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微生物诱导碳酸钙沉积研究与应用 被引量：11
1
作者 张海丽 徐品品 +4 位作者 冷立健 姚池 温志友 刘数华 周文广 《生物学杂志》 CAS CSCD 北大核心 2020年第1期86-91,共6页
生物沉积在岩石表面是一种普遍的现象,对微生物诱导碳酸钙沉积(MICP)作用机理及其应用进行综述。在MICP过程中,微生物分解尿素产生CO3^2-,并在外加钙源条件下生成碳酸钙沉淀,从而把松散的颗粒胶结成一个整体。同时分析影响MICP性能的主... 生物沉积在岩石表面是一种普遍的现象,对微生物诱导碳酸钙沉积(MICP)作用机理及其应用进行综述。在MICP过程中,微生物分解尿素产生CO3^2-,并在外加钙源条件下生成碳酸钙沉淀,从而把松散的颗粒胶结成一个整体。同时分析影响MICP性能的主要因素,分别为微生物种类及浓度、钙源种类、脲酶活性,并得出3个结论:一是各种微生物矿化机理一致,但沉淀形状出现差异,表现为微生物浓度越高,产生沉淀量越多;二是钙源差异影响沉积过程;三是脲酶活性影响沉淀速率,并涉及pH值和温度等环境因素的调控。此外,重点评述了MICP主要应用领域,分别为制作水泥、固化土壤、修复裂缝、混凝土的自修复和缓解温室效应等,并总结出微生物水泥对比传统水泥的突出优势。 展开更多
关键词 生物胶结 作用机理 产脲酶菌
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基于多孔混凝土的植草沟(GP水沟)降污能力研究 被引量：7
2
作者 周开壹 高伏良 +13 位作者 胡跃华 吴勇 张翼 欧碧峰 江洪炜 冷立健 郭灵芝 段严 孙学军 罗慧 扶蓉 王振 蒋康 佘卫东 《给水排水》 CSCD 北大核心 2011年第S1期269-274,共6页
GP水沟(grassed swale based on porous concrete)是一种综合植草沟技术和植生多孔混凝土技术而成的一种集排水、水初步处理、绿化、环境保护和生态修复为一体的典型"低影响开发"(low impact development)公路用排水技术。通... GP水沟(grassed swale based on porous concrete)是一种综合植草沟技术和植生多孔混凝土技术而成的一种集排水、水初步处理、绿化、环境保护和生态修复为一体的典型"低影响开发"(low impact development)公路用排水技术。通过修建一条50 m长、按水力学原理等比例缩小梯型试验用GP水沟,并往所建水沟中注入典型高速公路排水污水,待水沟中水流流速达到稳定并且停留时间在5 min的时候,从间距10 m的6个检测点同时采集水样以检测GP水沟对污水中污染物的去除能力。研究结果表明,GP水沟具有优异的污染物去除能力,在气温29℃,坡度1%,平均流速0.18 m/s,植草平均长度8 cm的条件下,水流在GP水沟中流经50 m的长度后,污水中各污染物的去除率为:SS 82%,TP 64%,Pb 98%,NH3—N 54%,Zn 97%。 展开更多
关键词 GP水沟 降污能力 高速公路排水 低影响开发
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含油污泥催化热解特性与预测
3
作者 艾泽健 朱晓蕾 +2 位作者 冷立健 杨建平 李海龙 《洁净煤技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第S01期141-148,共8页
采用热重分析仪研究了含油污泥(Oily Sludge,OS)的催化热解特性,并基于人工神经网络(Artificial Neural Network,ANN)算法,建立了可预测催化效率的机器学习模型,为催化热解过程优化提供指导。研究表明Fe_(2)O_(3)、CaO可降低OS在2个热... 采用热重分析仪研究了含油污泥(Oily Sludge,OS)的催化热解特性,并基于人工神经网络(Artificial Neural Network,ANN)算法,建立了可预测催化效率的机器学习模型,为催化热解过程优化提供指导。研究表明Fe_(2)O_(3)、CaO可降低OS在2个热解阶段的热失重峰值温度,且OS第1热解阶段的热失重峰值温度均由315℃降至270℃,第2热解阶段的热失重峰值温度由460℃分别降至420和430℃。反应动力学模型表明Fe_(2)O_(3)、CaO可降低OS有机组分的热解活化能,由33 kJ/mol分别降至25和30 kJ/mol,Fe_(2)O_(3)催化效率更高。建立的机器学习模型可准确预测催化热解过程(R^(2)=0.99,R^(MSE)=0.03)。基于机器学习模型预测,选用Fe_(2)O_(3)作为热解催化剂,混合比13%,热解温度440℃时,OS热解催化效率最高,可达10.27%,本研究将为OS等有机固废的催化热解提供新思路。 展开更多
关键词 含油污泥 热解动力学 催化热解 催化效率 机器学习
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胶结方式对微生物诱导碳酸钙沉积的影响 被引量：2
4
作者 张海丽 徐品品 +2 位作者 刘数华 冷立健 周文广 《生物学杂志》 CAS CSCD 北大核心 2020年第5期85-89,共5页
微生物诱导碳酸钙沉积制备新型环保建筑材料技术具有能耗低、环境友好、反应过程简单等特点,成为近年来研究的热点。研究微生物诱导碳酸钙沉积的胶结方式对微生物水泥的生产具有现实意义。通过比较分析连续运行和间断运行两种不同胶结... 微生物诱导碳酸钙沉积制备新型环保建筑材料技术具有能耗低、环境友好、反应过程简单等特点,成为近年来研究的热点。研究微生物诱导碳酸钙沉积的胶结方式对微生物水泥的生产具有现实意义。通过比较分析连续运行和间断运行两种不同胶结方式下微生物诱导碳酸钙沉淀胶结砂柱实验的差异性,测定了不同胶结方式下砂柱的出水流速、pH值、脲酶活性、剩余尿素浓度、碳酸钙含量和抗压强度。实验结果表明,随着胶结周期数的增加,连续运行胶结砂柱的出水流速可降低至初始出水流速的1%,且砂柱孔隙显著减少;连续运行胶结砂柱和间断运行胶结砂柱的尿素利用率可分别达到97.15%和90.71%,两种方法获得的砂柱在上部的碳酸钙含量最高,分别达到28%和26%;通过连续运行胶结方式得到了完整的砂柱,而间断运行胶结方式得到了局部的砂柱。经实验结果分析,连续运行胶结方式得到的砂柱更适合工程应用。 展开更多
关键词 生物水泥 微生物诱导碳酸钙沉淀 尿素 胶结性能
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小球藻液体肥料对3种植物生长促进作用的探究 被引量：2
5
作者 钟慧祺 韩佩 +3 位作者 芦骞 冷立健 黎俊 周文广 《生物学杂志》 CAS CSCD 北大核心 2022年第3期66-71,77,共7页
为探究小球藻作为液体肥料对植物生长的促进作用,以小球藻为研究对象分别进行水培实验与土培实验。水培实验结果表明,施用0.05 g/L小球藻NCU-2对铜钱草和绿萝的生长均有一定促进作用,与清水相比,铜钱草叶片数量增加60%以上,总叶面积增幅... 为探究小球藻作为液体肥料对植物生长的促进作用,以小球藻为研究对象分别进行水培实验与土培实验。水培实验结果表明,施用0.05 g/L小球藻NCU-2对铜钱草和绿萝的生长均有一定促进作用,与清水相比,铜钱草叶片数量增加60%以上,总叶面积增幅达84.63%~367.08%,同时使绿萝茎长增长67.78%以上,总叶面积增幅达70.92%~123.70%;土培实验结果表明,施用0.04 g小球藻NCU-2对辣椒的生长也具有一定促进作用,与清水相比,辣椒株高增长10%以上,果实数量增长48.48%~112.12%。施加小球藻NCU-2后,土壤中速效钾、有机质含量均上升,增幅在11.30%~20.04%。实验结果显示小球藻NCU-2藻液不仅能够促进这种植物生长,还在一定程度上改善了土壤理化性质,这对进一步探究小球藻对植物的促生长作用以及实际应用有一定的参考意义。 展开更多
关键词 小球藻 微生物肥料 水培 辣椒 土壤理化性质
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废水中鸟粪石回收的机器学习预测和优化
6
作者 佟颖 蒋绍坚 +2 位作者 康冰艳 冷立健 李海龙 《能源环境保护》 2023年第6期79-88,共10页
基于机器学习的方法,探究了从模拟废水中以鸟粪石的形式回收氮和磷的问题。利用极限梯度提升算法(XGBoost)和随机森林(RF)模型对磷回收率和氮回收率进行单目标和多目标预测,明确了7种工艺条件对鸟粪石结晶的影响。XGBoost在单目标(R^(2)... 基于机器学习的方法,探究了从模拟废水中以鸟粪石的形式回收氮和磷的问题。利用极限梯度提升算法(XGBoost)和随机森林(RF)模型对磷回收率和氮回收率进行单目标和多目标预测,明确了7种工艺条件对鸟粪石结晶的影响。XGBoost在单目标(R^(2)=0.91~0.93)和多目标(R2=0.89)的预测方面表现均优于RF。此外,在P初始浓度为10 mg/L和1 000 mg/L的情况下,通过实验验证了多目标模型的优化解集,得到鸟粪石回收的最佳工艺条件为N∶P比值为1.2∶1,Mg∶P为1∶1,pH为9.5,反应时间为80 min,反应温度为25℃,搅拌速率为240 r/min。 展开更多
关键词 废水资源化 机器学习 鸟粪石 磷回收 氮回收
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轧钢油泥窑内燃煤中黏结行为模拟及结圈物特性 被引量：1
7
作者 谢斌 杨建平 +1 位作者 冷立健 李海龙 《洁净煤技术》 CAS 北大核心 2022年第10期47-53,共7页
为明确轧钢油泥在回转窑内中的结圈原因和结圈特性,采用一种氧化球团回转窑结圈特性评价方法,对轧钢油泥在不同工况下的黏结行为进行研究,并通过灰熔融温度、粉末X射线荧光光谱(XRF)、粉末X射线衍射光谱(XRD)、块状扫描电子显微镜(SEM)... 为明确轧钢油泥在回转窑内中的结圈原因和结圈特性,采用一种氧化球团回转窑结圈特性评价方法,对轧钢油泥在不同工况下的黏结行为进行研究,并通过灰熔融温度、粉末X射线荧光光谱(XRF)、粉末X射线衍射光谱(XRD)、块状扫描电子显微镜(SEM)和能谱分析仪(EDS)对结圈物的物相组成和形貌进行表征测试。以结圈指数和黏附指数为评价指标,考察了焙烧温度和焙烧时间对轧钢油泥在耐火砖表面黏结性能的影响。研究表明轧钢油泥的结圈指数和黏附指数随焙烧时间和焙烧温度的增加而增加;1 150~1 250℃时增长速度最快,与实际回转窑中主要结圈物情况相吻合,间接证实了该方法对评价结圈行为的适用性。结果表明,结圈物的矿相晶粒粗大、结构不均匀、空隙较多,单个颗粒晶体分布明显且表面主要呈熔蚀状,整体上多晶粒关联性的结晶程度不高。轧钢油泥回转窑结圈主要是Fe_(2)O_(3)固相固结反应,余下的少量杂质生成了低熔点物质,一定程度上促进了铁晶粒的迁移,加剧了结圈行为,这与XRD检测到的结圈物的物相主要是赤铁矿,其次是磁铁矿等铁氧化物和低熔点物质相吻合。灰熔融温度测试中结圈物的变形温度和软化温度总体上升,进一步证明氧化环境下二次生成的Fe_(2)O_(3)和生成的Fe_(2)O_(3)再结晶作用使结圈物强度更高且不易破碎。 展开更多
关键词 轧钢油泥 回转窑 结圈特性 形成机理 低熔点物质
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柴油微乳体系对生物油增溶性能研究 被引量：2
8
作者 李闪星 袁兴中 +5 位作者 冷立健 王雪丽 朱仁 付丽欢 李辉 曾光明 《中国环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第3期783-791,共9页
利用鼠李糖脂(RL)为表面活性剂,不同碳链长度正构醇为助表面活性剂构建柴油逆胶束体系,进而研究了该体系对模拟生物油的增溶性能.以单位柴油逆胶束增溶生物油的量为评价指标,研究了生物油和柴油的体积比B/D、醇的种类、醇与表面活性剂... 利用鼠李糖脂(RL)为表面活性剂,不同碳链长度正构醇为助表面活性剂构建柴油逆胶束体系,进而研究了该体系对模拟生物油的增溶性能.以单位柴油逆胶束增溶生物油的量为评价指标,研究了生物油和柴油的体积比B/D、醇的种类、醇与表面活性剂的质量比C/R及表面活性剂的浓度对生物油增溶性能的影响,并对最佳增溶条件下获得的生物油/柴油微乳体系进行了性能分析,包括元素分析、傅里叶红外分析、热稳定性和燃料产品指标分析等.当生物油与柴油的体积比B/D为3:7,RL浓度为15g/L,助表面活性剂选用正庚醇且醇与表面活性剂的质量比C/R为2.0时,柴油微乳体系增溶生物油的量最大,性能较佳. 展开更多
关键词 鼠李糖脂 模拟生物油 柴油微乳体系 正构醇
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醇对柴油微乳体系性能的影响
9
作者 冷立健 袁兴中 +5 位作者 曾光明 黄华军 王雪丽 段严 祝慧娜 李辉 《环境工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2013年第7期2601-2606,共6页
采用AOT为表面活性剂,不同碳链长度正构醇为助表面活性剂,通过稀释法制备了AOT/柴油/正构醇/水微乳体系。考察了醇与表面活性剂的质量比(r)和正构醇的碳链长度对柴油微乳体系的影响,对不同条件下制备的微乳体系的电导率(δ)、界面张力(... 采用AOT为表面活性剂,不同碳链长度正构醇为助表面活性剂,通过稀释法制备了AOT/柴油/正构醇/水微乳体系。考察了醇与表面活性剂的质量比(r)和正构醇的碳链长度对柴油微乳体系的影响,对不同条件下制备的微乳体系的电导率(δ)、界面张力(γ)及运动粘度(μ)进行了表征。结果表明,采用正丁醇时,微乳体系会出现渗滤现象。采用其他醇时,微乳体系的最大增溶水量(W0)随碳链长度增加而减小,随r增大先增大后减小;随增溶水量(W)增加,δ增大直至达到稳定,γ减小,μ增大;随醇碳链长度增大,δ减小,γ、μ增大;随r增大,δ增大,γ、μ减小。采用正戊醇(r=0.4)时,微乳体系的W0最大,γ、μ均较小,柴油微乳液体系的性能较佳。 展开更多
关键词 AOT 柴油微乳体系 助表面活性剂 正构醇
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基于生物表面活性剂的柴油微乳体系构建与性能研究
10
作者 段严 袁兴中 +3 位作者 曾光明 黄华军 冷立健 王雪丽 《环境工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2013年第11期4586-4592,共7页
以生物表面活性剂鼠李糖脂(RL)为表面活性剂,中长碳链正构醇(正丁醇、正戊醇、正己醇、正庚醇及正辛醇)为助表面活性剂,采用滴定法制备RL/柴油/正构醇/水柴油微乳体系,并考察了表面活性剂用量(K m)、助表面活性剂醇的种类及用量(δas)... 以生物表面活性剂鼠李糖脂(RL)为表面活性剂,中长碳链正构醇(正丁醇、正戊醇、正己醇、正庚醇及正辛醇)为助表面活性剂,采用滴定法制备RL/柴油/正构醇/水柴油微乳体系,并考察了表面活性剂用量(K m)、助表面活性剂醇的种类及用量(δas)及离子强度对柴油微乳体系最大增溶水量(W o)的影响,并对不同条件下获得的柴油微乳体系的运动粘度(μ)和表面张力(γ)进行了表征。通过荧光法测得RL在柴油中的临界胶束浓度CMC为7 g/L。当生物表面活性剂与柴油的质量比K m为0.02,助表面活性剂选用正庚醇且醇与表面活性剂的质量比δas为0.1,NaOH溶液质量分数为0.06%时,柴油微乳体系的μ和γ较低,W o最大,性能较佳。 展开更多
关键词 生物表面活性剂 柴油微乳液体系 助表面活性剂 正构醇
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