生物质热解气燃烧装置设计与燃烧特性试验

针对目前生物质热解气中焦油去除困难、焦油能量难以利用等问题,结合现有燃气燃烧器相关技术,开展了生物质热解气直接燃烧技术研究与试验。燃烧器理论耗气量为2~5 m~3/h,通过理论计算确定了燃烧器参数,设计了卧式燃烧室并安装烟气催化裂解装置及烟气检测装置,搭建了热解气燃烧试验平台,并对热解气的燃烧特性进行了试验研究。以花生壳为原料,在碳化温度500℃、滞留时间30 min的条件下进行连续热解碳化,产生的高温热解气直接通入燃烧设备。结果表明,燃烧设备性能较好,热解气燃烧过程稳定,燃烧效率达到98.5%,在催化剂的作用下,燃烧效率提高到98.9%,满足设计要求。     

功能膜覆盖好氧堆肥过程氨气减排性能研究

畜禽粪便高温好氧堆肥过程中氨气的排放不仅污染环境,而且会降低有机肥氮素含量。因此,控制好氧堆肥过程中氨挥发是降低氮损失及减少堆肥周边环境恶臭的关键。为研究膜覆盖对畜禽粪便好氧堆肥过程氨气挥发的影响,以猪粪和小麦秸秆为试验原料,采用具有选择渗透性的Gore膜作为覆盖材料,在实验室好氧堆肥反应器系统中进行了为期27 d的好氧堆肥试验。试验设置覆膜组和对照组,采用开启1 h、关闭1 h间歇通风方式,通风速率为3 L/min,重点监测堆肥过程堆体温度、氧浓度和NH3排放速率等。研究表明:覆膜组比对照组高温期持续时间略长,更有利于杀死堆体有害病原菌;相比于对照组,覆膜组NH3排放量减少18.87%;相比于温度峰值出现的时间,两组试验NH3峰值出现时间均延后,且覆膜组延后时间更长。     

The effect of plastic mulch on the fate of urea-N in rain-fed maize production in a semiarid environment as assessed by 15N-labeling

A better understanding of the fate of fertilizer nitrogen (N) is critical to design appropriate N management strategies in plastic-mulched croplands. We evaluated the effects of plastic mulch on urea-N recovery by crops and loss from soil in furrow-ridge plots, with and without maize (Zea mays L.) cropping, in a semi-arid rain-fed site in China. We applied the same rate of urea-N (281 kg ha⁻¹) to all treatments during the preparation of the furrow-ridges in 2011 and 2012 but ¹⁵N-labeled the urea in 2011 only. We used transparent film to cover all soil surfaces in the mulched treatments and seeded maize in furrows in treatments with crop. In 2011, plastic mulch increased the total N uptake in the aboveground biomass of maize by 53%, whereas it decreased the in-season labeled-N uptake by 19%, compared to non-mulched treatment. At harvest in 2011, in mulched treatments the total labeled-N remaining in the 0−170 cm soil layer was 25% greater whereas unaccounted labeled-N was 69% less, than in non-mulched treatments, regardless of whether maize was cropped. In 2012 the effect of mulch on total maize N uptake was comparable to that in 2011, but the residual soil labeled-N uptake by maize was 63% higher in mulched compared to non-mulched treatment. At harvest in 2012, plastic mulch increased total labeled-N remaining in the 0−170 cm depth in cropped soils and unaccounted labeled-N in non-cropped soils, compared with no mulch. Our results indicate that plastic mulch profoundly changes the fate of urea-N in maize production in cold and dry croplands.     

四川省规模化养猪场污染物排放清单

为了摸清楚四川省规模化生猪养殖污染物排放量及分布,为后续污染治理政策研究提供支持,基于四川省2013年的规模化养猪场生猪饲养量的统计和四川省规模化养猪场的产排污系数调研,计算了四川省2013年规模化养猪业污染物产排放量。经计算,四川省2013年规模化养猪场产生的粪便量总共达317.38万t,尿液达759.475万t。四川省规模化养猪场排放的污染物化学需氧量达到18.0679万t,排放的总氮达到1.6665万t,排放的总磷为0.1734万t。四川省生猪养殖污染物排放量最大的5个市分别是南充、广元、成都、绵阳和德阳,是今后四川省畜禽养殖污染控制重点地区。     

旱区覆膜滴灌棉田N 2 O排放对化肥减量有机替代的响应

覆膜滴灌条件下,采用静态箱-气相色谱法研究了不同施肥策略:CK(不施肥)、CF(N 300 kg/hm~2;P2O590 kg/hm~2;K2O 60 kg/hm~2)、60%CF+OF(普通有机肥6 000 kg/hm~2)、60%CF+BF(生物有机肥6 000 kg/hm~2)对棉田土壤N_2O排放的影响,旨在明确滴灌棉田连续不同施肥策略下土壤N_2O的排放特征。结果表明,棉花生育期N_2O排放通量表现为施肥处理大于不施肥处理,滴灌施肥后第3/4天N_2O排放通量顺序为CF60%CF+OF60%CF+BFCK,而滴灌后第7/8天N_2O排放通量则表现为有机肥处理高于化肥处理,滴灌施肥结束后表现与之相同;生育期的N_2O排放总量以100%化肥处理(CF)最高,与其相比,60%CF+OF和60%CF+BF处理分别降低3.75%和8.37%,N_2O排放系数则分别降低1.39%和73.8%;相关及通径分析均表明,与土壤NH+4-N相比,NO-3-N与N_2O排放的关系更密切。     

小型柴油机排放控制技术的研究

分析了柴油机排放的特点，提出了机内净化技术是控制柴油机排气污染主要途径；对Y385T小型农用柴油机机的燃烧室、配气机构、喷油系统等进行了优化设计。测试结果表明：该机排放性能明显改善，低于相关标准最低限值，且动力、经济性能良好，生产成本较低，运行维护方便。     

农用柴油机排放控制技术的探讨

随着国内农用车的排放法规日趋严格，如何有效地控制农用柴油机的排放污染就成为一个摆在人们面前的很现实的问题。本文从三个方面探讨了农用柴油机排放的具体控制措施，并指出了今后控制技术发展努力的方向。     

基于优化VMD组合降噪和LMD的水轮机空化声发射信号特征提取

针对水轮机空化声发射信号存在噪声,进而影响信号特征有效提取的问题,提出基于优化变分模态分解(VMD)与Birge-Massart策略组合降噪和局部均值分解( LMD)的水轮机空化声发射信号特征提取方法.针对VMD算法中惩罚因子和分解模态数对分解结果有着显著影响,提出以散布熵差异相关系数最小值为目标函数,利用哈里斯鹰优化算法(HHO)对VMD进行参数寻优.以最优参数的VMD分解信号,得到一系列本征模态函数(IMF).计算各IMF的相关系数,对相关系数小于0.1的IMF进行剔除,大于0.5的IMF进行保留,0.1到0.5的IMF采用小波BM准则进行降噪,并与保留的分量重构.对重构信号进行LMD处理,将分解得到的乘积函数(PF)分量的能量提取为信号特征.试验分析结果表明,经过优化VMD组合降噪处理和LMD处理得到PF分量的能量与空化系数之间呈负相关,验证了所提方法用于水轮机空化状态识别的可行性.     

反刍动物甲烷排量监测技术应用研究进展

反刍动物通过向大气释放甲烷气体导致全球变暖,甲烷作为全球第二大温室气体,其排放带来的温室效应相当于CO2的25倍。国内外反刍动物甲烷排放核算方法和监测技术正向着全面化、智能化和管控精准化的方向发展。为了监测反刍动物甲烷排放量,为畜禽养殖业甲烷减排核算提供参考,寻找合适的反刍动物甲烷排放核算及监测方法成为当前相关学者研究的热点。本文主要对反刍动物温室气体甲烷排放来源、核算方法、监测技术的应用现状等内容进行阐述。参考国内外相关畜禽养殖业甲烷排放等相关文献,比较了OECD（经济合作与发展组织）法、IPCC（联合国政府间气候变化专门委员会）系数法、省级温室气体清单编制指南和生命周期评价法(LCA)的优缺点。重点对比分析了呼吸面罩和头箱监测法、红外光谱技术监测法、呼吸代谢室监测法等7种方法的反刍动物甲烷排放监测技术应用研究进展,以期为推动国内反刍动物温室气体甲烷监测技术发展和减排工作提供参考与借鉴。     

水肥气一体化灌溉对温室辣椒地土壤N2O排放的影响

采用水肥气一体化灌溉可改善土壤的通气状况,影响土壤碳氮循环过程,进而影响土壤N_2O的排放。为明确施氮、增氧和灌水对温室辣椒地土壤N_2O排放的影响,设置了施氮量(300、225 kg/hm~2)、溶氧量(40、5 mg/L)和灌水量(1. 0W、0. 6W,W为充分灌溉时的灌水量) 3因素2水平试验,采用静态箱-气相色谱法监测N_2O排放通量,系统研究了水肥气一体化灌溉对温室辣椒地土壤N_2O排放的影响,并通过结构方程模型分析各影响因子对N_2O排放的定量贡献。结果表明,增氧处理、施氮量和灌水量的增加可增加温室辣椒地土壤N_2O的排放通量峰值、排放总量和单产排放量。试验中增氧条件下N_2O排放总量较对照增加了31. 90%;充分灌溉较非充分灌溉增加了43. 22%;常量施氮较减量施氮增加了33. 01%。增氧处理和灌水量的增加可提高温室辣椒的氮素利用效率,而施氮量的增加降低了温室辣椒的氮素利用效率。综合考虑作物产量、氮素利用效率和单产N_2O排放量,减量施氮非充分灌溉增氧处理是推荐的水肥气管理方案。通过结构方程模型的路径分析,土壤温度、充水孔隙度和NO3--N含量可分别解释N_2O排放的42%、60%和58%,是影响水肥气一体化灌溉的主要影响因子。