检索结果-内蒙古大学图书馆

太阳能学报 2022年第6期43卷 226-233页

作者：李沫杉田宜水胡二峰戴重阳李晨浩邵思重庆大学煤矿灾害动力学与控制国家重点实验室重庆400044 农业农村部规划设计研究院农业农村部农业废弃物能源化利用重点实验室北京100125

采用热重分析(TG)分析沼渣的热解特性,研究沼渣的热解动力学并计算指前因子A、焓变ΔH、吉布斯自由能ΔG、熵变ΔS等热力学参数。进一步考察温度对沼渣热解产物分布与性质的影响。其热解过程可分为3个失重阶段,其中第2阶段为主要失重阶... 详细信息

采用热重分析(TG)分析沼渣的热解特性,研究沼渣的热解动力学并计算指前因子A、焓变ΔH、吉布斯自由能ΔG、熵变ΔS等热力学参数。进一步考察温度对沼渣热解产物分布与性质的影响。其热解过程可分为3个失重阶段,其中第2阶段为主要失重阶段,采用Flynn-Wall-Ozawa(FWO)法、Friedman法和Kissinger-Akahira-Sunose(KAS)法计算的平均活化能分别为410.00、471.32和420.01 kJ/mol,热力学参数计算结果表明沼渣热解过程具有稳定的能量输出。沼渣热解油的产率随温度上升先增加后降低。气体产物的高位热值(HHV)从400℃时的6.82 MJ/Nm3增加到700℃时的8.54 MJ/Nm3。红外光谱(FTIR)、拉曼(Raman)光谱表明热解温度升高生物炭结构的有序性增加。

关键词：热力学热解动力学沼渣热解产物产物分析

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石英管定向强化流场模拟内构件反应器不同厚度煤热解特性

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煤炭学报 2018年第12期43卷 3504-3509页

作者：胡二峰赵立欣吴娟孟海波姚宗路丛宏斌赵泽华农业农村部规划设计研究院农业农村部农业废弃物能源化利用重点实验室北京100125 环境保护部南京环境科学研究所江苏南京210042

内构件固定床热解反应器通过强化传热和调节热解产物由高温区向低温区流动并优化热解产物二次反应与反应器内流场、温度场的匹配关系,提高了热解油气收率和品质。采用石英管定向强化流场模拟内构件固定床反应器,考察不同厚度煤层热解特... 详细信息

内构件固定床热解反应器通过强化传热和调节热解产物由高温区向低温区流动并优化热解产物二次反应与反应器内流场、温度场的匹配关系,提高了热解油气收率和品质。采用石英管定向强化流场模拟内构件固定床反应器,考察不同厚度煤层热解特性。试验结果表明,随着煤层厚度的增加,热解焦油收率降低,焦油中轻质组分含量(沸点低于360℃)明显升高。当温度为800℃,煤层厚度从100 mm增加到200 mm时,焦油产率从6. 96%下降到4. 50%,下降幅度达35. 30%;焦油中轻焦油组分含量从62. 50%上升至76. 80%,增加幅度达22. 90%;热解水和煤气产率分别由9. 32%和9. 60%增至10. 70%和10. 90%,半焦产率略微降低。其中汽油馏分从3. 80%增加到20. 30%,煤油馏分从18. 50%增加到40. 00%。

关键词：煤热解煤层厚度定向强化反应调控

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中国北方平原地区种养循环农业现状调研与发展分析

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农业工程学报 2017年第18期33卷 1-10页

作者：赵立欣孟海波沈玉君丁京涛张曦农业部规划设计研究院农村能源与环保研究所北京100125 农业部农业废弃物能源化利用重点实验室北京100125 农业部资源循环利用技术与模式重点实验室北京100125

中国各地根据自然条件、产业类型及资源禀赋等形成了不同的种养循环农业模式,然而,针对北方平原地区(包括东北地区、西北地区和黄淮海地区)的种养循环农业模式尚缺乏系统研究,可复制可推广可持续的典型模式亟待总结。该文以实地调研和... 详细信息

中国各地根据自然条件、产业类型及资源禀赋等形成了不同的种养循环农业模式,然而,针对北方平原地区(包括东北地区、西北地区和黄淮海地区)的种养循环农业模式尚缺乏系统研究,可复制可推广可持续的典型模式亟待总结。该文以实地调研和文献资料总结分析形式,对北方平原地区121个种养大县的农业废弃物资源化利用系统调研分析,梳理总结出中国北方平原地区基于农业废弃物(畜禽粪污、秸秆、尾菜等)资源化利用,形成以沼气工程、好氧堆肥和秸秆资源化为纽带的种养循环农业模式。同时,深入分析现有种养模式存在问题,仍需优化种养业格局实现种养平衡,构建评价体系,因地制宜选择种养模式,加快关键技术研发,以指导北方平原地区乃至全国种养循环农业发展。

关键词：堆肥秸秆沼气工程种养循环农业北方平原地区

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生物炭强化有机废弃物厌氧发酵技术研究

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农业工程学报 2019年第12期35卷 256-264页

作者：冯晶荆勇赵立欣姚宗路申瑞霞农业农村部规划设计研究院农村能源与环保研究所农业农村部农业废弃物能源化利用重点实验室北京100125 东北林业大学工程技术学院哈尔滨150036

厌氧发酵是中国有机废弃物处理的重要技术途径,但利用厌氧发酵技术在高负荷条件下处理有机废弃物过程中,因有机酸、氨氮等抑制性物质作用,易导致厌氧发酵运行不稳定,处理效率不高等问题。生物炭是生物质材料在无氧或缺氧条件下经高温热... 详细信息

厌氧发酵是中国有机废弃物处理的重要技术途径,但利用厌氧发酵技术在高负荷条件下处理有机废弃物过程中,因有机酸、氨氮等抑制性物质作用,易导致厌氧发酵运行不稳定,处理效率不高等问题。生物炭是生物质材料在无氧或缺氧条件下经高温热解形成的多孔径碳质材料,具有比表面积高,孔隙结构复杂,表面活性基团丰富和导电性强等特性,并被广泛用于厌氧发酵技术研究。近年来国内外研究表明,生物炭能有效强化厌氧发酵,提高厌氧发酵过程中有机废弃物的处理效率。然而,对于生物炭强化厌氧发酵技术途径,目前仍未见系统的梳理和报道。该文对生物炭材料的化学组成、孔隙结构、表面官能团关键因素及生物炭强化厌氧发酵技术的重要途径进行了系统分析和归纳,从生物炭材料的理化性质出发,阐述了生物炭对于厌氧发酵技术的强化效果及强化途径,强化途径主要包括:提升系统缓冲能力、微生物载体作用和强化电子传递等,在此基础上提出了今后生物炭强化有机废弃物厌氧发酵技术的重点研究内容和方向,为开发厌氧发酵强化技术提供指导。

关键词：废弃物发酵生物炭强化技术研究进展

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固态厌氧消化过程中有机质、有机酸和产气量空间异质性

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农业工程学报 2013年第18期29卷 234-240页

作者：董保成赵立欣宋成军王飞张旭东农业部规划设计研究院农村能源与环保研究所农业部农业废弃物能源化利用重点实验室北京100125 农业部农业生态与资源保护总站北京100125

研究反应器内发酵物料中有机质、有机酸和产气量在反应器中的空间差异对于有效提高混合物料的厌氧产气效率具有关键作用。该文以猪粪和秸秆混合物料为发酵原料,接种活性污泥,采用中温(35℃)筒式两相厌氧发酵工艺,对混合固态物料厌氧消... 详细信息

研究反应器内发酵物料中有机质、有机酸和产气量在反应器中的空间差异对于有效提高混合物料的厌氧产气效率具有关键作用。该文以猪粪和秸秆混合物料为发酵原料,接种活性污泥,采用中温(35℃)筒式两相厌氧发酵工艺,对混合固态物料厌氧消化过程中不同区域料液的有机质、有机酸和产气速率进行监测,并主要分析其纵向的空间异质性变化。结果表明:固态厌氧发酵过程中,TS、VS、乙酸、丙酸、丁酸和戊酸的质量分数随着物料距反应器底面高度的增加而增大,越接近料液顶端,纵向差异越强,反之浓度降低越快,这5种关键物质在料液底部浓度较为均一,异质性明显降低;产气速率和单位VS累计产气量随着物料距反应器底面高度的增大而增加,皆为底层最低而顶层最高;反应过程中存在核心厌氧区,厌氧系统累计产气量和料液高度具有明显的幂增函数(R^2=0.9754)关系,该研究为固态厌氧高效发酵提供了数据参考。

关键词：发酵沼气有机酸固态厌氧消化有机质核心厌氧区环境异质性

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有机肥和秸秆还田对黄泥田土壤微食物网的影响

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农业工程学报 2018年第B11期34卷 19-26页

作者：陈云峰夏贤格胡诚李双来乔艳刘东海农业农村部废弃物肥料化利用重点实验室武汉430064 湖北省农业科学院植保土肥研究所武汉430064

有机质的数量和性质决定了土壤微食物网结构和功能。施用有机肥和秸秆还田是低产黄泥田的主要培肥措施,为研究这2种不同性质有机质对低产黄泥田土壤生物肥力的影响,该文比较了等碳量施用有机肥和秸秆还田对土壤微生物、原生动物和线虫... 详细信息

有机质的数量和性质决定了土壤微食物网结构和功能。施用有机肥和秸秆还田是低产黄泥田的主要培肥措施,为研究这2种不同性质有机质对低产黄泥田土壤生物肥力的影响,该文比较了等碳量施用有机肥和秸秆还田对土壤微生物、原生动物和线虫群落结构的影响,并以线虫区系分析为工具,比较这2种有机质对土壤微食物网结构和功能的影响。试验设对照(不施肥,CK)、化肥(NPK)、化肥+有机肥(NPKM)、化肥+秸秆还田(NPKS)4个处理。2 a短期试验结果表明:与NPK处理相比,NPKM处理提高了细菌通道(细菌、原生动物、食细菌线虫)、真菌通道(真菌、食真菌线虫)、植物通道(植物寄生线虫)生物类群丰度,NPKS处理也促进了大部分生物类群丰度,但提升效果低于NPKM处理。施肥(NPK、NPKM、NPKS)降低了线虫群落成熟度指数、结构指数,提高了基础指数,但彼此差异不显著,且各施肥处理均在线虫区系剖面第二象限,表明各施肥处理对土壤微食物网的干扰程度较低。各施肥处理中细菌足迹、植物足迹远高于真菌足迹,表明施肥带来的碳主要通过细菌通道和植物通道进入土壤微食物网。总之,与秸秆还田相比,施用有机肥对土壤微食物网群落结构的影响更大,但两者对土壤微食物网功能的影响差异不显著。该结果可为黄泥田土壤微食物网结构研究提供参考。

关键词：土壤粪秸秆秸秆还田有机肥磷脂脂肪酸原生动物线虫

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畜禽粪便生物炭内源重金属在酸性土壤中的迁移转化

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农业工程学报 2022年第8期38卷 209-217页

作者：沈秀丽燕海朋曾剑飞沈玉君孟海波丁京涛周海宾农业农村部规划设计研究院农业农村部农业废弃物能源化利用重点实验室北京100125 中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所北京100081

为探究生物炭内源重金属在酸性土壤中的迁移转化规律,科学指导畜禽粪便生物炭农田应用,该研究以猪粪生物炭为研究对象,开展土壤培养试验,利用扫描电镜、物理吸附、X射线衍射物相分析、X射线光电子能谱和电感耦合等离子体质谱等方法表征... 详细信息

为探究生物炭内源重金属在酸性土壤中的迁移转化规律,科学指导畜禽粪便生物炭农田应用,该研究以猪粪生物炭为研究对象,开展土壤培养试验,利用扫描电镜、物理吸附、X射线衍射物相分析、X射线光电子能谱和电感耦合等离子体质谱等方法表征不同培养时间生物炭表面形貌、孔隙结构、元素分布的变化规律,以及土壤孔隙溶液中重金属、磷酸盐等组分的变化规律。结果显示生物炭内源重金属Cu、Zn主要存在形态为氧化提取态,Cu、Zn氧化提取态比例分别为79.37%和53.43%,生物炭矿物质元素主要以氧化物形式存在于生物炭颗粒表面,施入酸性土壤后,生物炭比表面积及孔容增加,颗粒表面Cu、P、K等元素含量降低,土壤孔隙溶液中pH值、EC、Cu与PO_(4)^(3-)含量显著升高,PO_(4)^(3-)的浓度范围为2.26~298.00 mg/L,Cu的浓度范围为1.81~2.86μg/L,生物炭颗粒粒径越小,PO_(4)^(3-)和Cu溶出率越高,生物炭施入土壤30 d时,土壤孔隙溶液中PO_(4)^(3-)和Cu的浓度最高。研究表明酸性土壤可促进以碳酸盐、磷酸盐氧化物形式存在的Cu以及被碳酸根与磷酸根沉淀的Cu不断释放进入土壤,但生物炭内源Zn在酸性土壤环境不易释放,且生物炭可吸附土壤中的Zn,降低Zn的生物有效性。

关键词：生物炭重金属畜禽粪便酸性土壤迁移转化

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中国农作物秸秆综合利用潜力研究

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农业工程学报 2019年第13期35卷 218-224页

作者：霍丽丽赵立欣孟海波姚宗路农业农村部规划设计研究院农业农村部农业废弃物能源化利用重点实验室北京100125 中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所北京100081

针对秸秆分区布局规划不完善,导致地区性、季节性、结构性秸秆过剩,资源浪费与环境污染问题突出,研究秸秆综合利用规划理论,提出“一主多元、农用优先”秸秆综合利用途径。中国秸秆综合利用潜力总量8.76亿t,比2015年增加利用量1.56亿t,... 详细信息

针对秸秆分区布局规划不完善,导致地区性、季节性、结构性秸秆过剩,资源浪费与环境污染问题突出,研究秸秆综合利用规划理论,提出“一主多元、农用优先”秸秆综合利用途径。中国秸秆综合利用潜力总量8.76亿t,比2015年增加利用量1.56亿t,其中秸秆肥料化、饲料化和能源化利用量分别增加8 722.4万t、5 122.3万t和1 720.1万t。通过肥料和饲料化利用,可直接和间接替代化肥潜力氮肥(N)1 481.6万t、磷肥(P2O5)419万t、钾肥(K2O)1 885.1万t,节本增效节约化肥成本约685.9亿元(折合98.5元/t秸秆);通过能源化利用,可替代煤炭等化石能源5982.4万t(标准煤),可减排二氧化碳1.5亿t、二氧化硫448.7万t、氮氧化物224.3万t,烟尘4068万t,经碳排放交易经济效益可达20.25亿元(折合16.9元/t秸秆),环境和经济效益显著。

关键词：秸秆能源肥料饲料综合利用规划理论方法

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有机肥替代氮化肥对叶菜产量品质和土壤氮淋失的影响

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农业工程学报 2018年第B11期34卷 13-18页

作者：徐大兵赵书军袁家富彭成林周剑雄夏贤格佀国涵农业农村部废弃物肥料化利用重点实验室武汉430064 湖北省农业科学院植保土肥研究所武汉430064

有机氮替代化肥氮是化肥减施的措施之一。2015和2016年2 a连续种植5季叶菜类蔬菜,研究有机氮替代化肥氮对叶菜产量、品质和土壤氮淋失的影响。结果表明:小白菜和生菜有机肥氮替代化肥氮的比例达到25%,而大白菜秧替代比例达到25%～50%时... 详细信息

有机氮替代化肥氮是化肥减施的措施之一。2015和2016年2 a连续种植5季叶菜类蔬菜,研究有机氮替代化肥氮对叶菜产量、品质和土壤氮淋失的影响。结果表明:小白菜和生菜有机肥氮替代化肥氮的比例达到25%,而大白菜秧替代比例达到25%～50%时能够获得与常规施肥相当的叶菜产量。有机氮替代比例达到50%以上可以显著降低小白菜硝酸盐含量,仅100%施用有机肥氮才能显著降低生菜和大白菜秧硝酸盐含量,而在第5季有机氮替代化肥氮处理均提高了小白菜Vc含量。不同施肥处理对生菜游离氨基酸、可溶性糖和糖酸比的影响较小,高量有机肥氮替代化肥氮比例(50%～100%)对小青菜可溶性糖和糖酸比的影响主要在第一季,100%施用有机肥氮才能增加大白菜秧可溶性糖和总酸的含量。随着有机氮替代比例的增加,土壤中铵态氮和硝态氮含量逐渐降低,与单施化肥相比,有机肥氮替代化肥处理0～20cm土壤硝态氮和铵态氮减少了10.67%～16.11%和23.13%～69.03%,而>20～40cm土壤硝态氮和铵态氮减少了21.15%～60.77%和2.04%～10.20%。因此,对于叶菜类蔬菜而言,有机肥氮替代25%～50%化肥氮能够获得较好的产质量并减少硝态氮环境风险。

关键词：氮土壤化肥淋失有机肥叶菜产量品质

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规模化养殖场畜禽粪污处理综合评价指标体系构建与应用

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农业工程学报 2020年第17期36卷 182-189页

作者：罗娟赵立欣姚宗路冯晶于佳动袁艳文农业农村部规划设计研究院农业农村部农业废弃物能源化利用重点实验室北京100125 中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所北京100081

该研究针对当前规模化养殖场畜禽粪污处理技术模式区域差异大、缺乏综合效益评价等问题,以规模化畜禽养殖场为研究对象,从规划布局、粪污收储运、高效处理转化、农田利用的全链条出发,应用层次分析法构建了一套全面衡量畜禽粪污处理的... 详细信息

该研究针对当前规模化养殖场畜禽粪污处理技术模式区域差异大、缺乏综合效益评价等问题,以规模化畜禽养殖场为研究对象,从规划布局、粪污收储运、高效处理转化、农田利用的全链条出发,应用层次分析法构建了一套全面衡量畜禽粪污处理的综合评价指标体系,涵盖技术、经济、环境3个方面,包括3个一级指标、6个二级指标和15个三级指标,并运用该指标体系对中国3个主要奶牛养殖区6种粪污处理技术模式进行评价比较。结果表明:东北地区宜采用前分离肥料模式和前分离垫料模式,西北地区宜采用肥料模式和前分离垫料模式,华北地区宜采用厌氧发酵模式。进一步以河北某规模化奶牛养殖场为例进行应用分析表明,该养殖场的粪污处理水平达到了良好水平,与实际情况相符。该指标体系能够客观评价规模化养殖场畜禽粪污处理的综合效益,且能根据评价情况给出优化改进建议,具有实践指导性和可操作性,可为粪污处理工程建设和综合效益评价提供方法体系和理论支撑。

关键词：粪污废物处理养殖场评价体系应用

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