生态厕所中不同反应基质的对比研究

[目的]筛选适合作高效有机肥的基质。[方法]采用日本研制生产的S-15型生态厕所为实验装置,分别利用木屑与豆秆混合物、纯豆秆和纯稻壳作为反应基质处理人体排泄物,对比研究了反应基质营养元素含量变化和人体粪便的减量化过程。[结果]混合物基质和纯豆秆基质的控温比纯稻壳基质稳定,混合物基质和纯稻壳的含水率维持在40%~60%,pH值在8.0~9.0,比纯豆秆基质符合有机肥料的条件。混合物基质较其他2种基质更能有效地消除臭味,对人类排泄物的降解率高达97.7%,温度和含水率的稳定性良好,终产物中pH值8.2,N 4.3%,P 1.1%,K 2.0%,有机物总量76.2%。[结论]木屑与豆秆混合物基质的N、P、K含量丰富,是一种高效的有机肥,具有良好的推广前景。     

不同基质处理人体粪便的对比分析

[目的]为废物的无害化处理提供理论依据。[方法]采用S-15型生态厕所,大豆秸秆、大豆秸秆和木屑1∶1混合物、稻壳为反应基质处理人体粪便,对相关指标进行监测分析。[结果]大豆秸秆的有机质的降解程度更明显,从95.26%降到76.40%。混合物对人体粪便降解率为71%,稻壳的降解率为62%,大豆秸秆的降解率最高,为78%。稻壳的使用周期最长,为24周。3种基质的氮含量基本呈上升趋势,大豆秸秆处理的最终氮含量比其他2个处理的氮含量高。大豆秸秆处理的总氮磷钾含量为72.19 g/kg,混合物处理的总氮磷钾含量为54.86 g/kg,稻壳处理的总氮磷钾含量为63.16 g/kg,均高于一般堆肥质量要求。[结论]3种反应基质均可以有效地处理人体粪便。     

不同育苗材料对烤烟苗期根系形态建成影响研究

［目的］为筛选能替代常规基质的育苗材料。［方法］以云烟85为试材,以黄沙、河沙、粉碎的石粉、珍珠岩和草炭为基质,采用随机区组设计,共设7组处理,在移栽前10 d和移栽时进行测定,测定烤烟幼苗的干物质积累量以及茎高、茎围、最大叶面积、根长、根宽、根表面积等形态指标。［结果］处理④对烤烟的干物质积累的影响最大;处理⑤对茎高的影响最大;处理⑥有利于培育粗茎苗、增大叶面积;CK能使烤烟苗根系形态构成因素变化呈上升趋势,其他各处理除根宽、根表面积略有增大外,其余因素均呈下降趋势。［结论］黄沙、河沙、石粉有利于烤烟茎叶的生长发育、干物质积累,常规基质对根系生长较为有利。     

不同育苗基质对玉米幼苗素质的影响

为增加玉米生长积温,提高保苗率,以充分利用农业废弃物。根据各地育苗基质来源不同,以牛粪、草炭和稻壳灰为主要原料,按照一定比例与土壤配比,进行不同配比基质筛选。结果表明:处理2以牛粪20%、草炭30%、稻壳灰20%和土壤30%作为育苗基质,对玉米幼苗素质影响最好,其幼苗叶绿素含量和根系生长量等各项指标均好于其它基质处理,处理1和处理3之间育苗效果差别不明显,但不如对照处理。说明以农业废弃物作为育苗基质,可部分或全部代替土壤育苗,还可对农业废弃物进行循环利用。     

污泥堆肥用于观叶植物银叶菊无土栽培的研究

［目的］筛选银叶菊无土栽培的最佳基质。［方法］以污泥堆肥、蛭石和珍珠岩为原料配制银叶菊无土栽培基质,研究不同基质对银叶菊营养生长的影响。［结果］50%污泥＋50%（蛭石＋珍珠岩）基质中银叶菊冠幅、株高长势最好,60%污泥＋40%（蛭石＋珍珠岩）次之;60%污泥＋40%（蛭石＋珍珠岩）基质中银叶菊叶长、叶宽长势最好,叶片N、P含量最高,50%污泥＋50%（蛭石＋珍珠岩）次之;50%污泥＋50%（蛭石＋珍珠岩）和60%污泥＋40%（蛭石＋珍珠岩）基质中银叶菊的生物量极显著高于蛭石＋珍珠岩基质中的银叶菊。［结论］银叶菊无土栽培的适宜基质为50%污泥＋50%（蛭石＋珍珠岩）和60%污泥＋40%（蛭石＋珍珠岩）。     

生物炭型育苗基质对辣椒幼苗生长及养分含量的影响

试验研究了育苗基质添加生物炭对辣椒幼苗生长及养分含量的影响。通过对育苗基质添加生物炭后辣椒幼苗形态学指标及养分含量的测定,对辣椒幼苗株高、茎粗、叶面积、叶绿素含量、生物量、氮、磷、钾含量比值进行对比分析。结果表明:育苗基质添加生物炭能够促进辣椒幼苗的生长发育以及养分的吸收利用。与CK相比,稻杆炭处理辣椒幼苗株高、茎粗、叶绿素含量、根生物量、地上部生物量分别增长3.23%、4.24%、11.96%、2.40%、16.04%,稻壳炭处理分别增长7.74%、8.48%、23.2%、34.4%、4.52%。其中稻壳炭处理辣椒幼苗壮苗指数为0.41,显著高于稻杆炭处理和CK,且幼苗中氮、磷、钾含量均最高。因而,育苗基质添加生物炭能够促进辣椒幼苗的生长发育以及养分的吸收利用,添加稻壳炭育苗效果优于添加稻杆炭。     

应用人工湿地技术处理城镇生活污水工艺设计研究

［目的］介绍应用人工湿地技术处理500人居住的小城镇的生活污水的工艺设计。［方法］包括人工湿地的面积、基质和植物等的设计。设计中湿地的长度为34.3 m,宽为26.6 m。将页岩和粗砾石的组合填料作为湿地的基质,湿地植物为1/3芦苇和2/3茭草组合植物系统。［结果］该设计工程造价总费用为10.305万元,为传统工艺的10%-50%。［结论］与其他直接利用人工湿地去除污水的工艺相比,该设计利用厌氧池对预处理的污水进行二级处理,使较低浓度的废水流进人工湿地,最后经处理后的废水可用于农田灌溉,实现了废水的回收再利用。     

磷石膏和石膏对稻壳与油枯堆肥的影响及基质化利用评价

以稻壳为主要原料,油枯为氮源,研究调理剂（磷石膏和石膏）对稻壳堆肥发酵过程的影响,并从基质化利用的角度评价磷石膏和石膏对稻壳基质化利用的作用,探讨稻壳通过堆肥方式直接基质化利用的可能。分别添加基于有机物料干质量20%的磷石膏（T2）和石膏（T3）作为调理剂,不添加调理剂作为对照（T1）,采用好氧堆肥工艺对堆肥进程中温度、pH、EC、水溶性铵态氮（NH₄⁺-N）、水溶性硝态氮（NO₃^--N）以及堆肥产物容重、孔隙度等理化指标进行研究。结果表明：按照各处理高温期堆肥无害化的要求,磷石膏和石膏的添加能促进堆肥后期种子发芽指数（GI值）的上升,促进堆肥腐熟化进程;堆肥结束后,磷石膏和石膏显著增加了堆肥产物的容重,T2、T3处理的容重显著高于T1处理（P<0.01）,但T2、T3处理间无显著差异（P>0.05）;磷石膏的添加能极显著降低堆肥产物的pH（P<0.01）,而石膏的添加极显著增加了堆肥产物的pH（P<0.01）;磷石膏的添加显著降低堆肥产物水溶性NH₄⁺-N含量,显著增加水溶性NO₃^--N含量（P<0.01）;T2处理的容重、通气孔隙度和持水孔隙度等指标均满足《蔬菜育苗基质》（NY/T 2118—2012）标准要求。研究表明,在稻壳-油枯堆肥体系中添加20%的磷石膏和石膏,均能够促进堆肥腐熟进程,实现堆体发酵腐熟,添加20%磷石膏的发酵产物满足基质对容重、pH及孔隙度的要求,适宜作为蔬菜育苗基质。     

辐照预处理对稻壳生物炭制备的影响

为探明辐照预处理对稻壳生物炭制备的影响,以稻壳为材料,设置0、200、400、600、800、1 000 kGy辐照剂量,辐照处理后粉碎过40目筛,然后称取一定量的稻壳粉末置于真空气氛炉600℃烧制生物炭。结果表明:辐照预处理能降低稻壳的粉碎能耗,一定程度上增加稻壳生物炭产率、减少灰分含量。当辐照剂量为1 000 kGy时,粉碎能耗降为0.585 9 kW·h,与对照组相比下降27.26%;生物炭产率上升14.40%,生物炭灰分下降8.24%;并且一定的辐照范围能促进稻壳生物炭微孔的均匀形成,促进弱芳香化合物的形成。     

不同稻壳基质对马铃薯微型薯产量及产量性状的影响

为了充分利用水稻产区较为丰富的稻壳资源,筛选出一种资源丰富、成本低、效果好的微型薯生产培养基质。采用单因素随机区组设计,设置4种基质处理,即稻壳,稻壳(发酵),稻壳+蛭石(1∶1)和蛭石,研究不同基质对马铃薯微型薯成活率、结薯数、产量、单粒薯重、单株结薯数和单株薯重的影响。结果表明,成活率最好的基质是稻壳+蛭石(1∶1)处理,成活率达到62.00%,但各基质处理对成活率没有显著影响。结薯数和单位面积产量均以稻壳+蛭石(1∶1)处理最高,分别达到7.77万个·(667 m²)^-1和135.90 kg·(667 m²)^-1,显著高于对照蛭石(CK)处理。单粒薯重、单株结薯数和单株薯重表现最好的处理分别为稻壳+蛭石(1∶1)、稻壳(发酵)和稻壳(发酵)处理,但各基质处理间差异不显著。说明稻壳+蛭石(1∶1)的处理更适合作为马铃薯微型薯培养基质在实际生产中应用。     

改性稻壳去除低浓度氨氮的研究

[目的]研究改性稻壳去除废水中低浓度氨氮。[方法]采用单因素试验确定制备改性稻壳吸附剂的条件,得出该吸附剂对氨氮处理的最佳条件。[结果]以10.0%H2O2作为改性剂,温度100℃、时间30min为稻壳改性的最佳条件;吸附时间120min,吸附温度23℃,pH值8.6,稻壳与水的质量体积比3.0g/30ml时的吸附效果好;同时,改性后的稻壳结构和化学键都发生了变化。[结论]改性稻壳可作为一种低浓度氨氮废水的吸附处理剂,具有一定的利用价值。     

微波辐射稻壳灰制纳米SiO_2

[目的]研究稻壳灰制备纳米SiO2的方法,为稻壳灰综合利用提供参考。[方法]在微波辐射条件下,采用稻壳灰为原料制备出硅酸钠。而后,又以这种硅酸钠为原料,用化学沉淀法制备出纳米SiO2。[结果]研究了焙烧温度、表面活性剂的用量及溶液pH值对纳米SiO2粒径的影响。硅酸的聚合速度与溶液的pH值有很大关系,而聚合速度直接影响到硅酸的分子量,进而影响SiO2的粒径,溶液pH值在5~6最好;焙烧温度对SiO2的粒径及形貌有较大影响,温度高了,团聚多,形貌不好;表面活性剂的用量需达到一定值才可防止粒子团聚。结果表明：在PEG添加量为≥0.15 g时,经过600℃焙烧后,可制备近似球形的纳米SiO2。[结论]利用微波辐射提取稻壳灰中的SiO2,通过化学沉淀法可制备近似球形的纳米SiO2。该方法操作简单,易于工业化,有利于稻谷壳灰的综合利用。     

水不溶性稻壳热解油的萃取及组分分析

[目的]研究水不溶性稻壳热解油的组分。[方法]将稻壳热解油和去离子水以1∶2（体积比）混合后超声萃取并离心得20.0%（质量比）的水不溶性稻壳热解油,依次以石油醚、二硫化碳、四氯化碳和氯仿为溶剂对其进行了连续萃取,并对所得组分进行了GC/MS分析。[结果]萃取物F1、F2、F3、F4和残渣所占比例分别为5.3%、7.8%、15.9%、37.0%和34.0%,水不溶性稻壳热解油以大极性组分为主;从中共检测到68种化合物。[结论]由于生物油中高含氧量的特点,推测水不溶性稻壳热解油中大极性组分为高含氧的大分子化合物,有望将之开发成生物油树脂、高分子材料等高附加值产品。     

高效纤维素降解菌康宁木霉固态发酵配方优化的研究

[目的]研究康宁木霉的最优发酵配方。[方法]以活菌数和纤维素酶活性为指标,通过单因素试验和正交试验筛选康宁木霉最优化的固态发酵培养料配方。[结果]考虑经济因素,最终确定最优化培养料配方为麸皮30 g、草粉30 g、稻壳30 g、玉米面0 g、豆粕1 g、料水比1.0∶0.7:接种量为1%。[结论]该配方适合在秸秆发酵剂生产中推广应用。     

农业废弃物为碳源去除硝酸盐氮研究

[目的]探讨以农业废弃物为碳源去除硝酸盐氮的效果。[方法]以棉秆、玉米秆、玉米芯和稻壳为碳源,采用静态和动态试验,研究不同碳源的COD释放情况和脱氮效果。[结果]静态试验中,玉米芯和玉米秆的COD释放速率比稻壳和棉秆的高,棉秆和稻壳pH的变化较小,玉米秆和玉米芯的pH先降后略有升高,最高趋于稳定。动态试验中,随着停留时间(241、26、h)的缩短,硝酸盐氮的浓度均逐渐升高,玉米秆和玉米芯中硝酸盐氮的去除率依然在70%以上,而棉秆和稻壳则下降比较明显;出水COD浓度随停留时间的缩短在减小,玉米秆和玉米芯的出水COD浓度均在100 mg/L以上,出水浓度偏高,反硝化所需要的碳源则过剩。[结论]该研究为开发新的脱氮效率较高的碳源物质提供参考依据。     

利用稻壳灰水热合成A型沸石的工艺研究

[目的]得出稻壳灰合成A型沸石的最佳条件。[方法]利用水热法对稻壳灰合成A型沸石的反应温度、碱浓度、反应物硅铝比和反应时间进行研究。[结果]在水热温度100℃,NaOH浓度为2 mol/L,原料硅铝比为1.0～2.0,反应时间为4～6 h的条件下,可以得到结晶度较高的A型沸石。[结论]该方法工艺简单经济,为生物质灰的利用提供了一种思路,有利于实现完整的生物质能源利用系统,形成可持续发展。     

海南野生蕉组培苗栽培基质配方筛选

[目的]筛选适合海南野生蕉组培苗培养的栽培基质。[方法]以海南野生蕉吸芽茎尖组培苗为材料,以普通红泥土壤为对照,分别采用椰糠、木屑、珍珠岩、河沙配成14组不同的基质,测定各基质中香蕉组培苗的叶片数量变化、新叶展开宽度变化、假茎高度变化和粗度变化4个生长指标。[结果]最适合海南野生蕉吸芽茎尖组培苗生长的基质为木屑∶河沙=1∶1(V/V)的基质,其次为木屑∶珍珠岩=1∶2(V/V)的基质及椰糠∶珍珠岩比例=1∶2(V/V)的基质。[结论]该研究为香蕉野生种质资源的保护提供了科学基础。     

稻壳木醋液化学成分气相色谱质谱分析

[目的]研究稻壳木醋液有机化合物组成。[方法]利用气相色谱-质谱联用(GC-MS)技术对稻壳木醋液化学成分进行分离鉴定,色谱峰面积归一化法测定其相对含量。[结果]从稻壳木醋液中分离出131种组分,鉴定出97种化合物,包括甲醇(6.68%)、1-羟基-2-丁酮(2.28%)、乙酸(26.72%)、丁酸酐(2.56%)、1-羟基-2-丙酮(10.11%)、糠醇(2.54%)、环丙基甲醇(3.89%)、苯酚(2.20%)、邻苯二酚(2.94%)等。[结论]研究结果为稻壳资源的深度综合利用提供了参考。