马铃薯茎叶与玉米秸秆混合厌氧消化工艺参数优化

为了探索马铃薯茎叶与玉米秸秆混合厌氧消化产气特性和优化工艺参数,采用二次正交旋转组合设计,研究了物料质量分数、碳氮比和接种物质量分数3个因素对马铃薯茎叶与玉米秸秆混合厌氧消化产气特性及其规律,以总固体产气率为响应值得出二次回归模型和优化工艺参数,并采用Design-Expert软件对回归模型进行了优化和降维分析。通过上述试验研究,得到最佳工艺条件为:物料质量分数为9.87%、碳氮比为18.73、接种物质量分数为20.82%,预测总固体产气率为54.55 m L/g。3个因素影响主次顺序依次为接种物质量分数、物料质量分数和碳氮比,各因素间交互作用以接种物质量分数与物料质量分数的交互作用最明显。通过验证试验得出,模型预测值与试验值之间相对误差小于5%,方差分析不显著,模型拟合较好。     

微波助［Amim］Cl离子液体中玉米秸秆稀酸水解糖化

在[Amim]Cl离子液体介质中,以稀硫酸作为催化剂,采用微波辐射加热进行玉米秸秆水解糖化的试验,研究了离子液体的体积、硫酸的质量分数和微波参数(时间、功率、温度)等因素对水解糖化效果的影响。结果表明,离子液体中微波辐射加热的条件下,随着离子液体用量、硫酸的质量分数和微波参数的变化,还原糖收率都有增加的趋势。水解糖化的较优条件为微波辐射温度90℃、微波辐射功率600W、微波辐射时间60min、硫酸质量分数为10.0%,还原糖收率达21.87%,较常规加热条件下的16.72%高。该研究旨在为利用废弃的玉米秸秆探寻一条新途径。     

生物质热裂解液化物质平衡及影响因素分析

采用自制的小型流化床热裂解反应装置，利用农业废弃物（如玉米秸秆、稻壳、松木屑等）进行快速热裂解液化试验。试验结果表明，红松木屑的产油率最高，为62．39wt％，秸秆次之；在450℃，475℃，500℃，525℃和550℃等5种不同温度下，玉米秸秆热裂解在475℃时产油率最高，为56．28wt％。快速热裂解液化试验为生物质热裂解液化的研究提供了有益的参考。     

液化玉米秸秆基固沙剂控制土壤风蚀试验

以室内风洞试验机为主要设备,研究了液化玉米秸秆及液化玉米秸秆基聚氨酯作为固沙剂对建筑渣土的保护效应.研究结果表明,二者均能粘结土样表面的大小颗粒形成保护层,提高建筑渣土的抗风蚀性;当液化玉米秸秆的喷施量较低时,随着风速的提高,对土壤的保护作用逐渐消失,土壤的侵蚀度迅速增加;液化玉米秸秆基聚氨酯作为固沙剂的效果要明显优于液化玉米秸秆,当其喷施量为120.37g/m~2时,起沙风速超过20m/s,当固沙效果相同时,液化玉米秸秆基聚氨酯的用量仅是液化玉米秸秆的50%,而且由于液化玉米秸秆基聚氨酯保护层的机械强度较高,使其在较高的风速下,对建筑渣土仍有很好的保护作用.     

玉米淀粉糖生产新工艺的研究

以提高玉米淀粉糖的质量为目的,研究了玉米淀粉在液化和糖化过程中耐高温α-淀粉酶添加量、强效复合糖化酶、时间、pH值与温度等对产品质量的影响.经参数优化和工艺改进,最终获得了DE值达到99％以上、DX值达到96％以上的高品质玉米淀粉糖浆.     

玉米秸秆板加工工艺优化

通过皮瓤分离技术,将玉米秸秆去瓤取皮后,以秸秆皮为刨花原料,以落叶松单宁树脂胶为胶粘剂制造了玉米秸秆板。通过正交试验优化了玉米秸秆板的热压工艺,得出最佳工艺条件为:胶粘剂质量比11%、单位体积投料量0.9g/cm3、热压温度135℃、热压压力3MPa。研究和试验表明,单位体积投料量、胶粘剂质量比是影响玉米秸秆板主要性能的重要因素,在确定生产工艺时应予以重点考虑。     

玉米秸微波液化合成可生物降解聚氨酯泡沫研究

以玉米秸秆为原料,采用微波液化产物合成可生物降解聚氨酯泡沫,替代传统石化产品多元醇制备聚氨酯泡沫.通过异氰酸根指数及发泡剂水用量对聚氨酯泡沫材料密度、机械性能的影响分析,得到优化的聚氨酯合成工艺条件:水添加量0.30g、异氰酸根指数为1.0;采用土埋法生物降解试验发现,液化产物制备的聚氨酯泡沫在埋置6个月后质量损失约18.71％,热重分析表明合成的聚氨酯泡沫热分解分为4个典型的阶段.试验结果表明玉米秸秆微波液化产物可合成环境友好可生物降解聚氨酯泡沫,但其材料性能有待进一步表征.     

玉米秸秆超微粉碎与醇解液化研究

研究了超微粉碎技术对玉米秸秆结构组成、物化性质和醇解液化的影响。结果表明:随着玉米秸秆粒径的减小,4种粉体的堆积密度由0.11 g/m L逐渐增大到0.41 g/m L,比表面积增大了1.05 m2/g,休止角和滑角也都不同程度增大。采用激光法和扫描电镜分析可知,与普通粉碎相比超微粉碎能显著减小颗粒粒径,使得超微粉的平均粒径达到15.54μm,由于团聚现象,离散度增大,X射线衍射结果显示超微粉碎破坏了玉米秸秆的晶体结构,结晶度显著减小,由44.72%减小到13.68%,表明超微粉碎能有效改善玉米秸秆的粉体性质。用微波和油浴两种加热方式对玉米秸秆进行液化,微波条件下,仅5 min超微粉液化率已经达到90.37%,而油浴需要近1 h才能达到90%以上,说明微波是一种有效的加热方式;常规油浴条件下,120 min超微粉液化率达到95.30%,而小于0.25 mm的普通粉液化率仅为84.83%,表明超微粉碎可通过增大比表面积和降低结晶度来提高醇解液化率。     

不同耕作方式对辽西半干旱区耕地质量和玉米生长的影响

为缓解辽西半干旱区耕地质量退化问题,以秸秆还田+免耕为研究对象,总结不同耕作和秸秆还田方式对耕地土壤的物理性质和化学性质的影响,以及两者交互作用对玉米产量和品质的影响,为有效提升辽西半干旱区耕地质量和玉米产量提供参考。     

玉米秸秆取样条件对其弹性模量的影响研究

弹性模量是研究玉米秸秆机械特性的关键指标之一。本文利用二次正交旋转组合试验设计方案,通过秸秆样品三点弯曲试验研究了含水率、叶鞘位置和取样位置3个玉米秸秆取样因素对玉米秸秆弹性模量的影响。试验表明,各因素的一次项中,只有含水率对玉米秸秆弹性模量的影响极显著;然而3个取样因素的二次项对玉米秸秆弹性模量的影响均显著;此外,含水率和叶鞘位置的交互作用,以及含水率和取样位置的交互作用,对玉米秸秆弹性模量的影响均为极显著。这一结果说明,玉米秸秆弹性模量随取样位置和叶鞘位置的不同而变化的规律,还会受到含水率的交互影响。这些因素对弹性模量的影响很可能是由于玉米秸秆的内部组织结构的不均匀性所导致的。      

生物炭对混施沼肥秸秆还田腐解特性的影响

为提高秸秆与沼肥同步翻埋还田的腐解效果,在室温条件下,秸秆中混施沼肥,采用网袋法模拟翻埋还田,在105 d的试验周期内,探讨在土壤中配施生物炭对秸秆与沼肥同步翻埋还田腐解的影响规律。结果表明,在土壤中配施生物炭能显著提高秸秆各指标的降解速度,且不同土壤之间玉米秸秆的降解率表现为砂土组大于壤土组,添加生物炭组大于未添加生物炭组,试验结束时,壤土组、壤土+生物炭组、砂土组、砂土+生物炭组的降解率分别为69.96%、74.63%、78.19%和79.14%;腐解前49 d为秸秆各组分的快速腐解期,后期腐解速率逐渐变慢;秸秆的降解率与纤维素降解率具有显著的相关性,添加生物炭对木质素的降解具有显著的促进作用,且木质素的降解与有机碳的降解呈正相关性。     

低温挤压加酶脱胚玉米粉生产酒精试验

研究低温挤压加酶脱胚玉米粉,直接液化、糖化、发酵、蒸馏生产酒精技术,并考察了脱胚玉米粉挤压前耐高温α-淀粉酶添加量、挤出物糖化时糖化酶添加量、糖化时间、液化时耐高温α-淀粉酶添加量、发酵时酵母添加量对醪液的主要考察指标(醪液的酒精度、淀粉出酒率、残总糖)的影响规律.结果表明,本研究的挤压-糖化-发酵系统主要参数优化值对应的醪液发酵48 h的酒精度、淀粉出酒率分别为13.45%和59.21%,高于对照挤压不加酶脱胚玉米醪液的对应值13.08%和57.85%,也高于脱胚玉米传统酒精生产工艺醪液的对应值12.89%和56.6%.     

改性玉米秸秆对铜离子的吸附性能

利用NaOH对玉米秸秆进行预处理,并利用微波辐射的方法进行物理方式处理,选取含多官能团小分子的柠檬酸与玉米秸秆进行酯化反应,以添加羧基官能团的方式制备出吸附性能强的改性玉米秸秆吸附剂。研究了改性玉米秸秆吸附剂在不同条件下对Cu2+吸附效果的影响。研究结果表明,改性玉米秸秆吸附剂对Cu2+有很好的吸附性能。当吸附剂的投加量为0.8 g、pH值为5、反应时间90 min、反应温度35 ℃、溶液初始浓度60 mg/L时,对Cu2+吸附效果最好。      

玉米秸秆AFEX预处理纤维素酶解特性研究

为了探究氨纤维膨胀(Ammonia fiber expansion,AFEX)预处理产生的酚类物质和木质素暴露程度的变化对酶解的影响,对玉米秸秆(CK)进行了高、低两个温度水平的AFEX预处理(L-AFEX:90℃、5 min;H-AFEX:140℃、15 min,载氨量和含水率分别为1 g/g和60%),对预处理后玉米秸秆的木质纤维成分、酚类物质含量及纤维素、木质素的表面暴露程度的变化进行了系统表征,并分析了这些变化对酶解的影响。研究表明,L-AFEX和H-AFEX预处理将玉米秸秆的酶解葡萄糖得率分别提高至37.57%和74.74%,随着AFEX预处理温度的升高,玉米秸秆中纤维素和半纤维素含量不变,酸溶木质素增多,木质素亲水性增强,减弱了酶解时木质素与纤维素酶间的非生产性吸附,同时产生了更多的酚类物质。AFEX预处理上清液中的酚类物质对纤维素酶水解能力的抑制作用显著,L-AFEX和H-AFEX预处理的抑制率分别为4.10%和10.40%,酚类物质对H-AFEX固体残余物酶解的抑制率为5.06%。AFEX预处理显著增大了纤维素酶可及的表面积,将纤维素表面积从316.08 m^2/g(CK)增大至430.97 m^2/g(L-AFEX)和422.27 m^2/g(H-AFEX),将木质素表面积从293.13 m^2/g(CK)减小至271.25 m^2/g(L-AFEX)和215.23 m^2/g(H-AFEX),使纤维素与木质素表面积的比值从1.08(CK)增大至1.59(L-AFEX)和1.96(H-AFEX),有效降低了木质素对纤维素酶解的空间阻碍,提高了酶解效率。     

我国玉米秸秆收运机械化发展现状分析

我国玉米秸秆资源丰富,综合利用发展潜力巨大。为此,详细归纳了目前我国玉米秸秆收运发展模式,分析了与玉米秸秆收运相关的主要机械类型、结构特点、工作流程、典型机型应用状况及机械化程度。从秸秆综合利用途径、经济效益、生产技术等方面分析了我国玉米秸秆收运机械化发展面临的困难,并针对我国玉米秸秆收运机械化程度较低、收运发展体系不完善等现状,从营造发展环境、拓展发展空间、构建供求新秩序、形成规模化经营与现代化管理模式、提供人才储备及创新产品技术等方面提出促进玉米秸秆资源综合高效利用和提高玉米秸秆收运机械化发展水平的建议,为玉米秸秆收运机械化快速、健康、稳定。     

玉米秸秆水解液脱毒处理发酵生产酒精研究

为了找到适宜的玉米秸秆生产酒精工艺,采用水热处理后的玉米秸秆固体与水解液进行酒精同步糖化发酵,研究了预水解后不同pH值以及饱和生石灰法脱毒相结合对酒精发酵的影响。结果表明:当pH值在4.8时,加入100%水解液,由于抑制作用,醪液中酒精质量浓度仅为0.31 g/L(酒精得率9.48%)。预水解后将pH值从4.8分别调整到5.5、6.0和6.5后,酒精得率都有明显提高,最高为pH值5.5时,酒精质量浓度为10.67 g/L。将水解液经过饱和生石灰法脱毒处理,预水解后重新将pH值调整为5.5,酒精质量浓度达到了10.96 g/L(酒精得率57.9%)。与初始pH值4.8时相比,酒精得率提高了近6倍。     

超声波辅助下固体酸催化棉籽油制备生物柴油

探讨了超声波辅助条件下采用新型固体酸S2O82-/A l2O3-ZrO2-La2O3替代传统的液体酸、碱催化剂,催化棉籽油与甲醇进行酯交换反应制备生物柴油。考察了超声波频率、功率、固体酸催化剂用量、醇油摩尔比、反应温度等因素对产物中甲酯含量的影响。结果表明,在超声波辅助下,固体酸催化剂对棉籽油酯交换具有较好的催化活性和稳定性,产物与催化剂易于分离。在超声波频率28 Hz、功率80 W、反应温度140℃、醇油摩尔比15∶1、固体酸催化剂用量为油质量的4%的条件下,反应3 h产物中棉籽油甲酯含量达到97.1%,催化剂重复使用十次甲酯含量可维持在90%左右。     

酸土脂环酸芽孢杆菌可溶性全细胞蛋白提取工艺优化

研究了超声波破碎法、SDS沸水浴、溶菌酶和细胞裂解液处理对酸土脂环酸芽孢杆菌破碎和可溶性全细胞蛋白提取效果的影响,并采用SDS-PAGE电泳进行蛋白成分分析,通过单因素试验和响应面法对可溶性全细胞蛋白的提取工艺条件进行了分析与优化。结果表明:细胞裂解液处理提取效果最好;细胞裂解液处理参数对全细胞蛋白提取量有显著影响,因素影响主次顺序为液料比、处理时间、处理温度;细胞裂解液处理优化工艺参数为:处理时间37.4 min、处理温度18.9℃和液料比27.0 mL/g,可溶性全细胞蛋白提取量达到161.18 mg/g。试验所得可溶性全细胞蛋白提取回归模型高度显著(R2=0.989 2),拟合性好,可用于预测。     

玉米秸秆饲料营养成分NIRS在线检测

玉米秸秆本身营养成分含量低,需作为粗饲料和其它饲料混合生产全混合日粮或经黄贮等技术工艺改善其品质。为在利用和改善处理过程中对其营养成分含量进行实时检测,采用217个玉米秸秆样品,利用优化后的近红外在线光谱采集系统,探索了利用近红外光谱技术在线检测玉米秸秆水分、粗蛋白、酸性洗涤纤维和可溶性糖等营养成分含量的可行性。研究结果表明利用近红外光谱技术可以实现对玉米秸秆饲料营养成分的定量分析。水分、粗蛋白、酸性洗涤纤维、可溶性糖含量模型的相对标准偏差和相对分析误差分别为9.03%和1.97、11.36%和2.31、3.75%和2.02、16.18%和3.61。