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寒区农村户用好氧堆肥系统设计与试验
1
作者 王丽丽 郑京克 +3 位作者 徐名汉 冯子阔 王忠江 宗丹丹 《农业机械学报》 北大核心 2026年第2期364-374,共11页
好氧堆肥适宜处理农村散点堆积的餐厨垃圾、畜禽粪便、农业秸秆等多种有机废弃物,但目前小型户用好氧堆肥系统难以在寒区冬季室外稳定运行,且缺乏配套的通风策略,限制堆肥效果提升。本文联合太阳能蓄热与供电、双舱室和蓄热水箱保温等方... 好氧堆肥适宜处理农村散点堆积的餐厨垃圾、畜禽粪便、农业秸秆等多种有机废弃物,但目前小型户用好氧堆肥系统难以在寒区冬季室外稳定运行,且缺乏配套的通风策略,限制堆肥效果提升。本文联合太阳能蓄热与供电、双舱室和蓄热水箱保温等方式,设计适于寒区农村户用的好氧堆肥系统,研究不同环境温度下好氧堆肥的温升规律及堆肥特性,并探索通风优化策略及臭气减排途径。结果表明:该设计可实现堆肥舱室昼夜温度的有效维持,也可预热通风空气,保证好氧堆肥稳定运行,当环境温度为15~30℃、0~15℃、-25~0℃时,堆肥舱室内实际温度达21.9~45℃、15.7~32.4℃、13.5~23.8℃;好氧堆肥前11 d,通风速率25 L/(m^(3)·min)时的持续通风最优,当环境温度为15~30℃、0~15℃、-25~0℃时,堆体实际最高温度达62.3、56.4、55.2℃;11 d后,通风速率25 L/(m^(3)·min)、氧气浓度14%~17%调控下的动态通风更适于-25~0℃的低温环境,堆肥21 d时种子发芽率达89.89%,且好氧堆肥过程未产生用电成本;秸秆对堆肥尾气中的氨气具有良好的净化效果,去除率达80%~95%。研究结果可为寒区农村户用好氧堆肥全年稳定运行及生态环境改善提供基础依据。 展开更多
关键词 好氧堆肥 农村户用 寒区 太阳能 通风优化 臭气减排
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胭脂萝卜渣原色纸的制备
2
作者 熊竹 《科技风》 2026年第1期4-6,32,共4页
由于木本植物生长周期长,且长期遭受乱砍滥伐,全球森林面积急剧减小,木本植物资源严重匮乏。于是,大量造纸企业及研究机构开始着力拓宽原料来源,尝试用禾本植物、草本植物、藤本植物等非木本植物替代部分木本植物,制造满足人们工作与生... 由于木本植物生长周期长,且长期遭受乱砍滥伐,全球森林面积急剧减小,木本植物资源严重匮乏。于是,大量造纸企业及研究机构开始着力拓宽原料来源,尝试用禾本植物、草本植物、藤本植物等非木本植物替代部分木本植物,制造满足人们工作与生活需求的纸制品。本研究以提取花青素后废弃的胭脂萝卜渣为原料制得原色纸,纸张的拉伸强度为2.01MPa,断裂伸长率为6.15%,耐折度为452次,吸水率为227.8%,白度为32%,含水量为7%。以上各项指标均能达到文化、生活用纸的基本标准和要求。 展开更多
关键词 萝卜渣 造纸 生物质资源 绿色环保 低碳
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基于沼气工程的村镇分布式供能模式设计与经济性分析
3
作者 周闯 刘伟 +5 位作者 秦国辉 王玉鹏 苏小红 单明 孙雪 许芯蕊 《可再生能源》 北大核心 2026年第2期150-155,共6页
为推进农村地区清洁用能改造进程,解决用气成本高、用煤污染严重等问题,文章结合农村地区的村落分布特点、资源储量、经济水平等实际情况,因地制宜地设计了基于沼气工程的村镇分布式供能模式,并对该模式中采用固定式管道、移动式气瓶组... 为推进农村地区清洁用能改造进程,解决用气成本高、用煤污染严重等问题,文章结合农村地区的村落分布特点、资源储量、经济水平等实际情况,因地制宜地设计了基于沼气工程的村镇分布式供能模式,并对该模式中采用固定式管道、移动式气瓶组及移动式槽车3种供能形式的经济性进行了对比分析。结果表明:3种供能形式在适用场景上存在较大差异,在以经济性为决策目标的条件下,当沼气工程与用能村镇的距离小于4.62 km时,采用固定管道式供能较为适宜,且距离越近,年均费用越低;当沼气工程与用能村镇的距离大于4.62 km时,采用移动式气瓶组供能更为经济,且初始投资少;移动式槽车供能仅适用于临时用气,不适用于村镇长期供能。 展开更多
关键词 沼气 农村地区 分布式 供能模式 经济性分析
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EAME改性纤维素膜包覆炭基肥缓释机理研究
4
作者 陈源 马睿彪 +5 位作者 郭力迅 马巧智 任永志 吕娟 蒋恩臣 王明峰 《华南农业大学学报》 北大核心 2026年第1期30-41,共12页
【目的】探究改性纤维素膜对炭基肥养分释放特性的影响,为构建合理的包膜型缓释肥提供科学依据。【方法】以微晶纤维素为前驱体,利用反式−9,10−环氧十八烷酸甲酯(Trans-9,10-epoxyoctadecanoic acid methylester,EAME)在不同浓度及温度... 【目的】探究改性纤维素膜对炭基肥养分释放特性的影响,为构建合理的包膜型缓释肥提供科学依据。【方法】以微晶纤维素为前驱体,利用反式−9,10−环氧十八烷酸甲酯(Trans-9,10-epoxyoctadecanoic acid methylester,EAME)在不同浓度及温度参数下制备的改性纤维素薄膜制备炭−膜双控尿素肥,即ECBIUF(Trans-9,10-epoxyoctadecanoic acid methyl ester cellulose membrane coated biochar-based infiltrated urea fertilizer)。通过淋溶试验获取尿素释放特性曲线,利用接触角测试、傅里叶变换红外光谱、X射线衍射以及扫描电镜等对释放前后包膜进行表征,构建释放动力学模型。【结果】与未改性的生物炭基渗融尿素肥(Biochar-based infiltrated ureafertilizer,BIUF)相比,EAME改性纤维素膜有效减缓尿素释放,前2次养分淋出率由BIUF的53.29%降至22.62%,降幅为58%;淋溶次数由12上升为24,增幅达100%。ECBIUF缓释性能随改性溶液浓度的升高而增强,前2次养分淋出率由42.42%降至22.62%;而随着改性温度的升高,ECBIUF缓释性能略有下降,前2次养分淋出率由22.62%上升至24.31%。动力学分析表明,ECBIUF养分释放存在3个阶段,分别是表层结晶尿素快速释放阶段、生物炭孔隙中物理吸附尿素减速释放阶段以及与生物炭化学结合态尿素缓慢释放阶段。【结论】EAME改性纤维素膜因—OH等基团对尿素的分子作用力及长烃链的疏水作用可增强炭基肥缓释性能,有助于提高肥料养分有效性,为制备包膜型缓释肥提供新途径。 展开更多
关键词 改性纤维素膜 包膜型炭基肥 缓释性能 动力学分析 缓释机理
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基于离散元法的玉米秸秆球磨预处理放大仿真研究
5
作者 肖卫华 刘烙阳 +3 位作者 谭玉凤 林昊 张慧 贾惜文 《农业机械学报》 北大核心 2026年第1期378-385,共8页
为了更好地推动秸秆球磨预处理技术应用,评估球磨预处理工艺实现放大生产的可行性,通过离散元法仿真模拟预测规模放大的秸秆球磨预处理中的能耗,并验证球磨规模放大后的预处理效果。将实验室规模的CJM-SY-B型振动球磨机筒体尺寸按容积放... 为了更好地推动秸秆球磨预处理技术应用,评估球磨预处理工艺实现放大生产的可行性,通过离散元法仿真模拟预测规模放大的秸秆球磨预处理中的能耗,并验证球磨规模放大后的预处理效果。将实验室规模的CJM-SY-B型振动球磨机筒体尺寸按容积放大24倍后建立三维几何模型,导入EDEM软件,通过输入玉米秸秆初始和球磨后的物理属性参数仿真模拟得到球磨机内部的碰撞能量耗散情况,来估算放大后的球磨能耗;同时,对比了两种规模下仅球磨预处理的玉米秸秆粒径及酶解产糖浓度,验证了秸秆球磨工艺放大后的预处理效果。结果表明仿真预测能耗为1.48 kW·h/kg,实际能耗为1.65 kW·h/kg,预测相对误差为10.3%,实验室规模与规模放大后的球磨玉米秸秆粒径跨度仅相差0.8%,酶解产生的总单糖质量浓度分别为85.5 g/L和88.5 g/L,表明玉米秸秆的酶解效果未因球磨规模放大而发生明显变化。本研究证明利用离散元法对玉米秸秆球磨进行放大仿真是可行的,为实现秸秆球磨工艺放大应用提供一定的理论参考和技术支持。 展开更多
关键词 玉米秸秆 球磨 离散元法
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粉碎和好氧水解预处理对谷子秸秆沉降及产甲烷特性研究
6
作者 张波 谢宇伦 石宝富 《黑龙江八一农垦大学学报》 2026年第1期91-98,共8页
为增加秸秆厌氧发酵性能,提高甲烷产率并减少浮渣层厚度,以谷子秸秆为研究对象,先进行传质试验,后对谷子秸秆进行不同预处理,分析其沉降变化,在最佳沉降效果下进行厌氧发酵,分析甲烷产率和浮渣层变化情况。结果表明:不进行预处理时,谷... 为增加秸秆厌氧发酵性能,提高甲烷产率并减少浮渣层厚度,以谷子秸秆为研究对象,先进行传质试验,后对谷子秸秆进行不同预处理,分析其沉降变化,在最佳沉降效果下进行厌氧发酵,分析甲烷产率和浮渣层变化情况。结果表明:不进行预处理时,谷子秸秆吸水率在0~12 h内快速升高,12 h后趋于平稳;物质溶出率在12 h前与吸水率相似,但在12 h后仍然缓慢增加;粉碎和好氧水解预处理后,粒径为10目筛下时达到完全沉降时间最短,最佳好氧水解时间为16 h;粉碎组、好氧水解组和联合处理组的累计甲烷产率分别为212、224、235 mL·gVS^(-1),较对照组提高10%、15%、25%,浮渣层体积较对照组减少10%、7%、12%。综上,粉碎和好氧水解可以显著增加秸秆沉降性,减少浮渣层产生,增加甲烷产量。 展开更多
关键词 谷子秸秆 厌氧发酵 秸秆预处理 沉降性 甲烷产率
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基于湿发酵CSTR工艺的生物天然气项目运营成本构成及敏感性分析
7
作者 冉龙飞 高丽娟 柴宝华 《农业工程》 2026年第1期70-76,共7页
在“双碳”战略引领下,生物天然气作为生物质能高效转化与清洁利用的重要途径,其产业化进程显著加快。综合评述生物天然气生产的主流技术路线,基于文献调研和专家咨询构建了多维度全生命周期成本估算模型,结合典型项目案例进行实证分析... 在“双碳”战略引领下,生物天然气作为生物质能高效转化与清洁利用的重要途径,其产业化进程显著加快。综合评述生物天然气生产的主流技术路线,基于文献调研和专家咨询构建了多维度全生命周期成本估算模型,结合典型项目案例进行实证分析。结果表明,基于湿发酵CSTR工艺的生物天然气制备成本呈现显著的结构性特征,原料成本(占45%)与动力成本(占21%)共同构成核心成本板块;经有机肥副产品收益抵扣后,单位产品综合成本3.03元/m^(3),较常规天然气门站价格高32%~66%。敏感性分析量化识别出建设投资、有机肥市场价格和原料采购价格3大关键影响因素。模型验证表明,通过集约化原料收储、设备国产化水平提升及项目规模优化等路径,整体生产成本可降低15%~25%。该研究构建的技术-经济评估体系为提升生物天然气项目经济竞争力提供了系统化依据,对推动产业规模化发展具有实践指导价值。 展开更多
关键词 生物天然气 湿发酵CSTR工艺 生产成本 敏感性因素 制备成本 降本路径
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林业生物质能在农业能源结构转型中的应用
8
作者 张孝平 《农村科学实验》 2026年第2期153-155,共3页
在全球能源危机加剧与实现“双碳”目标的背景下,农业能源结构转型迫在眉睫。林业生物质能作为可再生能源的重要组成部分,具有储量丰富、环境友好等优势。该文聚焦林业生物质能在农业能源结构转型中的应用,系统分析其主要应用模式,包括... 在全球能源危机加剧与实现“双碳”目标的背景下,农业能源结构转型迫在眉睫。林业生物质能作为可再生能源的重要组成部分,具有储量丰富、环境友好等优势。该文聚焦林业生物质能在农业能源结构转型中的应用,系统分析其主要应用模式,包括直接燃烧供热、生物质发电、生物液体燃料生产以及生物质气化供气等,探讨各模式的技术特点、适用场景及发展瓶颈。此外,该文还从政策支持、技术创新、产业融合等方面提出林业生物质能在农业能源转型中的应用对策,以期为优化农业能源结构、实现农业可持续发展提供理论参考。 展开更多
关键词 林业生物质能 农业能源结构转型 应用
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微生物预处理玉米秸秆制备功能生物炭强化水中磷酸盐去除性能的研究
9
作者 张欢 梁海 +3 位作者 唐初阳 郑伟强 李先春 王觅竹 《可再生能源》 北大核心 2026年第2期156-162,共7页
文章利用不同微生物菌剂预处理玉米秸秆并制备生物炭,通过扫描电镜(SEM)、傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)、热重分析仪等仪器对不同生物炭前驱体及生物炭进行了表征分析,通过磷酸盐吸附实验研究了不同生物炭的吸附能力。研究结果表明:微... 文章利用不同微生物菌剂预处理玉米秸秆并制备生物炭,通过扫描电镜(SEM)、傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)、热重分析仪等仪器对不同生物炭前驱体及生物炭进行了表征分析,通过磷酸盐吸附实验研究了不同生物炭的吸附能力。研究结果表明:微生物预处理可以提高生物炭对磷酸盐的吸附能力,合成微生物菌群预处理玉米秸秆制备的生物炭(PC-BC)对磷酸盐的吸附效果最好,吸附平衡时磷酸盐溶液的质量浓度为12.3mg/L,对磷酸盐的平衡吸附容量可达43.85 mg/g,磷酸盐去除率高达87.70%。通过等温吸附和吸附动力学实验发现,PC-BC对磷酸盐的吸附过程更符合Langmuir等温吸附模型,动力学数据更符合准二级动力学模型,磷酸盐和生物炭活性位点之间存在化学相互作用。 展开更多
关键词 微生物菌剂 玉米秸秆 生物炭 磷酸盐 吸附
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流固耦合下生物质致密成型机振动单元设计及试验
10
作者 杜霄辰 杨贤勇 +1 位作者 范春茂 马彦华 《中国农机化学报》 北大核心 2026年第2期256-261,共6页
为实现生物质振动压缩,以偏置式曲柄滑块机构为核心设计机械式振动单元,由于滑块的往复运动会挤压一侧滑轨,使得滑轨滑块间磨损加剧,影响振动单元的稳定性。针对该问题,提出在滑轨上加工“爪形油路”,将高压油注入其中,使滑块与滑轨间... 为实现生物质振动压缩,以偏置式曲柄滑块机构为核心设计机械式振动单元,由于滑块的往复运动会挤压一侧滑轨,使得滑轨滑块间磨损加剧,影响振动单元的稳定性。针对该问题,提出在滑轨上加工“爪形油路”,将高压油注入其中,使滑块与滑轨间产生动压油膜,滑块在动压油膜的作用下沿滑轨运动;建立偏置式曲柄滑块机构与油膜的三维模型,基于流固耦合的方法分析动压油膜对滑轨上应力的分散作用;通过空载和致密成型试验验证振动单元工作可靠性。试验结果表明:在偏置式曲柄滑块机构上引入动压油膜后,系统扭矩波动幅度显著降低,在10 Hz、15 Hz和20 Hz振动频率下分别减少约23.1%、48.1%和37.0%。该结构可有效提升振动系统稳定性,为后续研究和优化提供依据。 展开更多
关键词 生物质致密成型机 振动单元 偏置式曲柄滑块 动压油膜 流固耦合
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生物质可再生能源的研究进展及未来趋势 被引量：2
11
作者 董晶华 姜莉 +1 位作者 朱志凌 霍淑平 《林业工程学报》 北大核心 2025年第6期22-32,共11页
全球能源格局正因气候变化和化石燃料的过度利用而逐步向可再生清洁能源转变,生物质能源因其在减少温室气体排放和促进循环经济方面的巨大潜力而备受瞩目。发展中国家利用生物质能源占总能源消耗的40%以上,但主要采取将生物质直接燃烧... 全球能源格局正因气候变化和化石燃料的过度利用而逐步向可再生清洁能源转变,生物质能源因其在减少温室气体排放和促进循环经济方面的巨大潜力而备受瞩目。发展中国家利用生物质能源占总能源消耗的40%以上,但主要采取将生物质直接燃烧等方式,发达国家更多将生物质通过高科技技术进行能源转换,占总能源消耗的11%。笔者探讨了当前生物质能源技术发展现状及未来发展趋势,分析了现有生物质能源转化形式(物理转化、热化学转化和生物转化)的技术优势与挑战。生物质物理转化技术具有工艺简便、成本低廉和环境兼容性佳等优势,然而其应用仍受限于能量密度偏低、原料适应性局限及规模化生产瓶颈等技术短板。热解、气化、燃烧、液化及焙烧等热化学转化技术为生物质能源的生产提供了多样性解决方案,但在反应效率、能耗、产物选择性等方面仍有很大改进空间;相比而言,厌氧消化、发酵、酶解及微生物燃料电池等生物转化技术在环境友好性方面优势显著,但在降本增效等方面的潜力同样有待进一步挖掘。生物质能源开发利用的长期成功依赖于其经济与环保等关键问题的解决,而政府有效政策的出台和实施,是推动科技变革、解决制约其发展的经济和环保问题、实现行业可持续发展的重要保障。此外,还从技术成熟度、政策驱动机制及市场需求3个维度,展望了生物质能源产业的可持续发展路径。 展开更多
关键词 生物质能源 可再生能源 热化学转化 环境影响 可持续性 经济影响
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玉米秸秆和猪粪好氧-厌氧一体化产甲烷特性 被引量：2
12
作者 王丽丽 宫旭妍 +2 位作者 王子聪 王忠江 赵晓聪 《农业工程学报》 北大核心 2025年第13期291-301,共11页
高固体负荷下的好氧预处理是一个好氧微生物的产热过程,能有效降低后续厌氧发酵过程原料的增温能耗。而目前好氧预处理过程通常采用强制连续通风或间歇通风,当环境温度较低时,冷空气易对微生物产生冲击,造成热量过度损失,降低好氧预处... 高固体负荷下的好氧预处理是一个好氧微生物的产热过程,能有效降低后续厌氧发酵过程原料的增温能耗。而目前好氧预处理过程通常采用强制连续通风或间歇通风,当环境温度较低时,冷空气易对微生物产生冲击,造成热量过度损失,降低好氧预处理过程的温升及预处理效果。该研究采用好氧-厌氧一体化发酵工艺,并在好氧预处理过程增设基于反应体系氧浓度变化的动态曝气,结合接种、渗滤液回流等手段,系统研究不同环境温度下,好氧预处理的温升特性、干式厌氧发酵的产甲烷(CH_(4))特性及一体化运行的能耗与产能。结果表明,好氧-厌氧一体化工艺能实现好氧预处理、干式厌氧发酵过程的稳定运行及好氧阶段到厌氧阶段的快速转换与无缝衔接;基于动态曝气的好氧预处理能显著提高原料的温度,在11.7~17.3℃环境温度范围内,预处理前72 h期间均可保持升温,曝气不加热时物料最高温度可达57.9℃,同时可产生一定量的挥发性脂肪酸,有效地促进了干式厌氧发酵的快速启动,并显著提高了CH_(4)产量;好氧预处理过程的动态曝气能耗较少,仅占一体化运行过程总能耗的7.64%~12.69%,而厌氧发酵过程的增温能耗占比达87.31%~92.36%;在3~5 mm秸秆粒径、曝气不加热的好氧预处理和20%总固体负荷(TS)、40%接种物添加量、渗滤液日回流4次的干式厌氧发酵的最优组合条件下,CH_(4)产率、单位电耗的CH_(4)产量和CH_(4)产能分别达到218.99 L/kg(以volatile solids VS计)、6.352 L/kWh和7.840 MJ/kg;各因素对CH_(4)产率的影响强度由强到弱依次为秸秆粒径、渗滤液日回流次数、TS、接种物添加量、曝气温度;固、液两相微生物群落在水解酸化和产CH_(4)两个阶段差异较大,液相中微生物群落的相对丰度随时间变化较大,而固相微生物群落的相对丰度较稳定。该研究可为干式厌氧发酵技术的推广应用,尤其北方寒区厌氧发酵成本的降低提供新的思路和基础依据。 展开更多
关键词 好氧预处理 干式厌氧发酵 动态曝气 一体化 玉米秸秆 猪粪 甲烷
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不同浓度沼液和沼渣/有机肥配施对土壤和大豆的作用效应
13
作者 龚婷 刘胜 +4 位作者 徐超 李骏 张鑫 牛文娟 袁巧霞 《华中农业大学学报》 北大核心 2026年第1期236-245,共10页
为应对土壤结构破坏及养分流失对生态环境和食品安全带来的严峻挑战,同时实现沼液废物资源的高值化利用,以沼液作为液体肥料、沼渣和有机肥作为固体肥料,以大豆为供试作物,在大棚栽培条件下探究了沼肥施用浓度和配施方法对0~80 cm深度... 为应对土壤结构破坏及养分流失对生态环境和食品安全带来的严峻挑战,同时实现沼液废物资源的高值化利用,以沼液作为液体肥料、沼渣和有机肥作为固体肥料,以大豆为供试作物,在大棚栽培条件下探究了沼肥施用浓度和配施方法对0~80 cm深度土壤理化性质和大豆产量的影响。沼肥配施方法和施用浓度组合包括单施有机肥(TK1)、干式发酵沼液作基肥结合有机肥追肥(TK2)、单施干式发酵沼液(TK3)、沼渣作基肥结合湿式发酵沼液追肥(TK4)、沼渣作基肥结合有机肥追肥(TK5)和沼渣/有机肥混作基肥结合湿式发酵沼液追肥(TK6),设置原土(校园绿化土)为空白对照组(CK)。结果显示,耕作层土壤碱解氮和速效磷含量提升最高的施肥处理为TK6组,分别增加3.56和2.44倍;土壤耕作层速效钾含量增幅最高的处理组为TK3组,增加9.37倍;在60~80 cm深层土壤,施用干式发酵沼液全氮和全钾易向下迁移,施用湿式发酵沼液全磷易向下迁移至80 cm土层。不同施肥处理组土壤团粒体结构存在显著差异;TK1处理显著增加了土壤小团粒体的数量,增幅为25.2%;TK3处理则增加了土壤大中团粒体的数量,增幅为1.68%;相较于其他处理,TK1处理组中土壤氮损失最大,大豆产量最低,而TK4处理组中大豆产量最高,约为4350 kg/hm^(2)。综上,单施干式发酵沼液显著提升土壤耕作层养分含量、养分更易向下迁移,沼渣作基肥结合湿式发酵沼液追肥更有利于提升大豆产量。 展开更多
关键词 沼液 沼渣 有机肥 配施 土壤理化特性 大豆
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造纸污泥与玉米秸秆共热解特性及动力学分析
14
作者 郭亚东 林晓娜 +2 位作者 陈晓云 唐彬彬 付鹏 《可再生能源》 北大核心 2026年第1期25-32,共8页
为探究造纸污泥与玉米秸秆的共热解特性,文章对造纸污泥、玉米秸秆及其混合物进行了热重分析试验,并采用Coats-Redfern积分法对热解过程进行动力学分析。结果表明:造纸污泥与玉米秸秆的热解特性存在显著差异。在800℃时,造纸污泥的残余... 为探究造纸污泥与玉米秸秆的共热解特性,文章对造纸污泥、玉米秸秆及其混合物进行了热重分析试验,并采用Coats-Redfern积分法对热解过程进行动力学分析。结果表明:造纸污泥与玉米秸秆的热解特性存在显著差异。在800℃时,造纸污泥的残余率较玉米秸秆高36.59%,但其活化能低于玉米秸秆24.97 kJ/mol,最大失重速率也较玉米秸秆低16.78%/min。随着玉米秸秆在混合物中所占比例从20%提高至80%,起始分解温度由259.9℃升至281.8℃,最大失重速率由5.29%/min增至15.36%/min,残余率由56.25%降至34.09%,活化能由56.66 kJ/mol升至71.27 kJ/mol。通过对比热重(TG)理论值与试验值发现,造纸污泥与玉米秸秆在共热解过程中存在相互作用,该作用对低温区的热解过程表现为抑制,而对高温区的分解过程则具有促进作用。当玉米秸秆添加量为60%时,两者间的相互促进作用尤为显著。 展开更多
关键词 造纸污泥 玉米秸秆 共热解 动力学 相互作用
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不同处理对沼气发电废气联合沼液低温培养微藻的影响 被引量：1
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作者 王忠江 薛宁 +2 位作者 刘博涵 王立达 王丽丽 《农业工程学报》 北大核心 2025年第8期233-241,共9页
随着沼气技术的发展,富含氮、磷的沼液和含有CO_(2)的沼气发电废气的处理问题日趋严峻。微藻生产可实现沼液和废气的同步净化,但中国北方冬季寒冷漫长,增温成本过高。为解决这一问题,该在研究在10℃条件下,沼气发电废气联合沼液低温培... 随着沼气技术的发展,富含氮、磷的沼液和含有CO_(2)的沼气发电废气的处理问题日趋严峻。微藻生产可实现沼液和废气的同步净化,但中国北方冬季寒冷漫长,增温成本过高。为解决这一问题,该在研究在10℃条件下,沼气发电废气联合沼液低温培养微藻的生长及污染物去除特性。结果表明,小球藻(Chlorella sp.)的沼液耐受能力较强,其生物质产量及污染物去除效果均随沼液添加量、CO_(2)浓度及通气流量的增加呈先升高后降低的趋势,叶绿素随CO_(2)浓度的增加持续增加;在10%沼液添加量、纳米气盘石曝气、8%CO_(2)浓度、1.2 L/min通气速率下,Chlorella sp.生物量干质量和蛋白质浓度分别达到2.43和1.46 g/L,总氮、氨氮、总磷和化学需氧量去除率分别达到83.73%、93.00%、93.83%和86.02%,为沼气发电废气联合沼液低温、低成本培养微藻提供基础依据。 展开更多
关键词 微藻 沼气发电废气 沼液 低温 CO_(2) 通气流量
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基于文献计量学的闷棚与强还原土壤灭菌技术研究态势分析
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作者 韩贵成 刘倩如 +3 位作者 王冰雪 褚银枝 段娜 左强 《农业工程》 2026年第1期54-60,共7页
基于文献计量方法,使用VOS viewer和Cite space进行可视化分析,对2013—2024年中国知网数据库和Web ofScience(WoS)核心合集数据库中关于闷棚与强还原土壤灭菌的文献进行统计,通过关键词分析,梳理该领域近10年的发展热点。结果表明,中... 基于文献计量方法,使用VOS viewer和Cite space进行可视化分析,对2013—2024年中国知网数据库和Web ofScience(WoS)核心合集数据库中关于闷棚与强还原土壤灭菌的文献进行统计,通过关键词分析,梳理该领域近10年的发展热点。结果表明,中英文发文量呈波动增长趋势,中国和美国是该领域发文量最多的国家,其中美国农业部和中国南京师范大学发文量最多。当前闷棚与强还原土壤灭菌领域的热点是土壤微生物群落结构变化、土传病害防治效果,以及处理所需的有机碳源类型选择等方面。闷棚与强还原土壤灭菌对连作障碍的改良作用、对土壤综合质量的提升作用、对二次污染的削减作用,以及其在技术、应用、机理层面的改良及完善,将是目前和未来的研究热点方向。 展开更多
关键词 闷棚 强还原土壤灭菌 土壤修复 文献计量学 可视化分析 态势分析
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沼液联合玉米秸秆对肥壮蹄形藻兼养生长特性的影响 被引量：1
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作者 王丽丽 刘芳静美 +2 位作者 宫旭妍 李美诺 赵晓聪 《农业工程学报》 北大核心 2025年第16期231-241,共11页
富含氮磷的沼液、秸秆的水解产物能为微藻生长提供优质的氮源、有机碳源,提高微藻的兼养生长能力。该研究旨在解决微藻光合自养生物质产量低、环境适应性差及培养成本高的问题,以肥壮蹄形藻为对象,研究沼液联合玉米秸秆培养微藻的生长... 富含氮磷的沼液、秸秆的水解产物能为微藻生长提供优质的氮源、有机碳源,提高微藻的兼养生长能力。该研究旨在解决微藻光合自养生物质产量低、环境适应性差及培养成本高的问题,以肥壮蹄形藻为对象,研究沼液联合玉米秸秆培养微藻的生长及污染物去除特性。结果表明,添加秸秆能显著提高微藻的生物量产量,且微藻能通过兼养及附着在秸秆表面提升其对高浓度沼液及低温、低光照条件的耐受能力,并提高微藻脂质、碳水化合物的含量;沼液的养分及秸秆的水解产物均能被微藻有效利用及去除,在沼液添加量为30%条件下,悬浮和附着微藻的最优生物量总产量及脂质质量分数分别达到2.81 g/L和20.43%,此时总氮、氨氮、总磷和化学需氧量的去除率分别达到87%、88%、95%和90%,且光照和曝气速率可分别降至2000 lx和1.0 L/min;联合培养过程中,促进木质纤维水解和菌藻共生的拟杆菌门(Bacteroidota)和疣微菌门(Verrucomicrobiota)及有助于微藻分泌胞外聚合物的成对杆菌属(Dyadobacter)的相对丰度均升高,而蓝藻门(Cyanobacteria)几乎消失;通过3因素3水平正交优化试验得到,最优工艺条件为28%沼液添加量、4 310 lx光照强度、1.13 L/min曝气速率,最优微藻生物量总产量提高至2.83 g/L。研究结果可为微藻低成本培养及秸秆基质化培养微藻的深入研究提供基础依据,促进寒区微藻产业的发展。 展开更多
关键词 沼液 玉米秸秆 微藻 兼养生长 光照 曝气速率
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寒区沼液混施玉米秸秆还田腐解特性及对黑土养分的影响
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作者 王忠江 王子越 +3 位作者 王丽丽 张婷婷 刘博涵 薛宁 《农业工程学报》 北大核心 2025年第23期206-215,共10页
针对还田秸秆碳氮比高、含水率低、腐解慢等问题,该文结合寒区晚秋和初春季节昼夜温差大,秸秆频繁处于冻融环境,充分利用沼液富含水分、氨氮及微生物的特点,提出沼液混施秸秆还田,分别在室内固定冻融温度和室外自然冻融温度条件下,研究... 针对还田秸秆碳氮比高、含水率低、腐解慢等问题,该文结合寒区晚秋和初春季节昼夜温差大,秸秆频繁处于冻融环境,充分利用沼液富含水分、氨氮及微生物的特点,提出沼液混施秸秆还田,分别在室内固定冻融温度和室外自然冻融温度条件下,研究沼液混施秸秆还田的腐解特性及对黑土养分和微生物群落结构的影响。结果表明:沼液的混施能显著提高还田秸秆的腐解速率,秸秆腐解率随沼液混施量的增加呈先升高后降低趋势,且冻融阶段的冻结、融化温度和冻融循环次数以及后续持续腐解阶段温度的高低均显著影响秸秆的腐解速率;沼液混施秸秆还田对补充黑土有机碳及氮、磷、钾等养分均具有显著作用;沼液和秸秆施用量分别为96 mL和7.7 g,对应沼液与秸秆质量比为12.5 g/g时,历经108 d后秸秆腐解率可达64.73%,比较纯秸秆空白对照组,0~20 cm有效耕层内各层土壤有机碳、总氮、速效磷、速效钾含量分别提高11.42%~23.75%、4.14%~21.95%、13.06%~21.46%和21.33%~42.41%;同时,土壤微生物群落从“寡营养型主导”向“富营养型主导”转变,主要包括具有分解有机质、异养硝化、固氮作用的短波单胞菌属(Brevundimonas)、土地杆菌属(Pedobacter)、RB41菌属等。研究结果可为北方寒区秸秆还田技术推广及沼液资源化利用提供基础依据,促进黑土地的保护与修复。 展开更多
关键词 秸秆还田 沼液 冻融 腐解 黑土 养分
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牲畜粪污沼液培养微藻工艺参数优化
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作者 王忠江 周正 +2 位作者 王丽丽 赵晓聪 李美诺 《农业工程学报》 北大核心 2025年第10期243-253,共11页
该研究针对沼气工程副产物——沼液富含氮、磷,易引起二次污染的问题,以及沼液培养微藻过程多因素交互作用研究不足及培养温度、沼液稀释比例均较高的问题,基于4因素5水平二次正交旋转中心组合试验设计方法,采用牛粪和猪粪2种沼液,探索... 该研究针对沼气工程副产物——沼液富含氮、磷,易引起二次污染的问题,以及沼液培养微藻过程多因素交互作用研究不足及培养温度、沼液稀释比例均较高的问题,基于4因素5水平二次正交旋转中心组合试验设计方法,采用牛粪和猪粪2种沼液,探索沼液添加比、光照强度、CO_(2)浓度和温度对普通小球藻(Chlorella sp.,FACHB-1554)和肥壮蹄形藻(Kirchneriella obesa,FACHB-2104)的生长及养分去除的交互影响,并优化工艺条件,探寻降低培养温度、提高沼液添加比的可行性。结果表明,FACHB-1554和FACHB-2104生物量干质量均随着沼液添加比的增加先增加后减少,FACHB-1554对NH_(3)-N含量更高的猪粪沼液的耐受能力相对更强;CO_(2)能显著促进2种微藻的生长,且随着CO_(2)浓度的增加,FACHB-1554生物量干质量先增加后降低,而FACHB-2104生物量干质量则持续增加;对于2种微藻生长,沼液添加比比较CO_(2)浓度影响更强,光照强度和温度则相对较弱,而对于NH_(3)-N和TP去除率,均是温度影响强于沼液添加比,光照强度和CO_(2)浓度则相对较弱,且提高沼液添加比至25%~30%和降低培养温度至18℃实际可行;猪粪沼液培养FACHB-1554和牛粪沼液培养FACHB-2104的最优工艺条件分别为:沼液添加比为20%和10%、光照强度均为7 000 lx、CO_(2)浓度为10%和12.50%、温度为22℃和24℃,FACHB-1554和FACHB-2104最大生物量干质量分别达到0.832 g/L和0.648 g/L,NH_(3)-N去除率分别达到86.71%和77.14%,TP去除率分别达到89.31%和78.23%。研究可为沼液低成本培养微藻的深入研究提供基础依据,促进沼液高值化利用及微藻产业化发展。 展开更多
关键词 沼液 微藻 温度 光照强度 CO_(2)浓度 工艺优化
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亚临界水解菌菇渣制备腐殖质的工艺优化及产物特性
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作者 刘彭如 蔡梦萌 +4 位作者 黄善创 蓝秋珊 李卫国 时群太 廖丹葵 《农业环境科学学报》 北大核心 2026年第2期503-513,共11页
为探讨亚临界水解菌菇渣制备腐殖质的最佳工艺,本研究以菌菇渣为原料,通过酸溶剂与碱溶剂对菌菇渣进行亚临界水解处理,利用单因素实验分别考察了时间、温度、pH值和料液比对水解率的影响,并结合正交实验进一步优化了水解的工艺条件。采... 为探讨亚临界水解菌菇渣制备腐殖质的最佳工艺,本研究以菌菇渣为原料,通过酸溶剂与碱溶剂对菌菇渣进行亚临界水解处理,利用单因素实验分别考察了时间、温度、pH值和料液比对水解率的影响,并结合正交实验进一步优化了水解的工艺条件。采用紫外光谱、三维荧光光谱和傅里叶红外光谱等手段对水解产物的结构进行表征。实验结果表明,最优水解工艺条件为温度260℃、时间120 min、pH 9、料液比1∶12,此时菌菇渣的水解率可达63.47%。水解产物的表征结果显示,经过亚临界水解后,菌菇渣中的多糖、蛋白质和木质素被协同降解生成单糖、小分子及芳香族化合物,提高了菌菇渣的腐殖化程度。 展开更多
关键词 亚临界水解 菌菇渣 腐殖质 纤维素 木质素
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