生物质合成甲醇的影响因素研究

采用热化学方法将秸秆类生物质裂解为生物质燃气,对该燃气进行调配试验,制备出生物质甲醇合成气.在JA五槽直流流动等温积分反应器中,保持催化剂种类、粒度、装填及活化方式、合成气组成不变的情况下,对影响生物质合成甲醇反应的反应压力、反应温度、合成气进口流量进行正交试验及进一步优化试验研究,确定了各因素对甲醇时空收率的影响顺序为:合成气进口流量>反应压力>反应温度,优选出使甲醇时空收率最大的最佳组合为:合成反应的温度230℃,压力5 MPa,进口合成气流量(标准状况)0.98 mol.h-1,最大的甲醇时空收率为0.24 kg.kg-1.h-1.     

生物质燃料直接燃烧过程特性的分析

主要介绍生物质燃料的直接燃烧过程 ,它包括生物质燃料的组成特性、热分解及燃烧过程、空气需要量、烟气量、热值和理论燃烧温度等。为利用生物质作为燃料的供热设备设计和生物质气化的研究提供理论依据     

添加生物质炭对猪场废水灌溉土壤养分状况及铅有效性的影响

【目的】为养猪废水安全灌溉提供科学依据。【方法】试验选取新乡郊区农田0~20cm表层土壤,采用PVC根箱法种植小麦,试验设置4种水平的生物质炭添加量0%、0.5%、2%、5%(W0、W0.5、W2、W5)和对照CK(无作物和生物质炭)。测定了各处理根际和非根际土壤养分状况与含铅量,探讨了处理间土壤养分状况和铅迁移规律的差异特征。【结果】与CK相比,施加生物质炭改善了土壤理化性状,W2和W5处理显著增加了土壤有机质量、碱解氮量、速效磷量与速效钾量,尤其是非根际土壤的增幅更大。同时,施加生物质炭处理能够降低土壤有效铅量,W2和W5处理土壤有效铅量降幅较大,达20.7%~33.3%,且非根际土壤有效铅量显著低于根际土壤。【结论】对于北方碱性土壤,灌溉养猪废水时添加适量的生物质炭(W2),能够改善土壤理化性质,降低铅的生物有效性,减少向植物体内的迁移。     

水分管理及生物质炭对稻田土壤含水率及pH值的影响

【目的】我国亚热带地区为典型的双季稻种植区,水分管理多采用长期淹水和间歇灌溉2种方式,灌溉方式的不同会影响土壤含水率的差异,势必会影响土壤酸碱性的改变。添加生物质炭可改变土壤性质。探明稻田淹水灌溉和间歇灌溉条件下添加生物质炭对双季稻田土壤水分及酸碱性的影响。【方法】采用田间小区试验,研究水分管理方式(长期淹水(CF)和间歇灌溉(IF))及生物质炭施用量(0、24 t/hm~2(LB+IF)和48 t/hm~2(HB+IF))对亚热带双季稻田土壤含水率及pH值的影响。【结果】与长期淹水相比,早稻季和晚稻季间歇灌溉的土壤含水率并没有显著降低。生物质炭添加并未显著影响早稻季和晚稻季土壤含水率,但在休闲季生物质炭处理的土壤含水率有所降低。研究期间,CF、IF、LB+IF和HB+IF处理的土壤含水率周年均值分别为47.35%、39.58%、36.81%和39.02%,与长期淹水相比,间歇灌溉降低了全年的土壤含水率,降幅达16.41%,而生物质炭对间歇灌溉稻田土壤含水率影响不大。与长期淹水相比,早稻季和晚稻季间歇灌溉处理的土壤pH值分别显著降低了0.22和0.57个单位,休闲季不同水分管理方式之间的土壤pH值差异不显著。由于生物质炭本身呈碱性,添加到土壤后可增加土壤pH值,且随着生物质炭添加量的增加而增加。与IF处理相比,早稻季和晚稻季生物质炭处理的pH值分别增加了0.23～0.68个单位和0.17～0.60个单位。【结论】水分管理可影响双季稻田土壤含水率和pH值。间歇灌溉降低了亚热带地区双季稻酸性土壤的pH值。生物质炭添加,尤其是高量生物质炭添加,可在一定程度上缓解间歇灌溉对酸性土壤pH值的降低作用。     

土壤施用生物质炭对甜菜夜蛾生活史特征的影响

为探究土壤施用生物质炭对植食性害虫的影响,选用甜菜夜蛾(Spodoptera exigua)和大豆为研究对象,试验设置每kg土壤(干重)分别添加生物质炭0(对照)、5、10、20、30和40g共6个处理的土壤种植大豆.结果表明,土壤施用生物质炭后,甜菜夜蛾幼虫的存活率、发育历期、蛹重、羽化率、成虫干重均呈下降趋势,但蛹期延长.因此,土壤添加生物质炭对甜菜夜蛾的生长发育具有阻碍作用.     

能源高粱在盐碱地上的品种筛选

以本实验室新培育的4个甜高粱杂交种(S1~S4)和6个生物质高粱杂交种(B1~B6)作为参试材料,在吉林省长岭县和山东省滨州市的盐碱地进行2年大田试验,旨在筛选出适合当地及周边盐碱地区生产试验和推广种植的能源高粱杂交种,为我国发展生物质能源提供原料基础。研究结果表明:1)在2个试验点的2年试验中,各参试杂交种株高与茎粗分别为347.4~496.3cm和14.8~20.3mm,生物质高粱杂交种要优于甜高粱杂交种;2)2年中各参试杂交种地上部总干重为9.1~28.5t/hm2,其中生物质高粱杂交种B2、B4和甜高粱杂交种S2分别在各试验点的2年试验中表现突出;3)结合2年试验数据,得出适合长岭试验点推广种植的杂交种为生物质高粱杂交种B3、B4以及甜高粱杂交种S2,适宜滨州试验点推广栽培的为生物质高粱杂交种B2、B3以及甜高粱杂交种S4。     

不同处理对生物质炭与活性有机物质矿化行为的影响

生物质炭施入土壤后能够降低土壤有机碳的矿化程度。将400 ℃热解制得的生物质炭分别用酸、碱、醇、水四种溶液进行清洗,尽可能减少生物质炭制备过程中产生的热解副产物对研究矿化行为的影响。用洗脱后的生物质炭与活性有机物质(葡萄糖、谷氨酸)在室温下恒温避光培养,以CO₂释放量为指标,探讨不同洗脱方法对生物质炭与活性有机物质的矿化行为的影响。结果表明,短期培养110 d后,经过不同洗脱处理的生物质炭的矿化行为存在差异,生物质炭与活性有机物质共培养的CO₂累积释放量均低于活性有机物质单独培养的处理,证明生物质炭对活性有机物质具有一定的保护作用。生物质炭与活性有机物质之间存在相互作用,这种相互作用受生物质炭表面性状、活性有机物质的浓度和种类的影响,并且在培养初期表现为相互促进矿化,培养一段时间后则表现为共稳定机制。     

日本围绕区域内生态系统推进木质生物质能源利用

日本森林资源丰富,森林总面积2505万hm2,森林覆盖率达67%。其中,人工林面积约为1020万hm2,约占森林总面积的41%;蓄积量已超过52亿m3,平均年增长量约为7000万m3。而且,一半以上的人工林林龄超过50年,已进入主伐期。日本政府希望通过扩大国产材利用,推进木质生物质能源的利用和发展,提高森林资源利用率。同时强调木质生物质发展应致力于未利用间伐材等的利用和热电联产系统的构建。     

生物质沼气工程发展现状分析

我国生物质沼气产业快速发展,但还存在产业技术研究不成体系、缺乏配套的工艺与装备、模式总结与推广力度不够、标准体系构建不完善等不足之处.针对国内外沼气工程产业和政策发展现状,阐述户用沼气、联户集中供气、规模化沼气工程等生物质沼气产业规模,分析了在居民生活用气、热电联产、净化提纯制取生物天然气等主要应用领域的趋势,研究了种养结合畜沼果(菜、茶)、沼气集中供气、气热电肥联产、生物天然气等多种商业模式,梳理了国内外沼气发电、生物天然气、政府投资等的补贴政策及实施效果,并针对核心部分厌氧发酵技术和沼气提纯技术对比了不同工艺的关键指标和优缺点,提出加强技术支撑与保障、探索多种应用模式、加快建立标准体系等建议,为我国生物质沼气工程产业化发展提供理论依据.