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.     

玉米秸秆常压快速液化最佳工艺参数研究

研究了影响玉米秸秆常压快速液化的4个关键性工艺参数:液化时间、液化温度、玉米秸秆质量和催化剂质量之间的交互作用。借助于SAS软件,采用二次回归正交旋转组合设计及响应面法开展系统试验。建立了回归方程,定量描述了各参数对玉米秸秆液化效率的影响及不同参数之间存在的交互作用,并推算出当液化剂质量为100 g、液化温度为158℃、液化时间为63 min、玉米秸秆质量17 g和催化剂质量为2.7 g时,玉米秸秆常压快速液化的残渣率可以达到最小值0.2%,实现玉米秸秆基本完全液化。     

玉米秸秆热裂解产物产率预测分析

以影响热裂解液化过程的因素(输入功率、压差、氩气流量和进料率)为网络输入,热裂解液化产物为网络输出,应用BP神经网络模型法对玉米秸秆热裂解液化产物产率进行了预测分析,并将预测结果与非线性回归分析法进行了比较分析.结果表明,采用BP神经网络模型预测输出值与试验值间的相对误差总体上在5％之内,说明模拟预测的效果较好.对BP神经网络模型法与非线性回归方法的预测结果对比分析显示:在试验数据范围内,BP神经网络模型对玉米秸秆热裂解3种产物产率的预测值更接近试验值,计算精度比非线性回归方法略高.     

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。     

渠道防渗防冻胀复合型保温塑料板的试验研究

提出了一种填充玉米秆碎粉的复合型聚氨酯泡沫保温塑料板,初步确定了其配方和制备工艺,通过试验研究了不同玉米秆碎粉粒径（0〈D≤0．45mm,0．45mm〈D≤1.50mm,1．50mm〈D≤4．00mm等3种规格）和填充量对聚氨酯泡沫塑料的密度、压缩强度和导热性能的影响,以及不同的填充量及粒径对聚氨酯泡沫塑料的发泡时间、发泡成型效果的影响．结果表明,当玉米秸秆碎粉粒径一定时,随着填充量的增加,填充玉米秸秆碎粉的聚氨酯泡沫保温材料的密度增大,但压缩强度下降;当玉米秆碎粉粒径为0．45mm〈D≤1．50mm．填充量为30％时,制备的复合型聚氨酯泡沫塑料板的压缩强度（10％压缩变形）为85kPa,导热系数为0．038W／（m·K）,尺寸变化率（-40～＋70℃）为±1％,能够满足渠道衬砌防渗工程中防冻胀破坏的性能要求．经测算,与不填充玉米秆碎粉的聚氨酯泡沫塑料板相比,复合型泡沫塑料保温板的成本可降低约25％,而且能够充分利用农业生产的废弃物,减少丢弃或焚烧这些废弃物对环境造成的污染．     

玉米秸秆沼渣土壤保水剂制备与性能表征

以玉米秸秆沼渣为试验原料,采用硝酸-乙醇法提纯、丙烯酸为接枝单体、过硫酸钾为自由基引发剂、N,N'-亚甲基双丙烯酰胺为交联剂,在微波加热条件下,通过接枝聚合反应制备沼渣纤维素土壤保水剂,并对合成产物的吸液倍率、保水性能、红外光谱和表面形态进行表征。结果表明,单体丙烯酸与秸秆沼渣纤维素的质量比为7,中和度为70.0%,引发剂与单体质量比为2.0%,交联剂与单体质量比为0.1%,合成的秸秆纤维素保水剂具有较高的吸水倍率。红外吸收光谱中,沼渣纤维素保水剂在波数1 200 cm~(-1)出现了丙烯酸的C—O伸缩峰,在波数1 350 cm~(-1)附近出现了丙烯酸的O—H弯曲振动区。中和后的—COO-削弱了丙烯酸中的C=O,使C=O的吸收峰在波数1 557.98 cm~(-1)处出现,表明接枝成功。利用玉米秸秆沼渣中的纤维素进行接枝改性制备土壤保水剂,是实现农业废弃物资源化高效利用的一种新方法。     

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。     

响应面法优化玉米秸秆微波辅助酸预处理条件

为了确定微波辅助酸处理玉米秸秆最优工艺条件,文章根据响应面法中心组合设计原理设计试验,考察微波功率、处理时间和酸浓度对还原糖得率的影响;并采用超景深显微镜对处理前后玉米秸秆进行分析。试验结果表明:回归模型的p值为0.0002,失拟项的p值为0.1298,说明回归方程极显著且模型拟合良好;各个因素影响主次顺序为酸浓度反应时间微波功率,微波功率与反应时间的交互作用显著;最佳处理条件为微波功率900W,反应时间20 min,酸浓度为2%,还原糖得率为230.9 mg·g~(-1)。微波辅助酸预处理玉米秸秆能有效破坏纤维结构,增大表面粗糙程度,改善孔隙率,酶解效率得以提高。     

粟米壳-聚氨酯复合吸声材料吸声性能研究

以聚氨酯和粟米壳为原材料,采用一步法成功制备出具有多孔道连通结构的粟米壳-聚氨酯复合吸声材料。对比了聚氨酯泡沫材料加入粟米壳微粒前后的吸声性能,探究了粟米壳微粒占比、粟米壳微粒粒径以及材料厚度对粟米壳-聚氨酯复合吸声材料吸声性能的影响。结果表明,在研究范围内,添加了粟米壳微粒后的聚氨酯泡沫材料的吸声峰值向低频移动,其中当粟米壳微粒粒径为0.2 mm以下、质量份数为6份时材料的吸声性能最好,吸声系数峰值达到0.994,对应频率为1530 Hz。证明粟米壳-聚氨酯复合吸声材料低频吸声性能随着材料厚度的增加而提高。     

保护性耕作对土壤耕作层水肥保持能力及玉米产量的影响分析

保护性耕作是农业生产的一项重要技术措施.本文以玉米(东单60)为材料进行秸秆覆盖试验,探讨了保护性耕作对土壤耕作层水、肥保持能力及玉米产量的影响.采用SPSS软件对实测数据进行分析,结果表明保护性耕作水、肥保持能力均优于传统耕作,免耕覆盖对耕层土壤含水率影响显著,而浅耕覆盖对土壤耕层养分和作物产量影响显著.     

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。     

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。     

玉米淀粉糖浆干燥制粉的实验研究

以玉米淀粉糖浆干燥制粉为目的,通过对玉米淀粉糖浆真空冷冻干燥和微波真空干燥的实验研究,获得冷冻干燥的最佳参数组合,即物料厚度8 mm,干燥时间22 h,升华温度40℃。在此条件下,糖粉含水率为2.77%,产品为白色粉末。微波真空干燥的较优参数组合为:微波功率4.02kW,真空度为0.07MPa,干燥时间3min。在此条件下,产品为含水量5.46%的淡黄色粉末。本研究为玉米淀粉糖浆制粉的工业化生产提供了依据。     

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。     

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。     

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。     

调理料对猪粪好氧堆肥特性的影响试验

以猪粪为原料,添加质量分数为10%、15%、20%的小麦秸秆、玉米秸秆、木屑3种调理料进行好氧堆肥试验,5d人工翻堆一次。结果表明：以小麦秸秆和玉米秸秆为调理料的堆置效果比其他调理料效果更好。提高经过处理的玉米秸秆比例能获得更好的堆肥效果,当增至20%,能获得比以小麦秸秆为调理料更佳的堆肥效果;而以小麦秸秆为调理料的好氧堆肥的最佳比例为15%;小比例的木屑堆肥效果相对次之。