生物质的生物转化与利用研究进展

生物质的生物转化与利用在生物质能源开发、生物质材料制备和生物活性药物制取等领域已取得了丰厚的研究成果。对非粮生物质资源的生物转化与利用研究、生物质资源生物转化生物材料的过程优化研究,生物质资源生物转化生物药物的酶工程研究等方面进行了综述,并对生物质资源生物转化的方式与途径进行了分析。     

果园废弃物生物质炭在果园中应用效果的研究进展

处理果园废弃物是果园生产中的重要环节,传统方式主要有填埋、饲料、焚化、堆肥、厌氧消化、酶利用等。果园废弃物生物质炭是以果园生产中的废弃物为原料,通过热解技术转化后获得生物质炭。将生物质炭返还于果园,这样不仅改良了果园土壤,还保障和提高了果实产量和品质。果园废弃物在果园中的合理应用对果园生产效率和生态环境具有重要的稳定作用,开展果园废弃物生物质炭的研究对其在果园中的合理应用和演变机质具有重要的科学意义和应用价值。目前,果园废弃物生物质炭的研究集中于不同类别果园废弃物生物质炭的制备原理和性质,改良土壤的效果以及有机肥配施对果园生产的影响。未来应重点关注:①进一步分类果园废弃物,制备更多满足差异化需求的生物质炭;②比较不同类别果园废弃物生物质炭施用的生产效益;③制备果园专用生物质炭基有机肥;④探讨果园废弃物生物质炭对果园生态环境的影响。图1表2参94     

林木生物质资源与能源化利用技术

内容简介 本书以林木生物质资源与能源化利用技术为主线,系统介绍了林木生物质的种类、特征、资源状况、组成及物化性质,论述了国内外林木生物质能资源转化利用技术的现状及发展趋势,重点阐述了林木生物质快速热解、直接液化、气化、压缩成型、液体燃料制备、生物质胶黏剂制备、发电等现代化利用技术,并对林术生物质能源化进行了系统评价,以期为我国林木生物质能的开发利用提供有益的借鉴。     

不同温度制备的生物质炭对土壤有机碳矿化及腐殖质组成的影响

在150～600℃范围内制备生物质炭,并通过室内培养实验研究了施加不同温度制备的生物质炭对土壤有机碳矿化及腐殖质组成的影响。结果表明,随热解温度升高,生物质炭比表面积加大,芳香化结构加深。土壤中添加不同温度制备的生物质炭培养400d后,土壤有机碳的含量都有不同程度的增加。土壤有机碳的累积矿化量随热解温度升高而降低,且添加高温(≥400℃)制备生物质炭的土壤CO2累积释放量低于未添加生物质炭的土壤处理;添加低温(<400℃)制备生物质炭增加了土壤腐植酸和胡敏酸含量,而添加高温(≥400℃)制备生物质炭的土壤其腐植酸和胡敏酸含量的变化不显著。另外,添加生物质炭后,土壤H/F皆未发生显著变化,而胡敏酸的E4/E6值则在添加200℃和250℃制备的生物质炭时显著高于其他处理,添加500℃和600℃制备的生物质炭时显著低于其他处理。     

红壤旱地生物质炭的低剂量施用技术

生物质炭在改良土壤、提高作物产量等方面具有明显作用,但在实际应用生物质炭改良土壤面临投入高、环境影响大、操作困难等突出问题。根据红壤旱地作物生物产量制备生物质炭的潜力,在总结多年生物质炭改良土壤研究结果的基础上,对生物质炭低剂量施用技术进行阐述。     

制备原料及温度对生物质炭酸碱度及盐基离子含量影响

【目的】研究生物质炭的制备原料与温度对其酸碱度及盐基离子含量的影响。【方法】选用禾本科、豆科、乔木和椰丝共10种生物材料,研究在300、500和700℃3种温度下制备的生物质炭酸碱度及盐基离子含量的差异。【结果】生物质炭的酸碱度及盐基离子含量因热解温度和制备原料的不同而有明显的不同。同种制备原料下,随着热解温度升高,生物质炭的碱度显著增加,从中和土壤酸度而言,高温热解制备的生物质炭效果较好。同一热解温度下,豆科的盐基离子含量相对较高,更适合用于补充土壤盐基含量。【结论】综合考虑制备难度、温度间的差异性和制碳率等,建议用大豆于500℃下制备的生物质炭来改良海南盐基不饱和的酸性土壤。     

生物质炭的制备工艺参数与吸附性能分析

生物质炭的理化性质主要受生物质炭的原材料和制备条件如温度、热解时间的影响。在预备性试验基础上,采用正交实验法对生物质炭的制备工艺参数进行工艺研究。根据生物质炭的特性,分析了稻壳,油茶内壳,鸡粪3种原料在不同热解时间和热解温度的组合上对制得生物质炭液相吸附性能的影响。结果表明,在试验设计取值范围内,原料种类对生物质炭吸附性能的影响较显著,其次热解温度,最后是热解时间。因此在此实验条件下,就生物质炭的液相吸附性能而言,较佳的制备工艺参数为:原材料为鸡粪,热解温度为700℃,热解时间为2 h。研究结果对提高生物质炭的经济效益和环境效益具有一定的参考意义。     

农业废弃物生物质炭在设施栽培中应用的研究进展

农业废弃物是制备生物质炭的廉价、优质原材料。本文分析了农业废弃物的特性及其生物质炭的特点,综述了生物质炭在设施栽培中的作用及其应用研究,包括改良设施土壤和基质的理化性状及微生态环境,缓解土传病害和连作障碍,作为设施土壤和基质的替代物、调理剂和固定剂等。最后指出了目前生物质炭在设施栽培应用中存在的问题及今后研究的方向。     

生物炭制备及其吸附应用研究进展

生物炭是生物质在绝氧或限氧条件下热解的固态产物。通常因具有特殊的孔隙和官能团结构及稳定的物理化学性质等特点,广泛应用于气态或液态污染物的吸附,并成为当今生物质能资源化利用研究热点。本文介绍了生物质的热解制取生物炭工艺、生物炭生成机理及目前应用领域,重点评述了生物炭制备及其结构特性的影响因素,生物炭吸附特性的影响因素,并提出了生物质热解制备生物炭及其在吸附领域应用的未来研究方向。     

低温鸡粪生物质炭的制备及其对土壤理化性质的影响

低温条件下热裂解制备鸡粪生物质炭,既可以减少炭化过程中矿质元素的损失,又可以固定重金属,还可以缓释营养物质,是鸡粪肥料化利用的一个新途径。试验对300℃下鸡粪生物质炭的制备及其在恒温培养条件下对土壤理化性质的影响进行研究。结果表明:低温制备的鸡粪生物质炭的产率为57.43%,产率较高,孔隙数量较少,pH为9.82,呈碱性,K、Mg、Cu、Zn等矿质元素的含量明显增加。低温炭化过程中通过减少酸溶态和可还原态含量,增加可氧化态含量来固定鸡粪中的Cu和Zn。低温制备的鸡粪生物质炭添加到土壤中后可提高土壤的pH,短期内可增加土壤有效态Cu和Zn的含量,但随着时间的延长对土壤中的Cu和Zn则起到一定的固定作用。这说明低温制备的鸡粪生物质炭能够固定鸡粪中的重金属,缓释营养,但过量使用时可能存在Cu和Zn的短期释放风险。     

木质素基碳纤维的研究进展

从木质素基碳纤维的制备方法、微细结构和主要性能特征等几个方面,对木质素基碳纤维的研究现状进行了较为全面的归纳,并在此基础上,对今后木质素基碳纤维的研究工作提出了几点建议,旨在使国内的研究者对当前木质素基碳纤维的研究有一个概括性的了解,为科学、高效地利用木质生物质资源提供参考。     

农业生物质资源木质纤维素及基质化利用研究进展

基质栽培是国内外现代化温室的主要栽培模式,其在设施园艺业的应用前景广阔,地方生物质资源基质替代或补充草炭基质势在必行。我国农业生物质资源种类繁多、来源广、富含大量木质纤维素,且这类物质具有结构坚硬、分解困难的特性。因此,木质纤维素降解是规模化快速基质生产的关键。为供促进农业生物质资源的基质化利用参考,简述农业生物质资源木质纤维素特点,农业生物质资源基质化利用及其木质纤维素降解的研究进展,指出农业生物质资源基质化木质纤维素降解的研究方向。     

生物质致密成型技术研究

基于化石资源日益枯竭,燃烧化石燃料导致环境污染严重,而生物质资源储量大,生物质成型燃料具有低碳环保等特点,综述了生物质致密成型技术在生物质利用中的意义及其研究现状,介绍了我国在生物质成型燃料方面的产业政策和相关标准情况,研究了生物质致密成型技术中加热成型和常温成型的一些特点,并对成型技术的研究发展方向进行了展望。     

可再生生物质燃料的研究与应用

文章对碳水化合物制备生物沼气、生物乙醇和生物汽油的研究与应用进展进行了综述,同时讨论了新能源的拓展思路,并对生物质能未来的发展趋势进行了展望.     

沙生灌木基精细林产化工材料研究进展

沙生灌木为我国西部干旱、半干旱地区储量丰富的生物质资源。归纳总结了近年来我国沙生灌木资源在纳米纤维素材料、活性炭材料、木质资源液化产物以及生物质炭等精细林产化工材料领域的研究现状,并对相关领域的发展趋势进行了展望。     

纤维素乙醇生物转化工艺的研究进展

以纤维素为原料生产乙醇主要包括预处理、水解和发酵三步重要的生物转化过程。由于纤维素原料本身的结晶度和难于降解性,木质纤维素原料生产乙醇,在水解之前要对原料进行物理法、化学法、物理-化学法和生物法等预处理才能获得较高的转化率;发酵工艺有直接发酵法、间接发酵法、混合菌种发酵法、同步糖化发酵法、非等温同步糖化发酵法和复合水解发酵工艺等。综述了纤维素转化为燃料乙醇的原料预处理方法、糖化发酵工艺以及不同预处理方法、发酵工艺优缺点及适合的原料范围,并提出了纤维素乙醇产业化亟待解决的关键技术,展望了纤维素燃料乙醇的产业化前景。     

黄河三角洲边际性土地资源开发与生物质能源研究

黄河三角洲具有丰富的后备土地资源,将边际性土地开发与生物质能源发展相结合,有利于该区土地资源合理利用和生物质能原料的高效、可持续供应。在深入分析黄河三角洲水土资源和农村生物质能源利用现状基础上,结合国内外生物能源研究现状和最新进展,探讨了甜高粱、菊芋、柳枝稷和蓖麻等能源植物在黄河三角洲盐碱化土地规模化种植的必要性与可行性,并从技术、政策和市场等方面提出了促进黄河三角洲生物质能发展和边际性土地开发的几点关键建议,对当前黄河三角洲水土资源科学开发具有指导性意义。     

利用生物质转化制备乙酰丙酸的研究进展

随着石油类资源的枯竭,生物质资源作为一种可再生资源日益引起人们的重视。作为重要的平台化合物,乙酰丙酸具有高反应活性和广泛用途。综述了利用生物质转化制备乙酰丙酸的催化和纯化方法方面的研究进展,并指明其今后的研究方向。