摘要：该文以农作物秸秆的皮带输运特性为研究对象,以玉米秸秆为例,分析了秸秆全水分、粒度分布,以及皮带输送倾角和皮带速度对质量输送量的影响规律。结果表明,玉米秸秆的质量输送量和堆积密度随全水分的增加近乎线性增加,干物质的质量输送量呈线性下降;全水分增加时,质量输送量随着堆积密度的增加,其变化率逐渐减小;粒度对质量输送量和动堆积角的影响较大;带速在临界速度1.6 m/s前后,质量输送量的趋势发生明显变化。同时,该文对小麦秸秆、甜高粱秸秆进行了试验规律验证,发现输送规律基本一致,仅小麦秸秆在输送倾角变化时的质量传输规律略有差异,充分显示生物结构特征相似的秸秆具有相同的传输规律。试验证实,流态化临界角与各粒度区间的动堆积角满足线性加权关系,为其他农作物秸秆的皮带输送提供了必要的研究方法。

摘要：为降低农作物秸秆收储运过程中成本和能耗损失，选择合适的收储运组合模式，促进秸秆规模化利用，该文建立了基于设备—人工—费用的秸秆收储运数学模型，并以华北平原为例，分析不同秸秆收储运模式（分为集中型、分散型；人工收集、机械收集等）和不同秸秆收集量对成本、能耗的影响以及人工、设备的实际需求。结果表明，秸秆收储运成本一般在120～260元/t之间，秸秆收储运能耗在（1.2～5.5）x10^5 kJ/t之间；田间机械收集比人工捡拾成本低，但所需设备投资较高，能耗明显升高；人工收集则需要大量的人工。收集方式相同时，集中型收储运模式成本和能耗都比分散型低；人工收集时秸秆收集量小于25万t或机械收集时收集量小于50万t，建议选择集中型收储运模式，否则选择分散型收储运模式。该文建立的收储运数学模型，为选择合适的秸秆收储运组合模式提供了参考依据；对促进秸秆能源利用，具有很大的指导意义。

摘要：为了解不同储存方式对农作物秸秆理化特性变化规律的影响，该文针对整株、打捆、粉碎3种预处理方式、且分别储存在露天、覆盖、密封条件下的秸秆进行为期5个月的试验研究。结果表明，粉碎秸秆的全水分、灰分较高，分别比整株与打捆秸秆高出约3.46%、3.83%与5.95%、4.62%；但挥发分较整株、打捆秸秆分别低5.81%、4.47%；密封储存全水分、灰分较露天、覆盖储存高，挥发分较露天、覆盖储存低。秸秆储存期间，温度平均值变化不明显，极差仅在3.24～3.71℃之间，温度最高值可达50℃左右，故应保持良好的通风。发热量与全水分呈负相关变化，与整株和打捆秸秆相比，粉碎秸秆发热量下降约1000 kJ/kg左右。秸秆长期储存时，应优先选择整株或打捆秸秆，露天和覆盖储存则需要进一步研究。

摘要：为研究典型生物质热动力学,判断反应机理,获得反应的动力学速率参数,该文采用热重分析技术对玉米秸秆、小麦秸秆、棉秆、松树木屑、花生壳、甜高粱渣等生物质原料进行了氮气气氛下不同升温速率的热解特性试验研究,利用Friedman法、Flynn-Wall-Ozawa法计算活化能,用Malek法确定最概然机理函数,建立了生物质热分析动力学模型,并讨论了不同生物质的差异性。结果表明：生物质的热解过程均包括3个主要阶段：干燥预热阶段、挥发分析出阶段、碳化阶段。典型生物质活化能随着转化率的增加而增加,在挥发分析出阶段,热解活化能介于144.61~167.34 k J/mol之间;反应动力学机理均符合Avrami-Erofeev函数,但反应级数有一定的差异;指前因子介于26.66~33.97 s-1之间。这为生物质热化学转化过程工艺条件的优化及工程放大提供理论依据。

摘要：中国各地根据自然条件、产业类型及资源禀赋等形成了不同的种养循环农业模式,然而,针对北方平原地区(包括东北地区、西北地区和黄淮海地区)的种养循环农业模式尚缺乏系统研究,可复制可推广可持续的典型模式亟待总结。该文以实地调研和文献资料总结分析形式,对北方平原地区121个种养大县的农业废弃物资源化利用系统调研分析,梳理总结出中国北方平原地区基于农业废弃物(畜禽粪污、秸秆、尾菜等)资源化利用,形成以沼气工程、好氧堆肥和秸秆资源化为纽带的种养循环农业模式。同时,深入分析现有种养模式存在问题,仍需优化种养业格局实现种养平衡,构建评价体系,因地制宜选择种养模式,加快关键技术研发,以指导北方平原地区乃至全国种养循环农业发展。

摘要：堆肥是畜禽粪便处理及资源化利用的有效途径,然而堆肥过程中极易产生挥发性有机物(VOCs,volatile organic compounds),引发恶臭问题,并对人体健康带来危害。该研究以猪粪和秸秆为原料,通过堆肥试验,研究了含水率、碳氮比和通风速率等工艺参数对猪粪堆肥过程中主要VOCs产生的影响。研究结果表明:堆肥过程中TVOCs的最高体积分数可达2 000×10^(-6)以上,主要在堆肥升温期产生。二甲二硫、二甲三硫是主要的致臭VOCs,其中,影响二甲二硫排放的主要因素为物料初始含水率,影响二甲三硫排放的主要因素为通风速率。极差及方差分析结果表明,堆肥过程中采用含水率65%,碳氮比30,通风速率0.1 m^3/(min·m^3)可以有效控制VOCs的排放。

摘要：为了控制猪粪好氧发酵中产生的挥发性有机物(volatile organic compounds)及主要致臭物质,开展了猪粪好氧发酵试验,通过连续监测猪粪好氧发酵过程中所排放的挥发性气体,研究猪粪好氧发酵中产生的VOCs组分及其致臭因子。研究表明,在猪粪好氧发酵过程中共产生33种挥发性物质,除氨气和硫化氢外,共有31种VOCs,包括芳香烃12种,醛类8种,硫醇硫醚类4种,卤代烃4种,酮类2种,胺类1种;猪粪好氧发酵中主要致臭物质为:二甲二硫、甲硫醚、二甲三硫、乙醛和硫化氢,并建议将甲硫醚作为猪粪好氧发酵中产生的恶臭污染指示物。该研究可为猪粪堆肥过程中恶臭物质的监测、制定控制策略提供参考。

摘要：城市污泥生物干化期间,微生物降解有机质产生水分,影响最终的干化效率。该研究采用自动控制技术进行城市污泥生物干化,测定了干化过程不同阶段的有机质组分转化,并通过水分平衡方程计算了污泥干化过程中堆体的产水量,研究了干化过程的产水规律。结果表明,第1次高温期是有机质降解最快的时期,日均降幅达6.68 kg/(t·d);生物干化完成时,有机质中的易降解有机质(易水解物和脂类)比例由49.91%降至37.94%,腐殖酸的比例由39.34%升至54.14%;堆体总产水量为61.80 kg/t,产水速率排序为:第1次高温期>升温期>第2次高温期>降温期,其中第1次高温期日均产水速率达6.51 kg/(t·d),该时期也是有机质降解速率最大的时期。整个生物干化过程中,堆体产水量与蒸发量的比值为1:6.7,产水量远低于蒸发量,各阶段的产水量变化可为优化生物干化工艺提供参考。

摘要：通过物质流和能量流分析产业链运行状况和存在问题,优化资源配置方案,促进农业园区生态保护和资源环境的永续利用。该文通过物质流和能量流分析方法,以天水国家农业科技园区为例,基于适当的指标体系评价园区循环发展状况,提出园区产业链的调整思路。结果表明:1)园区资源产出率为0.54万元/t,能源产出率为2.60万元/t,资源综合利用效率偏低,资源配置不合理,产业耦合程度较低,经济发展与生态保护难以兼顾。2)引进食品加工业,推进光伏发电、生物天然气工程和生物质成型燃料加工工程,使园区的资源产出率提高为0.67万元/t,能源产出率提高为3.35万元/t,促进了园区循环经济的发展。3)从供给侧调整,用市场需求决定经济导向,加强园区科技创新力度,做好示范和推广。这一方法对国内其他产业园区循环经济的发展、规划和评价有一定的借鉴意义。

摘要：应用能量密度较高的槽式抛物面太阳能聚光集热器(PTC)为厌氧反应器提供热源,确定装置中重要单元的尺寸,并进行了反应器内部能量平衡的计算,得出8 m^3的地下厌氧反应器内最大2处负荷分别为进料热损失与发酵物料散失热量,分别为16 077.31 k J/d和23 180.01 k J/d。通过计算得出相应的聚光集热器的关键参数,确定光孔宽度b为2.4 m,焦距f为0.6 m,集热板面积为4.16 m^2,集热管直径为0.016 8 m。应用流体力学模拟软件Fluent对反应器内整体的传热效果进行模拟,仿真结果表明反应器内料液温度可维持在35℃左右。采用与设计参数相近的PTC系统和厌氧反应器进行试验验证,厌氧反应器内料液温度保持在33.6~35.8℃,与Fluent仿真结果基本吻合。