玉米秸秆厌氧消化产气特性研究

为了探究不同地区玉米秸秆在厌氧消化过程中的产气特性,文章以吉林省的玉米秸秆为发酵原料,采用实验室自制的批量式发酵装置,在恒温35℃±1℃的条件下,对其产气特性及木质纤维素含量变化与厌氧消化之间的关系进行分析,并与云南省的玉米秸秆厌氧发酵情况进行对比。结果表明:吉林省玉米秸秆的产气潜力要低于云南省玉米秸秆,但吉林省玉米秸秆的产甲烷潜力要高于云南省玉米秸秆;两种玉米秸秆发酵前后的有机质含量均发生变化,且产气潜力与半纤维素含量变化呈正相关,与木质素含量变化呈负相关;吉林省玉米秸秆的粗脂肪和粗蛋白降解率要低于云南省玉米秸秆,但吉林省玉米秸秆的能源转化率要高于云南省玉米秸秆。该试验结果不仅阐明了玉米秸秆的主要组成成分与厌氧消化性能间的关系,同时也对玉米秸秆厌氧消化的合理开发和生物能源化利用提供依据。     

膨化预处理玉米秸秆提高还原糖酶解产率的效果

为了提高玉米秸秆的可发酵还原糖转化率,采用膨化技术对玉米秸秆木质纤维素进行预处理。扫描电镜观察,玉米秸秆的纤维束受到破坏,木质素包裹作用减弱,纤维素酶的空间作用面积提高。红外光谱分析表明有部分半纤维素和少量木质素水解;X射线衍射测定纤维素结晶度降低了12.68%。通过进一步纤维素酶解试验,与未处理的相比膨化处理后原料酶解时间可缩短16 h,未经膨化处理原料还原糖的酶解产率为13.48%,膨化处理后原料还原糖的酶解产率可达24.91%。结果表明,膨化预处理技术可明显提高玉米秸秆木质纤维素的能源化利用效率。该     

玉米秸秆颗粒饲料的加工技术

玉米是我国农业生产主要的种植作物,其在生产中也会产生大量的秸秆。玉米秸秆中含有丰富营养以及碳、氮、磷、钾等可利用化学成分,其中碳水化合物占30%以上,有机质含量平均为15%,蛋白质和脂肪也占有一定比例,基本组织构成以纤维素、中纤维素和木质素为主。玉米秸秆的这些生物学特性使其具备了作为肥料、饲料、深加工原料和生物质燃料等原料的多种利用价值,是可以开发利用的宝贵资源。近年来,玉米秸秆被广泛应用于还田、饲料加工、原料深加工(造纸、板材加工、生产可降解制品、栽培食用菌等)、生物质能源利用(直燃发电、固化燃料、气化燃料等)等。     

9KNY-32-C型锥辊压式秸秆颗粒机安全使用及维修保养技术

秸秆是取之不尽、用之不竭的新型可再生能源。秸秆是重要的生物质资源,制成颗粒,可用作饲料或燃料。据相关资料介绍,秸秆蛋白质含量约5%,纤维素含量在30%左右,还含有一定量的钙、磷等矿物质,1 t普通秸秆的营养价值平均与0.25 t粮食的营养价值相当。每生产1 t玉米可产2 t秸秆,每生产1 t稻谷和小麦可产1 t秸秆。通过对秸秆进行高压高温处理,使秸秆熟化,消毒灭菌,改善秸秆的适口性,提高秸秆的消化吸收率,提高秸秆饲料的营养水平。     

多项秸秆生物转化利用技术研究迈上新台阶

<正>中科院青岛生物能源与过程研究所多项秸秆生物转化利用技术取得新进展,率先揭示了木质纤维素丁醇发酵产物的调控机制,正在建设的国内首个秸秆综合处理产业化系统已进入厌氧发酵工艺调试阶段。青能所在玉米秸秆水解液对产丁醇梭菌影响方面的研究取得进展,揭示了木质纤维素丁醇发     

亚硫酸氢盐预处理对黄贮玉米秸秆产甲烷潜力机理研究

为了更好地解决东北寒区农作物秸秆环境污染、资源浪费、转化利用率低的问题,开展了亚硫酸氢盐与黄贮法联用处理玉米秸秆对其产气潜力影响的研究。结果表明：当预处理液中亚硫酸氢钠浓度为6.0%时,预处理后的玉米秸秆酶解糖化率达83.0%左右,甲烷日产量达131.3 mL·g^-1TS,甲烷累积产气量达1462.2 mL·g^-1TS。相对于单一黄贮预处理法,采用联合法预处理后玉米秸秆组分中木质素被大量降解,纤维素保留率,结构疏散,纤维素、半纤维素可生化性提高,产气效果较好,有利于后续资源化的利用,且在一定范围内较低的亚硫酸氢钠用量好于较高的亚硫酸氢钠用量,所以亚硫酸氢钠用量在4.0%～5.0%为宜。适用于寒区秸秆资源化处理与利用的工程前预处理,且能节约成本,具有较好的经济效益、环境效益、社会效益。     

玉米秸秆木质纤维含量与应力松弛特性关联度研究

应力松弛是玉米秸秆重要的流变特性,直接影响到玉米秸秆打捆的压缩变形、生产率和功耗.利用INSTRON 3367材料试验机和自制压缩筒组件进行了玉米秸秆闭式压缩应力松弛试验,并测定了北京、辽宁、山东、湖北、陕西和重庆等地13个不同品种的成熟期玉米秸秆纤维素、半纤维素和木质素质量分数.以拟合应力松弛曲线得到的应力松弛时间、平衡弹性模量等作为应力松弛特性考核指标,采用灰色关联法分析玉米秸秆的应力松弛特性与木质纤维组成的相关性.研究表明,不同品种的玉米秸秆纤维素、半纤维素和木质素质量分数差异均显著(P＜0.05),应力松弛时间和平衡弹性模量主要与木质素质量分数相关,半纤维素质量分数主要与应力松弛时间相关,而三参数与纤维素质量分数相关度均较低.从微观角度来看,其关联度主要取决于各成分在细胞壁中的位置和功能.     

玉米秸秆利用及其机械化收获技术

随着秸秆利用技术的发展,玉米秸秆作为一种天然的生物质能源,日益受到人们的重视。对玉米秸秆在肥料、饲料、能源和工业造纸等方面的利用及秸秆处理方式进行了分析,重点对玉米秸秆青贮收获、穗茎兼收等机械化收获方式做了探讨。机械化收获是玉米秸秆有效利用的前提,对解决玉米秸秆浪费、提高秸秆利用率具有重要意义。      

玉米秸秆纤维素的磷酸结合碱性过氧化氢分离

传统玉米秸秆纤维素分离工艺中,一般采用硫酸等强酸进行处理,存在酸腐蚀性强及碱消耗量大等问题。基于此,研究以磷酸预处理结合碱性过氧化氢的处理工艺,探究处理过程中玉米秸秆纤维素、半纤维素及木质素质量分数的变化。通过单因素试验优化得到适宜工艺为:磷酸处理温度150℃,处理时间1. 5 h,磷酸质量分数1. 67%,氢氧化钠质量分数1. 0%,过氧化氢质量分数2. 0%,处理温度50℃,处理时间3 h,在此条件下制备的玉米秸秆纤维素得率达89. 02%,半纤维素去除率达93. 25%,木质素去除率达95. 18%,纤维素质量分数达90. 19%,同时在稀磷酸处理过程获得的滤液中能得到高副加值产物木糖、阿拉伯糖以及糠醛,半纤维素的回收率高达93. 81%。通过FTIR、SEM、AFM和XRD等测试分析发现,玉米秸秆经过磷酸处理后能有效去除半纤维素,碱性过氧化氢处理能脱除木质素组分,两步处理过程中秸秆纤维素晶型无变化,但是结晶度显著提高,热稳定性增强。     

玉米秸秆水热预处理作用机理和厌氧消化特性研究

为了探究玉米秸秆水热预处理作用机理和厌氧消化特性,文章利用不同的水热预处理强度对玉米秸秆进行预处理,然后进行中温厌氧消化。研究结果显示:一定强度的预处理能够增大玉米秸秆的产甲烷性能。logR_0为2.45时,玉米秸秆获得了最高VS产甲烷率,为158.07 mL·g~(-1)VS,比未预处理组的VS产甲烷率112.82 mL·g~(-1)VS提高了40.12%。从机理方面分析发现,水热预处理能够增大玉米秸秆的水解程度,使玉米秸秆预处理后的乙酸浓度得到明显提高,是未预处理组乙酸浓度的3.38～22.87倍;改善玉米秸秆的元素组成,破坏其表层结构同时改变其木质纤维素组分含量。     

一种玉米秸秆搂集机的研制

玉米秸秆是一种良好的可再生能源,为了更好地解决玉米秸秆的机械化收获,设计了一种玉米秸秆搂集机。介绍了该机的总体结构和工作原理,确定了主要设计参数和一些部件的设计思路。      

玉米秸秆的回收与再处理机械主要类型与合理化选择

在国家环保政策的支持下,社会对于可再生资源的利用能力明显提升.在农业生产方面,每年耕地中除产出大量粮食外,还同时产出可观的秸秆资源,秸秆资源的高效合理利用已成为农业生产的重要新增任务.玉米秸秆资源具有很高的再利用价值,作为我国农业生产中产量最高的秸秆资源,近年来各个地区都显著加强了针对玉米秸秆的回收再利用工作,也使玉米...     

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。     

基于生态发展的玉米秸秆综合利用机械化技术

以我国农业生态发展为背景,对辽宁省义县玉米秸秆综合利用机械化技术进行探讨,为玉米秸秆综合利用提供创新路径。在促进可再生资源利用的同时,实现现代农业生态发展的机械化技术推广与应用。     

北京市籽粒玉米秸秆饲料化利用模式

针对目前籽粒玉米秸秆饲料化利用难、规模小、收集困难和产业发展不成熟等问题,以北京市延庆区捡拾打捆模式和怀柔区秸秆膨化模式为研究对象,从运行流程、机械配套和经济效益等方面对籽粒玉米秸秆饲料化利用进行了梳理和分析,指出了产业发展存在的问题,并提出了相关建议,可为其他地区提供参考。      

基于TRIZ理论的玉米秸秆综合利用分析

我国种植玉米每年都产生大量的玉米秸秆。虽然开发了多种玉米秸秆利用方式，但实践中仍存在不少问题，很多农户被动就地焚烧秸秆，带来巨大危害。根据秸秆处理需求与生产实际，探索玉米秸秆综合利用方法，变废为宝，具有重要价值。以齐齐哈尔市某公司为例，运用TRIZ理论，使用物理矛盾分析法、“物质?场”模型分析法、聪明小人法、技术矛盾分析法和裁剪法，分析了玉米综合利用过程中的矛盾点和着力点并付诸实践，为我国玉米秸秆处理提供了新思路。主要结论:鼓励有实力的公司在玉米秸秆产区建设分公司；重视应用创新；挖掘当地市场，延伸产业链条；以贴近农户为中心，提供符合农民利益的产品与服务。      

基于参数化的玉米叶片三维模型主脉提取

提取玉米叶片三维点云模型主脉对于建立真实玉米叶片模型具有指导意义。本文利用计算机图形学中的相关算法,包括离散网格的平均曲率计算、网格曲面的参数化以及点云数据的骨骼提取等,对扫描得到的玉米叶片三维点云模型进行主脉曲线提取。整个算法分为3步:不完整主脉三维点集提取、完整主脉点集提取和三维主脉重建。通过对不同种类玉米叶片三维扫描数据进行实验证明,该算法可以快速、准确地得到玉米叶片的主脉曲线。     

碱处理玉米秸秆制备可降解育苗钵研究

以碱处理玉米秸秆制备的悬浮浆液为原料,采用负压吸附成型工艺,利用有机可降解育苗钵成型机做钵,进行可降解育苗钵成型探索。试验发现:碱处理玉米秸秆得到的秸秆纤维中纤维素和半纤维素总量保持在7 5%~8 5%,碱浓度越高,纤维素比例越高;TS在4%~6%时,育苗钵的湿坯含水率适宜,对应浆液表观粘度也较大,育苗钵成型效果好;吸浆时间在1.5~3s、真空度在230~270k Pa时,育苗钵湿坯含水率在合适范围,吸附力对浆液表观粘度影响较小,育苗钵成型效果较好。本研究可为育苗钵的成型和降解提供参考。     

秸秆燃料乙醇废渣的材料化利用研究进展

近年来,随着全球经济的快速增长,石油和煤炭等化石资源的消耗大幅度上升,化石能源短缺危机已迫在眉睫,对生物质能等可再生能源的关注渐成热点,纤维素燃料乙醇的研究开发备受各国关注。提高木质纤维素生物质向液体燃料转化水平及经济性,已经成为当前面临的紧迫任务。在国家的大力支持下以及科研人员的努力下,我国的秸秆燃料乙醇技术取得了突出的成绩,在秸秆的收储运、原料预处理、酶水解和戊糖发酵等关键技术方面都取得了突破,但是对生产过程中富含木质素的残渣还没有进一步开发利用。对这种富含木质素的残渣进行开发利用,可从根本上提高秸秆燃料乙醇生产过程的经济性,将是一项融节能、环保及自然资源充分利用为一体的系统工程。