秸秆纤维制取机配套强制喂料装置的优化设计及试验

为辅助秸秆纤维制取机高效制取秸秆粗纤维,解决喂料过程中因人工劳动强度大、喂料不连续造成粗纤维加工质量下降等问题,设计竖直向下螺旋强制喂料装置。在喂料装置结构及工作原理分析基础上,以秸秆长度、螺旋轴转速和秸秆含水率为试验因素,以输送量为评价指标,采用3因素5水平二次正交旋转中心组合方法实施试验。结果表明,(1)各因素对大豆秸秆输送量贡献率主次关系为:秸秆长度、螺旋轴转速、秸秆含水率;(2)当参数组合为秸秆长度60~120 mm、螺旋轴转速160 r·min-1、秸秆含水率78%~90%时,满足纤维制取机1 000 kg·h~(-1)喂入量要求。研究为D200型桔杆纤维制取机高效生产优质纤维奠定基础。     

挤压膨化对玉米秸秆中粗纤维含量的影响

通过五因素五水平正交旋转组合试验,研究了挤压膨化系统参数(套筒温度、螺杆转速、螺杆末端至模板内表面的距离、模孔间隙和物料含水率)对挤压膨化后的玉米秸秆粗纤维含量的影响规律。结果表明,挤压系统参数对粗纤维含量都有不同程度的影响,其中螺杆转速和物料的含水率对粗纤维的影响显著。通过分析得出粗纤维含量在25%～28%的综合工艺措施:模孔间隙!为4 mm、δ段长度为12 mm、套筒温度为140℃、螺杆转速为65r.min-1、含水率为32%,为生产中应用膨化秸秆做饲料提供参考。     

挤压膨化过程中大米淀粉糊化程度研究

用单螺挤压膨化机对大米进行挤压膨化;将模孔直径固定为Φ12mm,选择挤压机δ段长度、模孔长度、模头温度、螺杆转速、物料含水率5个因素作为挤压工艺参数的研究对象;采用“五因素五水平”进行二次正交旋转组合试验设计,研究了挤压膨化过程中挤压膨化系统参数对大米淀粉糊化程度的影响规律,并建立了有关的数学模型进行分析。     

玉米胚原油挤压膨化工艺的优化

螺杆是挤压机的重要组成部分。以挤压机螺杆构型参数阻流环直径、轴头间隙长度、螺杆转速、螺纹升角为试验因素,以浸提玉米胚原油的碘值为考察指标,研究挤压参数对碘值的影响。通过四因素五水平二次正交旋转组合法设计试验,利用SAS9.1软件对试验数据进行响应面分析,得到最佳挤压膨化工艺参数为阻流环直径92 mm、轴头间隙长度16 mm、螺纹升角为7°06′、螺杆转速为180 r/min,在最优参数下碘值为78.56 g/100 g。     

揉碎玉米秸秆螺旋输送装置参数试验优化

针对农业纤维物料螺旋输送装置输送功耗大、效率低的问题,以比能产量和功耗为输送性能的评价指标,采用Box-Behnken响应面试验方法进行试验,建立各指标与因素间的回归数学模型,并以比能产量最大,功耗最小为优化目标,对影响螺旋输送性能的结构与工作参数进行优化。结果表明,当螺距为300～355mm,螺旋轴转速100～140r/min、喂入量30～70kg/min时,螺旋输送装置能满足较高效率较低能耗输送要求;各因素对比能产量影响的主次顺序为:喂入量、螺距、螺旋轴转速;影响功耗的主次顺序为:喂入量、螺旋轴转速、螺距;螺旋输送装置优化参数组合为:螺距325mm,螺旋轴转速100r/min,喂入量30kg/min。优化后螺旋输送装置的比能产量为0.084 6kg/W,较优化前提高了4.96%,功耗为439.781W,较优化前降低了2.44%。     

螺旋挤压加工秸秆颗粒饲料的试验研究

利用单螺杆挤压机对粉碎后的秸秆物料进行加工试验。通过单因素试验 ,找出秸秆含水率、粉碎粒度、螺杆螺距、螺杆头部与喷孔间隙对试验指标的影响。通过通用旋转组合试验 ,找出各影响因素及各因素间的交互作用对性能指标的影响规律 ,建立了数学模型 ,并对试验结果进行了分析     

生物炭挤压成型机的设计与试验

利用螺旋挤压成型原理,设计一种农作物秸秆生物炭挤压成型机。通过对螺旋喂料器、螺杆、成型出口等关键部件的分析计算,确定螺旋喂料器、螺杆、保型筒等关键部件和机构的运动参数和结构参数,并试制样机。以农作物秸秆生物炭为试验材料,以不同螺杆类型、不同含水率和粘结剂添加量为试验因素,采用抗压强度和抗跌碎性为评价指标,设计正交试验,对该挤压成型机性能进行试验。结果表明,当采用等距不等深螺杆、粘结剂添加量为25%左右、含水率为35%左右时,样机的生产率为215kg/h,成型样品的密度为1.06g/cm~3,抗压强度为0.16 MPa,抗跌碎性为98.23%,各项指标满足生物炭成型标准或设计要求。     

生物炭挤压成型机的设计与试验

利用螺旋挤压成型原理,设计一种农作物秸秆生物炭挤压成型机。通过对螺旋喂料器、螺杆、成型出口等关键部件的分析计算,确定螺旋喂料器、螺杆、保型筒等关键部件和机构的运动参数和结构参数,并试制样机。以农作物秸秆生物炭为试验材料,以不同螺杆类型、不同含水率和粘结剂添加量为试验因素,采用抗压强度和抗跌碎性为评价指标,设计正交试验,对该挤压成型机性能进行试验。结果表明,当采用等距不等深螺杆、粘结剂添加量为25%左右、含水率为35%左右时,样机的生产率为215 kg/h,成型样品的密度为1.06 g/cm3,抗压强度为0.16 MPa,抗跌碎性为98.23%,各项指标满足生物炭成型标准或设计要求。     

挤压膨化脱皮菜籽制油粕的水溶性蛋白质变化规律试验

通过实验室试验,研究了挤压参数(模板间距△*、套筒温度T、螺杆转速n、模孔长度L、模孔孔径Φ)对挤压膨化脱皮菜籽制油菜籽粕可溶性蛋白的影响规律,并建立了回归模型。     

系统参数对双螺杆挤压机生产率及度电产量的影响

文章利用双螺杆挤压膨化机对大豆进行浸油前预处理,在获得较优的粕残油率基础上,为提高其生产率降低能耗,应用二次正交旋转组合试验设计方法找出系统参数(模孔直径、物料水分、螺杆转速、套筒温度)对机械生产性能(生产率、度电产量)的影响规律。结果表明,模孔直径26mm、物料水分18%、螺杆转速160r·min-1、套筒温度120℃的组合时,生产率最优;模孔直径26mm、物料水分18%、螺杆转速160r·min-1、套筒温度60℃的组合时,度电产量达到最佳。     

中国农作物秸秆产量及综合利用现状分析

为准确分析中国农作物秸秆产量及其综合利用现状,采取国家统计局发布的全国31个省(自治区、直辖市)谷物、豆类、薯类和棉花等作物产量,结合作物秸秆系数,对2009—2018年全国主要农作物秸秆产量进行测算。结果表明:2009—2018年中国秸秆产量增加12 672.54万t,年增长率为2.01%,其中玉米秸秆贡献最大;2018年中国秸秆产量分布总体呈现东部和北部省(自治区、直辖市)高、西部和南部省(自治区、直辖市)低的特点;其中,河南省、山东省、黑龙江省、广西壮族自治区、江苏省和安徽省的产量高,北京市、上海市、天津市、浙江省、海南省、西藏自治区、青海省和宁夏回族自治区的产量低;中国耕地秸秆单产总体呈三级阶梯状分布,高产量地区集中在第三阶梯。综上所述,中国农作物秸秆产量巨大,需加大研发秸秆"五化"(秸秆肥料化、秸秆饲料化、秸秆能源化、秸秆基料化和秸秆原料化)利用核心关键技术,以提高综合利用效率。     

秸秆综合利用研究动态及展望

秸秆是世界上最丰富的可再生资源,其高效利用为维护社会的可持续发展提供了现实可行的方案。该文综述了秸秆生物质能源、秸秆还田、秸秆饲料、秸秆基质、秸秆化学品相关的新近报道,主要侧重于秸秆生物质能源领域,概括了秸秆生产沼气、秸秆发电、秸秆生产燃料乙醇、固体燃料的应用现状。最后对秸秆综合利用的未来发展前景进行了展望。     

秸秆厌氧发酵条件优化的研究

采用批式厌氧消化技术和排水集气法,以沼液为启动菌源,在室内分别模拟中温条件下(35℃)不同长度和不同接种量的麦秆和玉米秆产气量、甲烷含量和二氧化碳含量。结果显示,麦秸秆在长度<0.5cm、接种量为10%时产气量和产气质量达到最优;玉米秸秆在长度为0.5～1cm时产气量和产气质量达到最优效果。     

The Effects of Three Mineral Nitrogen Sources and Zinc on Maize and Wheat Straw Decomposition and Soil Organic Carbon

The incorporation of straw in cultivated ifelds can potentially improve soil quality and crop yield. However, the presence of recalcitrant carbon compounds in straw slow its decomposition rate. The objective of this study was to determine the effects of different nitrogen sources, with and without the application of zinc, on straw decomposition and soil quality. Soils were treated with three different nitrogen sources, with and without zinc： urea （CO（NH2）2）, ammonium sulfate （（NH4）2SO4）, and ammonium chloride （NH4Cl）. The combined treatments were as follows：maize （M） and wheat （W） straw incorporated into urea-, ammonium sulfate-, or ammonium chloride-treated soil （U, S, and C, respectively） with and without zinc （Z） （MU, MUZ, WU, WUZ;MS, MSZ, WS, WSZ;MC, MCZ, WC, WCZ, respectively）;straw with zinc only （MZ, WZ）;straw with untreated soil （MS, WS）;and soil-only or control conditions （NT）. The experiment consisted of 17 treatments with four replications. Each pot contained 150 g soil and 1.125 g straw, had a moisture content of 80%of the ifeld capacity, and was incubated for 53 days at 25°C. The rates of CO2-C emission, cumulative CO2-C evolution, total CO2 production in the soils of different treatments were measured to infer decomposition rates. The total organic carbon （TOC）, labile organic carbon （LOC）, and soil microbial biomass in the soils of different treatments were measured to infer soil quality. All results were signiifcantly different （P〈0.05） with the exception of the labile organic carbon （LOC）. The maize and wheat straw showed different patterns in CO2 evolution rates. For both straw types, Zn had a synergic effect with U, but an antagonistic effect with the other N sources as determined by the total CO2 produced. The MUZ treatment showed the highest decomposition rate and cumulative CO2 concentration （1 120.29 mg/pot）, whereas the WACZ treatment had the lowest cumulative CO2 concentration （1 040.57 mg/pot）. The additio     

秸秆还田方式对春播期土壤温度的影响

在黑龙江旱作耕地土壤和眷播期气候条件下,对秸秆深施还田和覆盖还田耕地以及对照地的土壤温度进行了测试和分析.结果表明,秸秆深施还田耕地土壤日平均温度(9.1℃)高于覆盖还田耕地和对照地的土壤温度(8.3和7.9℃).秸秆深施还田与秸秆覆盖还田和对照地的土壤温度具有显著差异(P<0.05);并且随着秸秆深施还田量的增加,对...     

秸秆还田对土壤改良的研究进展

农作物秸秆中含有大量的碳、氮、磷等多种营养元素,同时富含纤维素、半纤维素和一定数量的木质素、蛋白质和糖等有机物质,是一种可以资源化利用的固体废弃物.秸秆还田可以改善土壤结构及保水、肥、气、热的能力,使土壤容重降低、孔隙度增加、有机质含量提高,养分结构趋于合理;秸秆还田能够节约化肥用量,降低生产成本,减少环境污染,确保农业生产的良性循环,保护农村生态环境,促进农业的生态化发展.     

秸秆沼气集中供气和秸秆气化集中供气工程比较与分析

秸秆沼气集中供气和秸秆气化集中供气工程近年来在全国多地建设,对两种集中供气模式比较与分析,以期在选择模式和实践应用提供参考.     

秸秆资源化利用的技术经济分析

在介绍我国秸秆资源现状的基础上,提出秸秆资源化利用技术,如秸秆能源、秸秆工业加工、秸秆还田、秸秆饲料化等,并进行秸秆资源化效益分析,以为我国秸秆资源的可持续利用提供参考。     

稻草基淀粉环保复合材料的制备及性能研究

开发基于农作物秸秆的复合材料是提高农副产品附加值,变废为宝,节约资源,保护环境的重要途径.采用热压方法制备淀粉/上段稻草粉末复合材料,研究了淀粉用量、热压温度、热压时间对复合材料拉伸、弯曲、硬度性能的影响.淀粉用量为40％,热压温度130℃,热压时间10 min,拉伸强度可达到5.19MPa.     

整合分析中国农田腐秆剂施用对秸秆腐解和作物产量的影响

【目的】农田中施用腐秆剂能否有效地促进秸秆腐解和养分释放,进而提高作物产量一直存在争议。在全国尺度上,整合分析腐秆剂田间施用的秸秆促腐和作物增产效果,探明不同气候和土壤状况、秸秆特征以及还田条件下腐秆剂施用对还田秸秆降解和作物产量的影响,为科学合理地使用腐秆剂提供指导。【方法】 本研究利用整合分析的方法（meta-analysis）,系统分析了2001—2019年公开发表的腐秆剂田间应用相关研究论文（共89篇,含腐秆剂促腐秸秆数据63条、腐秆剂提高作物产量数据207条）,探讨了气候类型、还田条件、秸秆种类、还田初始碳氮比（C/N）、土壤pH和土壤有机质（SOM）含量等6方面因素对腐秆剂促腐和增产作用的影响。【结果】 研究发现,与不施腐秆剂相比,施用腐秆剂总体上可有效促进还田秸秆的降解,但在温带大陆性气候地区,秸秆还田初始C/N≤15以及土壤为中性时,腐秆剂的促腐效应却不显著,效应值的范围分别为-0.010-0.716、-0.302-0.568和-1.01-0.475;还田条件、秸秆种类和SOM含量会显著影响腐秆剂的促腐作用强度。类似地,腐秆剂的田间施用对作物产量的作用总体也表现为显著提升,但在土壤为中性时腐秆剂的增产作用并不稳定,其效应值范围为-0.284—0.751;除了还田环境、SOM含量外,其余4方面因素均会显著改变腐秆剂的增产幅度。此外,线性拟合结果显示秸秆促腐率与作物增产率之间呈现显著正相关关系（R²=0.307,P<0.0001）。【结论】 施用腐秆剂可有效促进秸秆腐解和增加作物产量,且在温带季风性气候条件下,将玉米秸秆于旱地条件下还田,在还田初始C/N大于30以及土壤呈酸或碱性时配施腐秆剂效果最佳。