废液添加量对麦草废渣颗粒燃料成型及性能的影响

为了提高麦草制浆过程废弃物的资源化利用价值,采用液压压缩成型方法将备料工段麦草废渣和生物机械制浆废液混合处理后放入模具在室温、成型压力为10 MPa和保压时间3 min条件下制备成直径为13 mm的麦草废渣颗粒燃料,并在密封袋中进行平衡.探究了废液添加量(麦草废渣和废液混配质量比)分别在1:1、1:5、1:10、1:1...     

几种主要CO2施肥肥源性能的比较与评价

在空闲拱棚和黄瓜日光温室内，分别研究了化学反应法(H₂SO₄+NH₄HCO₃）、煤球燃烧法和颗粒CO₂气肥3种肥源的性能，并与液体CO₂进行成本比较，结果表明：化学反应法产气迅速，设备折旧成本较低；煤球燃烧法产气速度中等，原料成本最低；颗粒CO₂气肥产气速度较慢且不易调控，原料成本最高。考虑化学反应产物的再利用因素，化学反应法、煤球燃烧法和液体CO₂ 3种肥源总成本接近，但从生态、节能、成本和效果等方面综合评价，煤球燃烧法原料丰富、成本低廉，较符合我国目前的设施、经济、资源和技术条件。     

柴油机代用燃料——生物柴油的试验研究

本文阐述了笔者从1985年初开始利用棉籽油作原料,加入适量催化剂,经过酯化反应、清洗过程,生产出性能与0^#柴油相当的代用燃料——生物柴油的试验研究工作。它的生产工艺简便,易于掌握,技术可行,能否大量生产取决于资源及经济可行性条件。经分析,目前直接采用食用油做原料制造柴油代用品经济上不合算,但通过产品综合利用开发,可降低成本,潜力很大。液体燃料的代用具有广阔前景。     

莲子淀粉品质对莲子汁流变特性和保质期影响的研究

淀粉品质是影响淀粉类食品品质的主要因素,优选低含量直链淀粉的莲子为原料是确保莲子产品品质的关键。本研究收集了中国具有代表性的22个野生及栽培莲子品种,并测定各品种直链淀粉含量(AC),按AC梯度从中选择7个莲子品种为原料分别制作莲子汁,研究莲子汁的流变特性和贮存过程中淀粉返生所致的流变性质变化,利用逐步回归法,建立莲子汁返生沉淀量与直链淀粉含量、贮存时间之间的数学模型。结果表明：莲子直链淀粉含量品种间差异较大,莲子汁为假塑性流体,淀粉在返生过程中黏度呈下降趋势,直链淀粉含量越高,黏度在贮存初期下降越快。莲子汁返生沉淀量与直链淀粉含量、贮存时间之间的数学模型为：Y=0.5107exp(0.020T-7.562×10^-5T²+9.955×10^-8T³+0.05C-0.001C²),该模型为莲子汁保质期预测和莲子优质育种目标提供理论依据,同时对淀粉质食品深加工开发也具有重要的参考价值。     

粗颗粒土壤坡面侵蚀泥沙颗粒特征

为揭示粗颗粒土壤坡面侵蚀机理,采用湖北通城县、江西赣县、福建长汀县、广东五华县4个样地的4种粗颗粒土壤（分别定义为TCA、GXA、CTA、WHA）进行室内模拟降雨试验,研究粗颗粒土壤坡面侵蚀过程及侵蚀泥沙颗粒组成的变化规律。结果表明：（1）4种土壤的地表径流随着降雨时间的增长呈现出先增加后递减并趋于稳定的规律;（2）4种土壤的侵蚀特征存在差异,土壤侵蚀速率表现为WHA>TCA>GXA>CTA;（3）4种土壤的侵蚀泥沙中颗粒分布百分比大小均为砂粒>黏粒>粉粒>砾石。不同土壤侵蚀泥沙富集率表现出明显差异;（4）水流功率与土壤侵蚀速率的相关性显著,用幂函数可以准确描述其关系。在表达式中引入土壤黏粒含量、砾石含量后模型更加可靠（D_r=0.001ω^1.163C_l^-4.069,R²=0.82;D_r=0.003ω^1.149G_r^-1.934,R²=0.84）,提高了模型预测土壤侵蚀速率的精度,在实际应用中具有更广的适应范围与现实价值。     

小麦秸秆生物质炭的结构特征及其对Cr(VI)的吸附性能研究

以小麦秸秆为原料,在300℃和500℃下制备生物质炭（WS300和WS500）,对其性质进行表征,并研究其对Cr （VI）的吸附特性。结果表明随制备温度升高,生物质炭的C含量升高,缩合度增强,极性和亲水性减弱。WS500有更大的比表面积和孔容。Cr （VI）主要以HCrO₄^-和Cr₂O₇^2-的形态吸附在生物质炭表面。WS500有更为丰富的羟基、羧基、酯基等官能团,可与Cr （VI）发生络合、氧化还原等作用。Cr （VI）的吸附等温线更适合用Langmuir模型拟合,说明吸附主要是单分子层吸附。Cr （VI）在WS500上的吸附容量高于WS300。     

秸秆制作成型燃料的试验研究

秸秆经热压成型,密度可达到1.2～1.4g/cm³;燃烧性能优于木材近似中质烟煤,其燃烧效率比散烧提高一倍左右,是一种便于运输、贮存的高品位能源,本文对秸秆成型的机理进行了初步探讨,提出了螺旋挤压成型过程中原料压力变化的力学模型。对成型块的燃烧特性参数进行了测试分析。     

两种生物质炭对酸性紫色土腐殖质组成的影响

生物质炭的性状与原料中木质纤维含量密切相关,为探明不同原料生物质炭对土壤腐殖质组成的影响,选取玉米秸秆和紫茎泽兰分别作为纤维类和木质类原材料制备生物质炭,向酸性紫色土分别添加5%玉米秸秆生物质炭（MB）和5%紫茎泽兰生物质炭（EB）,测定90 d室内培养期间土壤胡敏酸（HA）、富里酸（FA）、胡敏素（HM）含量以及HA光学性质和元素组成变化。结果表明：MB和EB的比表面积分别为2.32 m²·g^-1和0.72 m²·g^-1,总孔体积分别为42.71 mm³·g^-1和12.59 mm³·g^-1,碳与氢元素摩尔比（C/H）分别为1.91和1.46,氧、硫之和与碳元素摩尔比[（O+S）/C]分别为0.09和0.16,玉米秸秆生物质炭的吸附能力更强、有机质成分的缩合度更大且氧化度更小。与对照（不添加生物质炭,CK）相比,培养结束后,施入生物质炭的土壤HA、FA和HM含量分别显著增加（P<0.05）65.59%~102.82%、85.87%~118.54%和137.25%~161.23%,MB处理对这3种腐殖质含量的增加效应较EB处理更明显。培养结束时添加生物质炭的土壤HA/土壤有机碳（SOC）降低13.53%~27.06%,FA/SOC降低6.81%~18.03%,其中EB处理的降低效应达显著水平;HM/SOC则增加4.58%~11.40%,其中MB处理的增加效应达显著水平。添加生物质炭的土壤HA色调系数（ΔlgK）增加2.40%~5.60%,HA的缩合度（C/H）降低3.51%~11.81%,（O+S）/C增加1.51%~8.74%。总体来看,施入生物质炭均能相对增加腐殖质各组分含量,降低C/H,提高HA的氧化度[（O+S）/C],且纤维类原料（玉米秸秆）生物质炭的效果更明显。纤维类原料（玉米秸秆）生物质炭显著提高了稳定性较高的土壤胡敏素碳比例（HM/SOC）,但降低了土壤HA的稳定性[HA的C/H降低,（O+S）/C增加];木质类原料（紫茎泽兰）生物质炭显著降低土壤胡敏酸碳比例（HA/SOC）和富里酸碳比例（FA/SOC）,对HM/SOC增加效益不显著,反之提高了土壤易分解有机碳比例。     

麦草的热失重特性及动力学

该文利用热失重分析法对麦草的热失重特性及动力学进行研究,探讨不同的升温速率和镍系催化剂对麦草热失重的影响,结果表明在220.6～391.2℃范围内麦草的失重量不受升温速率的影响,但要获得相同的失重率,对应的温度随升温速率的提高而增加。温度超过391.2℃以后,升温速率等于或超过20℃/min时,麦草的热失重规律基本不受升温速率影响;而麦草在10℃/min的速率升温下热解,热失重量最大。镍系催化剂对麦草热失重无明显影响;利用Kissinger法和Ozawa法分别计算出麦草未加催化剂和添加0.5%系催化剂的热失重动力学参数;其表观活化能分别为93.92、 119.80 kJ/mol和99.14和123.70 kJ/mol,频率因子ln A分别17.82、23.02 min和19.30、24.03 min^-1。     

离子界面反应对土壤孔隙状况的影响机制

[目的] 分析不同价态离子对土壤颗粒表面电荷性质、颗粒间净作用力的变化规律,阐明离子界面颗粒的相互作用对孔隙状况的影响机制。[方法] 利用工业CT扫描技术,对不同价态离子条件下的土壤孔隙状况进行测定,并分析了其形成的土壤孔隙特征差异。[结果] ①Mg²⁺体系下土体中孔隙数量远大于Na⁺体系孔隙数量,为其1.43倍,其中,＞1 mm孔隙数量分别占1.43%,1.06%。②Mg²⁺,Na⁺体系土体中＞1 mm土壤孔隙体积占所有孔隙体积比例分别为50.4%,40.2%;而且,Mg²⁺体系下土体中＞1 mm土壤孔隙体积是Na⁺体系的1.42倍,Na⁺,Mg²⁺体系土体中土壤孔隙度分别为2.06%,2.35%。③随着Na⁺,Mg²⁺浓度升高,紫色土的表面电位分别从-391.7 mV降至-96.7 mV,从-167.3 mV降至-67.0 mV。在相同浓度下,紫色土表面电位(绝对值)表现为Na⁺大于Mg²⁺。④随着Na⁺,Mg²⁺浓度的升高,土壤颗粒间净作用力呈减小规律,在同一浓度下,Mg²⁺体系下紫色土颗粒间静电斥力小于Na⁺体系,同时,在Na⁺,Mg²⁺体系下,紫色土胶体颗粒间表现为净引力的临界浓度值分别为0.1 mol/L,0.005 mol/L。[结论] Na⁺,Mg²⁺通过改变紫色土颗粒表面电荷性质,进而引起土壤颗粒间相互作用力发生变化,最终影响土壤的孔隙状况。     

香菇菌棒灭菌乏汽余热回收供热系统性能分析

香菇菌棒工业化生产灭菌工艺中余热外排浪费严重,同时造成了热污染和乏汽冷凝水无序飘洒等问题.为解决该问题,对灭菌工艺的乏汽和冷凝水进行了余热回收利用系统设计与实际应用,并对工程实测数据进行了分析.研究结果表明,供暖季余热用于香菇菌棒培养棚和厂区办公楼、宿舍楼等建筑的供暖,供水温度范围36～48℃,每日供热量在8～18 G...     

北方典型农村生活垃圾分类模式初探——以曲周县王庄村为例

以华北平原上的曲周县王庄村为研究对象,在对村民进行环境意识调查的基础上详细分析了生活垃圾组成及农业活动旺季垃圾的变化趋势,并对生活垃圾分类进行了典型示范。结果表明,村民对垃圾污染问题较为关注,并希望能回收利用,但主动改善性不强;王庄村生活垃圾成分较为简单,主要可分为有机垃圾、无机垃圾、塑料垃圾及有害垃圾4大类,产生量为有机垃圾〉无机垃圾〉有害垃圾〉塑料垃圾,其中有机垃圾占主要部分,达到56.76%;农户种植生产活动对有机垃圾和有害垃圾的产生有显著影响,无机垃圾产生量则主要与农户的燃料结构变化有关。通过对垃圾分类试验的效果进行分析得出,北方以种植业为主的农村地区适宜采取以村为单位的垃圾分类收集方法,并实施村委会-保洁员-农户三方的监督机制和适当奖惩措施,垃圾处理方式开始宜采取卫生填埋兼以废品回收的无害化模式,并逐渐过渡到分类利用的资源化模式。     

通风量对蔬菜和花卉废弃物混合堆肥的影响

试验在2 m³的静态好氧堆肥中试装置中进行,以蔬菜和花卉废弃物为原料,采用0.005,0.0075和0.01 m³/(kgVS·h) 3个水平的通风量,分析了不同通风量对堆肥过程中堆体温度、有机质含量、含水率、pH值、体积等指标随时间的变化特征。通风量为0.01 m³/(kgVS·h)条件下,堆肥降解蔬菜和花卉废弃物的效果最好,其中又以堆温80℃以上的“超高温”条件下为最佳;堆体含水率均呈下降趋势,堆肥后期堆体温度和水分下降较快,不利于有机质的降解;堆体体积在堆肥初期快速下降,5 d后基本保持稳定。3个水平的通风条件下,堆体pH值、含水率变化的趋势一致,相互之间的差别不明显。     

黄陵煤矿采煤中弃矸流失及其防护工程设计

黄陵煤矿在建设和采煤期间大量排弃矸石,渣和破坏森林植被,将可能产生严重的水土流失,根据设计暴雨洪水分析,设计了两座拦矸坝和两座拦矸堰及其它防护设施,以控制弃矸流失,保护矿区生态环境。     

采用厌氧分步固体反应器系统进行蔬菜废弃物厌氧分解

最近获得专利的厌氧分步固体反应系统(美国专利号6342378B1)是一种新型的用于将固体废弃物转化为沼气以获取生物能源的新技术。此技术已被用以转化多种固体废弃物的科学研究,其中包括作物秸秆、动物粪便、食品废弃物和城市固体废弃物。研究结果证明,此技术不仅先进可行,而且操作简单。根据此技术,一种大型的用于将废弃物转化为能源的厌氧分步固体反映系统已经在美国开发出来。该文主要介绍此技术用于大蒜废弃物转化的研究结果     

厨余垃圾、绿化废弃物和茶叶渣中试共堆肥系统效果评估

为解决厨余垃圾等有机废弃物处理难的问题，该研究以厨余垃圾、绿化废弃物和茶叶渣为主要原料，通过控制通风方式和菌种类型在堆肥成套设备内开展中试好氧堆肥，选取温度、含水率、碳氮比（C/N）、总养分、有机质含量、种子发芽指数和卫生学特性等指标评估共堆肥系统的技术可行性和经济可行性。结果表明：选择间歇式通风方式并按质量分数1‰投加复配菌剂，堆肥在65 ℃以上高温持续7 d；经10 d发酵，物料含水率和C/N分别从63.5%和31.5降至30.1%和9.6；堆肥产物的总养分（9.8%，质量分数，下同）和有机质含量（43%）均远高于NY/T 525-2021农业行业标准（总养分≥4%，有机质含量≥30%）；堆肥产物腐熟度和卫生学特性状况良好，种子发芽指数达88.3%，粪大肠菌群数<3 个/g，产物中未发现蛔虫卵。该共堆肥系统的废物平均处置成本低至（248.67±19.89）元/t。研究结果可为实现厨余垃圾、绿化废弃物和茶叶渣的低成本、规模化处理，有效解决厨余等有机废弃物环境污染问题提供参考依据。     

Co-incorporation of biodegradable wastes with crop residues to reduce nitrate pollution of groundwater and decrease waste disposal to landfill

Return of high nitrogen (N) content crop residues to soil, particularly in autumn, can result in environmental pollution resulting from gaseous and leaching losses of N. The EU Landfill Directive will require significant reductions in the amounts of biodegradable materials going to landfill. A field experiment was set up to examine the potential of using biodegradable waste materials to manipulate losses of N from high N crop residues in the soil. Leafy residues of sugar beet were co‐incorporated into soil with materials of varying C:N ratios, including molasses, compactor waste, paper waste, green waste compost and cereal straw. The amendment materials were each incorporated to provide approximately 3.7 t C per hectare. The most effective material for reducing nitrous oxide (N₂O) production and leaching loss of NO₃^? was compactor waste, which is the final product from the recycling of cardboard. Adding molasses increased N₂O and NO₃^? leaching losses. Six months following incorporation of residues, the double rate application of compactor waste decreased soil mineral N by 36 kg N per hectare, and the molasses increased soil mineral N by 47 kg N per hectare. Compactor waste reduced spring barley grain yield by 73% in the first of years following incorporation, with smaller losses at the second harvest. At the first harvest, molasses and paper waste increased yields of spring barley by 20 and 10% compared with sugar beet residues alone, and the enhanced yield persisted to the second harvest. The amounts of soil mineral N in the spring and subsequent yields of a first cereal crop were significantly correlated to the lignin and cellulose contents of the amendment materials. Yield was reduced by 0.3–0.4 t/ha for every 100 mg/g increase in cellulose or lignin content. In a second year, cereal yield was still reduced and related to the cellulose content of the amendment materials but with one quarter of the effect. Additional fertilizer applied to this second crop did not relieve this effect. Although amendment materials were promising as tools to reduce N losses, further work is needed to reduce the negative effects on subsequent crops which was not removed by applying 60 kg/ha of fertilizer N.     

法国梧桐叶片炭和枝条炭对水中Pb2+的吸附特性影响

以法国梧桐叶片和枝条为原料在500℃下通过限氧裂解法制成生物质炭,进而采用批量吸附法探究了不同溶液初始pH、吸附时间、溶液初始Pb~(2+)浓度对生物质炭吸附效果的影响,并通过拟合吸附动力学曲线和吸附等温线方法初步研究吸附机理。结果表明,与法国梧桐枝条炭相比,叶片炭矿质元素组成相对较为复杂,官能团种类较丰富。2种生物质炭均在吸附时间为24 h时、初始pH为5时达到最大吸附量,叶片炭的最大吸附量比法国梧桐枝条炭高25.6%。2种生物质炭的动力学吸附过程均符合准二级动力学方程,表明吸附速率主要受化学因素控制;2种生物质炭的吸附等温线更符合Langmuir模型,吸附以单分子层为主,也存在层间扩散的多分子层吸附。综上所述,2种生物质炭均能较好地吸附水溶液中的Pb~(2+),叶片炭的吸附效果比枝条炭更明显,在实际生产中可以将法国梧桐修剪枝和落叶炭化后用于铅污染水体修复。     

Impact of spent coffee grounds as organic amendment on soil fertility and lettuce growth in two Mediterranean agricultural soils

The use of spent coffee grounds (SCG) as organic amendment is a triple solution: a reuse of this bio-residue (6 millions of tons per year), an increase in soil organic carbon (SCG contain 82% of carbohydrates and 13% of proteins) and a decrease in CO₂ emissions into the atmosphere. Thus, we investigate the effect of SCG on soil and plants in an in vitro assay. The variables considered were SCG dose (2.5 and 10%), two agricultural soils (Calcisol and Luvisol), and four cultivation times (15, 30, 45 and 60 days). The chemical and physicochemical soil properties, SEM images and growth parameters were analyzed. The highest dose of SCG increased organic carbon, total N and available K and P by 286%, 188%, 45%, and 9%, respectively, while decreasing lettuce growth by 233% compared to control. The SEM study revealed that SCG particles are incorporated into soil aggregates and microorganisms grow over them, which is also corroborated by a 10-times increase of soil respiration rate. The behavior of both soils differs for some SCG effects. In conclusion, SCG have a great potential to increase soil fertility and further investigations are needed in order to improve the use of SCG as amendment.     

菌、热及菌热联合对垃圾堆肥腐熟的比较分析

为研究菌剂、余热及其联合作用对堆肥腐熟度的影响,采用强制通风静态堆肥系统,以现有堆肥工艺为对照（CK）,比较研究了添加菌剂（T1）、余热利用（T2）、添加菌剂并利用余热（T3）3种工艺垃圾对堆肥过程中腐熟度的影响。结果表明：从温度、pH、电导率（EC）、腐植酸光学特性（E4/E6）、水溶性碳（WSC）、固相C/N和发芽率指数（GI）来看,4个处理均达到腐熟;添加菌剂（T1）对EC、E4/E6、WSC、C/N和GI有显著影响;除E4/E6、WSC和C/N外,循环热风（T2）对其余腐熟度指标有显著影响,菌剂和余热的联合作用可显著提高堆肥的腐熟度,且二者对堆肥腐熟度的影响是一种协同作用。