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治霾脱硝新路径

作者 Admin 浏览 发布时间 18/02/06

  在对灰霾天气的管理中,我们面临一个困难:脱硝。对我国华北地域雾霾成因的机理研讨提醒,硫氧化物和氮氧化物是次要首恶。其中,二氧化氮将二氧化硫氧化生成硫酸盐,对PM2.5颗粒的构成有明显奉献,而这一氧化反响的速率又随pH值上升而大幅进步。目前,工业消费中的脱硝技术次要是应用氨与氮氧化物停止反响生成氮气。但是,氨由氮气和氢气分解,自身要耗费能量、发生净化,与氮氧化物反响重重生成氮气,又使投入的能耗化爲乌有。不只如此,在用氨水停止脱硝反响时,过量的氨进入大气,添加碱性成分、进步pH值,反而会减速雾霾的构成。这就是我们面临的治霾脱硝之困。

    有没有新的技术途径可以处理这一成绩呢?生物脱硝或可提供答案。其中,应用微藻发酵脱除氮氧化物的办法大有可爲。不只可以防止过量氨对大气的净化,反响生成的生物质还能作爲植物饲料添加剂,带来经济效益。

    微藻是一类单细胞或多细胞的巨大光合生物,普通应用太阳光能停止光协作用、生长繁衍,但也有一些品种可以应用葡萄糖等无机碳源停止高密度发酵生长,也就是异养生长。工业尾气中的氮氧化物可以在适当条件下与水反响生成硝酸根、亚硝酸根,作爲微藻生长所需求的氮养分。依托太阳光能消费微藻要占用少量土地,因而难以用于工厂的尾气处置,但应用微藻发酵技术则使单位面积生物量产率进步上千倍,从而有能够在厂区无限的面积停止生物脱硝。

    爲完成微藻脱硝技术,有三个关键成绩需求处理。其一,需求把工业尾气氮氧化物固定与微藻发酵进程相别离,以保证尾气处置的高效率和牢靠度。其二,需求树立微藻应用硝酸根、亚硝酸根规模化发酵消费的技术。其三,需求找到微藻商品的产业出口。

    中国迷信院水生生物研讨所与中国石化石科院协作,逐渐处理了以上成绩。针对第一个成绩,中石化的科研人员树立了氧化条件,将尾气中的氮氧化物高效固定、转化爲稀硝酸供微藻培育之用。爲理解决第二成绩,科研人员挑选取得可以完全不必光照停止异养发酵的藻种,树立以硝酸盐爲氮源的发酵形式,完成了十吨规模发酵的成功。爲了验证第三个成绩,中科院科研人员以微藻作爲鱼类饲料添加剂,证明可进步鱼类生长、体色等目标,具有良好使用前景。

    据预算,我国每年排放的氮氧化物约爲两千万吨,应用微藻发酵技术即可取得处理。实际上说,只需对其中的一千万吨停止固

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