期时NH释放量达到最大值,表层喷施自制耐高温菌剂(T1)和脱臭菌剂(T2)的NH释放量分别为323.9 mg/h、175.3 mg/h,较空白对照(CK)组分别下降了25.42%和59.63%,脱臭菌剂显著抑制了NH的释放,且堆肥总氮含量从1.32%增长到2.46%,显著高于CK和T1组;添加自制脱臭菌剂明显的降低了堆肥p H,稳定在7.5～8.0之间,相对较低的p H有效降低了氮素损失;T2处理最终的NO-N含量显著高于CK和T1处理,NH-N含量显著低于其他两组,说明脱臭菌剂有利于促进堆料中氮素转化,帮助氮素进行固定。T2处理高温期中异养硝化细菌数量为8.47×10 cfu/g,较CK和T1处理分别提高了2.18倍和3.56倍,并抑制了反硝化细菌的生长,减少温室气体的挥发。说明餐厨垃圾堆肥处理中添加脱臭菌剂对NH释放有明显抑制作用,有助于氮素固定于堆料中,减少氮素的损失。

关键词：餐厨垃圾耐高温菌脱臭菌氨气释放堆肥

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猪粪堆肥脱臭菌的筛选应用及其脱臭机理研究

猪粪堆肥脱臭菌的筛选应用及其脱臭机理研究

作者：周尚峰华中农业大学

学位级别：硕士

随着畜牧养殖业的发展,我国畜禽粪便的年产量逐年上升,若不经适当处理会造成大量资源浪费,严重污染环境。猪粪在畜禽粪便中占有较大比重,目前,添加腐熟菌堆肥处理猪粪已得到广泛应用,然而在猪粪高温堆肥过程中氨气等臭气释放降低了堆肥... 详细信息

随着畜牧养殖业的发展,我国畜禽粪便的年产量逐年上升,若不经适当处理会造成大量资源浪费,严重污染环境。猪粪在畜禽粪便中占有较大比重,目前,添加腐熟菌堆肥处理猪粪已得到广泛应用,然而在猪粪高温堆肥过程中氨气等臭气释放降低了堆肥氮素含量,还影响到了堆肥工业化生产。本研究筛选得到高效脱臭菌,优化其发酵工艺;将筛选得到的脱臭菌应用于猪粪堆肥中,探究其对猪粪堆肥氨气释放的抑制效果和保氮作用,并研究了脱臭菌脱臭保氮的机理。本研究以猪粪堆肥脱臭为目的,从土壤和猪粪堆肥中筛选出对氨气去除能力较强的常温脱臭菌1-6和耐高温脱臭菌S4。通过生理生化实验和16S rDNA序列分析,分别鉴定为Bacillus amyloliquefaciens 1-6 和 Bccillus lincheniformis S4。菌株1-6和S4对氨气去除率分别为52.74%和45.22%。对*** S4培养基组分和发酵条件进行优化,优化后的摇瓶发酵培养基配方为(g/L):葡萄糖15,酵母粉 10,KH2P041.5,MgS041,MnS040.005,CaC120.3。发酵条件:37℃,初始pH8.0,接种量2%,装液量30 mL/250 mL,发酵48h生物量达到1.48×1010CFU/mL,芽孢率 85%。以猪粪和玉米秸秆为原料进行堆肥实验,在自制堆肥装置中,对脱臭菌在猪粪堆肥中的脱臭效果进行测定。在单一脱臭菌堆肥实验中,耐高温脱臭菌的接种加快了堆体升温速度,使高温期延长了 3d;在高温期初始阶段,堆肥NH3释放量达到最大值,接种常温脱臭菌堆肥处理(T1)和接种耐高温脱臭菌堆肥处理(T2)的氨气释放量分别为437.67 mg/h和576.18 mg/h,远低于对照组(CK)氨气释放量967.53 mg/h,T1和T2组氨气释放总量相比CK组分别减少38.44%和52.15%,T1和T2组总氮含量的增长率是CK组的1.69倍和1.93倍,添加脱臭菌对猪粪堆肥起到了脱臭保氮的效果。在复合脱臭菌堆肥实验中,接种两种脱臭菌堆肥处理(T2)的氨气释放量为543.29 mg/h,远低于对照组(CK)氨气释放量766.45 mg/h和接种腐熟菌堆肥处理(T1)氨气释放量1148.64 mg/h,T2组堆肥处理氨气释放总量对比T1组处理减少64.52%,T2组总氮含量的增长率是CK和T1组的1.46倍和2.23倍,表明1-6和S4协同作用对猪粪堆肥的脱臭保氮能力高于单一脱臭菌作用。对猪粪堆肥脱臭菌的脱臭保氮机理进行研究,*** 1-6和***4对产臭、腐败微生物具有拮抗作用,能抑制这些微生物产生恶臭气体;脱臭菌具有产酸能力,1-6和S4能够产生甲酸、乙酸和丙酸,可降低堆体pH从而减少堆肥中氨气的释放,1-6和S4乙酸产量分别为379.20 mg/L和318.29 mg/L;通过对脱臭菌不同有机氨的利用能力分析,发现菌株1-6和S4对氨态氮利用能力较强,并能将氨转化为硝酸盐,其中1-6氨转化能力较强,对脱臭菌氨单加氧酶基因(amoA)的鉴定结果表明,脱臭菌***1-6是一种异养亚硝化细菌;脱臭菌的接种,增加了堆体中异养亚硝化细菌的数量,减少了氨气的释放。脱臭菌***1-6和***.S4基于上述机理在猪粪堆肥过程中对NH3释放有明显抑制作用,有助于氮素固定于堆料中,减少氮素的损失。

关键词：猪粪堆肥脱臭菌氨气释放氮素转化