向日葵秸秆与紫花苜蓿混贮动态品质研究

将向日葵秸秆与紫花苜蓿按鲜重质量比0∶10、2∶8、4∶6、5∶5和10∶0混合青贮,并在青贮1、3、5、7、15、30、45、60 d后分别测定各处理组的营养和发酵指标,探讨混合比例对混贮品质动态影响及青贮过程中品质变化规律。结果显示:向日葵秸秆与紫花苜蓿在混合青贮过程中营养和发酵品质均得到有效提升,其中混贮处理组乳酸含量明显高于紫花苜蓿单贮组,pH值和氨态氮含量显著低于紫花苜蓿单贮组;粗蛋白含量显著高于向日葵秸秆单贮组,中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维含量明显低于向日葵秸秆单贮组。结果表明,将紫花苜蓿与向日葵秸秆以5∶5的比例进行混合青贮的发酵品质和营养成分最佳;且在相同混合比例下,pH值和氨态氮含量随发酵时间的延长呈现先降低后升高的趋势,青贮15 d的发酵品质最优,对降低pH值和氨态氮含量效果最佳。

向日葵秸秆固体燃料成型工艺及储运条件优化

向日葵在北方被广泛种植,其秸秆纤维强度高、油性好,适于制作固体燃料。为提高燃料成型效果,降低储运过程中燃料损耗率,采用田口法优化成型工艺参数,提高燃料品质。试验模拟储藏环境研究储藏湿度对燃料表面形貌、密度、全水分及磨损率的影响,确定储藏条件。以LBT-5024型振动台模拟运输振动状况,研究燃料包装材料和运输振动频率对向日葵秸秆固体燃料振动后质量缺损的影响,确定最佳包装材料及合理的振动频率。结果表明,向日葵秸秆固体燃料成型工艺参数对密度的贡献率分别为含水率59.26%、温度1.59%、压力32.96%及粒径0.59%,最佳工艺组合是含水率9%、温度110°C、压力120 MPa、粒径0.16~0.63 mm,为保证固体燃料的物理品质符合使用要求,储藏湿度<60%RH,包装材料的选择顺序为铁箱>木箱>蛇皮袋>纸箱,运输过程中应将振动频率控制在2 Hz左右。

向日葵秸秆与全株玉米混合青贮饲料品质评定

试验采用单因素试验设计,以向日葵秸秆与全株玉米为原料,以不同比例混贮,通过感官评定及青贮饲料品质分析,研究调制青贮饲料时二者较为适宜的混合比例。将向日葵秸秆和全株玉米分别按照0∶10,4∶6,5∶5,6∶4,7∶3,8∶2,9∶1和10∶0的重量比混合调制青贮饲料。结果表明,向日葵秸秆虽是菊科牧草,但青贮后能得到良好青贮饲料,青贮以异型乳酸发酵(hererolactic fermentation)为主;向日葵秸秆与全株玉米混合青贮后,4∶6混合处理组青贮饲料干物质(DM)、粗蛋白质(CP)和粗脂肪(EE)含量极显著高于而粗灰分(Ash)、中性洗涤纤维(NDF)、酸性洗涤纤维(ADF)、钙(Ca)和磷(P)含量极显著低于向日葵秸秆青贮饲料(P<0.01);各处理组青贮饲料pH值均低于4.0,各混合处理组青贮饲料乳酸占总酸的百分比(LA/TA)、丙酸占总酸的百分比(PA/TA)较向日葵秸秆青贮饲料提高,乙酸占总酸的百分比(AA/TA)较向日葵秸秆青贮饲料降低,丁酸占总酸的百分比(BA/TA)没有检测到,在混合处理组,除4∶6混合处理组外,其余处理组青贮饲料氨态氮占总氮的百分比(NH3-N/TN)均低于向日葵秸秆青贮饲料。由此得出,全株玉米与向日葵秸秆混贮能有效提高向日葵秸秆青贮饲料的青贮品质。

向日葵秸秆对U(VI)和Pb(Ⅱ)的选择吸附性能及机理研究

以含有单一的U(VI)、Pb(Ⅱ)溶液以及U(VI)和Pb(Ⅱ)混合溶液为吸附质,系统探讨了pH值、吸附剂量、吸附时间和初始离子浓度对向日葵秸秆吸附效果的影响。采用准一级动力学方程、准二级动力学方程、粒内扩散模型、Langmuir和Freundlich等温吸附方程对实验数据进行拟合,从分配系数和分离因子角度对吸附选择性进行分析,并对吸附机理进行探讨。结果表明:吸附20 mg/L的U(VI)-Pb(Ⅱ)溶液的最佳pH值为4.0、吸附剂量为2.0 g/L、吸附时间为720 min,U(VI)和Pb(Ⅱ)的去除率分别为77.55%、87.44%;U(VI)和Pb(Ⅱ)的吸附动力学在单离子和复配体系下均符合准二级动力学模型;吸附等温线均符合Langmuir等温吸附模型,单离子最大吸附量分别为327.0和67.59 mg/g,且当U(VI)高于200 mg/L时Pb(Ⅱ)的吸附过程也能用Freundlich模型描述。当离子初始浓度较低时向日葵秸秆对Pb(Ⅱ)具有更高的吸附选择性,而较高时则相反。向日葵秸秆吸附前后的SEM、EDX和FT-IR图谱表明,吸附U(VI)和Pb(Ⅱ)的主要方式为络合和离子交换。

向日葵秸秆对U(Ⅵ)和Cu(Ⅱ)的选择吸附特性

以分别含有单一的U(Ⅵ)、Cu(Ⅱ)溶液以及U(Ⅵ)、Cu(Ⅱ)混合溶液为吸附质,系统探讨了pH值、吸附剂量、温度、时间和初始离子浓度对向日葵秸秆吸附效果的影响。采用准二级动力学模型、Langmuir、Freundlich和Langmuir-Freundlich等温吸附模型对实验数据进行拟合,从分配系数和分离因子角度对吸附选择性进行分析,并对吸附机理进行探讨。结果表明:向日葵秸秆对U(Ⅵ)和Cu(Ⅱ)的吸附分别是自发的吸热和放热反应;吸附动力学均符合准二级动力学模型,即化学吸附为控速步骤;单离子体系下U(Ⅵ)和Cu(Ⅱ)的吸附等温线分别符合Langmuir-Freundlich和Langmuir等温吸附模型;复配体系下,当干扰Cu(Ⅱ)浓度≥60 mg·L-1时,U(Ⅵ)的吸附等温线可用Langmuir-Freundlich模型描述;而当干扰U(Ⅵ)浓度≥200 mg·L-1时,Cu(Ⅱ)的吸附等温线可用Langmuir模型描述。当溶液中同时存在U(Ⅵ)和Cu(Ⅱ)两种离子时,离子间存在竞争吸附,且向日葵秸秆对U(Ⅵ)具有更高的选择性,这与金属本身的特性有关。向日葵秸秆吸附前后的SEM、EDX和FT-IR图谱表明,吸附U(Ⅵ)和Cu(Ⅱ)的主要方式为络合和离子交换。

磷酸改性向日葵秸秆对Cr^(6+)的吸附性能

以向日葵秸秆为原料,用磷酸改性制备秸秆活性炭,研究了秸秆活性炭的投加量、pH值、吸附时间和温度等因素对水溶液中Cr6+吸附的影响。结果表明:向日葵秸秆活性炭对Cr6+有很强的吸附去除作用;在吸附震荡时间为1.5 h,温度为25℃,吸附剂的投加质量浓度为8 g/L,pH值为4—7时,向日葵秸秆活性炭对Cr6+的吸附去除率为98.9%以上;升高温度有利于吸附,Langmuir等温模型能很好地反映吸附过程特征,吸附过程符合准二级动力学方程。

利用木质剩余物和向日葵秸秆制作外包装材料的研究

近年来,利用农作物秸秆作为原料制成包装材料得到科学研究人员越来越多的关注,该产品既能缓解包装行业对木材的需求,克服纯木质包装材料使用中的主要缺点,又能将农业剩余物变废为宝,综合利用农业资源,节约木材,保护森林资源。同时这种包装材料由于低成本、低消耗、低污染的优势特点更使其具有广阔的发展和应用前景。在介绍我国森林资源和实木包装现状的基础上,阐述了利用木质剩余物和向日葵秸秆制作外包装材料的可行性并对其生产制备工艺中的影响因素进行了分析。

响应面分析法优化向日葵秸秆中绿原酸的提取及其抗氧化性研究

本试验以向日葵秸秆为原料,采用微波辅助提取绿原酸。以绿原酸提取率为指标,在单因素试验基础上,选择了乙醇体积分数、微波时间、微波温度、pH为参考因素,通过响应面法优化向日葵秸秆中绿原酸的提取工艺条件。结果表明,提取的最佳工艺条件为乙醇体积分数80%、微波时间4 min、微波温度63℃、pH为6,此条件下向日葵秸秆中绿原酸提取率达到最大值,为2.408%。抗氧化性研究结果表明向日葵秸秆中绿原酸提取液对超氧阴离子具有一定的清除作用,清除效果优于维生素C。

向日葵秸秆玉米秸秆混合青贮在羔羊育肥上的应用研究

利用内蒙古巴彦淖尔市向日葵秸秆资源丰富的特点,通过秸秆养殖业可变废为宝、减少秸秆的浪费,提高秸秆资源的附加值,对增加养殖收入、提高养殖效益、促进肉羊产业发展具有一定作用。同时,养殖可清理田间秸秆污染,经过秸秆转化,过腹还田,还可以增加土壤有机质、改善农业生态环境,从而促进农牧业经济健康可持续发展。

向日葵秸秆发酵生产乙醇工艺的研究

研究了向日葵秸秆同步糖化发酵生产乙醇的最佳工艺条件。考察了不同预处理方法对秸秆处理效果的影响,确定1%H2SO4处理为最佳预处理方法;通过单因素和正交实验,确定向日葵秸秆同步糖化发酵乙醇的最佳条件为:发酵时间120 h,料液比1∶45,接种量4%,pH5.0,发酵温度35℃,在此条件下乙醇浓度为3.88%vol,还原糖利用率为96.16%。

向日葵秸秆固体燃料成型参数多响应优化设计

采用三因素三水平响应面试验设计研究含水率、温度、压力对向日葵秸秆成型燃料物理特性(密度、耐久性、抗跌碎性)的影响规律,并应用马氏距离法对工艺参数进行三响应优化设计。结果表明:向日葵秸秆固体燃料密度与含水率成反比,与压力成正比,随温度升高呈先增后缓趋势。耐久性和抗跌碎性均随含水率升高而降低,随温度、压力的升高而升高。当含水率在5%~8%,温度在110~140℃,压力在100~120 MPa时可成型优质向日葵秸秆燃料。三响应优化参数组合为:含水率5.8%,温度128.8℃,压力114.0 MPa,此条件下燃料密度、耐久性、抗跌碎性分别达1.03 g/cm^3、98.75%、99.76%,此结果可为向日葵秸秆固体燃料的工业化制备提供理论参考。

全株玉米与紫花苜蓿或向日葵秸秆混贮效果研究

为改善紫花苜蓿和向日葵秸秆两种原料的青贮品质,将全株玉米与紫花苜蓿或向日葵秸秆分别按鲜重质量比0∶10、2∶8、5∶5混合青贮,并在贮存不同时间开袋测定混贮饲料各项品质指标,确定最佳混贮比例。结果表明:与两种原料单贮相比,添加全株玉米混贮能够有效改善饲料发酵品质,且发酵品质随全株玉米添加比例增加而提高;其中,向日葵秸秆与全株玉米混贮较向日葵秸秆单贮品质显著提升,可溶性碳水化合物、干物质和乳酸含量显著增加,同时pH值和氨态氮/总氮降低,混贮比例为5∶5时效果最佳。

生物炭对向日葵秸秆热解特性及气体产物影响

为了研究生物炭对向日葵秸秆热解的影响,以向日葵秸秆为原料,基于TG-FTIR研究生物炭添加前后向日葵秸秆热解特性与气体产物的变化。结果表明,与向日葵秸秆相比,混合样品主热解区间由276~349℃变得更长,并且发生不同程度的偏移,热解活化能不同程度降低,由60.21降到38.07~50.35 kJ/mol,呋喃类、酸类、含羰基类化合物、芳香醛类、CO、CH4等产物吸光度值存在差异。随着添加500℃制备生物炭比例增加,混合样品热解的活化能减小,释放气体产物中芳香醛类释放量增量减少,CO与CH4释放量降低。添加不同制备温度的生物炭,混合样品热解产生呋喃类、酸类、含羰基类化合物释放量均有所降低;添加500和700℃制备的生物炭,混合样品热解气体产物中芳香醛类增加。添加900℃制备的生物炭,向日葵秸秆热解气体产物中CO产量增加。该研究为向日葵秸秆的有效利用提供理论基础和技术支撑。

电子供体对向日葵秸秆厌氧发酵产酸和微生物群落结构的影响

为探究电子供体对瘤胃微生物发酵向日葵秸秆产C2~C6脂肪酸的影响,采用体外连续传代和高通量测序技术,比较添加乙醇或乳酸对脂肪酸产量及细菌和真菌群落结构的影响。结果表明,添加乙醇和乳酸显著提高了总C2~C6脂肪酸的产量,乙醇提高了乙酸、戊酸和己酸产量,乳酸提高了丙酸、丁酸、戊酸和己酸产量。与对照组相比,乙醇组的拟杆菌门相对丰度下降,而变形菌门相对丰度上升;乳酸组的变形菌门相对丰度下降,而放线菌门相对丰度上升。添加乙醇或乳酸对相对丰度前5的真菌菌门无显著影响。添加2种电子供体都显著改变了细菌和真菌的群落结构。添加乙醇显著提高萨特氏菌属、解琥珀酸菌属和脱硫弧菌属的相对丰度,添加乳酸显著提高巨型球菌属、Shuttleworthia、互营球菌属、光冈菌属、未定义的普雷沃氏菌的相对丰度。在种水平上,普雷沃氏菌、亨氏丁酸弧菌、埃氏巨型球菌与丁酸、戊酸产量呈显著相关。

向日葵秸秆生物质炭制备及性质研究

以向日葵秸秆为主要原材料,以质量分数为10%的KOH溶液为浸渍剂,通过控制热分解的方法分别在350℃和410℃下制备生物质炭。利用热重分析、红外光谱、拉曼光谱等方法对原料和生物质炭的性质及结构进行表征。结果表明:向日葵秸秆热分解最大失重率为80%,308℃热失重速率达到最大,439℃降解速率降低开始炭化,进行脱烷基和芳化缩聚反应;两种温度下所制得的生物质炭的官能团的种类基本相同,较高温度下制得的生物质炭的芳香化程度及石墨化程度较高,利于增强生物质炭的化学稳定性。

向日葵秸秆饲料化利用方法

向日葵除葵花籽可食用或者榨油外,其秸秆还可转化为饲料用于动物养殖,不仅能有效解决向日葵秸秆大量堆放、焚烧带来的环境污染问题,还能最大程度弥补动物饲养过程中饲料不足的问题,进而推动动物养殖业的持续稳步发展。该文主要对向日葵秸秆饲料化利用进行分析。

改性向日葵秸秆吸附剂对Pb (Ⅱ)的吸附性能

以环氧氯丙烷为改性剂对向日葵秸秆进行化学改性,制备吸附剂。考察吸附条件对改性吸附剂吸附溶液中Pb(Ⅱ)的影响,对吸附剂进行红外光谱分析。结果表明,改性吸附剂的最佳制备条件为环氧氯丙烷体积分数20%,NaOH浓度0.5 mol/L,水浴温度45℃;吸附过程遵循准二级动力学模型和Langmuir吸附模型,最大理论吸附量为93.80 mg/g,改性后的吸附剂对Pb(Ⅱ)的吸附能力较改性前明显提高。

向日葵花盘、秸秆发酵生产生物蛋白饲料工艺的研究

以向日葵花盘、秸秆为原料,研究多菌种混合固体发酵生产生物蛋白饲料。结果表明,混合菌种发酵生产的蛋白质含量优于单菌发酵。通过单因素和正交实验,确定了混合菌种发酵蛋白饲料的最佳工艺条件:啤酒酵母、枯草芽孢杆菌、绿色木霉接种比例为2 2 1,接种量2%,发酵时间48 h,含水量50%,培养温度29℃。在此条件下,发酵产物粗蛋白增加率为92.62%,粗纤维减少率为15.43%。

向日葵秸秆生物炭强化Fe(Ⅲ)/S2O82-体系降解苯甲酸

二价铁离子活化过硫酸盐(PS)产生自由基可降解有机污染物,但体系中Fe(Ⅲ)/Fe(Ⅱ)循环速率较慢,成为制约降解效率的关键因素之一.为提高反应体系效率,制备向日葵秸秆生物炭(SFBC),以苯甲酸(BA)为目标污染物,探究SFBC强化Fe(Ⅲ)/S2O8^2-体系降解BA的效果.SFBC表征结果说明其具有孔隙结构,由无定形炭组成,表面有丰富的官能团及持久性自由基(PFRs).考察了反应条件(pH、PS浓度和SFBC投加量)对降解的影响,结果表明,SFBC/Fe(Ⅲ)/S2O8^2-体系对BA降解效率明显高于Fe(Ⅲ)/S2O8^2-及SFBC体系,在SFBC=2.0 g·L^-1、BA=10.0mg·L^-1、PS=2.0mmol·L^-1、Fe(Ⅲ)=1.0mmol·L^-1和pH=3.0条件下, 90 min时BA降解率达100.00%;自由基猝灭实验及电子顺磁共振光谱(EPR)实验表明,SO4^-·和·OH共同参与BA降解并以SO4^-·为主导;循环实验及实际水体影响说明SFBC具有较好地循环稳定性及实际应用性.机制分析阐明PFRs和-OH给出电子还原Fe(Ⅲ)生成Fe(Ⅱ),进而由Fe(Ⅱ)活化PS高效降解BA.

向日葵秸秆青贮及其质量评价研究

试验通过在向日葵秸秆中添加乳酸菌发酵剂、玉米面、玉米秸秆3种不同处理,在混合青贮45、60、90 d时,进行感官评价,并测定干物质、粗蛋白、中性洗涤纤维、灰分、p H值、氨态氮、总氮含量。结果表明,向日葵秸秆与乳酸菌发酵剂、玉米面或玉米秸秆青贮,均可以达到长期保存的目的,3种处理以向日葵秸秆+玉米秸秆混合青贮效果最好。