饱和石灰水涂层对玉米芯炭碳固存能力的影响

生物质炭作为一种富碳多孔材料,具有固碳、培肥和减污等多重功效,目前面临着产量有限和成本昂贵的突出问题.将生物质就地炭化和应用可解决上述问题,而如何实现限氧是其核心.以玉米芯为原材料,通过饱和石灰水涂层包覆实现生物质“自限氧”,以“水-火联动”方法成炭,探讨暴露时间和饱和石灰水涂层对玉米芯在炭化过程中碳固存能力的影响.结果表明:随暴露时间延长,玉米芯炭的碳含量、比表面积及官能团(—COOH和phenolic—OH)含量均逐渐降低,以0 min暴露时间炭的碳转化率最大(45.17%);饱和石灰水涂层下其碳转化率进一步提升至92.60%;涂层包覆壳通过物理阻隔产生的“自限氧”作用及其所含的Ca^(2+)以离子架桥、络合或π电子作用增强了碳截留量.“水-火联动”和饱和石灰水涂层技术的成炭过程为玉米芯在曝氧环境下的“包覆壳限氧-水淬灭”高温热裂解过程.期间,Ca^(2+)或可通过多种方式阻止C=O,O=C—O键断裂生成气体CO_(x)以提高碳截留量并优化碳骨架结构.

外源酶和辣椒素对黑水虻处理厨余垃圾效率及幼虫生长的影响

该研究从厨余垃圾成分和黑水虻幼虫的生活习性入手,通过添加外源酶以提升黑水虻处理厨余垃圾的效率和虫体质量。向厨余垃圾中添加淀粉酶和过氧化氢酶,以加速其中的淀粉分解,利于幼虫生长;并在2或5d龄期幼虫培育阶段向厨余垃圾中添加辣椒素刺激幼虫进食,以期提高厨余垃圾的处理速率和养殖虫体的粗蛋白质量等。研究表明,向厨余垃圾中添加质量分数0.1‰的α-淀粉酶和0.01‰的过氧化氢酶,并在5 d龄期幼虫培育阶段添加12.5‰的辣椒素可提高黑水虻处理厨余垃圾的效率、虫体鲜质量和干质量、粗蛋白和粗脂肪质量,黑水虻处理厨余垃圾速率较对照提高了6.49%,其虫体鲜质量和干质量分别提高了29.70%和38.22%、粗蛋白质量提高了18.81%、粗脂肪质量提高了20.97%。微量外源酶(α-淀粉酶和过氧化氢酶)添加并在5 d龄期幼虫培育阶段加以辣椒素刺激,可显著提升黑水虻处理厨余垃圾的速率、虫体鲜质量和干质量以及粗蛋白和粗脂肪质量(P<0.05),研究结果可为厨余垃圾高效利用和高蛋白饵料基质的培育提供参考依据。