我国农村推广秸秆类生物质气化集中供气技术探讨

从提高秸秆类生物质利用效率与利用价值、提高农民生活质量与生活品位、减少污染、充分利用可再生能源资源和延缓不可再生能源资源的持续利用等,阐明推广应用秸秆类生物质气化集中供气技术的重要意义;介绍气化基本原理与工艺流程,秸秆类生物质粉碎后通过干燥、裂解反应、氧化反应和还原反应,即可完成气化全过程;气化工程由燃气发生炉机组、储气柜、输气管网和用户燃气设备4部分组成;秸秆类生物质燃气与城市管道煤气具有共同的特点。     

保护性耕作对土壤有机碳、氮储量的影响

以辽宁彰武县保护性耕作示范推广基地土壤为研究对象,通过实地调查和取样分析,对比研究了传统犁耕和6年免耕秸秆覆盖条件下的土壤有机碳、氮储量,为广泛评价保护性耕作的土壤碳、氮截获功能和合理选择农业耕作方式提供科学依据。研究结果表明,与犁耕相比,免耕覆盖不同程度地提高了0-5cm和5～15cm土层的有机碳、氮储量,对15cm以下土层没有影响,从而增加了0～100em土体总的有机碳、氮储量,证明了免耕覆盖的土壤碳、氮截获功能,年均截获率分别为1．37Mg·hm-2和0．84Mg·hm-2有机碳、氮在犁耕土壤0～30cm剖面的垂直分布较为均匀,免耕覆盖后则发生明显的分层,产生表聚现象。     

生物质气化多发事故及防范

近几年，秸秆气化供气发生事故较多，对事故易发原因进行了归纳与分析，并提出了防洪措施。     

滇池流域花卉蔬菜废弃物对湖泊水质影响的模拟研究

选择流域内6种代表性的蔬菜、花卉秸秆,研究其对滇池水质的影响。结果表明:在相同水平的秸秆投加量下,TN、TP负荷量在秸秆投入水中约45d和30d左右均达到最大值,花卉秸秆在水体中TN、TP的总释放量明显高于蔬菜秸秆;水体TN、TP含量与秸秆投加量均成显著正相关。花卉、蔬菜秸秆进入滇池水后的最大潜在污染负荷量分别为:花卉秸秆的TN污染负荷为54.11g/kg,TP污染负荷为23.19g/kg;蔬菜秸秆的TN污染负荷为41.16g/kg,TP污染负荷为13.56g/kg。随意弃置堆放的花卉蔬菜秸秆对滇池水体可能存在的潜在面源污染负荷TN、TP极大值分别为12815.43 t和5290.51 t。     

秸秆高值化利用获阶段性成果

2009年9月26日,由中科院过程工程研究所研究员陈洪章主持的“973”计划——秸秆资源高值化利用关键过程的研究项目通过了中科院的验收。项目在产业化方面取得阶段性成果,建立了多个示范工程。     

香蕉秸秆堆肥对四种农药残留降解影响

通过单因子梯度试验研究了香蕉秸秆堆肥过程关键因子—C/N、温度、含水率、pH对香蕉栽培生产过程中经常施用的4种农药——百菌清、三唑酮、氯氰菊酯和溴氰菊酯残留降解的影响.结果显示,香蕉秸秆堆肥对4种农药具有明显的降解作用,在通风方式为机械翻堆条件下,百菌清的最佳降解条件为:C/N=35∶1,温度为40℃,含水率为60%,pH =9.7;三唑酮的最佳降解条件为:C/N=35∶1,温度为40℃,含水率为70%,pH=9.45;氯氰菊酯的最佳降解条件为:C/N=25∶1,温度为40℃,含水率为70%,pH=9.7;溴氰菊酯的最佳降解条件:C/N=35∶1,温度为50℃,含水率为70%,pH=9.7.根据上述单因素控制试验,利用非线性动力学模型分析可得百菌清、三唑酮、氯氰菊酯和溴氰菊酯的最小降解半衰期分别为28.8min、 4.32h、16.8h和 12h.     

添加污泥饼补充氮源的农作物秸秆高固体厌氧消化启动研究

采用高固体厌氧消化工艺处理农作物秸秆,并利用污水处理厂污泥饼进行氮源补充,既可以减轻对秸秆和污泥处置带来的环境污染,更能产生大量的沼气能源和有机肥,缓解农村的能源供给压力和过度使用化肥造成的土壤贫瘠.对2个高固体厌氧消化反应器启动阶段的变化规律进行了研究,结果表明,秸秆经过NaOH化学预处理并投加5％左右的污泥调节C/N后,厌氧消化效果良好.启动期共计930 h,启动阶段完成了厌氧污泥活性的恢复和菌种的驯化.启动期结束时,进料含固率约为12%～16%,产气速率为0.15～0.18 L/h.启动阶段pH的变化和产气情况的变化呈现出较为明显的相关性.1号反应器的TS和VS降解率分别为54%和65%,2号反应器则为67%和75%.启动阶段COD浓度较低,为1 000～6 000 mg/L,氨氮浓度为200～600 mg/L.     

秸秆焚烧期的碳黑气溶胶观测及研究

2007年5～6月在合肥市郊3个站点连续实时监测碳黑气溶胶,研究其在秸秆焚烧期的变化特征和来源.正常时期碳黑气溶胶平均质量浓度约为4.85　μg/m³,而秸秆焚烧期其平均浓度约为 8.38　μg/m³,这说明秸秆焚烧是碳黑气溶胶的重要来源.同步监测的PM₁₀与BC一致性较好,相关系数为0.74,一般情况下BC约占PM₁₀的4.7%,而秸秆焚烧期BC/PM₁₀的统计平均值较高,约为7.9%.比对2004年秸秆焚烧期BC浓度数据,证实了合肥市在实行农作物秸秆禁烧后,碳黑气溶胶的污染情况有较大好转.     

水稻秸秆生物碳对重金属Pb2+的吸附作用及影响因素

以农业废弃物水稻秸秆为原料,采用限氧裂解法制备了不同温度(350、500和700℃)下的秸秆生物碳(RC350、RC500和RC700),研究了生物碳对Pb2+的吸附性能、作用机制及影响因素,为准确预测生物碳还田固碳对土壤中重金属迁移行为的影响提供理论参考.结果表明,生物碳对Pb2+的吸附行为符合准一级动力学方程,Pb2+在RC350、RC500、RC700上的吸附速率分别为0.167h-1、0.154h-1、0.388h-1;其等温吸附曲线符合Langmuir方程,最大吸附量分别为65.3、85.7和76.3mg·g-1,是原秸秆生物质RC100的5～6倍、活性炭AC的2～3倍.生物碳单位面积上的有效吸附点位比AC高约10倍.经酸化去除表面矿物成分后,RC350和RC700对Pb2+的吸附能力急剧下降,其最大吸附量、吸附亲和力与AC相近;红外光谱分析表明,去灰分后生物碳上有机碳官能团并无明显减少,而无机矿物(如SiO2)含量显著降低.生物碳中的有机碳组分和无机矿物组分对其吸附Pb2+均有重要贡献,其中无机矿物组分的吸附量及亲和力均大于有机碳组分.     

秸秆发电环保性能及产业发展前景分析

阐述了秸秆发电技术及国内外秸秆发电产业发展现状.通过秸秆与煤炭对比研究,阐明了秸秆发电的环保性能,结果显示,CO2、SO2、烟尘减排量可观.同时结合国内秸秆电厂运行情况,总结了秸秆发电实际运行中存在的技术问题并对其发展前景进行了展望.