污泥堆肥过程中氮素损失和氨气释放的动态与调控

通过不同鼓风强度、分层堆肥和添加吸湿剂的自动控制堆肥中试,研究了城市污泥堆肥过程中温度、挥发性固体含量、氮素含量和氨气释放浓度的变化.结果表明,在堆肥升温较快的处理中,挥发性固体的降解速度较快,污泥中的氮素容易向氨氮转化,使释放的氨气浓度升高;增大鼓风强度,有利于促进堆肥的升温和腐熟,加速无害化过程,但释放的氨气浓度较高;在保持整个堆体中污泥比例不变的前提下,分层堆肥可以显著提高堆肥的升温效果并减少氨气的释放.     

城市低有机质污泥的好氧堆肥研究

针对低有机质含量污泥和难降解调理剂混合堆肥时因发热量不足而易导致堆肥失败的问题,利用草坪碎屑作为污泥堆肥的调理剂,考察了添加草屑发酵物后低有机质污泥的好氧堆肥效果.结果表明,草屑发酵后可转化为易被微生物利用的外加碳源,有利于低有机质污泥的堆肥;将发酵青草按1：5的质量比加到低有机质污泥中,混合后在强制通风条件下进行好氧堆肥,能使污泥堆肥温度升至55℃,并维持3 d以上,使污泥达到无害化和稳定化;对腐熟后的污泥进行植物栽培试验,证明了其可作为有机肥使用,并具有良好的效果.     

通风速率对市政污泥好氧堆肥氮素转化的影响

堆肥过程中氮素的转化对堆肥产品的肥效有着重要影响。以市政污泥和蘑菇渣为原料,按照湿质量比1∶0.7混合后进行为期26 d的好氧堆肥,设置3个不同通风速率的堆体A[2.4 m³(m³·h)]、B[2.9 m³/(m³·h)]、C[3.3 m³/(m³·h)],考察通风速率对堆肥过程中含氮有机物转化及NH₃挥发的影响。结果表明,堆肥完成后A、B、C堆体的总氮损失率介于16.90%～25.10%之间,NH₃挥发占总氮损失的比例介于68.49%～72.97%之间。B堆体通风速率下NH₄⁺-N向NO₃^--N转化更多,B堆体NO₃^--N含量较A和C堆体分别增加了30.31%和8.98%。结构方程模型显示,不同通风速率下,酸解氨态氮(AN)最易转化为NH₄⁺     

3株耐盐细菌对萘、菲、惹烯和苯并[α]芘的降解性能

为研究3株耐盐细菌(S1 Microbacterium sp.、G12 Zhihengliuella sp.和Y3 Pseudomon putida)对多环芳烃的利用性能,分别测定其在以萘、菲、惹烯和苯并[α]芘为唯一碳源并添加不同浓度葡萄糖(0、0.5、1.0、1.5 g/L)的无机盐培养基中的生长情况,采用气质联用(GC-MS)技术测定了3株菌在上述培养基中作用7 d后对4种多环芳烃(PAHs)的降解性能,同时测定出3株菌的生长量并计算出单位细胞的降解效率。结果表明:3株菌均能够利用4种PAHs作为碳源,且在无糖的萘-无机盐培养基的中生长量高于其他3种PAHs-无机盐培养基,在萘、菲、惹烯-无机盐培养基的生长量均与含糖量成正比,但0.5、1.0、1.5 g/L葡萄糖组间无显著性差异(P>0.05);添加1.0 g/L葡萄糖时,3株菌对4种PAHs的降解率均可达到最高值,对萘的降解率分别提高了44.06%(S1)、70.56%(Y3)和50.98%(G12),对菲的降解率分别提高了49.66%(S1)、45.87%(Y3)和38.29%(G12),对惹烯的降解率分别提高了66.13%(S1)、61.31%(Y3)和56.20%(G12),对苯并[α]芘的降解率分别提高了69.42%(S1)、65.79%(Y3)和65.01%(G12)。研究表明,3株菌对4种PAHs单个细胞降解速率均随葡萄糖浓度的增加而大幅度降低,呈剂量反比关系。     

3株耐盐细菌对萘、菲、惹烯和苯并[α]芘的降解性能

为研究3株耐盐细菌(S1Microbacterium sp.、G12Zhihengliuella sp.和Y3Pseudomon putida)对多环芳烃的利用性能,分别测定其在以萘、菲、惹烯和苯并[α]芘为唯一碳源并添加不同浓度葡萄糖(0、0.5、1.0、1.5 g/L)的无机盐培养基中的生长情况,采用气质联用(GC-MS)技术测定了3株菌在上述培养基中作用7 d后对4种多环芳烃(PAHs)的降解性能,同时测定出3株菌的生长量并计算出单位细胞的降解效率。结果表明:3株菌均能够利用4种PAHs作为碳源,且在无糖的萘-无机盐培养基的中生长量高于其他3种PAHs-无机盐培养基,在萘、菲、惹烯-无机盐培养基的生长量均与含糖量成正比,但0.5、1.0、1.5 g/L葡萄糖组间无显著性差异(P>0.05);添加1.0 g/L葡萄糖时,3株菌对4种PAHs的降解率均可达到最高值,对萘的降解率分别提高了44.06%(S1)、70.56%(Y3)和50.98%(G12),对菲的降解率分别提高了49.66%(S1)、45.87%(Y3)和38.29%(G12),对惹烯的降解率分别提高了66.13%(S1)、61.31%(Y3)和56.20%(G12),对苯并[α]芘的降解率分别提高了69.42%(S1)、65.79%(Y3)和65.01%(G12)。研究表明,3株菌对4种PAHs单个细胞降解速率均随葡萄糖浓度的增加而大幅度降低,呈剂量反比关系。     

干式厌氧发酵反应器的中试研究

采用一种新型卧式推流干式厌氧发酵系统用于猪粪、秸秆和污泥处理中试研究。试验阶段干式厌氧发酵系统表现出较好的稳定性,运行效果良好。新型卧式推流干式厌氧反应器能够有效解决传热和传质差的问题。当进料含水率为80%、回流比为50%时,出料含水率为84%~88%,有机质含量为60%~70%,酸碱比基本维持在0. 1~0. 3。干式厌氧发酵系统的最佳有机负荷为4. 8 kg/(m^3·d),有机物降解率为40%~50%,容积产气率可达2~3 m^3/(m^3·d)。猪粪与秸秆协同厌氧发酵的效果好于猪粪、秸秆单一物料,因为猪粪与秸秆混合可以将进料的C/N值控制在厌氧发酵的最佳范围(20~30)。猪粪和秸秆混合发酵系统中,C/N值的提高使得氨氮浓度呈下降趋势,这在一定程度上避免了系统出现氨抑制的情况。     

一株沿海滩涂细菌的降油及生长特性研究

采用以原油为唯一碳源的基础培养基,从原油污染的沿海滩涂土壤中分离筛选具有降油性能的细菌;采用柴油培养基测定分离菌株对柴油的原始降解率;通过在柴油培养基中添加不同浓度的葡萄糖(0、1、2、4、8、16 g/L),及不同浓度的酵母膏、蛋白胨、尿素、硫酸铵(以氮计,浓度为0.5、1、2 g/L)和磷酸二氢钠(0、4、8、12 g/L)后,测定分离菌株的降油性能;鉴定分离菌株并研究其生长特性。结果表明:共分离到5株能以原油为唯一碳源生长的细菌,其中1株原始降油率最高(19.0%),编号为Y-3;在添加1 g/L以上葡萄糖时,Y-3菌株降油率升高,添加4 g/L葡萄糖时达最高(79.9%);酵母膏和蛋白胨可提高Y-3菌株的降油率,尿素、硫酸铵和磷酸盐对降油率影响不明显;根据形态学、生理生化鉴定以及16S rDNA序列分析,确定Y-3菌株为恶臭假单胞菌Pseudomonas putida,Y-3菌株的最适生长温度为30℃,最适生长pH为8,适宜生长NaCl浓度为0～30 g/L。     

奶牛饲料中添加等量不同来源的饲料对牛奶产量和总消化率的影响

试验旨在探究玉米秸秆和小麦秸秆制成的有效中性洗涤纤维(peNDF)对泌乳奶牛的影响。选取5头荷斯坦奶牛,植入瘤胃瘘管,采用5×5拉丁方设计。试验组分为CS组,饲喂玉米青贮饲料,全混合日粮(TMR)441 g·kg~(-1);ALF组,饲喂玉米青贮饲料和苜蓿干草115 g·kg~(-1),455 g·kg~(-1)TMR;STW-5组,饲喂玉米青贮和小麦秸秆50 g·kg~(-1),390 g·kg~(-1)TMR;STW~(-1)0组,饲喂玉米青贮和秸秆100 g·kg~(-1),462 g·kg~(-1)TMR;STV组,饲喂玉米青贮和玉米秸秆55 g·kg~(-1),395 g·kg~(-1)TMR。除秸秆中含有a NDF 230 g·kg~(-1)以外,其余日粮成分中a NDF含量为180 g·kg~(-1)。STW-5组中干物质摄入量(DMI)最高,ALF组与之相近。各组奶牛体重(734 kg)和体况评分(3.18)相近,产奶量(35.6 kg·d~(-1))、乳脂肪含量(35.6 kg·d~(-1))、乳蛋白质含量(28.7 kg·d~(-1))和牛奶中尿素氮含量(17.4 mg·d L~(-1))相近。不同饲料来源对总消化率无显著影响,干物质消化率为0.757,有机质消化率为0.769,NDF消化率为0.635。各组间瘤胃p H为6.12,乙酸:丙酸为3.10,瘤胃总挥发性脂肪酸浓度和乙酸,丙酸、丁酸、戊酸的比例相近。与其他各组相比,STW-10组异戊酸和异丁酸的比例最高,ALF组异戊酸含量低于STW-5组和STW-10组。饲喂小麦秸秆5%可达到最高的DMI,但饲喂小麦秸秆10%组DMI降低,这可能是由于瘤胃内容物过多。饲喂与玉米青贮饲料中a NDF浓度相近的玉米秸秆、苜蓿干草和小麦秸秆对动物的生产性能、瘤胃发酵无显著影响。     

葡萄糖酸铬对锦鲤生长、部分血液生化指标及肝胰脏抗氧化指标的影响

为研究饲料中葡萄糖酸铬添加量对锦鲤Cyprinus carpio生长、部分血液生化指标和抗氧化指标的影响,选取体质量为(4.18"0.38)g的锦鲤进行为期8周的饲养试验,试验鱼共525尾,随机分成7组,每组设3个平行,分别投喂添加不同含量葡萄糖酸铬的试验饲料,其中Cr3+含量分别为0、0.1、0.2、0.4、0.8、1.6、3.2 mg/kg(饲料)。结果表明:在葡萄糖酸铬添加量为0.4 mg/kg时,锦鲤增重率(BWG)、特定生长率(SGR)和蛋白质效率(PER)显著升高(P<0.05),饲料系数(FCR)显著降低(P<0.05);添加葡萄糖酸铬能显著提高锦鲤血清中总蛋白(TP)含量(P<0.05),血糖(GLU)含量在葡萄糖酸铬添加量为0.4¹.6 mg/kg时显著降低(P<0.05),甘油三酯(TG)、总胆固醇(TC)含量在葡萄糖酸铬添加量为01.6 mg/kg时显著降低(P<0.05),甘油三酯(TG)、总胆固醇(TC)含量在葡萄糖酸铬添加量为0⁰.4 mg/kg时无显著性差异(P>0.05),添加量超过0.8 mg/kg时TG和TC含量显著高于对照组(P<0.05);锦鲤肝胰脏超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、谷胱甘肽过氧化氢酶(GSH-PX)活力均随葡萄糖酸铬添加含量的升高呈先升高后降低的趋势,最高值分别出现在0.4、0.8、1.6 mg/kg葡萄糖酸铬添加组且显著高于其他组(P<0.05),丙二醛(MDA)含量在葡萄糖酸铬添加量超过0.4 mg/kg时显著升高(P<0.05)。研究表明,在饲料中添加葡萄糖酸铬能促进锦鲤生长,降低血糖含量,提高肝胰脏抗氧化能力,以增重率为指标,根据折线模型得出锦鲤饲料中最适Cr3+含量为0.24 mg/kg(饲料)。     

饲粮中添加槲皮素对育肥羔羊羊肉的抗氧化过程和羊肉纹理的影响

试验选取羔羊32只,并饲喂含有棕榈油(对照组;棕榈油32 g·kg-1TMR)、全亚麻籽(+FS;亚麻籽85 g·kg-1TMR)和单独或混合添加槲皮素(+QCT,添加棕榈油34 g·kg-1和槲皮素2 g·kg-1TMR;+FS+QCT,添加亚麻籽85 g·kg-1和槲皮素2 g·kg-1TMR)的全混合日粮(TMR)。饲粮中添加亚麻籽对羊肉脂质过氧物无显著影响。槲皮素组的鲜肉冷藏7 d后,其氧类固醇显著降低(P<0.05),但熟肉曝光储藏后对其挥发性脂类衍生物无显著影响(P>0.05)。感官评价表明,亚麻籽对肉的香味有不利影响,这可能与脂肪酸组成发生变化有关,槲皮素可能会降低羊肉的嫩度。     

Effizienzsteigerung von Textilbeton durch Einsatz textiler Bewehrungen nach dem erweiterten Nähwirkverfahren

Textilbeton ist ein neuer, effektiver und sehr innovativer Baustoff zur Verstärkung von Tragwerken. Im Rahmen der laufenden Forschung stehen die weitere Verbesserung des Verstärkungsverfahrens und die stetige Weiterentwicklung der Faser‐Matrix Kombination im Mittelpunkt der Untersuchungen. Aufgrund der hohen Garnzugfestigkeiten sind bei Verwendung textiler Bewehrungen aus Carbon sehr effektive Verstärkungen herstellbar. Bei ungünstiger Konfiguration der textilen Bewehrungen können jedoch verbund‐ und festigkeitsschädigende Rissbildungen innerhalb zugbeanspruchter Textilbetonbauteile auftreten. Diese Rissbildungseffekte werden in Abhängigkeit von der Belastung maßgeblich durch die wirkenden Verbundkräfte und die verarbeitungsbedingte Garnwelligkeit beeinflusst. Dabei ist die Gefahr eines Verbundversagens durch Delamination besonders in den Bereichen der Lasteinleitung in die textile Bewehrung, wie z. B. Endverankerungen und Übergreifungsstößen, kritisch. Dies führt zu einer Reduzierung der nutzbaren Zugtragfähigkeit der textilen Bewehrung im Gesamtbauteil. Um die Effizienz der textilen Bewehrung zu erhöhen, wurde daher ein verbessertes Textilherstellungsverfahren auf Basis der Nähwirktechnik entwickelt. Dadurch wird die ungünstig wirkende Garnwelligkeit deutlich reduziert. Der vorliegende Aufsatz beschreibt vergleichende Untersuchungen der Verbund‐ und Festigkeitseigenschaften zugbeanspruchter Textilbetonbauteile. Die Ergebnisse zeigen, dass mit der Entwicklung des erweiterten Nähwirkprozesses ein maßgeblicher Schritt im Hinblick auf eine weitere Verbesserung der Eigenschaften des Textilbetons erreicht werden konnte. Efficiency Increase of Textile Reinforced Concrete by Use of Textile Reinforcements from the Extended Warp Knitting Process The composite material textile reinforced concrete (TRC) is a new, effective and very innovative method for the strengthening of load bearing structures. Apart from further improvements to the strengthening methods, a continual further development of the fibre‐matrix combination is at the centre of ongoing research. Due to the high tensile strengths of textile reinforcements made of carbon, it enables very effective strengthening of concrete constructions. However, if the textile fabrics are unfavourably configured, bond and strength damaging crack formations within TRC members can occur. Depending on the load, these crack formation effects are substantially influenced by the bond and the size of yarn undulation, which depends on the processing of the fabric. The danger of bond failure by delamination, which particularly occurs in areas of concentrated load introduction into the textile reinforcement, such as final anchorages and overlaps, is especially critical. It results in a reduction of the usable tensile load bearing capacity in the entire member. For this reason, an improved textile manufacturing method based on warp knitting technology was developed. By means of this method, yarn undulation can be reduced considerably. The article on hand describes comparative examinations of the bond and strength properties of tensile loaded TRC elements. The results show that the development of the extended warp knitting process was a substantial step toward a further improvement of the properties of TRC.     

Feuchtesensoren in der Bauwerksüberwachung

Die Bestimmung des Wassergehalts und insbesondere der orts‐ und zeitabhängigen Feuchteverteilung in Baustoffen hat in der Forschung, Baustoffentwicklung, Bauwerksdiagnose und Bauwerksüberwachung einen besonderen Stellenwert. Bei der Untersuchung von Schadensursachen muss an Bauwerken in der Regel die Baustofffeuchte mit bewertet werden, da sowohl wesentliche Baustoffeigenschaften als auch die Dauerhaftigkeit von Bauwerken in entscheidendem Maße von deren Wassergehalt abhängig sind. In jüngster Zeit werden Feuchtesensoren eingesetzt, um die Funktionsfähigkeit und Dauerhaftigkeit von Instandsetzungs‐ bzw. Schutzmaßnahmen zu kontrollieren. Dies soll es dem Bauherrn ermöglichen, rechtzeitig Maßnahmen einleiten zu können, bevor Schäden infolge von Wasser‐ bzw. Chloridzutritt auftreten können. Condition Assessment with Moisture Sensors The determination of the water content in construction materials and in particular with regard to its depth and time dependent distribution is of high interest in the area of research, material development and condition assessment of structures. The assessment of the reason of damages mostly require to regard the moisture content of structures, because the moisture content basically affects material properties and the durability of structures. Recently moisture sensors have been used to control the functionality and durability of repair and protection measures. This enables the owner to carry out accurately timed measures to prevent damages due to the ingress of water and chlorides.     

Umlagerungsverhalten von Plattentragwerken aus Stahlfaserbeton

Das Tragverhalten von Platten aus Stahlfaserbeton ist von starker Nichtlinearität durch Rissbildung und großen traglaststeigernden Umlagerungen geprägt. Für ihre Berechnung und Bemessung wird ein nichtlineares Verfahren vorgestellt. Es basiert auf einer elasto‐plastischen Schädigungsbeschreibung des Faserbetons mit eingebetteter Betonstahlbewehrung und einer Finite Elemente Diskretisierung des Stabstahls und der Platte mit regularisierter Verschmierung der Rissbildung im Elementnetz. Das Verfahren wird an einer punktgestützen Stahlfaserbetonplatte eines Großversuchs angewendet und verglichen mit anderen gängigen Methoden, nämlich einer linear‐elastischen Schnittgrößenermittlung bzw. der Bruchlinientheorie. Zur Bemessung erweist es sich als sehr geeignet, allerdings – ähnlich den beiden anderen Verfahren – abhängig von der angenommen Rissbildung, der Nachrisszugfestigkeit und geometrischen Größen. Redistribution Effects of Steel Fibre Reinforced Concrete Slabs Numerical Computation and Design The bearing behaviour of steel fibre reinforced concrete (SFRC) slabs is mainly affected by nonlinearity due to cracking and redistribution effects leading to an increased bearing capacity. A nonlinear approach for structural analysis and design of such structures is presented. It is based on an elasto‐plastic damage theory to model material behaviour of SFRC and allows for additional embedded rebars. By adopting a finite element discretisation of the slab structure a regulated smeared modelling of cracking is achieved. Further the nonlinear model is applied to a full scale test of a SFRC flat slab structure and results are compared to alternative already well established methods, namely a linear elastic analysis and the yield line theory. The proposed method is proven to be very suitable for design but – alike the alternatives – depends on assumed crack patterns, residual tensile strength of the SFRC and geometrical parameters.     

Beurteilung des Tragverhaltens von Spannbetonbrücken mit spannungsrisskorrosionsgefährdetem Spannstahl

Die Beurteilung des Tragverhaltens von Spannbetonbrücken, die in den 1960er und 1970er Jahren in Deutschland und Österreich gebaut wurden und für deren Herstellung vergütete Spannstähle Verwendung fanden, ist seit vielen Jahren Gegenstand der Forschung mit starkem Praxisbezug. Im vorliegenden Beitrag werden nach einer theoretischen Erläuterung des Tragverhaltens die praxisrelevanten Fragestellungen wie das Vorgehen bei der Beurteilung sowie weiterführende Untersuchungen erörtert. Zudem werden aktuelle Entwicklungen in der Forschung zur Beurteilung von gefährdeten Spannbetonbrücken aufgezeigt und diskutiert. Assessment of Load Bearing Behaviour of Post‐Tensioned Concrete Bridges Equipped with Prestressing Steel Susceptible to Stress Corrosion Cracking Basics, Practical Application and Current Developments Due to extending lifetime of infrastructure in general and posttensioned concrete bridges in particular the importance of durability aspects increases. Especially older prestressed bridges built in the 1960s and 1970s in Germany and Austria are subject of these investigations. Some of these post‐tensioned concrete bridges consist of quenched and tempered prestressing wires with high susceptibility to stress corrosion cracking as we know nowadays. This article deals with recalculation, assessment and evaluating methods for post‐tensioned concrete bridges including further analytic for endangered bridges. The procedure is shown by an example of an existing multi girder bridge and furthermore, future prospects are given.