农村秸秆综合利用对策

阐述了秸秆综合利用途径，对秸秆焚烧原因进行了分析，提出了解决的对策和措施。     

利用农作物秸秆生产生物质“颗粒”燃料

利用农业的废弃物及各类秸秆或杂草，经粉碎、蒸汽搅拌，在一定的温度下进行挤压（压缩）、干燥等工序，制成生物质“颗粒”燃料，替代煤、石油等不可再生燃料，具有良好的经济效益、环境效益和社会效益。     

不同镉污染农田土壤上秸秆和炭化秸秆分解动态及其对土壤镉的吸附特征

通过温室土壤培养实验,研究不同镉污染农田土壤上不同的作物秸秆和炭化作物秸秆还田后的分解动态和还田秸秆材料对污染土壤中镉的吸附特征,探讨秸秆和炭化秸秆还田做为重金属镉污染农田土壤修复剂的可行性。实验结果表明,还田的油菜秸秆和玉米秸秆在2种镉污染水稻土壤上6个月分解了43％-65％,秸秆炭化后还田则很稳定,2种镉污染土壤上还田6个月时累计分解量小于5％。2种镉污染土壤上还田的秸秆和炭化秸秆随还田时间延长镉含量逐渐增加。模拟镉污染土壤上,相同时期油菜秸秆中镉含量显著高于玉米秸秆,油菜秸秆炭中镉含量显著高于玉米秸秆炭。在镉污染土壤上,还田的玉米秸秆、油菜秸秆、玉米秸秆炭和油菜秸秆炭对土壤镉的净吸附量相近,均小于1．1μg／g。在模拟镉污染土壤上还田的油菜秸秆和油莱秸秆炭对土壤镉净吸附量最高分别达到2．74μg／g和7．03μg／g,分别是玉米秸秆和玉米秸秆炭的2倍,且显著高于其在镉污染土壤上的净吸附量,具有高的吸附能力。     

NaOH预处理对玉米秸秆固态厌氧消化的影响

实验主要研究了NaOH预处理对玉米秸秆厌氧消化产气量和产气效率的影响。采用质量分数分别为1.0%、2.5%、5.0%和7.5%NaOH溶液对玉米秸秆进行24 h浸泡和未浸泡等预处理,测定其厌氧消化过程中各指标的变化。结果表明,经质量分数为5.0%NaOH浸泡24 h后,玉米秸秆木质素降解率最大,为38.67%;厌氧发酵累积产气量为226.75L/kg VS,与未经碱处理实验组相比提高了38.5%。该结果提示,5.0%NaOH溶液浸泡24 h后可使玉米秸秆厌氧消化的产气量和产气效率显著提高。     

城市污水厂混合污泥的生态稳定处理

城市污水厂初沉池和二沉池混合污泥利用由蚯蚓和微生物共同组成的人工生态系统进行稳定处理。蚯蚓生态床可集污泥浓缩、调理、脱水、稳定、处置和综合利用等多种功能于一身：(1)蚯蚓和微生物将污泥作为生长营养源，对其进行分解和吸收；(2)蚯蚓生理代谢产生的蚓粪是高效农肥和土壤改良剂；(3)在生态床中增殖的蚯蚓具有重要的饲料和药用价值。污泥物质经蚯蚓污泥稳定床处理后，可全部被生态系统吸收利用和转化，具有流程简单、管理方便、无二次污染、造价和运行费用低廉、副产物具有经济利用价值等特点，为解决污泥的最终处置问题提供了生态利用的新途径。     

添加小麦秸秆对猪粪高温堆肥腐熟进程的影响

选用猪粪与小麦秸秆为堆肥原料进行高温好氧堆肥实验,研究添加小麦秸秆对猪粪高温好氧堆肥过程中堆体温度、pH值、种子发芽指数、碳氮比和养分等理化指标的影响,寻求猪粪高温堆肥时的最佳秸秆配比,旨在为猪粪快速资源化利用提供科学依据。结果表明,猪粪高温堆肥时添加小麦秸秆可以缩短进入高温发酵阶段的时间,减少氮素损失,加快C/N的降低速率,加速有毒有害物质分解。其中猪粪和小麦秸秆6∶4处理各层温度在2~5 d内上升至50℃,并持续37~46 d,在堆肥结束时,有机质和速效氮含量较堆肥初期下降幅度最小,分别为33.90%和23.76%,全氮、全磷、全钾、速效磷和速效钾含量较堆肥初期提高幅度最大,分别为13.34%、20.24%、53.19%、41.53%和16.57%。若以种子发芽指数80%作为堆肥腐熟的评价指标,猪粪和小麦秸秆6∶4配比堆肥的腐熟速度比纯猪粪快18 d,36 d即可腐熟。综合判断,实际应用中,猪粪与小麦秸秆按体积6∶4进行堆肥较为适宜。     

油菜秸秆直接液化为液体油工艺探讨

为了实现油菜秸秆的综合利用,将其在高温高压下催化液化制备液体油。结果表明:(1)油菜秸秆中的纤维素、半纤维素、木质素质量分数分别为25.45%、11.57%、28.73%,木质素最高,其次是纤维素。(2)油菜秸秆和残渣元素分析可知,液化反应前后油菜秸秆各元素含量无明显变化,热值(HHV)分别为10.58、10.47MJ/kg。(3)硫酸盐催化作用优于氯化物催化剂,硫酸铁和硫酸亚铁在中性反应溶剂条件下催化效果较佳,特别是在酮类反应溶剂中。在实验条件为固液比1.0∶19.3(油菜秸秆与混合溶剂的质量比)、反应时间4h、催化剂用量1%(质量分数)、丙酮作反应溶剂、硫酸铁作催化剂时,转化率可达47.106%。(4)预先将油菜秸秆浸泡在1%(质量分数)KOH溶液中12h,对生物质中纤维素、半纤维素和木质素有溶胀作用,能提高转化率。(5)通过热重(TG)/差热(DTG)曲线分析,残渣的燃烧反应性更好,活化能略低于油菜秸秆。     

味精废水生产饲料酵母的研究

谷氨酸发酵的一步冷冻等电点废液含有丰富的有机物,可作为微生物的营养。采用新型的气升式生物反应器、热带假丝酵母新菌株直接生产高浓度的单细胞蛋白(饲料蛋白),同时降低了废水中COD74.7％,pH从3.2上升到6.0～6.5。该技术不仅有经济效益,而且有良好的环境效益和社会效益。     

南林大专家发明农作物秸秆利用新技术

南林大张齐生院士课题组发明利用农作物秸秆制备秸秆炭、秸秆醋液、秸秆煤气新技术,为秸秆的高效资源化利用开辟了新途径,对推进农业生态建设具有重要意义。该课题组从农作物秸秆中提取出了秸秆炭、秸秆醋液、秸秆煤气,并设计制造了农作物秸秆碳化设备。实验证明,采用该设备处理农作物秸秆,每100公斤秸秆能够产生30公斤秸秆炭、50公斤秸秆醋液、18公斤秸秆煤气,秸秆炭是优良的土壤改良剂,能够提高农作物的产量和质量。秸秆醋液是一种绿色的农业生产     

改性玉米秸秆吸附Cu2+的动力学和热力学

本研究用ZnCl2作为活化剂,使用功率640 W的微波照射4 min的方法制备改性玉米秸秆。考察投加量、pH、吸附时间对吸附性能的影响,并对等温吸附特征、吸附动力学和热力学进行了系统研究。结果表明:投加量为0.2 g,pH为6,改性玉米秸秆对Cu2+具有很好的吸附效果,吸附在8 h后达到平衡。该吸附过程符合Langmuir及Freundlich等温吸附模型和准二级动力学方程,其反应的吉布斯自由能△G<0,为自发反应过程。     

改性玉米秸秆吸附Cu^2＋的动力学和热力学

本研究用ZnCl2作为活化剂,使用功率640W的微波照射4min的方法制备改性玉米秸秆。考察投加量、pH、吸附时间对吸附性能的影响,并对等温吸附特征、吸附动力学和热力学进行了系统研究。结果表明：投加量为0．2g,pH为6,改性玉米秸秆对Cu^2＋具有很好的吸附效果,吸附在8h后达到平衡。该吸附过程符合Langmuir及Freundlich等温吸附模型和准二级动力学方程,其反应的吉布斯自由能△G〈0,为自发反应过程。     

VC废水治理的实践与探索

VC生产工艺复杂。它以山梨醇、玉米浆、多种无机盐、盐酸、乙醇、丙酮等18种原料,经发酵、提取、转化、精制而成。国内VC生产,原料利用率平均为19.13％,所以在生产过程中没利用的原料、副产物就成为高浓度有机废水排放。如不加治理直排江河,会破坏水体的自然生态平衡,使水质恶化,导致渔业生产、水产养殖和淡水资源的破坏。严重时,还会污染地下水和饮用水源。1 生物接触氧化机理 有机废水的生物接触氧化处理属好氧生物处理。它是在有氧的情况下,借助好氧微生物的作用来进行的。该过程中,废水溶解性有机物质透过微生物的细胞壁和细胞膜而为微生物所吸收。一部分有机物被微生物氧化为简单的无机物（例:CO_2、NH_3、H_2O等）,另一部分有机物被微生物转化为生物体所必需的营养     

作物秸秆对铜绿微囊藻的抑制作用

通过室内模拟实验研究了大麦、水稻和小麦3种作物秸秆对铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa)的抑制作用,并计算了不同秸秆的抑制率和抑制中浓度（EC₅₀）。研究结果表明,大麦秸秆、水稻秸秆和小麦秸秆对铜绿微囊藻的生长有显著的抑制作用,而且随着培养时间和秸秆投加量的增加,抑制作用提高。处理96 h后大麦和水稻秸秆处理下的铜绿微囊藻几乎全部死亡,表明本研究所用不同作物秸秆对铜绿微囊藻的生长有显著的抑制效果。研究结果还表明,大麦、水稻和小麦秸秆对铜绿微囊藻的72 h-EC₅₀由大到小依次是大麦>水稻>小麦,分别为248、334和1 943 mg/L,表明不同植物的秸秆对藻类的影响作用不同。分析3种秸秆抑制铜绿微囊藻生长的原因可能是3种植物秸秆在好氧的条件下可以分解产生多种具有抑藻作用化学物质,如有机酸、含甲基的酚类物质、醇类和酮类物质等,这些物质通过化感作用抑制铜绿微囊藻的生长,尤以大麦秸秆作用最为明显。     

光化学氧化法的类型及研究进程

水处理领域中,光化学氧化法是近二十年来才进行研究的新技术。在去除水中有机污染物方面,光化学氧化法有着良好的发展前景。根据反应原理的不同,光化学氧化可分为光分解、光敏化氧化、光激发氧化和光催化氧化。光分解通常也称光氧化。其基本原理为反应物分子吸收光子后进入激发态,激发态分子通过化学反应消耗能量返回基态。此时吸收光子获得的能量使分子的化学键断裂,生成相应的游离基或离子。这些游离基或离子易与溶解氧或水分子反应而生成新的物质。可被分子吸收的光才能引起光解反应。分子中不同类型的化学键键能不同,只有其光子能量等于或大于分子中某一化学键键能的光才能被相应的分子吸收,引发光分解反应。由于波长越短,光子所具有的能量越大,对于光分解,有效幅射主要     

常压制备秸秆活性炭对水溶液中磷元素的吸附

开发了非真空制备秸秆活性炭的新方法,以稻草秸秆为原料,醋酸钙和氯化锌为活化剂,经热处理,一步合成改性秸秆活性炭。XRD图谱显示,产物为碳酸钙改性活性炭;SEM和TEM的表征结果显示,该活性炭具有微米-纳米多维孔结构,碳酸钙颗粒均匀分布在活性炭的表面和基体中;BET比表面积实验测得不同浓度碳酸钙改性活性炭的比表面积在324~846 m2/g之间。含磷水溶液吸附实验表明,当改性活性炭中碳酸钙含量为1.5%时,活性炭具有最大吸附速率1.76 L/mg;碳酸钙含量为2.0%时,活性炭具有最大吸附容量3.21 mg/g。改性活性炭对磷元素的吸附过程符合Langmuir模型,说明改性活性炭对磷的吸附为单分子层吸附。     

腐秆剂对水稻秸秆腐解性能的影响

以水稻秸秆为代表性秸秆,研究了腐秆剂对秸秆腐解性能的影响。对秸秆中施用腐秆剂后各项基本指标(腐解率,C/N)进行测定,探索了不同时间、腐秆剂用量、p H、温度、含水量和尿素用量对秸秆腐解的影响。对腐解前后的秸秆进行了红外光谱(IR)分析。结果表明,秸秆在腐解25 d后速率趋于平缓;腐解的适宜p H为7.0、温度为30℃、含水量为80%、尿素用量和腐秆剂用量均为秸秆质量的1%,此条件下腐解25 d,腐解率可达40.73%。对比腐解前后秸秆的红外谱图发现,腐解后的秸秆中纤维素、木质素和半纤维素等碳水化合物发生分解,使羟基和亚甲基基团减少,同时也表明酚类化合物被氧化成醌类物质;秸秆中的蛋白质和氨基酸分解后生成酰胺类化合物、硝酸盐和铵盐。     

蚯蚓生物反应器污泥减量与稳定效果试验研究

蚯蚓生物反应器以蚯矧等微型动物和各种微生物为主形成生物降解系统.城镇污水经生物预处理后,经该反应器过滤,水质得到澄清和进一步改善,而水中含有的生物膜污泥则被滤床截留.通过蚯蚓的吸收、消化和分解转化为蚯蚓排泄物(蚓粪).中试运行结果表明,当蚯蚓生物反应器水力负荷为5.3～6.6 m3/(m2·d)时,在满足污水处理效果条件下,蚯蚓生物反应器对生物膜污泥挥发性悬浮固体(VSS)降解率为86.67%～96.20%.所产生的蚓粪VSS:SS为29.97%～31.20%,有机物降解率超过了厌氧消化与好氧消化处理污泥的效果.减量化和稳定化效果十分明显.该系统排出的蚓粪含有丰富的肥分,可用作农肥与土壤改良剂.     

牛粪与小麦秸秆混合高温堆肥的腐熟进程研究

通过研究牛粪与小麦秸秆混合高温堆肥的腐熟进程,寻求最佳的堆肥体积比,旨在为农业废弃物快速资源化利用提供科学依据。将牛粪与小麦秸秆分别按体积比10∶0、8∶2、6∶4、4∶6、2∶8混合,高温堆肥64d,研究各种处理下堆肥进程。结果表明,与纯牛粪高温堆肥相比,添加小麦秸秆可以加快堆肥升温速度,抑制高温堆肥前期pH的升高和氨气挥发,减少氮素损失,加速堆肥内有毒有害物质分解,加快C/N降低速率。其中牛粪和小麦秸秆以6∶4的体积比混合高温堆肥时效果最好,堆肥结束时有机质和速效氮下降幅度最小,分别为31.84%和18.18%,全氮、全磷、全钾、速效磷和速效钾的提高幅度最大,分别为15.86%、13.64%、9.42%、22.73%和29.30%。若以种子发芽指数80%作为堆肥腐熟的评价指标,牛粪和小麦秸秆按6∶4体积比混合高温堆肥43d即可腐熟,比纯牛粪腐熟提前了12d。综合判断,实际应用中牛粪与小麦秸秆按6∶4体积比进行高温堆肥较为适宜。     

汽爆秸秆高温固态发酵沼气的研究

沼气液态深层发酵及秸秆的物理、化学和生物预处理方式存在效率低、污染重等问题。为了解决这些问题,对蒸汽爆破预处理方式以及固态发酵在玉米秸秆沼气化中的应用进行了研究。秸秆经过蒸汽爆破预处理后,在50℃的高温条件下进行固态发酵沼气,甲烷产量达到138.2 mL/g TS。通过单因素实验优化,确定最佳发酵条件为：固液比1∶7,初始pH值7.5,接种量35%,NH₄HCO₃添加量0.04 g/g干汽爆秸秆,纤维素酶用量30 IU/g干汽爆秸秆,发酵温度50℃。在上述实验条件下,汽爆秸秆的甲烷产量提高至153.0 mL/g TS,是未汽爆秸秆的2.9倍。发酵后秸秆纤维素和半纤维素的降解率分别为59.86%和67.22%。因此,蒸汽爆破预处理有助于提高秸秆的产气量和降解率。高温固态发酵不仅可以缩短发酵延迟期,提高产气效率,而且发酵结束后不会产生大量废液,对环境友好。     

应用生命周期模型评价餐厨垃圾处理技术

运用生命周期模型对餐厨垃圾常用处理技术——厌氧发酵、好氧堆肥、饲料化技术、生化处理机进行评价和筛选。结果表明,厌氧发酵、好氧堆肥、饲料化技术、小型生化处理机的环境影响潜力分别为1.35×10-3、4.42×10-3、3.78×10-2和1.18×10-2,单位处理成本为2.1、5.65、0.37和1.4元/（人.a）,综合评估得出厌氧发酵和饲料化是当前具有优势的餐厨垃圾处理技术。