改进水压池布局控制沼气池内压力

从沼气池的试压情况来看,可以把池内压力分为低、中、高压三个阶段:在低压下(1-50cm 水柱),压力表水柱差没有变化,表明沼气池不漏气:在中压时(压力51-70cm 水柱),压力表水柱差变化很小,表明池内气箱壁的微小孔隙轻微漏气;只有在高压时(71cm 水柱以上),沼气池才严重漏气。目前我国农村推广的水压式沼气池,进料口,天窗口(蓄水圈)、水压池三者处于同一水平面上,沼气池的压力不能控制,压力甚高,且不稳定,容易造成气箱、     

沼气组分比例对其燃烧稳定性及层流燃烧特性的影响

为了获得沼气主要组分比例所占比例对其燃烧稳定性与层流燃烧特性的影响规律,试验测量了当量比范围为0.8~1.3、初始压力范围为0.1~0.3 MPa、初始温度为320 K、甲烷体积分数分别为47%、55.5%、59%条件下沼气的火焰发展特性。同时,分析了沼气主要组分比例所占比例对沼气层流燃烧时的火焰稳定性与燃烧速度的影响规律。结果表明,当初始温度为320 K、当量比为1.0、初始压力为0.1 MPa时,在不同甲烷体积分数下火焰前锋面均较为光滑,并呈准球形向外发展;当初始压力升高至0.2 MPa时,不同甲烷体积分数下火焰前锋面均出现了裂纹与火焰突起,优先扩散不稳定性初步显示;当初始压力继续升高至0.3 MPa时,优先扩散不稳定性逐步明显,同时,浮力不稳定性将初步显示。随着当量比的增加、初始压力的降低或沼气中甲烷体积分数的增加,马克斯坦长度逐渐增大,火焰稳定性逐步增强。在各工况下无拉伸火焰传播速度与层流燃烧速度随当量比的升高呈现先增加后降低的趋势,在当量比为1.1时达到最大;同时,随着初始压力的降低或甲烷体积分数的升高,无拉伸火焰传播速度与层流燃烧速度逐渐增大。     

神经网络优化牡蛎的高密度CO2杀菌工艺

为了研究高密度二氧化碳(DPCD)对牡蛎的杀菌效果,利用神经网络对DPCD杀菌工艺参数进行优化,建立了杀菌工艺的神经网络模型.研究结果表明:当温度在(50-5)℃时,压力和时间相应调整,即可在低压短时间内达到较好的杀菌效果;在低于45℃条件下,温度和压力对DPCD杀菌效果影响较大;在高于45℃条件下,温度、压力和处理时间对DPCD杀菌效果的影响较小;在45或55℃和15 MPa条件下,DPCD直接对牡蛎肉处理30 min,其杀菌效果与100℃沸水煮2 min相当,菌落总数下降了3.0个对数以上,达到了水产熟制品卫生标准.该研究为牡蛎DPCD杀菌提供了理论依据.     

不同土壤类型对不同筋力型小麦产量和品质的影响

2003~2005年在潮土、褐土、砂浆黑土和水稻土四种河南主要土壤类型上,研究了不同土壤类型对强筋型小麦(郑麦9023)、中筋型小麦(豫麦49-986)、弱筋型小麦(豫麦50)的产量和品质的影响。结果表明,强筋型小麦(郑麦9023)和弱筋型小麦(豫麦49-986)在潮土和褐土上能够获得较高的籽粒产量、蛋白质含量、蛋白质产量,取得较好的面粉品质和面团品质,而中筋型小麦(豫麦50)在水稻土和砂姜黑土上比在潮土和褐土上能够获得较高的蛋白质含量、蛋白质产量和谷/醇比,也能够取得较优的面粉品质和面团品质。     

不同基因型玉米氮素利用的机理研究

利用15N标记研究了不同基因型玉米氮素利用效率的差别;分析了不同基因型玉米豫单2002(高蛋白)和豫单136(低蛋白)籽粒中蛋白质含量及单粒蛋白质含量在灌浆期的动态变化;测定了籽粒中硝酸还原酶和谷氨酰胺合成酶活性的变化动态,结果表明蛋白质含量高的玉米品种氮素利用率较高,豫单2002比豫单136高7.79%;二者的硝酸还原酶活性在灌浆期内变化趋势相近,授粉0~30d,也相差不大,授粉后30d至收获,豫单2002的硝酸还原酶活性始终高于豫单136,授粉后第45天时,豫单2002比豫单136高出32.77μg NO2-/(g FW.h);豫单2002与豫单136籽粒的谷氨酰胺合成酶活性在籽粒灌浆期的变化动态均呈“∽”型,且豫单2002一直高于豫单136;高的酶活性促进了蛋白质的形成。本研究为高蛋白玉米的蛋白质形成基础提供了理论依据。     

互花米草与土豆混合厌氧发酵产酸和产沼气特性（英）

研究了中温（35℃）批量发酵条件下互花米草与土豆VS配比分别为6∶1、7∶1和9∶1时混合厌氧发酵的产酸发酵和产沼气特性。试验结果表明：1）与互花米草单独发酵时的丙酸型产酸发酵不同,混合发酵的产酸发酵表现为丁酸型发酵;混合发酵时发酵液中总挥发性有机酸（TVFAs）的浓度比互花米草单独发酵时提高了1倍多;混合发酵时发酵液中各单一有机酸浓度依次为乙酸>丙酸>丁酸,而互花米草单独发酵时为丙酸>乙酸>丁酸;2）6∶1、7∶1和9∶1三种配比下的沼气产量分别为460、431和415 mL/g VS,比互花米草单独发酵时的361 mL/gVS分别提高了27.4%、19.3%和15.0%;3）6∶1、7∶1和9∶1三种配比下的沼气中的甲烷含量分别为60.3%、62.4%和62.7%,比互花米草单独发酵条件下57.4%的平均甲烷含量提高了大约3%～5%。总之,混合发酵显著改变了互花米草的产酸发酵特性,这些改变对促进互花米草的厌氧发酵和提高所产沼气的质量均具有积极的意义。     

广西百色市“种植-沼气-养殖+灯”生态农业循环模式研究

在总结各地生态型循环农业模式的基础上,探讨了"种植-沼气-养殖 灯"模式的概念、生产流程与循环路径。该模式以种养业为龙头,以沼气为纽带,串联种、养、加工等产业,建立沼气肥全程利用的综合性生态农业生产方式。生产流程包括养猪、养鱼、沼气、果树、诱虫灯、果实套袋等6个环节,循环路径体现了生物链间的联动协调,六位一体,每个环节在空间上互相链接。以百色市右江区四塘镇保安村那利屯作为案例,剖析了这种模式的具体实践与成效,提出了相应的政策启示与建议。     

带阶梯型谐振腔的Hartmann低频超声雾化喷嘴设计及试验

针对目前雾化栽培领域所用喷嘴无法兼具雾滴粒径细小及大雾化量特性的问题,该文设计了一种带阶梯型谐振腔的流体动力式Hartmann低频超声雾化喷嘴,为了使喷嘴喷雾方向可控,对雾化区域进行了流场主动控制,即在喷雾出口区域设置了圆锥罩,通过数值模拟研究了小尺寸阶梯型谐振腔的振动特性,对其雾化效果进行了试验对比。结果表明:在相同参数条件下,当阶梯型谐振腔第二级阶梯孔与第一级阶梯孔深度比超过2时,其谐振频率达到了传统圆柱型谐振腔谐振频率的1.6~1.7倍;圆锥罩的加入使得腔内流体压力振幅变大,初段起振特性更优;阶梯型谐振腔两级阶梯孔孔径比是影响阶梯腔谐振特性的重要因素,阶梯孔孔径比的改变会使阶梯型谐振腔的谐振模式由"回流模式"转变为"尖声模式"或使谐振现象消失;带阶梯型腔体的低频超声雾化喷嘴比带普通圆柱型腔体喷嘴的雾化效果更好,在0.1 MPa~0.5 MPa的进气压力下,前者比后者雾滴粒径小2~6?m;阶梯型谐振腔式超声雾化喷嘴在加装圆锥罩之后,低压时的雾滴粒径随供气压力变化更大,而在高压时,其雾化效果与没有加装圆锥罩的阶梯型谐振腔式超声雾化喷嘴相比基本一致;索太尔平均粒径SMD(Sauter mean diameter)随Laval管出口与谐振腔之间的距离的变大呈现出先变小后变大的趋势,SMD的变化趋势与腔内声压级SPL的变化趋势基本一致。雾化量为2 L/h下时,阶梯腔式超声雾化喷嘴的最小雾滴粒径为42μm。该研究可为阶梯腔式超声雾化喷嘴在雾化栽培领域的应用提供参考。     

小麦物质积累分配和穗粒数形成对施氮量的响应

为探究小麦物质积累分配和穗粒数形成对施氮量的响应,本试验以大穗型品种周麦16(V1)和多穗型品种豫麦49-198(V2)为供试材料,在大田条件下设置3个施氮量:0(N1)、180(N2)、360kg·hm~(-2)(N3),研究不同施氮量对小麦物质积累分配和小花发育及穗粒数形成的影响。结果表明,两穗型品种干物质积累量对氮肥的响应差异主要表现在开花-成熟期;适宜施氮量(180 kg·hm~(-2))有利于两品种增加干物质总量和氮素同化量,成熟期同化物和氮素营养向穗部分配比例均高于N1、N3水平,分别达到48.07%、79.81%和43.61%、76.51%,为可孕小花发育成粒提供了充足的物质保证。两品种小花数动态表现一致,随播后累积生长度日增加均呈先上升后速降再缓降的趋势,且大穗型品种周麦16小花分化总数较多,达到21.73×10~4个·m~(-2)。随着施氮量的增加,两品种完善小花数、花后5 d可结实小花数和成熟期穗粒数均有提高,但在施氮量增加至360 kg·hm~(-2)时则有所降低;施氮量为180kg·hm~(-2)条件下,周麦16和豫麦49-198的上述3个指标分别较N1和N3提高了34.04%、11.28%,38.16%、0.79%,38.79%、3.37%和21.56%、6.82%,21.49%、7.10%,14.38%、7.09%。在不同施氮量下两品种的产量表现均为N2N3N1,其中周麦16在180 kg·hm~(-2)下穗粒数达到39.78个·穗~(-1),产量达到8 788.14 kg·hm~(-2);豫麦49-198穗粒数达到32.12个·穗~(-1),产量达到8 434.49 kg·hm~(-2)。综上,180 kg·hm~(-2)有利于2种穗型小麦品种产量构成因素的均衡发展。本研究结果为不同穗型品种小麦适宜施氮量的确定提供了理论依据。     

喷雾助剂类型及浓度对喷头雾化效果影响

为达到农药减施增效的目的,助剂逐渐成为农药喷洒过程中必不可少的部分,其效果及浓度直接影响着施药过程中农药利用率。为探索不同助剂及浓度对喷头雾化效果的影响,该文利用激光粒度仪比较分析了IDK120-025型和LU120-015型喷头喷施不同浓度典型增效剂意欧、减量增产助剂激健、尿素时,其雾滴体积中径及雾滴分布相对跨度差异。两款喷头应用广泛,喷雾角度相同、喷腔雾化结构相异。结果表明：3种助剂溶液对IDK120-025型喷头的影响效果相比于LU120-015型喷头更为显著,但是LU120-015喷头喷雾雾滴均匀性较优于IDK120-025。激健溶液配比为1:3 000时,在0.4 MPa喷雾压力条件下,与水相比可将IDK喷头雾滴体积中径增加20.43%,粒径分布相对跨度减小1.74%;意欧溶液配比为1:2 000时,在0.4 MPa喷雾压力条件下,与水相比可将IDK喷头雾滴体积中径增加11.10%,粒径分布相对跨度减小8.86%;意欧溶液配比1:3 000时,在0.2 MPa喷雾压力条件下,与水相比可将LU喷头雾滴体积中径减小5.99%,粒径分布相对跨度增大1.56%;尿素溶液在配比1:2 000时,在0.4 MPa喷雾压力条件下,与水相比可将IDK喷头雾滴体积中径增加16.92%,粒径分布相对跨度减小6.92%。该试验可为田间农药施用中助剂及喷头的选择提供依据,为进一步研究喷头及助剂提供数据基础。     

不同穗型小麦品种小花发育成粒对氮肥的响应

为探索不同穗型小麦品种小花发育成粒对氮肥的响应,本试验以大穗型品种‘周麦16’和多穗型品种‘豫麦49’为供试材料,设置不同施氮水平0 kg(N)·hm~(-2)、180 kg(N)·hm~(-2)和360 kg(N)·hm~(-2),观察分析了两个穗型小麦品种小花发育动态模式和结实特性。结果显示,随着生长度日(GDD)的增加,不同氮水平下2品种小花发育动态变化趋势相似,小花分化均符合二次曲线方程模式,退化和败育符合一次线性方程,R2均达显著水平。大穗型品种‘周麦16’小花分化总数显著高于多穗型品种‘豫麦49’,在360 kg(N)·hm~(-2)处理差异极显著;大穗型品种‘周麦16’表现出随施氮量增加,小花分化和退化速率提高,有利于可孕小花的形成、增加结实粒数,最终180 kg(N)·hm~(-2)处理结实粒数显著高于其他处理,较360 kg(N)·hm~(-2)处理平均每穗粒数增加2.04粒;多穗型品种‘豫麦49’尽管分化小花总量不高,但小花退化和可孕小花败育速率较低,在180 kg(N)·hm~(-2)施氮水平表现出高的可孕小花数量和结实粒数,但与高施氮处理相比差异不显著。表明就增加穗粒数而言,两品种均以180 kg(N)·hm~(-2)较为适宜,从最终产量及产量构成分析结果来看,‘豫麦49’表现出与穗粒数相同的结果,而‘周麦16’在高施氮条件下可通过增加成穗数和穗粒数提高产量。     

秸秆沼气关键技术研究与应用

研制出新型秸秆沼气技术,即以秸秆为基质,经微生物发酵后制取沼气。选育出高效活性菌种"沼气1号",研制出菌种的工厂化生产工艺流程和秸秆好气-沼气接力发酵技术(二次发酵法),建立了秸秆沼气的产业化技术体系。     

NaOH预处理甘蔗叶与猪粪-牛粪混合厌氧消化工艺参数优化

为探究Na OH预处理甘蔗叶与猪粪、牛粪混合厌氧消化性能,该文在研究甘蔗叶分别与猪粪、牛粪不同配比厌氧消化性能及动力学特性的基础上,采用Box-Behnken试验设计方法开展3种物料混合厌氧消化试验,并运用响应曲面法模拟和优化温度、混配比、C/N 3个工艺参数。结果表明,甘蔗叶与动物粪便混合厌氧消化时产生了协同作用,累积沼气产量比假设未产生协同作用的理论计算值提高了8.13%～15.01%;修正的Gompertz模型可以较好地模拟2种物料混合厌氧消化的动力学过程,相关度系数大于0.998;甘蔗叶与猪粪/牛粪(1:1)混合(甘蔗叶与粪比为1)厌氧消化的最优工艺条件为:温度36.5℃,C/N比27∶1,该条件下混合物料的单位干物质产沼气量实测值为337.5m L/g,与预测值(331.92 mL/g)非常接近。     

中国沼气发展的现状、驱动及制约因素分析

能源需求的急剧增加以及生态环境的日益恶化促使国家大力发展沼气事业。该文在总结中国沼气发展利用现状、技术以及相关政策的基础上,深入探讨了中国沼气发展的驱动及制约因素,并为未来中国沼气的健康持续发展提出了政策建议。研究表明:过去10 a中国沼气投资和建设快速发展、沼气综合和可持续发展利用模式不断创新、国家相关支持政策为中国沼气持续发展发挥了重要作用;在未来较长一段时期,中国沼气行业既面临能源需求增加、规模化养殖发展以及环境治理压力加大等因素的驱动,也面临适宜农户减少、融资渠道单一以及市场不健全、法规不完善等因素的制约。根据研究结果,该文提出了通过健全后续服务体系,完善相关政策法规等,促进中国沼气健康发展的政策建议。     

稻草与鸡粪配比对混合厌氧消化产气率的影响

为获得稻草与鸡粪混合厌氧消化较佳的原料配比,以稻草和鸡粪为原料,在初始挥发性固体(VS)负荷为6%和中温(37℃)条件下,考察不同的稻草与鸡粪VS配比(0:1、1:2、1:1、2:1、1:0)对混合厌氧消化过程的影响。结果表明,不同配比条件下厌氧消化均没有出现挥发性有机酸或氨氮抑制,整个发酵过程的pH值稳定在6.8～8.2;与稻草和鸡粪单独厌氧消化相比,混合厌氧消化能够显著提高原料产气率;在稻草与鸡粪VS比分别为0:1、1:2、1:1、2:1、1:0时,实际挥发性固体甲烷产率分别为212.43、240.45、250.28、206.09和178.03mL/g,实际平均甲烷体积分数分别为58.8%、50.5%、50.8%、49.2%和50.1%;C/N在11.2～47.5,甲烷产率和沼气产率的实际值与理论值之比(Ya/Ym)呈现先上升后下降趋势,在C/N为17.8时,Ya/Ym达最大值。在中温厌氧消化工程应用中,建议稻草与鸡粪VS比为1:1,或控制配比后混合原料的C/N约为17.8,设计发酵停留时间为23d,挥发性固体产气率为446mL/g。     

低压地下与地表滴灌滴灌带水力性能对比试验

为研究低压条件下地下毛管的水力性能与灌水均匀度的变化规律,以新疆大田地下滴灌系统作为研究对象,支管入口压力在1.4~6.55 m之间,在支管的首部、中部和尾部分别对地下和地表毛管进行测试,比较流量、工作压力和总水头损失等参数间的关系。结果表明:1)可以通过压力与流量判断毛管工作是否正常。2)地下毛管在土壤基质势驱动滴头出流时,大于地表毛管流量,相对地表毛管流量增加0.12~0.9,并且增加比例随压力降低而增大。3)90%的正常地下毛管的工作压力要小于地表毛管,压力折减系数在(-10%,0)的概率是70%。4)用总水头损失、勃拉休斯公式及多口系数推求毛管考虑局部水头损失的加大系数,地表毛管平均值在1.32~5.94之间,地下毛管平均值在1.37~2.18之间,二者均随压力降低而增大;土壤基质势作用使地下毛管流量增大,导致地下毛管的加大系数比地表毛管小。5)地表管网的灌水均匀度随压力降低而降低;土壤基质势的作用提高了地下管网的均匀度,压力偏差率比地表管网低0.62%~3.44%,流量偏差率比地表管网低8.15%~22.4%。该研究可为低压地下滴灌系统的设计与管理提供科学依据。     

水分调控对两种筋力型小麦品种籽粒淀粉糊化特性的影响

在池栽、防雨条件下，研究了不同灌水对两种筋力型小麦品种淀粉糊化特性的影响。结果表明，两种筋力型品种间淀粉粘度参数差异达0．01显著水平，强筋型品种豫麦34稀懈值、糊化温度低于弱筋型品种豫麦50，而最终粘度、反弹值、高峰粘度和低谷粘度大于豫麦50。水分调控对两种筋力型品种淀粉糊化特性有显著的影响，豫麦50主要粘度参数以灌4水处理和抽穗期灌1水处理较好，灌拔节1水处理较差；而豫麦34以灌1水处理较好，灌4水处理较差，其中拔节期灌1水与抽穗期灌1水差异不显著。分析两品种粘度参数之间的关系，豫麦50主要粘度参数间达显著相关水平，而豫麦34多数粘度参数间相关不显著，在栽培措施上豫麦50比豫麦34具有同步提高淀粉品质的可能性。     

好氧预处理对干法沼气发酵产气量的影响及能量损失

研究好氧发酵预处理对干法沼气发酵产气效果的影响及能量损失情况,是以好氧发酵升温为预处理方式的干法沼气工程经济运行的重要依据.该文采用恒温沼气发酵装置,以牛粪及少量混合秸秆粉作为发酵原料,研究了不同好氧发酵预处理条件下,干法沼气发酵的产气效果并对其能量损失情况进行了分析探讨.结果表明:以牛粪为主要发酵原料时,好氧预处理对物料干法沼气发酵的产气量有较明显影响,随着好氧发酵时间增加和温度提高,总产气量减少,能量损失增大;好氧发酵预处理温度与沼气发酵温度相同(均为35℃)时,能量损失较少,好氧发酵升温法合理;好氧发酵预处理温度(55℃)显著高于沼气发酵温度,好氧发酵升温法会带来较大能量损失.因此,在对覆膜槽生物反应器操作时,应准确把握好氧发酵的时间和温度,一旦达剑所需温度,应立即转入沼气发酵,以提高沼气产量,减少能量损失.     

优质小麦子粒淀粉组成与糊化特性对氮素水平的响应

在大田条件下,选用3个不同类型优质小麦品种: 豫麦47（强筋品种）、山农8355（中筋品种）和豫麦50（弱筋品种）,设置3个氮肥水平: 施N 0、15和30 g/m2,研究了小麦子粒淀粉的粒度分布、直支链淀粉组成、糊化特性及其对氮素水平的响应。结果表明,优质小麦子粒中淀粉粒的粒径分布范围为1～45 μm,其数目分布呈单峰或双峰曲线变化,体积和表面积分布均呈双峰曲线变化,峰谷位于10 μm处; 据此可将淀粉粒分为两种类型: A型大淀粉粒（10～45 μm）和B型小淀粉粒（1～10 μm）。优质小麦子粒淀粉粒组成存在显著的基因型差异。强筋品种豫麦47子粒中B型淀粉粒的比例较高,弱筋品种豫麦50子粒中A型淀粉粒的比例较高,中筋品种山农8355居中。施氮水平对优质小麦子粒中淀粉的粒度分布存在显著影响。在本试验条件下,随氮素水平的提高,强筋品种豫麦47子粒中A型淀粉粒的比例提高,而B型淀粉粒的比例下降; 增施氮肥后弱筋品种豫麦50和中筋品种山农8355子粒中B型淀粉粒的比例增大,而A型淀粉粒的比例降低,且前者变化的幅度较大。适量增施氮肥提高优质小麦子粒中的淀粉含量,氮肥用量进一步增大后,淀粉含量降低; 增施氮肥后优质小麦子粒中直链淀粉含量降低。增施氮肥对优质小麦子粒淀粉的糊化特性存在较大影响,且此影响的趋势因基因型和施氮量而异。其中强筋品种豫麦47表现为低谷粘度、最终粘度、反弹值、糊化温度和峰值时间提高,而高峰粘度和稀懈值降低; 当氮肥用量增大至30 g/m2时,糊化温度和峰值时间降低,而以粘度为单位的参数均提高。弱筋品种豫麦50表现为增施氮肥后,RVA参数呈下降趋势,与之相对应中筋品种山农8355的呈上升趋势。相关性分析表明,B型淀粉粒的数目、体积和表面积比例与高峰粘度和稀懈值存在显著正相关; 与低谷粘度、最终粘度和反弹值存在显著负相关。子粒中直链淀粉含量、支链淀粉含量和总淀粉含量与高峰粘度和稀懈值呈显著负相关,与低谷粘度、最终粘度、反弹值和峰值时间呈一定程度正相关; 直链淀粉相对含量与RVA特征参数之间的相关趋势与子粒中直链淀粉含量的趋势一致,但均未达显著水平。由此可以认为,氮肥通过调控小麦子粒中淀粉的直、支链组成和粒度分布而影响其糊化特性。     

覆膜槽沼气规模化干法发酵技术与装备研究

研制了以覆膜槽生物反应器(MCT)为核心的沼气规模化干法发酵系统。该系统采用"软管充气膨胀压力密封联接装置",实现了反应器厌氧―好氧状态的快捷转换,解决了大规模快速进出料的问题,并可直观判断反应器中沼气的存留量,操作简便、安全;利用固态有机物料好氧发酵产生的生物能获得中温厌氧发酵所需温度,并辅以高效的保温措施,无需外加热源,即可维持厌氧发酵的中温(35～42℃)运行;采用单元化设计,通过增减启动厌氧反应器的数量,可满足不同用气量的要求。建设了生物反应器容积为180 m3的沼气干法发酵中试工程。该中试工程容积产气率为0.598 m3/(m3.d),沼气甲烷含量55%～60%。