滇中高原湖盆区农作物秸秆集中处理选址地理信息系统空间模拟研究——以星云湖盆区江川县为例

通过2016年江川县农作物的经济产量及草谷比系数估算得出秸秆产量,并结合2016年江川县第一次全国地理国情普查数据分析秸秆资源分布情况,基于地理信息系统(GIS)网络分析方法,采用最大化覆盖范围模型模拟出江川县6个秸秆集中处理位置,然后运用最小化阻抗模型实现再次优化布局。通过实地走访调查与实验分析,初步验证了6个集中收储位置的合理性,并同时获取实地运价标准,秸秆运输常用车辆类型、吨位、运价,分析各集中收储点的运输成本。结果表明:2016年江川县农作物经济产量、秸秆理论资源量、秸秆可收集量分别为425 230、122 512.80、87 798.08t;从收储规模和物流运输成本看,6个收储点的运输量总计为610 713.91km·t,运输成本总计为3 297 855.13元。研究方法与成果为将来实现农作物秸秆的规模化收集,存储位置选取及运输成本分析提供了重要参考依据。     

不同含水率污泥和小麦秸秆混合热解制备富氢合成气

为拓展活性污泥资源化利用方向,在固定床反应器中研究了不同含水率污泥与小麦秸秆的共热解。将不同含水率的污泥和秸秆在600~900 ℃范围内混合热解,研究了热解温度、污泥含水率和秸秆添加量对气体组成的影响。当污泥含水率一定时,随着反应器温度的升高,H₂和CO的含量逐渐增加。在相同温度下,随着污泥含水率的增加,H₂的含量呈现先增加后减少的趋势,而CO含量呈逐渐下降趋势。当污泥含水率为60%时,H₂的含量达到最大值。当热解温度为800 ℃时,制备富氢合成气的最佳比例为40%的秸秆与含水率为60%的污泥混合热解。     

低温冰冻预处理对水稻秸秆厌氧发酵产气性能的影响

以水稻秸秆为厌氧发酵原料,在中温（37 ℃）湿式批次发酵条件下,考察了低温冰冻预处理在不同温度（-5,-18,-40,-60 ℃）和不同时间（12,24,36 h）下对水稻秸秆厌氧发酵产气性能影响。实验结果表明:低温冰冻预处理均显著增加了秸秆溶出物COD含量,其中D3处理与对照相比增加了7.65倍。低温冰冻预处理显著降低了木质素含量,降低幅度为16.36%~59.88%。在预处理冰冻温度为-5,-18,-40 ℃下,水稻秸秆厌氧发酵TS产气率和甲烷含量随着预处理时间增加而提高。其中,-60 ℃,24 h处理的厌氧发酵TS产气率与-60 ℃,36 h处理的甲烷含量最高,相较于对照组分别提高了96.46%和209.30%。     

中国作物秸秆资源利用潜力的多适宜性综合评价

由于作物秸秆类型不同,其营养成分和利用价值也不同,因此仅根据草谷比系数法以质量形态衡量其利用价值,难以全面直接地反映秸秆资源的多种利用价值.为综合定量评价不同利用方式下我国作物秸秆资源的各种利用价值,依据能量流动定律,构建作物秸秆多适宜性综合统一评价体系.结果表明:①以质量、能量和谷物当量3种形态综合核算我国秸秆资源量,其计量结果年际变化趋势较为一致,并且能量和谷物当量形态更能直接体现秸秆资源能源化和饲料化的实际利用价值;②1991-2015年我国作物秸秆资源利用价值总量整体上升,至2015年我国作物秸秆肥料化、基料化和原料化形态质量为6.88×1011 kg,能源化利用价值为8.89×1018 J,适宜饲料化的作物秸秆资源利用量为6.26×1011 kg谷物当量,折合当年全国粮食总产量的100.66%,因此秸秆饲料化具有较高的利用价值,并且符合当前我国"粮改饲"农业改革发展方向;③我国各地秸秆资源量在空间上呈现出显著的地域边缘属性,秸秆资源丰富地区主要集聚在华北、东北和长江中下游地区.研究显示,就作物秸秆主要利用方式而言,饲料化具有相对较高的适宜性和利用价值,但是由于经济收益、经营规模和市场供需不对称等原因,当前农户秸秆饲料化的意愿不高,可利用经济和政策等措施引导该产业有序开展.      

秸秆活性炭活化过一硫酸盐降解酸性橙7

将磷酸氢二铵((NH_4)_2HPO_4)作为活化剂制备秸秆活性炭(SAC),并用其活化过一硫酸盐(PMS)产生硫酸根自由基(SO_4~-·)降解偶氮染料酸性橙7(AO7).首先对活化前后的SAC进行FTIR表征,发现(NH_4)_2HPO_4活化后的SAC含氧官能团特征峰强度增强,可能有利于过一硫酸钾的活化.其次研究了活化剂浓度、SAC投加量、PMS浓度、初始pH、抑制剂对AO7降解效果的影响.结果表明,AO7脱色率随着活化剂浓度、SAC投加量、PMS浓度的增加而增加;同时在偏中性条件下,有利于SAC活化PMS脱色AO7;加入相同物质的量比(2000/1)的甲醇、叔丁醇、苯酚,55 min内AO7脱色率分别为88.4%、66.2%、13.4%,苯酚对反应抑制效果最好,表明SAC表面的硫酸根和羟基自由基在AO7脱色中起主要作用.最后通过紫外光谱扫描、气质联用(GC-MS)和TOC分析表明,AO7的偶氮键和萘环结构被破坏,生成含苯环类中间产物,最终矿化为二氧化碳和水,矿化率可达31.7%.     

秸秆露天焚烧典型大气污染物排放因子

利用烟气污染物稀释采样系统,基于实际测试,针对玉米、小麦、花生和棉花4种农作物秸秆开展露天焚烧排放大气污染物采集和分析.利用修正燃烧效率区分燃烧状态,根据碳平衡法计算烟气中颗粒物和气态污染物排放因子.结果表明,4种秸秆露天焚烧CO、SO₂、NO_x和CH₄平均排放因子分别在7.39~92.4g/kg、0.11~0.89g/kg、0.72~3.86g/kg和0.2~5.45g/kg之间,PM_2.5平均排放因子在1.48~13.29g/kg之间.OC和EC的质量分别占PM_2.5全部质量的27.7%~54.3%和4.4%~17.1%,是PM_2.5的主要组成成分.污染物排放主要来自混合燃烧状态,焖烧状态排放污染物浓度相对较高.随着含水率升高,焖烧过程增强显著,CO、CH₄、PM_2.5和OC的排放因子升高,其中PM_2.5排放量增高主要是由OC排放占比升高导致.     

秸秆的综合利用

近几年,农村秸秆废弃量日益增长,秸秆如何被利用,已成为令各方头疼的问题,本文对几种秸秆综合利用的有效途径进行浅析。     

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。     

秸秆成型燃料棒替代普通燃煤在0.8 t/h锅炉应用性试验

采用新研制开发的秸秆成型燃料棒与普通燃煤在基本相同的条件下进行对比试验，结果表明在0.8t／h工业锅炉上燃用相等量秸秆成型燃料棒与普通燃煤时锅炉的出力相当，而烟气污染物排放浓度远低于国家排放标准的限值。     

秸秆禁烧与综合利用问题分析及对策建议

焚烧秸秆屡禁不止,既有主观因素也有客观原因.主观上,随着农村经济的发展和广大农民生活水平的提高,许多传统的秸秆利用方式相继被淘汰,人们往往采取一烧了之的办法.客观上,机械收割面积迅速扩大,留茬过高而影响播种.杜绝焚烧秸秆,从根本上解决秸秆焚烧问题,不仅是各级政府的一项重要职责,而且需要广大农民的主动参与和社会各界的积极关注.