不同类型农业固体废物制炭及优化配比的研究

以牛粪、羊粪、秸秆及锯末等不同类型农业固体废弃物为主要原料,通过烘干、制棒、炭化过程烧制获得生物质炭。结果显示,以牛粪和玉米秸为原料的所有混合样中,40%牛粪与60%玉米秸混合样烧制的生物质炭中固定碳含量最高(71.41%),且达到了国家松木炭一级质量标准;以羊粪和锯末为原料的所有混合样中,60%羊粪和40%锯末混合样烧制的生物质炭中固定碳含量最高(90.08%),且达到了国家硬阔叶木炭优级质量标准;该研究为利用牛、羊粪等农业废弃物生产生物质炭提供了重要试验依据。     

柠条固体燃料压缩成型及物理特性的试验研究

将木质化程度较高的多年生柠条加工为固体燃料会使其得到良好的转化应用。通过柠条热压试验,研究了压力、温度、含水率和颗粒度对柠条压块燃料密度和耐久性的影响。结果表明,压力、颗粒度、含水率对燃料密度的影响极其显著,温度、含水率和颗粒度对耐久性的影响极其显著。成型优质的柠条压块燃料,要求柠条原料含水率在5%~13%,成型温度为80~150℃,压力为60~110MPa。在此条件下,柠条揉丝原料也可成型优质的块状燃料。     

菌草作为生物质燃料的初步研究

以生长3个月、1 a、2 a的巨菌草、象草、芦竹、五节芒等4种菌草为材料,对其进行作为生物质燃料的工业分析和燃烧特性研究。结果表明:不同生长期菌草的干燥基灰分含量为5.85%-18.25%,挥发分含量为64.28%-75.79%,固定碳含量为15.70%-19.54%,全硫含量为0.12%-0.76%;干燥基高位发热量为14.67-18.49 MJ.kg-1,是原煤发热量的70.0%-88.3%,空干基高位发热量为14.27-18.20 MJ.kg-1,是原煤发热量的68.2%-86.9%;巨菌草、芦竹和五节芒不同生长期的干燥基挥发分含量、固定碳含量、发热量不同,且随着生长期延长呈先升后降趋势,生长1 a时达到最高,最适宜作为生物质燃料,4种菌草中,芦竹的发热量最高。菌草作为生物质燃料有潜在应用前景。     

牛粪种植蘑菇新技术

<正>1.牛粪、锯末的发酵。选未变质的锯末,过筛后在阳光下曝晒2～3天,晒时要摊匀、晒透,然后贮存备用;同时将牛粪晒干、打碎后备用。另外,备足碳酸氢铵、磷酸二氢钾、生石灰、轻质碳酸钙等辅料。将牛粪、锯末,按体积比1:1的比例混合。同时,加入牛粪和锯末总重量     

牛粪混合煤渣压缩成型蜂窝煤特性研究

针对牛粪利用方式单一,不能充分利用而造成环境污染等问题,结合牛粪是一种可燃烧的生物质资源,通过合理加工可以充分利用的特点,进行了牛粪、煤渣在不同质量混合比下压缩成型蜂窝煤的理化指标测试及可行性研究。试验表明,当牛粪和煤混合小于4∶6时可制成型煤,其含硫量明显低于原煤,牛粪、煤渣混合压缩成型蜂窝煤是可行性的。     

辅料和菌剂添加对牛粪堆肥腐熟的影响

为研究不同辅料与菌剂添加对牛粪堆肥过程中堆体理化性质的影响,试验以牛粪为原料,设置7个不同的辅料和菌剂处理, T1(牛粪+玉米秸秆+发酵菌剂)、T2(牛粪+稻草+发酵菌剂)、T3(牛粪+蘑菇菌渣+发酵菌剂)、T4(牛粪+玉米秸秆)、T5(牛粪+稻草)、T6(牛粪+蘑菇菌渣)、CK(牛粪不添加辅料和发酵菌剂)。结果表明,在堆肥过程中,各处理批次的水分含量和C/N均呈下降趋势,pH值先升后降,有机质先降后升,种子发芽指数随堆肥天数的增加而增加。T1和 T2处理堆体升温快、高温期持续时间长,最高温度可达到66℃~67℃,高温期持续30~32天,加速了堆肥腐熟进程,提高了种子发芽指数。堆肥结束时T1和T2处理的种子发芽指数分别达到78.26%和76.48%。隶属函数综合评价表明T1腐熟程度最高,即当牛粪与玉米秸秆配比为4:1时,添加发酵菌剂有利于堆肥腐熟。     

畜禽粪便与秸秆混合热解制备生物炭研究

以牛粪和猪粪为原料,玉米芯秸秆为辅料,采用管式反应器制备生物炭,研究热解温度(200、300、400、500℃)和秸秆添加量(20%、40%、60%、80%)对畜禽粪便生物炭产率和理化特性的影响。结果显示,随着热解温度的升高,混合料生物炭产率降低,挥发分含量逐渐降低,而灰分含量、pH、全磷和全钾含量均呈递增趋势,全氮含量呈先增后减趋势;添加秸秆有利于改善畜禽粪便生物炭的pH,调节养分含量;秸秆添加量为20%时,牛粪秸秆混合生物炭的孔隙特性在400℃表现最好,猪粪秸秆混合生物炭的孔隙特性较差。牛粪秸秆混合生物炭相比猪粪秸秆混合生物炭有更好的炭产率、pH和孔隙特性,其较好的孔隙特性有利于其作为吸附剂等使用,猪粪秸秆混合生物炭具有更好的养分特性,可作为磷肥生产辅料或土壤改良剂使用。     

锯末添加比例对牛粪贮存过程中氨气和温室气体排放的影响

为了研究添加锯末对牛粪堆积过程中气体排放的影响,试验采用静态箱技术探讨了牛粪单独贮存、牛粪和锯末质量比为2∶1和1∶1(干物质基础)对贮存过程中氨气和温室气体排放的影响.结果表明:在90d贮存期内,牛粪单独贮存、牛粪锯末质量比为2∶1和1∶1的氨气累积排放量分别为16.00,4.54和7.05mg/kg,氧化亚氮累积排放量分别为11.23,19.83和6.86mg/kg,甲烷累积排放量分别为839.87,81.24和65.69mg/kg,二氧化碳累积排放量分别为8.41,59.76和83.83g/kg.添加锯末显著降低了牛粪贮存过程中氨气和甲烷的排放量(p0.05),但同时也显著增加了二氧化碳的排放量(p0.05).牛粪锯末质量比为2∶1时,氧化亚氮排放量显著增加(p0.05),牛粪锯末质量比为1∶1时氧化亚氮排放量却显著降低(p0.05).牛粪单独贮存、牛粪锯末质量比为2∶1和1∶1时的总温室气体排放量分别为26.55,7.55和3.68g/kg(CO_2基础),与牛粪单独贮存相比,牛粪锯末质量比为2∶1和1∶1处理组的总温室气体排放量分别降低了71.57%(2∶1)和86.13%(1∶1).     

农林生物质原料热值比较及烟杆-玉米杆生物质燃料优化配方研究

以干质量热值测定为基础,对云南省农林常见废弃物进行了生物质原料筛选,对烟杆-玉米杆生物质成型燃料不同配比进行了热值测定,并对不同配比的烟杆-玉米杆生物质颗粒燃料成品的燃烧性能进行了测试。结果表明:木质类样品的干质量热值普遍较高,其次是草本类;秸秆类样品中以烟杆、玉米杆、麦秸的干质量热值较高。综合筛选结果,认为烟杆、玉米杆、麦秸可作为生物质成型燃料加工制作的理想原料。将烟杆与玉米杆按照不同含量进行配比,其中烟杆∶玉米杆=7∶3处理样品热值最高,同时该含量配比的烟杆-玉米杆生物质颗粒燃料成品的综合燃烧性能最好,可作为烟杆-玉米杆生物质成型燃料加工制作的较优配比组合。     

麻苏止咳颗粒的成型工艺研究

以成型率、水分含量、休止角、吸湿率的综合评分OD值为考察指标，采用单因素试验结合星点设计-效应面法，优选麻苏止咳颗粒的辅料配比、药液密度等成型工艺参数。结果表明，麻苏止咳颗粒剂最佳成型工艺为辅料配比（糊精∶乳糖）0.17∶1，浓缩药液密度1.25 g/cm3，在该工艺下，总评OD值为0.657 7，与预测值（0.640 4）相当，相对误差为-2.70%。采用星点设计-效应面法优选麻苏止咳颗粒的成型工艺稳定可行，且成型率高、流动性好、水分含量低、吸湿率低，结果可靠。     

去髓和留髓玉米秸秆燃料特性的对比分析

通过对去髓和留髓玉米Zea mays秸秆的化学成分、工业分析、元素分析、低位发热量、热动力学以及灰熔点几个方面的特性做对比,发现留髓玉米秸秆木质素较高,占整秆的27.72%,纤维素较低,占整秆的25.65%。相较于留髓玉米秸秆,去髓玉米杆的纤维素（25.47%）和木质素（21.90%）均低于留髓玉米秸秆;留髓的玉米秸秆的固定碳（13.61%）和低位发热量（16 536 Jg－1）都高于留髓玉米秸秆;同时留髓玉米秸秆的活化能和频率因子也要高于去髓玉米秸秆,但留髓玉米秸秆灰的变形温度（1 173 ℃）和软化温度（1 258 ℃）比去髓玉米秸秆低100 ℃以上。研究表明:玉米整秆相较于去髓玉米秸秆更易燃烧且更适合制作燃料,但需要对燃烧锅炉进行改造,期望能够对玉米秸秆制作燃料作为人造板工厂新能源提供一定理论基础。图4表7参13     

基于葛渣肥料化利用的蚯蚓转化技术研究

为探索葛渣资源化利用新途径,通过室内蚯蚓养殖试验,研究了新鲜葛渣、腐熟葛渣及鲜葛渣与牛粪不同配比对赤子爱胜蚓(Eisenia fetida)生长繁殖的影响,以及蚯蚓堆制处理前后物料肥力属性的变化,并利用种子发芽实验判断蚯蚓堆肥效果.结果 表明,纯鲜葛渣和纯腐熟葛渣不利于蚯蚓生长和繁殖.蚯蚓在鲜葛渣和牛粪的复混物料中可以正常生长繁殖,10％鲜葛渣复混90％牛粪的物料更有利于蚯蚓繁殖.不同物料经蚯蚓堆肥处理后,总有机质含量显著降低,总养分含量显著升高,种子发芽指数有一定程度的升高,70％鲜葛渣复混30％牛粪经蚯蚓堆肥处理后的总养分含量为102.2 g·kg-1,比10％鲜葛渣复混90％牛粪高出57.7％.研究表明,蚯蚓生物处理技术可应用于葛渣肥料化利用中,采用70％鲜葛渣复混30％牛粪进行蚯蚓堆肥,资源化利用效果最佳.     

废弃生物质灰分含量与热值的差异性和相关性及其测定方法

为探究生物质能源化利用中灰分含量和热值的函数变化规律及测定方法,检索2001—2021年已发表的相关文献,获得380个不同类型的生物质样本的灰分含量和高位热值数据,并对测定方法进行分析。结果表明:1)不同热值测定标准对热值的测定结果的评价影响可以忽略不计,而根据固体矿物燃料标准测定的灰分含量结果会显著低于按照生物质燃料标准的测定结果;2)草本植物类生物质的灰分含量为7.96%~9.19%,高于木本植物的2.26%~3.37%,但其平均热值(17.45 MJ/kg)却低于木本植物(19.61 MJ/kg);3)草本植物的高位热值与灰分含量呈负相关,相关系数(r)的绝对值为0.567~0.918,高于木本植物的0.136。高位热值与化学元素(碳、氢、氮、硫、氧)含量的决定系数(R2)为0.936 7~0.973 7,高于与灰分、挥发分和固定碳含量的决定系数0.812 0~0.971 4,前者函数的拟合效果更好;4)应用近红外光谱技术建立的生物质水分、灰分含量和热值模型的预测偏差较小,小于参考方法的重复性界限,因此该测定方法更便捷,在生物质产业中具有很大的应用潜力。     

一种寒地地区新型农村生物质利用方式——牛粪生物质固体燃料的研究与利用

本文研究了生物质型块粘结剂及牛粪生物固体燃料的冷压成型技术，并分析了牛粪与原煤不同原料配比对型块燃烧特性的影响。研究表明，牛粪生物质固体燃料能大大降低型煤的加工成本。开发牛粪生物质固体燃料技术对于开辟能源新领域、合理高效的利用能源，减少大气污染和保护环境都有极其重要的意义。     

基于工业分析指标的秸秆生物炭热值预测

为了有效的预测秸秆生物炭热值,选取棉花、小麦、玉米、油菜和水稻5种农作物秸秆,经过粉碎、干燥后进行炭化处理后,获得175个秸秆生物炭试验样品,并按相关标准测定其热值及灰分、挥发分和固定碳含量。在分析炭化工艺、工业组成与高位热值相关性的基础上,采用回归方法建立基于工业组成的秸秆生物炭热值的预测模型。分析结果表明,对比不同炭化条件下制备的秸秆炭样品的热化工特性,炭化温度对热值影响最明显,保温时间与升温速率对热值影响小。通过方差分析检验,基于工业分析组成建立的秸秆热值曲线拟合方程都是显著的,其中基于灰分、灰分和挥发分、挥发分和固定碳、灰分和固定碳的秸秆热值曲线拟合方程达到了较好的预测精度。     

姬松茸镉累积特性研究Ⅰ.培养料镉污染对子实体的效应

对福建省姬松茸主产区培养料镉污染状况进行调查分析与测定,研究培养料配方镉污染对子实体的效应。结果表明:培养料中镉污染程度为:过磷酸钙>干牛粪>稻草;培养料配方中镉含量随堆料、菌丝吸收而累积并富集到子实体中。配方中镉含量与子实体中的镉含量呈显著正相关;回归方程y=-4.01 94.01x1 54.32x2 679.46x3,为子实体镉总量(y)与栽培配方中稻草比例中镉含量(x1)、牛粪比例中镉含量(x2)、过磷酸钙比例中镉含量(x3)的关系,且主导因子为过磷酸钙;培养料配方中牛粪对子实体产量及氨基酸总量起重要的作用。     

木质生物炭对厌氧发酵产甲烷性能的影响

为研究木质生物炭对厌氧发酵产甲烷性能的影响,以玉米秸秆、牛粪作为发酵底物,以灌木生物炭、杨木生物炭、混合木屑生物炭作为添加剂,通过控制生物炭的种类、粒径以及灰分含量等关键因素,进行了批式厌氧发酵强化试验。结果表明：生物炭对厌氧发酵系统有重要影响,且粒径越小,产气能力越强。其中,杨木生物炭对厌氧发酵系统影响最大,不仅提升了厌氧发酵系统的甲烷累积产量（4.9%）、最大甲烷日产率（15.0%）以及水解速率（15.6%）,也缩短了发酵延滞期。此外,杨木生物炭的灰分含量对厌氧发酵也有重要影响。当灰分含量为2.6 g·L^-1时,对厌氧发酵系统影响最大,在提升厌氧发酵系统的缓冲能力、最大甲烷日产率（14.4%）的同时,也缩短了延滞期（11.8%）,灰分含量过高或过低均不利于系统产甲烷。     

沼渣沼液养分含量及稳定性分析

为实现沼渣沼液有效利用与管理,选取以牛粪、猪粪、鸡粪为厌氧发酵原料的沼气工程,测定了沼液、沼渣中养分含量及重金属含量,探讨了不同发酵原料沼液的养分含量随储存时间的变化规律。结果表明:鸡粪沼液中养分含量最高,总氮、总磷含量分别为5 706.23 mg/L和121.21 mg/L;猪粪沼渣中总氮含量最高,达到31 000.03 mg/kg,而鸡粪沼渣中总磷含量最高,达到23 951.02 mg/kg;猪粪沼渣中锌、铜含量以及牛粪沼渣中铜含量超标;沼液营养成分含量随储存时间的延长不断降低,两者之间呈显著负相关性,且温度越高,营养成分损失率越大,鸡粪沼液中的营养元素更易流失。该结果可为沼渣沼液的合理存放及高效施用提供理论依据。     

不同施肥水平对日光温室番茄产量和品质的影响

【目的】研究不同施肥水平对日光温室春茬番茄果实产量和品质的影响,为日光温室番茄的高产优质栽培确定合理的施肥指标。【方法】以“金棚一号”番茄为试材,以当地常规施肥为对照,设定3个不同的施肥水平（T1.每小区的施肥量为尿素 711.1 g、过磷酸钙1 511.1 g、硫酸钾462.2 g、牛粪46.67 kg;T2.每小区的施肥量为尿素1 066.7 g、过磷酸钙2 266.7 g、硫酸钾693.3 g、牛粪70.00 kg;T3.每小区的施肥量尿素1 422.2 g、过磷酸钙3 022.2 g、硫酸钾924.3 g、牛粪93.33 kg,小区面积4.68 m²）处理,测定番茄果实产量及果实中NO₃^--N、可溶性固形物、可溶性糖、有机酸、V_C、番茄红素的含量。【结果】与对照相比,T1、T2、T3处理的番茄产量分别提高了11.5%,43.4%和25.5%,其中T2处理的单果质量、小区果数、产量均高于T1和T3处理。随着施肥量的增加,NO₃^--N、可溶性糖、可溶性固形物含量和糖酸比减小,番茄红素和有机酸含量呈上升趋势,V_C含量呈先上升后下降趋势。【结论】综合考虑产量和品质因素,T2处理的施肥量最佳。推荐的施肥量为：每hm²施N 1 182.0 kg、P₂O₅ 655.5 kg、K₂O 835.5 kg、牛粪168.75 t,在此施肥条件下,番茄可得到较高的产量和较好的品质。