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不同预处理玉米秸秆对猪粪厌氧发酵重金属镉钝化效果 被引量:13
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作者 李轶 宫兴隆 +3 位作者 郭敬阳 曲壮壮 张镇 易维明 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第11期254-260,共7页
由于养殖饲料中重金属添加剂的使用,使畜禽粪便中重金属含量增加。为减少畜禽粪便重金属的污染,该研究以猪粪为发酵原料,通过添加不同预处理(稀H2SO4处理、NaOH处理)的玉米秸秆,在温度35℃,接种物量30%,总固体(Total Solid,TS)浓度为10%... 由于养殖饲料中重金属添加剂的使用,使畜禽粪便中重金属含量增加。为减少畜禽粪便重金属的污染,该研究以猪粪为发酵原料,通过添加不同预处理(稀H2SO4处理、NaOH处理)的玉米秸秆,在温度35℃,接种物量30%,总固体(Total Solid,TS)浓度为10%,pH值为7.0,C/N比为25的条件下进行90 d厌氧发酵试验,旨在研究添加玉米秸秆对重金属Cd钝化效果的影响。结果表明:猪粪厌氧发酵过程中添加玉米秸秆有利于重金属Cd从有效态转化为稳定态;猪粪在厌氧发酵过程中添加玉米秸秆能提高重金属Cd的钝化效果,添加碱处理玉米秸秆钝化效果最佳,为32.38%,添加稀酸处理玉米秸秆的处理钝化效果次之,为32.00%。显著性分析表明,猪粪厌氧发酵过程中添加酸碱处理玉米秸秆对重金属Cd的钝化效果显著高于猪粪单独发酵和添加不经过处理的玉米秸秆(P<0.05),而添加稀酸处理秸秆与添加碱处理秸秆重金属钝化效果差异不显著(P>0.05);傅立叶红外光谱法(Fourier Transform Infrared Spectrometer,FTIR)显示厌氧发酵后,沼渣中碳水化合物、蛋白质、脂肪族化合物等有机物含量减少,腐殖质含量增加,添加玉米秸秆后有机物腐殖化程度有所提高,且添加碱处理玉米秸秆时有机物腐殖化程度较好,其次是添加酸处理玉米秸秆的处理。因此在猪粪厌氧发酵过程中适量添加经过酸、碱处理的玉米秸秆,可以降低沼渣中重金属Cd的生物有效性。研究结果可为畜禽粪便厌氧发酵重金属钝化提供参考。 展开更多
关键词 重金属 厌氧发酵 玉米秸秆 钝化 红外光谱
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玉米秸秆覆盖与深翻两种还田方式对黑土有机碳固持的影响 被引量:23
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作者 梁尧 蔡红光 +6 位作者 杨丽 程松 张水梅 袁静超 刘剑钊 刘松涛 任军 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第1期133-140,共8页
秸秆还田是实现东北黑土肥力提升与保障区域生态环境安全的有效措施。明确玉米秸秆覆盖与深翻还田下土壤有机碳(SOC,Soil Organic Carbon)的变化及其在团聚体中的固持特征,对于揭示秸秆还田后黑土有机碳的稳定机制与固碳潜力具有重要意... 秸秆还田是实现东北黑土肥力提升与保障区域生态环境安全的有效措施。明确玉米秸秆覆盖与深翻还田下土壤有机碳(SOC,Soil Organic Carbon)的变化及其在团聚体中的固持特征,对于揭示秸秆还田后黑土有机碳的稳定机制与固碳潜力具有重要意义。该研究基于黑土区中部6 a定位试验,选择常规种植(CK)、秸秆覆盖还田(SM,Stovers Mulching)和秸秆深翻还田(SI,Stovers Incorporation)3个处理,对0~10、>10~20、>20~30及>30~40 cm土层SOC含量、容重、水稳性团聚体分布及团聚体中有机碳(OC,Organic Carbon)含量进行了分析与测定,并对各处理年均碳投入量、SOC储量与土壤固碳速率等进行了估算。与CK相比,SM处理显著增加了0~10 cm土层SOC含量,增幅为22.4%,但对10~40 cm土层SOC含量无显著影响;SI处理显著增加了0~40 cm土层SOC含量,增幅为18.1%~41.5%,以>20~30 cm的增幅最突出。与SM处理相比,SI处理0~10 cm土层SOC储量显著低于前者,而>20~30 cm土层SOC储量反之。6 a间,SM处理耕层(0~20 cm)与亚耕层(>20~40 cm)土壤固碳速率分别为1.34和0.77 Mg/(hm^(2)·a),SI处理为0.85和1.74 Mg/(hm^(2)·a)。秸秆不同还田方式显著改变了0~40 cm土层团聚体分布及其中OC含量。与CK相比,SM显著增加了耕层大团聚体(>0.25 mm)比例与平均质量直径(MWD,Mean Weight Diameter),SI显著提高了0~40 cm土层团聚体MWD,且对10~40 cm土层团聚结构的改善作用优于SM;SM处理显著增加了0~10 cm土层>2和<0.053 mm粒级团聚体OC含量,SI处理不仅增加了0~10 cm土层>2 mm粒级团聚体OC含量,也显著提高了10~40 cm土层各粒级团聚体OC含量。在黑土区,秸秆覆盖还田对SOC的提升主要集中于表层,秸秆深翻还田促进了0~40 cm土层SOC积累与土壤团聚结构的改善。 展开更多
关键词 有机碳 土壤 团聚体 秸秆还田 黑土 固碳速率
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连年秸秆覆盖对玉米产量及土壤微生物残体碳积累的影响 被引量:15
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作者 刘肖 胡国庆 +1 位作者 何红波 张旭东 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第12期117-122,共6页
为明确连年秸秆覆盖对玉米产量及土壤微生物残体碳的影响,从而揭示秸秆覆盖条件下土壤有机碳积累的微生物学机制,该研究基于田间8 a长期定位小区试验,比较了不覆盖秸秆(CK)和覆盖秸秆(SM)两处理中玉米产量,同时利用一阶动力学模型对土壤... 为明确连年秸秆覆盖对玉米产量及土壤微生物残体碳的影响,从而揭示秸秆覆盖条件下土壤有机碳积累的微生物学机制,该研究基于田间8 a长期定位小区试验,比较了不覆盖秸秆(CK)和覆盖秸秆(SM)两处理中玉米产量,同时利用一阶动力学模型对土壤(0~10 cm和>10~20 cm)中有机碳、微生物残体碳及两者比例的年际变化进行了拟合。结果表明:1)秸秆覆盖在前5 a内没有显著提高玉米产量,第6年开始产量显著增加;在前2~3 a没有显著提高土壤有机碳和微生物残体碳含量;2)利用一阶动力学模型参数得到,SM处理显著提高了表层土壤有机碳、微生物残体碳以及两者比例的最大值,较CK处理分别高12%、39%、6%;3)SM处理显著延长了表层土壤有机碳、微生物残体碳以及两者比例达到最大值的时间,较CK处理分别多13、12和2.5 a,然而SM处理并没有显著影响下层土壤有机碳、微生物残体碳及两者比例的变化。因此,秸秆覆盖能够通过显著提高表层微生物残体碳及其对土壤有机碳的贡献,进而有利于对整个耕层土壤有机碳的固持。 展开更多
关键词 土壤 有机碳 秸秆覆盖 微生物残体碳 玉米产量
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近红外光谱法测定玉米秸秆饲用品质 被引量:21
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作者 邰书静 张仁和 +4 位作者 史俊通 薛吉全 张兴华 马国胜 路海东 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第12期151-155,共5页
为了对玉米秸秆的饲用品质进行可靠、便捷、快速的分析和评价,该研究以不同品种、密度、氮肥和水分处理的不同发育时期和不同部位玉米秸秆为试验材料,应用近红外光谱(NIRS)技术和偏最小二乘法(PLS),采用一阶导数+中心化+多元散射校正的... 为了对玉米秸秆的饲用品质进行可靠、便捷、快速的分析和评价,该研究以不同品种、密度、氮肥和水分处理的不同发育时期和不同部位玉米秸秆为试验材料,应用近红外光谱(NIRS)技术和偏最小二乘法(PLS),采用一阶导数+中心化+多元散射校正的光谱数据预处理方法,构建了玉米秸秆体外干物质消化率(IVDMD)、酸性洗涤纤维(ADF)、中性洗涤纤维(NDF)和可溶性糖(WSC)含量的NIRS分析模型。所建立的IVDMD、ADF、NDF和WSC含量的NIRS校正模型决定系数(R2cal)分别为0.9906、0.9870、0.9931和0.9802,交叉验证决定系数(R2cv)分别为0.9593、0.9413、0.9678和0.9342,外部验证决定系数(R2val)分别为0.9549、0.9353、0.9519和0.9191,各项标准差(SEC、SECV和SEP)为0.935~1.904,相对分析误差(RPD)均大于3。结果表明,各参数的NIRS分析模型可用于玉米秸秆饲用品质的分析和品种选育的快速鉴定。 展开更多
关键词 近红外光谱 模型 纤维 玉米秸秆 体外干物质消化率 可溶性糖 校正
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玉米秸秆生物炭对稻油轮作农田磷流失风险的影响 被引量:8
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作者 华玲玲 王洪媛 +3 位作者 翟丽梅 付斌 盖霞普 胡万里 《农业环境科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第7期1376-1383,共8页
以云南大理洱海流域典型稻油轮作模式为研究对象,通过2年田间定位试验,研究生物炭(玉米秸秆制备)、玉米秸秆与化肥配施对我国稻油轮作模式农田磷流失风险的影响。田间小区试验包括常规施用化肥(NPK)、生物炭与化肥配施(NPK+C)、... 以云南大理洱海流域典型稻油轮作模式为研究对象,通过2年田间定位试验,研究生物炭(玉米秸秆制备)、玉米秸秆与化肥配施对我国稻油轮作模式农田磷流失风险的影响。田间小区试验包括常规施用化肥(NPK)、生物炭与化肥配施(NPK+C)、生物炭与化肥减半配施(1/2NPK+C)、玉米秸秆与化肥配施(NPK+S)四个处理,通过比较不同处理间土壤有效磷含量、作物产量、吸磷量和水稻生长期间土壤有效磷、田面水总磷、可溶性总磷的动态变化特征,分析施用玉米秸秆生物炭和直接施用玉米秸秆对土壤、作物和磷流失风险的影响。结果表明,与NPK处理相比,增施生物炭和玉米秸秆,可显著提高水稻和油菜产量,但对水稻季田面水磷浓度无显著影响;施用生物炭条件下减施化肥,短期内未造成水稻和油菜减产,却降低了水稻整个生育期内田面水总磷(TP)和可溶性总磷(TDP)浓度;各处理水稻季田面水TP和TDP浓度在栽秧后第1 d内达到峰值,4~5 d内浓度迅速降低,7 d之后浓度趋于稳定。在此过程中,田面水TP下降64.2%~79.1%,TDP下降63.1%~82.4%。上述研究结果表明,为降低稻油轮作农田磷流失风险,可以考虑在水稻季施用生物炭的条件下减施化肥磷,并且在水稻栽秧后7 d内控制田面水外流。 展开更多
关键词 生物炭 玉米秸秆 稻油轮作 田面水
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微生物菌剂对玉米秸秆堆肥的作用效果研究 被引量:7
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作者 王瑶 王宏燕 赵伟 《黑龙江农业科学》 2013年第8期28-31,共4页
为了研究复合微生物菌剂对玉米秸秆堆肥的作用效果,以废弃的农田玉米秸秆为堆肥原料,接种不同功能的复合微生物菌剂对玉米秸秆进行室外露天堆肥,分析了温度、含水率、pH、碳氮比(C/N)、水溶性碳和种子发芽指数(germination index,GI)等... 为了研究复合微生物菌剂对玉米秸秆堆肥的作用效果,以废弃的农田玉米秸秆为堆肥原料,接种不同功能的复合微生物菌剂对玉米秸秆进行室外露天堆肥,分析了温度、含水率、pH、碳氮比(C/N)、水溶性碳和种子发芽指数(germination index,GI)等指标的动态变化。结果表明:各堆体温度保持在50℃以上的时间均超过7d,其中L组分纤维素降解菌的堆肥处理降解效果最佳,降解率达77.46%,而对照组仅有14.28%;当最佳温度为50~52℃,湿度在70%~80%时,秸秆的降解效果最佳,降解周期为33d。 展开更多
关键词 微生物菌剂 玉米秸秆 堆肥 木质纤维素
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基于玉米秸秆滤料的养禽冲洗废水过滤技术 被引量:7
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作者 关正军 尹恒 +3 位作者 韩威 章恬恬 吴应涛 陈科昭 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第13期216-223,共8页
过滤预处理可以有效去除养禽冲洗废水中的悬浮性固体,提高废水处理效率。为了探究玉米秸秆作为滤料的过滤规律,研究了玉米秸秆粒度、压实度和滤料装填高度对养禽冲洗废水过滤预处理的影响,建立了养禽冲洗废水过滤装置的结构模型。通过... 过滤预处理可以有效去除养禽冲洗废水中的悬浮性固体,提高废水处理效率。为了探究玉米秸秆作为滤料的过滤规律,研究了玉米秸秆粒度、压实度和滤料装填高度对养禽冲洗废水过滤预处理的影响,建立了养禽冲洗废水过滤装置的结构模型。通过正交试验和试验验证,结果表明,当玉米秸秆粒度为1cm、压实度为1.4倍密度(74.93 kg/m^(3))、滤料装填高度为50cm时滤料有最佳过滤效果,此时过滤后的养禽冲洗废水总固体(TS,TotalSolid)去除率为31.22%,挥发性固体(VS,Volatile Solid)去除率为44.51%,化学需氧量(COD,Chemical Oxygen Demand)去除率为24.07%,NH4+-N去除率为21.20%,达到了较好的过滤效果。对比过滤前后养禽冲洗废水厌氧发酵结果,过滤后废水厌氧发酵速率得到了明显提升,缩短了发酵周期,验证了过滤预处理对提高废水处理效率的可行性。试验结果为养殖冲洗废水过滤设备研发提供了理论依据。 展开更多
关键词 过滤 厌氧发酵 养禽冲洗废水 玉米秸秆 预处理
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气化温度和当量比对玉米秸秆气化多联产产物特性的影响 被引量:6
8
作者 薛俊杰 蔡伟 +3 位作者 马中青 张文标 卢如飞 袁世震 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第S01期265-272,共8页
中国秸秆资源丰富,通过生物质气化技术对秸秆进行能源化高值利用,对中国实现“碳中和”和“碳达峰”有重要意义。该文选取玉米秸秆为原料,采用自制的小型固定床气化炉装置,开展玉米秸秆气化多联产试验,研究了当量比和气化温度对玉米秸... 中国秸秆资源丰富,通过生物质气化技术对秸秆进行能源化高值利用,对中国实现“碳中和”和“碳达峰”有重要意义。该文选取玉米秸秆为原料,采用自制的小型固定床气化炉装置,开展玉米秸秆气化多联产试验,研究了当量比和气化温度对玉米秸秆气化性能的影响,并且对气化产生的气体、固体和液体产物的特性进行了分析。结果表明,随着气化温度的升高和当量比的增加,可燃气的质量产率逐渐增加,而生物质炭的质量产率逐渐下降。较高的气化温度和较低的当量比有利于提升可燃气的热值,当气化温度为900ºC,当量比为0.05时,可燃气中可燃气体组分含量最高,H2、CO、CH_(4)和CnHm含量分别为22.00%、25.91%、13.59%和1.12%(以体积分数计,下同),最高热值为11.26 MJ/Nm3。随着气化温度的升高和当量比的增加,生物质炭中的C元素、H元素、挥发分含量大幅下降,而灰分含量大幅上升。随着气化温度的升高,液体产物中酚类、醇类、酸类和醛类物质含量下降,而芳烃类和酯类物质含量大幅增加;随着当量比的增加,液体产物中芳烃类和酚类物质含量下降,酯类物质含量大幅增加。基于小试规模的玉米秸秆气化多联产试验研究,可为大规模的玉米秸秆气化项目设计和投产提供参考依据。 展开更多
关键词 生物质 可燃气 生物质炭 玉米秸秆 气化
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氨化预处理对玉米秸秆酶解产糖的影响 被引量:3
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作者 李建勋 李鑫 +3 位作者 王雨萌 张文娟 魏纪平 宋文军 《食品工业科技》 CAS 北大核心 2023年第12期216-222,共7页
为综合利用玉米秸秆,加快纤维素酶降解玉米秸秆。本文以玉米秸秆为原料,还原糖产量为主要指标,通过氨化预处理后酶解玉米秸秆,采用DNS法测定还原糖产量,并考察氨化剂种类、浓度、固含量和氨化时间对玉米秸秆酶解产糖的影响。结果表明,... 为综合利用玉米秸秆,加快纤维素酶降解玉米秸秆。本文以玉米秸秆为原料,还原糖产量为主要指标,通过氨化预处理后酶解玉米秸秆,采用DNS法测定还原糖产量,并考察氨化剂种类、浓度、固含量和氨化时间对玉米秸秆酶解产糖的影响。结果表明,在以碳酸铵为氨化剂,氨化剂浓度为20%,固含量为50%,氨化时间为11 d,在此条件下,还原糖产量最高为314.18 mg/mL,与直接酶解秸秆相比提高51.80%。扫描电镜结果显示,米秸秆经碳酸铵氨化预处理后,木质素和纤维素的结构发生变化,表面结构变得粗糙疏松,纤维素暴露,更有利于纤维素酶的作用。此外,FTIR发现,氨化处理后玉米秸秆在2920和1650 cm-1处的吸收峰减弱,其峰值降低一定程度上代表木质素结构被破坏。总体来看,玉米秸秆经过碳酸铵氨化预处理后,更有利于酶解玉米秸秆。 展开更多
关键词 玉米秸秆 木质素 纤维素 氨化预处理 纤维素酶
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秸秆过滤养猪废水UASB厌氧发酵及微生物群落分析
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作者 关正军 王秋雁 +3 位作者 贾兴江 束勇 熊丕荣 李伟 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第7期251-259,共9页
养猪废水成分复杂,所含悬浮性固体对其生物发酵过程影响显著;利用经过粉碎压实后的玉米秸秆对养猪废水进行负压抽滤,吸附截留废水中的悬浮性固体。再利用上流式厌氧污泥床(UASB,up-flow anaerobic sludge bed/blanket)反应器对过滤后的... 养猪废水成分复杂,所含悬浮性固体对其生物发酵过程影响显著;利用经过粉碎压实后的玉米秸秆对养猪废水进行负压抽滤,吸附截留废水中的悬浮性固体。再利用上流式厌氧污泥床(UASB,up-flow anaerobic sludge bed/blanket)反应器对过滤后的养猪废水进厌氧发酵,探究发酵过程中随着有机负荷的增加,化学需氧量(COD,chemical oxygen demand)去除率、pH值、产气量的变化规律,并采用高通量测序技术分析最优负荷时厌氧消化污泥中的细菌与古菌群落组成。过滤试验表明,在过滤压差为40 kPa、滤层厚度为15 cm、滤料压实度为1.6倍密度时有较好的过滤效果,此时总固体(TS,total solid)、挥发性固体(VS,volatile solid)、COD的去除率分别为33.08%、28.05%、23.01%。厌氧发酵试验结果表明,在温度为(35±1)℃时反应器稳定运行的最高负荷为11.00 kg/(m^(3)·d);反应器处理效果最优的负荷为10 kg/(m^(3)·d),此时进水COD浓度为5000 mg/L、COD去除率为76.46%、容积产气率为1.51 m^(3)/(m^(3)·d)。高通量测序结果表明,厌氧发酵过程由多种微生物菌群协同作用,主要的细菌群类是Firmicutes、Bacteroidota,主要古菌群类为Halobacterota,且高效产甲烷菌分布丰富。试验结果可为利用作物秸秆过滤养猪废水进行以废治废的技术应用提供依据。 展开更多
关键词 过滤 微生物群落 养猪废水 玉米秸秆 UASB厌氧发酵
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不同地域玉米秸化学成分、瘤胃发酵特性和能量价值比较 被引量:5
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作者 刘强林 张元庆 +5 位作者 白元生 孟庆翔 周振明 任丽萍 赵金维 高书文 《动物营养学报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第2期496-503,共8页
本试验旨在以采自北京大兴(BJ)、河北文安(HB)、吉林公主岭(JL)、山西太原(SX)、江苏徐州(JS)5个地域的同一品种玉米秸作为试验材料,通过化学分析和体外人工瘤胃产气法比较其化学成分、瘤胃发酵特性及能量价值的差异。采用单因素完全随... 本试验旨在以采自北京大兴(BJ)、河北文安(HB)、吉林公主岭(JL)、山西太原(SX)、江苏徐州(JS)5个地域的同一品种玉米秸作为试验材料,通过化学分析和体外人工瘤胃产气法比较其化学成分、瘤胃发酵特性及能量价值的差异。采用单因素完全随机化试验设计。结果表明:不同地域来源玉米秸的粗蛋白质、粗脂肪和粗灰分含量最高的玉米秸分别高出含量最低的49.0%(P<0.05)、51.5%(P<0.05)和52.3%(P<0.01);体外发酵的玉米秸24和72 h净产气量和产气速度c以来源于BJ的玉米秸最高(P<0.01),SX最低(P<0.01),其余各组居于其间;与其他地域来源的玉米秸相比,BJ玉米秸体外发酵的pH(P<0.05)、氨态氮浓度最低(P<0.01),但丙酸摩尔比例最高(P<0.05或P>0.05);不同地域的玉米秸体外有机物消化率、总可消化养分含量、消化能、代谢能和增重净能值最高值较最低值分别高出20.1%、13.6%、13.7%、13.6%和43.2%(P<0.01)。由本试验可知,不同地域来源的玉米秸在化学成分、体外瘤胃发酵参数(除乙酸和异丁酸摩尔比例外)、产气量、有机物消化率含量和能量价值方面存在显著差异,在采用玉米秸作为肉牛粗饲料时,应对其化学成分和能量价值进行实际测定或估测。 展开更多
关键词 地域来源 玉米秸 化学成分 瘤胃发酵特性 产气量 能量价值
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提高玉米秸秆饲用价值方法的研究进展 被引量:4
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作者 陈玉香 陈静 +1 位作者 佟金 周道玮 《农机化研究》 北大核心 2012年第1期7-13,共7页
我国玉米秸秆资源丰富,年产量约2亿t,是反刍动物重要的粗饲料来源。秸秆作为饲料,限制因素是粗蛋白含量低、粗纤维含量高,如何提高秸秆饲用价值是利用秸秆作饲料的前提。为此,综述了提高秸秆饲用价值的方法,包括影响玉米秸秆饲用价值的... 我国玉米秸秆资源丰富,年产量约2亿t,是反刍动物重要的粗饲料来源。秸秆作为饲料,限制因素是粗蛋白含量低、粗纤维含量高,如何提高秸秆饲用价值是利用秸秆作饲料的前提。为此,综述了提高秸秆饲用价值的方法,包括影响玉米秸秆饲用价值的农学因素、物理学处理方法、化学处理方法、生物学处理方法。玉米品种、收获期、与豆科作物间作及收获后秸秆贮存方式等农学因素均影响秸秆饲用价值,可以通过合理的农艺操作获得饲用价值较高的秸秆,并且简单易行;构建复合菌系转化秸秆是生物学方法处理秸秆的发展趋势。 展开更多
关键词 玉米秸秆 提高 饲用价值
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老化秸秆生物炭对诺氟沙星吸附特性的研究 被引量:3
13
作者 陈天涯 袁木子 +4 位作者 张舒羽 马秀兰 韩兴 王玉军 王波 《农业环境科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第5期1047-1057,共11页
为研究老化秸秆生物炭的性质及对水中诺氟沙星的吸附特性,本研究将新鲜生物炭进行自然老化、冻融循环老化和高温老化,通过元素分析、扫描电镜和红外光谱分析老化前后生物炭的组成和结构特性变化,研究老化生物炭对诺氟沙星的吸附机理以... 为研究老化秸秆生物炭的性质及对水中诺氟沙星的吸附特性,本研究将新鲜生物炭进行自然老化、冻融循环老化和高温老化,通过元素分析、扫描电镜和红外光谱分析老化前后生物炭的组成和结构特性变化,研究老化生物炭对诺氟沙星的吸附机理以及pH、离子类型和离子浓度对吸附效果的影响。结果表明:不同老化方式均使生物炭的C元素含量降低,O元素含量显著增加,极性增加,芳香性降低,其中高温老化影响最大。高温老化使生物炭表面的—OH和C=C明显减少,冻融循环老化使—OH数量增加,自然老化对生物炭表面官能团影响较小。老化使生物炭表面破损、孔道塌陷,生物炭上的吸附点位被阻塞,不利于对诺氟沙星的吸附。老化前后生物炭对诺氟沙星的吸附更符合准二级动力学模型,等温吸附拟合发现,Langmuir模型能更好地拟合诺氟沙星在生物炭上的吸附过程。自然老化、冻融循环老化和高温老化分别使生物炭的吸附量降低了5.50%、7.70%、14.80%;在背景液pH 3.0~11.0范围内,老化前后生物炭对诺氟沙星的吸附量随pH增大先升高再降低,当pH为7.0时,吸附量达到最大值。阳离子价态越高,离子浓度越大,老化后生物炭对诺氟沙星的吸附量越小。研究表明,老化对生物炭的理化性质和吸附抗生素的能力均有影响,因此在使用生物炭去除目标污染物时需要考虑环境因素的影响。 展开更多
关键词 玉米秸秆 生物炭 老化 表征 吸附 诺氟沙星
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污泥与秸秆掺烧过程及污泥灰中重金属含量分析 被引量:3
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作者 郭帅 于士祥 +2 位作者 车德勇 刘洪鹏 孙佰仲 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第12期207-214,共8页
焚烧是处理污泥的一种有效方式,但处理过程中会产生重金属等污染物,若对焚烧后的污泥灰进行填埋等处理会污染土壤,因此降低污泥灰中重金属含量是亟待解决的问题。基于此,在一台实验室规模的管式炉中,研究了350~650℃下污泥与玉米秸秆的... 焚烧是处理污泥的一种有效方式,但处理过程中会产生重金属等污染物,若对焚烧后的污泥灰进行填埋等处理会污染土壤,因此降低污泥灰中重金属含量是亟待解决的问题。基于此,在一台实验室规模的管式炉中,研究了350~650℃下污泥与玉米秸秆的掺烧反应。主要目的是探究不同温度及秸秆掺混比对燃烧灰中8种重金属(Zn、Mn、Pb、Sb、As、Ni、Cr、Cu)含量的影响。结果表明:在试验工况下,随着秸秆的添加,灰中重金属Zn、Pb、Sb含量减少,350℃纯秸秆与纯污泥的燃烧灰相比3种重金属的含量分别降低了93%、90%及82%;在温度350~550℃下,Mn、Cr在掺烧灰中的含量比污泥或秸秆单独燃烧时高,350℃混烧灰中这两种重金属的含量分别比纯秸秆灰高出了20%及37%。而Ni、Cu的含量却相反,450℃掺烧灰中这两种重金属含量分别比纯秸秆灰中含量低了30%及50%。随后,借助XRD等测试手段探究了灰中重金属含量变化的原因。结果表明:秸秆灰中含有较多的KCl,350℃时高达45.4%,其通过化学反应转化为HCl,而后与重金属发生反应形成氯化物,促进重金属Zn、Pb、Sb的挥发。而掺烧灰中未发现KCl,这表明掺烧有助于KCl的转化,促进了Cu、Ni的挥发;同时,研究表明秸秆掺烧也有助于硅酸盐的分解,生成大量SiO2,其含量在650℃掺烧灰中可高达76.4%,这有助于Mn、Cr在掺烧灰中的保留。最后,基于试验数据利用多种函数拟合以建立混烧灰中重金属含量与反应条件间的关系,结果表明二者遵循Poly2D函数规律,进而可预测不同燃烧条件下秸秆与污泥掺烧灰中重金属的含量,从而对混烧灰的填埋风险进行评价。该研究可为污泥资源化处理提供技术支撑。 展开更多
关键词 污泥 重金属 玉米秸秆 掺烧
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沼液回用方式对玉米秸秆厌氧消化性能的影响研究 被引量:2
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作者 闫香霖 汪炎 +1 位作者 梅红 孔韡 《工业用水与废水》 CAS 2022年第1期26-31,共6页
为了探究不同沼液回用方式下玉米秸秆厌氧消化的产气性能及运行稳定性,利用重力筛网过滤沼液和离心过滤沼液,分别对玉米秸秆进行预处理、用作上料配水、同时作预处理和上料配水,进行沼液回用与无沼液回用对比试验。结果表明:过滤沼液对... 为了探究不同沼液回用方式下玉米秸秆厌氧消化的产气性能及运行稳定性,利用重力筛网过滤沼液和离心过滤沼液,分别对玉米秸秆进行预处理、用作上料配水、同时作预处理和上料配水,进行沼液回用与无沼液回用对比试验。结果表明:过滤沼液对玉米秸秆厌氧消化性能的提高比离心沼液更加显著,其中用过滤沼液同时作预处理和上料配水的试验组产气效果最佳,总产气量达18 645 m L,完成厌氧消化1个周期内总产气量90%的时间(T_(90))比其他沼液回用试验组提前2~5 d。过滤沼液试验组的物质转化率比离心沼液试验组高。试验组中,消化液的氨氮、碱度等均保持在正常范围,试验系统稳定性良好,沼液回用短时间内不会影响系统的正常运行。 展开更多
关键词 沼液回用 厌氧消化 玉米秸秆 沼气 预处理 生物质降解
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多层二次风配风对玉米秸秆颗粒燃烧降低NO_(x)产率及结渣的影响 被引量:2
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作者 柳善建 王帅超 +2 位作者 易维明 李永军 冯祥东 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第15期222-231,共10页
秸秆类生物质具有碱金属及灰分含量高的特性,燃烧时灰分容易团聚结块而影响燃烧室内的配风及燃料的燃烧。该研究设计了一种具有多层二次风配风的生物质燃烧试验装置,以玉米秸秆颗粒为燃料,研究了不同一二次风分级配比、多层二次风配比... 秸秆类生物质具有碱金属及灰分含量高的特性,燃烧时灰分容易团聚结块而影响燃烧室内的配风及燃料的燃烧。该研究设计了一种具有多层二次风配风的生物质燃烧试验装置,以玉米秸秆颗粒为燃料,研究了不同一二次风分级配比、多层二次风配比对烟气中CO、NO_(x)等污染物浓度、燃烧效率及灰分结渣率的影响规律。结果表明:当采用一二次风分级配风时,能够显著降低烟气中NO_(x)的浓度,烟气中CO和NO_(x)的浓度变化趋势相反,呈现一种竞争关系。二次风位置较高或下层二次风量的减少,都易导致玉米秸秆颗粒燃烧不完全,CO浓度显著提升。与对照组相比,二次风多层配风下,燃烧室内各测点的温度和烟气中NO_(x)浓度均有所降低,最低NO_(x)浓度排放放生在W_(1)工况(空气系数为1.2,一、二次风配比为60%∶40%时,下、中、上二次风按(1/2,0,1/2)),约150 mg/m^(3)。当采用二次风多层配风时,结渣率大幅度下降,最低为4.5%。W_(1)工况的NO_(x)浓度和结渣率均较低,综合评价为最优工况。常用的硅比指数G、碱酸比、Na含量指数、碱性指数Al_(c)等4种结渣指数,均不能正确预测因燃料燃烧区温度T_(1)变化而造成的结渣倾向变化,为此在硅比指数G中引入燃料燃烧区温度T_(1)作为变量,修正后的硅比指数G_(t)可以很好地对玉米秸秆颗粒因燃料燃烧区温度T_(1)引起的结渣倾向变化进行预测。 展开更多
关键词 燃烧 理化性质 玉米秸秆 二次配风 结渣指数 NO_(x)浓度
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玉米秸秆饲喂肥胖干奶牛和后备牛效果分析 被引量:2
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作者 王坤龙 李兆林 +3 位作者 王千雨 陈利娜 王石莹 张国全 《中国奶牛》 2015年第23期55-57,共3页
呼和浩特市土默特左旗秸秆资源极其丰富,但利用率非常低,大部分被粉碎还田或者焚烧,造成严重的资源浪费和环境污染。近年来,随着牛奶价格不断下跌,奶牛场着眼于降低饲养成本,玉米秸秆逐渐被人们重视,但大规模的玉米秸秆加工问题没能得... 呼和浩特市土默特左旗秸秆资源极其丰富,但利用率非常低,大部分被粉碎还田或者焚烧,造成严重的资源浪费和环境污染。近年来,随着牛奶价格不断下跌,奶牛场着眼于降低饲养成本,玉米秸秆逐渐被人们重视,但大规模的玉米秸秆加工问题没能得到妥善解决。为此,在总结前人研究基础上结合当地生产现状,奶联社引进切碎圆捆机对玉米秸秆进行切碎打捆,使其成为后备牛及肥胖干奶牛良好的粗饲料来源,在降低饲喂成本的同时明显改善了奶牛体况。 展开更多
关键词 玉米秸秆 饲用价值 经济效益
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玉米秸秆风干过程中茎叶含水量与乳酸菌菌落动态变化研究 被引量:1
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作者 武安泉 张永亮 《作物杂志》 CAS CSCD 北大核心 2014年第2期84-87,共4页
以新鲜收割的玉米秸秆为试验材料,在风干过程中,研究玉米秸秆茎、叶含水量变化以及乳酸菌菌落数和茎、叶含水量的关系。结果表明:(1)玉米叶片在收割后40d左右含水量下降至30%,茎秆在收割后70d含水量下降至30%,并且穗位上部茎秆含水量下... 以新鲜收割的玉米秸秆为试验材料,在风干过程中,研究玉米秸秆茎、叶含水量变化以及乳酸菌菌落数和茎、叶含水量的关系。结果表明:(1)玉米叶片在收割后40d左右含水量下降至30%,茎秆在收割后70d含水量下降至30%,并且穗位上部茎秆含水量下降快于穗位下部茎秆;(2)茎秆表面乳酸菌菌落数显著低于叶片,叶片上的乳酸菌菌落数在收割后40d降至最低,而茎秆表面乳酸菌菌落数在收割后50d降至最低。(3)乳酸菌菌落数与含水量呈明显的正相关。以上结果提示:玉米秸秆含水量随风干时间延长而下降,乳酸菌菌落数也随含水量下降而减少,并且叶片上的乳酸菌菌落数下降速度快于茎秆。 展开更多
关键词 玉米秸秆 含水量 乳酸菌
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抗结壳厌氧发酵反应器的研制与试验
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作者 孙勇 王连瑞 +1 位作者 张兆国 李景岩 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第3期30-37,共8页
以玉米秸秆为主要原料进行厌氧发酵时,发酵液上部极易形成浮渣结壳层,严重影响秸秆产气效率。为了有效抑制浮渣结壳层的产生,该研究设计了一种抗结壳厌氧发酵反应器,首先阐述破壳装置的工作原理;其次进行主要部件设计,运用Adams对破壳... 以玉米秸秆为主要原料进行厌氧发酵时,发酵液上部极易形成浮渣结壳层,严重影响秸秆产气效率。为了有效抑制浮渣结壳层的产生,该研究设计了一种抗结壳厌氧发酵反应器,首先阐述破壳装置的工作原理;其次进行主要部件设计,运用Adams对破壳装置机构进行动力学仿真,并对搅拌叶片进行受力分析,依据仿真结果,确定破壳机构的传动比以及搅拌叶片安装角;进一步以DEM-CFD耦合仿真方法对斜桨式叶片仿真模型的流场和颗粒场进行了数值模拟。仿真结果表明,斜桨式叶片转动时使颗粒产生轴向流与径向流,轴向流触底延壁面上升与推进式搅拌叶片产生共同作用形成涡流,径向流增加颗粒横向移动速度,流场产生大范围横向流动打破浮渣结壳层。为了探究抗结壳反应器对浮渣结壳层的抑制作用效果,以破壳装置搅拌转速、搅拌间隔时间及单次搅拌时间为因素,浮渣层厚度为指标,进行了三因素三水平试验。试验表明,当破壳装置主轴转速为120 r/min,每次搅拌间隔时间为3 h,搅拌时间为30 min时,浮渣结壳层厚度为16.1 cm,相比对照组,浮渣结壳层厚度减小了36.1%,该抗结壳反应器明显改善了秸秆厌氧发酵的结壳问题,可为后续抗结壳厌氧发酵反应器研制提供新思路。 展开更多
关键词 沼气 玉米秸秆 抗结壳 厌氧发酵 斜桨式叶片 数值模拟
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细胞酶对寒地玉米秸秆腐熟效果的影响
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作者 张楠 《黑龙江农业科学》 2016年第3期32-35,共4页
为更好地进行寒地玉米秸秆还田技术研究,以玉米为材料,在实验室条件下,以温度和细胞酶用量作为变量,以秸秆腐熟效率为腐蚀指标研究不同温度对寒地秸秆腐熟效率的影响。结果表明:随着温度的升高,秸秆的腐熟效率增加,细胞酶处理和对照之... 为更好地进行寒地玉米秸秆还田技术研究,以玉米为材料,在实验室条件下,以温度和细胞酶用量作为变量,以秸秆腐熟效率为腐蚀指标研究不同温度对寒地秸秆腐熟效率的影响。结果表明:随着温度的升高,秸秆的腐熟效率增加,细胞酶处理和对照之间的差异在减少。在接种细胞酶20d后,10、15℃时,10cm秸秆和5cm秸秆的腐熟效果较好,与清水相比,差异达显著水平,20℃时各处理腐熟效果差异不显著。从试验结果还可看出,在同一温度下,10和5cm秸秆腐熟剂的用量对秸秆腐熟效率影响不大;在接种细胞酶60d后,各处理的秸秆基本腐熟完全,已经完全变软和变为褐色,不影响下茬作物耕作。由此得出:腐熟温度为10-20℃,细胞酶适宜用量为2-4L·hm-2,腐熟天数为60d最佳。秸秆还田可以提高土壤肥力,在腐解60d后,对土壤中的有机质有所增加,达0.08%以上,氮磷钾等营养基本不变。 展开更多
关键词 细胞酶 腐熟效率 秸秆
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