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生物质干燥方法范文1
且未破碎巨菌草难以晾晒干燥。关键词：巨菌草；能源草；生物质；特性
世界各国都在积极开发利用清洁的可再生能源，以避免化石能源的枯竭及缓解使用化石能源带来的环境问题，其中生物质能由于其资源丰富、易于获取和二氧化碳零排放特性受到世界各国的积极推广和使用。中国近年加大对生物质发电行业的扶持力度，出台一系列的鼓励政策，使得生物质发电行业迅速发展。国家能源局指出，至2010年，生物质能利用量约2400万吨标准煤，提倡建设生物质能原料供应基地，其中属其他非粮原料的能源草等将建成30万亩基地。
我国现阶段生物质能主要以农林废弃物为原料，秸秆、玉米秆、稻壳和蔗渣等也都是主要来源。利用人工种植的能源植物，是生物质原料新的发展方向，既能扩大原料来源，降低原料成本、保证供应，也遵循了“不与人争粮，不与粮争地”的原则，充分利用了边际土地，还能增加边远地区农民收入。
能源草是指所有的草类能源植物，是一系列可以作为燃料使用及用作能源生产的草类植物的统称，一般是两年生或多年生高大的丛生草本植物或半灌木、灌木。我国对能源草的研究主要集中于能源植物的调查分类，筛选出可能适合的草本能源植物。侯新村等在京郊挖沙废弃地上对几种能源草进行了种植试验。曾宪录在广东梅州地区对五节芒和类芦进行了资源调查。
巨菌草是热带亚热带生长的植物，隶属被子植物门、单子叶植物纲、禾本科、狼尾草属，原产于非洲，在12℃条件下开始生长，适宜生长温度为25～35℃；巨菌草植株高大，直立丛生，根系发达，株高一般为4～5m，最高可达7.08m；巨菌草产量高，在我国南方种植可产鲜草300～500t/hm2，而且种植一次，可连续采收多年；巨菌草繁殖简单，可利用腋芽进行无性繁殖也可用种子进行有性繁殖，但发芽率很低。菌草技术由福建农林大学林占嬉研究员发明，广泛应用于食用菌代料、制禽畜饲料、生态治理等领域，也有用于生物能源的研究。本文将探索巨菌草在广东粤北山区种植的适应性与产量，研究巨菌草作为生物质燃烧发电原料的可行性。
1.试验地的地理气候环境情况
试验地位于广东省阳山县西部山区。阳山县处于广东省西北部，属南岭山脉南麓，连江中游，位于东经：112.38°～113.98°，北纬：23.97°―24.92°，属南亚热带向中亚热带过渡的季风气候区，春季温和潮湿，夏季炎热雨丰，秋季凉爽干燥，冬季寒冷少雨。夏季雨量1100～1200mm，占全年降水量的61%；总日照时数为833h，日照百分率为52.8%，对农作物生长最为有利。
2试验方法
2.1种植方法
种苗定植季节：5月10日～5月16日。
种植土地条件：选择坡度不超过30°的未耕种过的荒坡地，使用挖掘机平整出每级宽不少于3m、翻深不少于60cm的梯田，后开成行距60cm、沟宽30cm、深20cm的条沟。总种植面积13334m2。
种植方法：把巨菌草截成1m左右长的茎，将巨菌草茎平放于条沟内，覆土3～5cm，每亩种500～600株。
施肥：在种植巨菌草前，在条沟中施有机肥作底肥；每666.7m2施500kg。中耕除草后，每666.7m2追施15kg尿素和10kg复合肥；植株高120cm时，每666.7m2施25kg复合肥。
2.2测试方法
2-2.1成分分析
对巨菌草鲜草进行工业分析、元素分析和灰熔点，考察巨茵草作为生物质燃料的特性。
2.2.2产量及株高测定
巨菌草于同年9月22日收割，测定产量及株高：根据试验地分布特征，选15个样方，每个样方取面积6m2，任意选取3根植株，计算平均株重、平均株高等数据。
2.2.3晾晒过程
取新鲜巨菌草，置于自然条件下晾晒，每天测定重量，确定巨菌草在自然晾晒的条件下干燥过程。
3结果与分析
3.1成分分析
对巨菌草进行了工业分析、元素分析、灰成分与灰熔点，并与国内玉米杆数据进行了对比，结果见表1和表2。
巨菌草干基热值达18880 kJ/kg，比玉米秸秆高，灰分较少，只有3.14%，燃烧时方便排渣，从工业分析数据看基本适合在国内生物质锅炉燃烧；氯元素只有玉米杆的一半，对设备腐蚀较少。
灰成分中钾含量较多，适合于以钾肥形式还田。但由于碱金属含量较高，降低了灰熔融点，使得灰熔点比玉米杆的要低，可能易于结焦，这些都是在锅炉中燃烧巨菌草需要注意或解决的问题。
3.2鲜草产量
巨菌草5月10日种植，9月22日对测产样方进行评测，结果见表3。
巨菌草平均鲜草产量21.39kg/m2，按收到基水分69.21%折算，干物质产量为14.80kg/m2，高于在相近地区生长的五节芒和类芦产量（9.93kg/m2和7.38 kg/m2。
3.3
巨茵草的晾晒过程
巨菌草水分变化如图1所示。
如图1所示，不对巨菌草进行破碎，置于原地晾晒，除第一天损失1 2%的水分，其余天数每天损失1～2%的水分。经过15天的晾晒，水分达到39%，仍然保持较多水分，继续晾晒也难以降低。在实际应用中，过多的水分会影响巨菌草的存储与运输，必须继续研究巨菌草高效干燥的方法。
4结论
4.1
巨菌草热值达18.88MJ/kg，高于玉米杆热值，灰分和氯元素较少，方便排渣和腐蚀性较小，适合作为生物质锅炉燃料。
4.2巨菌草灰成分中钾含量较多，适合还田，但碱金属含量较高，灰熔点较低，在锅炉中燃烧需要注意。
4.3
生物质干燥方法范文2
关键词：高分子材料 生物质 加工改性
一、生物质高分子材料PHA的概述
近年来，我国对生物可降解高分子材料进行了深入地研究和开发，尤其是聚羟基脂肪酸酯PHA颇受关注。聚羟基脂肪酸酯是细菌胞内合成的一种高分子化合物，在营养不平衡的环境下，细菌把多余的物质转换为探源和能源的储备物，同时将水溶性小分子转换为水不溶性的大分子PHA。PHA因具有某些合成塑料如聚丙烯、聚乙烯的物化特性，又具有独特的生物可降解行、光学活性、生物兼容性、气体相隔性以及压电性等被认为是可替代传统的由石油合成的、不可降解的塑料，PHA被称为新型的生物可降解塑料。
PHA结构多样，且因其自身结构变化拥有较多的新材料性能，所以应用前途比较广泛。在食品包装材料、卫生材料、纸涂层材料、光学材料、电子工程材料以及一些一次性用品，如高档包装材料、新型医学材料骨钉、骨板等方面广泛应用。
PHA由具有光学活性的R构型降级脂肪酸单体组成，是一种线性可降解聚酯，其单体组成对自身的物理性质起决定性作用，常见的PHA材料主要有以下几种：聚β-羟基丁酸酯（PHB）、聚-3-羟基丁酸-3-羟基戊酸之（PHBV）、聚-3-羟基丁酸-3-羟基己酸酯（PHBHHX）、聚-3-羟基丁酸-4-羟基丁酸酯（P3/4HB）等。
二、聚合物的加工改性
经过高分子材料科学成熟的发展，通过共混、共聚和表面改性等手段对高分子材料进行化学改性或物理改性以此达到提高聚合物某些性能引起了人们广泛的重视。将不同的聚合物混合，或者将种类相同但相对分子质量不同的聚合物进行混合，或者把聚合物和其他物料相互混合形成新的共混聚合物，通过以上的手段都可以实现聚合物的共混改性，聚合物共混改性后不单单是改变了聚合物的性能，更是开发了新型聚合物材料的崭新功能，因此，聚合物的共混改性已经发展为当今世界高分子材料工程科学中最为活跃的领域之一。PHB作为PHA中最具代表性的生物塑料，在生活的各个领域都有着广泛的应用前景，下面以PHB为例，探究一下生物质材料的加工改性。
三、PHB的加工改性研究
1.制备聚合物
1.1制备单端枪击聚羟基丁酸酯（PHB-OH）
用甲醇打断大的PHB分子链，对PHB片段封端，从而可以制的只有一端含羟基的PHB片段（PHB-OH）。制备方法如下：氯仿作为溶剂，硫酸作为催化剂，将15gPHB溶于150ml的氯仿中，75°C回流30min后，取2.5nl浓硫酸溶于50ml甲醇中，冰浴冷却之后逐滴地滴加到上述的回流流体中，根据自己需要可以控制回流时间，至设定时间后冷却至室温，然后大量蒸馏水洗涤、分液、静置分层后弃去水层，有机层洗涤两次后，用无水硫酸镁干燥过夜，过滤，滤液使用无水甲醇沉淀，减压过滤，将产物放在40°C的真空烘箱里面干燥48小时以上，即成。
1.2制备不饱和端基低聚物
取1.5g干燥的PHB-OH放在事先干燥好的四口瓶中，加入50ml除水的二氯甲烷和0.2ml的三乙胺，30°C油浴中磁子搅拌，完全溶解后，低价溶有0.3ml的丙烯酰氯的二氯甲烷30ml，继续反应3小时，过滤沉淀，滤液使用适量饱和的碳酸氢钠洗涤两次，使用蒸馏水洗涤三次，然后用无水硫酸镁干燥过夜，过滤之后的滤液使用甲醇沉淀，减压过滤，最后产物常温真空干燥，即成。
2.运用傅里叶变换红外光谱仪对聚合物材料进行定性表征
对于已经提纯过的待测样品，将其配置成10mg/ml的氯仿溶液，然后滴3滴在KBr镜片上面，在红外灯的照射下干燥形成薄膜。之后用Nicolet IR200幸好傅里叶变化红外光谱仪对其进行32次的扫描，（该仪器分辨力为1cm-1）。观察得到的红外图谱，可以确定待测物中的基因。
3.材料热学性能测试
聚合材料的热学性能测试，取少量样品，通过热失重分析仪或者示差扫描量热仪对样品温度曲线进行分析。
4.材料的力学性能测试
取少量待测样品，将其裁剪成哑铃型样条，使用CMT4000型号微机控制电子万能试验机，移动千分尺，岑亮样条的宽度、厚度、起始标距，待位移回零之后，在室温下仪5mm/min进行拉伸，用计算机记录材料的应力-应变曲线，通过实验，得到材料弹性模量、拉伸强度以及断裂伸长率等参数。
5. PHB物理改性研究
使用增塑剂DOS，形成PHB/DOS共混体系。经实验验证，共混体系随着增塑剂DOS的含量增加，材料的拉伸强度和杨氏模量降低，断裂的伸长率不明显，当共混体系中DOS含量达到35%时，共混体系的机械性最好，但对于共混体系来说，DOS的增塑效果并不明显，因此，DOS常作为辅助增塑剂。
使用乙酰柠檬酸三丁酯（ATBC）增塑PHB体系，和DOS对比，ATBC增塑效果较明显，因为ATBC自身的机型和分子量相对比较小，能很好的茶道PHB的链段之间，增加PHB链间的距离，减小高分子链间产生的相对滑移摩擦力，从而达到较好的增速效果。
四、结语
PHB作为生物质高分子材料PHA的一类，有其显著的缺点，PHB比较脆，但通过对PHB的加工改性，可以弥补其缺点，更好地发挥它的优势。本文通过制备共混材料、测试其热学性和力学性，选取增塑剂材料来改善PHB的热学性能，以及使用物理方法加工改性材料，上述一系列的加工改性方法表明了，我们可以通过物理的、化学的加工改性方法提高PHA类材料的综合性能，赋予PHA材料新的使用性能，使其拥有更美好的发展前景。
参考文献
生物质干燥方法范文3
Abstract： The paper introduces several major treatment and disposal ways for remaining sludge， and analyzes the advantages and disadvantages of the various ways in sludge disposal process based on the shortcomings and drawbacks of the remaining sludge processing method， and pointes out that the future direction.
关键词： 剩余污泥；处理与处置；农用；卫生填埋；焚烧
Key words： residual sludge；treatment and disposal；agricultural；sanitary landfill；incineration
中图分类号：[TU992.3] 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2013）06-0297-02
0 引言
近年来，随着国家经济的发展，环境污染越来越严重，影响了人与自然的协调发展。城市污水处理一直是水环境治理的关键内容。当前污水处理技术的研究不断出现新的突破，污水处理厂和相关配套设施也在不断完善，污水处理率大幅提高。目前，呼和浩特市预扩建、新建17座大中型污水厂（公主府、章盖营和辛辛板污水厂等）担负着呼市中心市区污水排放的重任。而污泥作为污水处理的副产物，占总处理水量的0.3～0.7%左右，它容量大、稳定性差、易腐败、有恶臭，若不妥善处理，很可能会对周围环境和农田作物造成二次污染。因此，污泥的整治与处理，不仅关系到污水处理厂的正常运行，也与环境效益息息相关。本文就目前国内外一些剩余污泥的处理处置方法作一介绍。
1 污泥处理与处置的目的
污泥处理与处置的目的有四：①稳定化。通过处理使污泥停止降解，使其稳定化，防止污泥二次污染周围环境；②无害化。将病原微生物及寄生虫卵杀死；③减量化。缩小污泥最终处置的体积，节省成本开支；④资源化和最终处置。在处理污泥的过程中化害为利，达到循环利用和环保的基本要求。
2 污泥处理方法
2.1 湿式氧化法（WO）法 湿式氧化法是一种物化法。在一定压力作用下以及临界温度为150℃～370℃的高温环境中，可通过湿式氧化法处理不易生化的废水或高浓度有机废水，且效果十分明显。在物质结构上，高浓度有机废水和剩余污泥相差无几，同理，湿式氧化法对剩余污泥的处理也是十分有效的。细菌群是构成剩余污泥的主要成分，在高温环境中这些细菌组发生水解反映，大量可溶性有机物从细胞中分离出来，在300℃以上并氧化30min以后，部分可溶性COD在氧化作用下转化成了CO2和H2O，剩余可溶性有机物成分都是以乙酸和其它有机酸为主的难分解有机物[1]。在这一过程中，82%的COD降解，18%的COD以非溶性形式存在；70%以上的MLSS被去除，且使MLVSS：MLSS的比率明显降低。
2.2 厌氧消化和热干燥法 厌氧消化借助厌氧微生物的分解作用，使污泥中的有机物分解并趋于稳定。消化过程中可回收能源，消化后应该对含水率高的污泥进行脱水处理。污泥热干燥法是借助压力与热的破坏作用来瓦解污泥的胶凝结构，再对污泥进行消毒处理。经热干燥法处理后的剩余污泥可以作为农用肥料投入使用。若采取能源互补的方式将这两种途径综合利用，把厌氧消化处理后的剩余污泥再通过热干燥法进行二次处理，将热空气用过热蒸汽（SHS）代替来干燥污泥，就能大大节省成本开支，但成本投入较大。
2.3 生物处理法
2.3.1 膜生物反应器 近些年来，污水处理领域出现了一种新型处理技术——膜生物反应器。由于膜生物反应器具有很高截留率并将浓缩液回流到生物反应器内，使反应器中具有很高的微生物浓度并有很长的污泥停留时间，使有机物大部分被降解[2]。
2.3.2 高速生物反应器 基于土壤处理污泥的原理，研究者发现了高速生物反应器技术。生物反应器、进料塔以及部分循环装置是构成该操作系统的基本元件。这个污泥处理系统能去除高负荷率污泥中45%～60%的悬浮固体，同时降解其70%～80%的有机部分。
此系统不仅能将温度控制在利于微生物降解的温度范围内，满足持续运行的要求，而且能耗小，对于自然环境的要求不高，对于湿度较大的土壤污泥的处理效果明显。
2.4 污泥减容化技术 近几年来，国内的环境科学研究人员纷纷开始了剩余污泥减容化机理的研究。他们通过水解-酸化技术，设置缺氧和微氧两个环境条件，借助水解产酸细菌使剩余污泥中细菌菌体外多糖粘质层发生水解反应，在水解作用下打开细菌的细胞壁，使大分子物质在水解作用下酸化成小分子物质，再回到废水处理系统中经好氧菌的消化，最后转化成无机物。
3 污泥的处置
3.1 综合利用
3.1.1 农田林地利用 污泥所含的微量元素和有机成分可以为植物生长提供必要的能量，因此最理想的污泥处理方法是将污泥处理与农林生产相结合。我们可以将污泥制成有机—无机复合肥料，添入适量的钾肥来增加污泥肥料中钾的含量，以减少污泥肥料中所含的有害物质，提高肥效；同时尽量为使用污泥复合肥料的单位或个人提供更多的经济优惠政策。
3.1.2 污泥焚烧产物利用 污泥中含有有机成分，可焚烧处理干燥的污泥。焚烧时，焚烧温度不得低于850℃，以免产生有害气体；焚烧后的污泥灰渣可作为混凝土混料的细填料使用。污泥焚烧产生的废气可用于发电。将适量的添加剂掺入脱水污泥中制成的合成燃料，可用于工业和生活锅炉的燃烧，燃烧热值高，而且有利于环境保护。
3.1.3 低温热解制取可燃物 污泥低温热解技术是利用催化剂的翠花作用，无氧加热干燥污泥到500℃以下，经干馏与热分解反应将污泥转化成可燃产物（如不凝性气体、油、炭和反应水等），转化率一般能达到200～300L（油）/t（干泥），但是污泥的成分以及采用合何种催化剂往往决定最大转化率，这比较类似于柴油的性质。
3.1.4 建筑材料利用 经处理后的污泥可作为制作纤维板材与砖瓦的原料。①污泥制砖：一是直接采用干化污泥制砖，二是采用污泥灰渣制砖。②污泥制生化纤维板：通过活性污泥中所含粗蛋白（有机物）与球蛋白（酶）能溶解于水及稀酸、稀碱、中性盐的水溶液这一性质，制成活性污泥树脂，使之与漂白、脱脂处理的废纤维压制成板材。
3.2 填理 填地和填海造地是污泥填埋的两种途径
3.2.1 填地：①污泥填埋场周围必须设围栏，采取防鼠和防蚊措施；②集中处理高浓度有机污水；③小规模分层填埋未经干燥焚烧处理的污泥，焚烧污泥的灰渣可正常填埋。
3.2.2 填海造地：①加设护堤，集中处理渗水，避免海水受到污泥的二次污染；②按照填海造地的规范严格控制污泥或灰渣中的重金属含量。
3.3 投海 在河流入海口或沿海地区，可将焚烧灰渣、脱水泥饼、消化污泥和生污泥等消化处理后投入海中。在污泥投海工程实施前，必须做好投海区的选择，确保海水有足够的能力稀释和自净。
4 小结
经过减容、稳定、无害化处理的污泥也是一种利用资源。众所周知，农业生产是我国国民生活和经济发展的基本保障，若把污泥充分利用，处理成农用有机肥，将会节省一大笔农产成本投资；处理后的污泥也可以直接或间接作为燃料、热分解制油等，满足资源优化配置的使用要求。随着科技的进步和经济的飞速发展，相信在众多业内研究人员共同努力下，剩余污泥的处理与利用的技术也会层层出新，以满足每个时期对资源利用的各种需求。
参考文献：
[1]顾军，赵建夫湿式氧化处理城市污泥厂活性污泥的研究[J].同济大学学报，1998，26（3）：345-348.
[2]Y. KHAN. G.K.ANDERSON. Wet oxidation of activated sludge[J]. Water Research， 1999，33（7）： 1681-1687.
生物质干燥方法范文4
关键词：畜禽粪便；堆肥技术；生产工艺；发展前景
畜禽粪便主要包括猪、牛、羊、马等家畜粪便和鸡、鸭等家禽粪便。根据不同粪便的排放方式、粪便量、养分含量等特点，选择不同的处理方法。其中，家禽的粪便中有机质和氮、磷、钾养分含量都较高，并含有较多的钙等其他中量和微量元素，家禽粪便容易腐熟并且腐熟温度较高，属于热性肥料；猪粪质地较细，含有较多的有机质和氮、磷、钾养分，含有大量的腐殖质，对提高土壤肥力有很好的作用；牛粪属于冷性肥料，其中的有机质部分较难分解，腐熟较慢，发酵温度较低；羊粪质地较细，含水量少，羊尿中氮和钾含量较高，其氮素形态主要是尿素态氮，易被分解利用；马粪尿中有机质含量较高，还含有大量的纤维分解菌，在堆肥时能产生高温，属于热性肥料［1］。
我国每年产生畜禽粪便26亿t，是世界上农业废弃物产出量最大的国家。以1995年为例，全年畜禽粪便的氮、磷量分别为1 597万t和363万t，同期我国化肥施用量折纯量分别为2 021．9万t和631．2万t，畜禽粪便中的氮、磷含量相当于我国同期施用化肥量的78．9％和57．5％，可见畜禽粪便是我国农业生产中的宝贵肥力资源［2］。
1畜禽粪便的处理
集约化养殖场畜禽粪便的特点是含水量高、污染物质多样、恶臭，处理过程中氮态易挥发。针对这些特点，畜禽粪的处理主要包括干燥处理、除臭处理等几个方面。
1．1干燥处理
干燥处理法是利用燃料、太阳能、风能等，除去家畜粪便中的水分，使含水率降低到可以进行堆积发酵的程度（55％）。不同畜禽粪便的处理方法不同，鸡粪干燥处理技术有鸡舍内干燥、发酵干燥、太阳能干燥、高温快速干燥、高频电流干燥等。依据干燥处理所采用的方法分类，有物理方法、化学方法和生物方法。物理方法的主要手段为沉淀、离心、过滤或过筛、冷冻、直接烘干与焚烧等；化学方法主要是絮凝法；生物干燥法具有成本低、粪便处理过程养分损失少且可以将除臭与干燥相结合等优点，其原理是利用堆肥过程中微生物分解有机物所产生的能量促进粪便中水分的散发，起到干燥粪便、降低水分的目的［3］。
1．2除臭技术
畜禽粪尿堆肥处理过程中产生大量的臭气，并且臭气成分复杂，主要含有氨、含硫化合物、胺类和一些低级脂肪酸类等19种化学物质。其中来自畜禽养殖或粪尿处理场的臭气中最主要的成分是nh3和h2s［3］。世界各国对于粪便除臭的研究工作主要集中在两个方向。①在饲料中添加除臭的添加剂，降低动物排泄后粪便的臭味。②畜禽养殖场或粪尿处理场所采用的除臭方法很多，例如可以使用遮蔽剂、中和剂、吸附剂等，也可用空气稀释及臭氧氧化。但是目前最为经济有效和最常用的方法是生物除臭法［1］。生物除臭法是利用微生物来分解、转化臭气成分以达到除臭目的，因此也叫微生物除臭法。生物除臭法中有土壤除臭法、珍珠岩棉除臭法、堆肥除臭法、活性污泥除臭法、泥炭土除臭法和锯末除臭法等［3］。
2畜禽粪便堆肥技术
2．1条垛式系统
条垛式堆肥是将原料堆积成窄长垛，垛的断面为梯形或三角形，采用机械或人工进行定期翻堆，实现堆体中的有氧状态。具体堆制方法是：①先将畜禽粪便与微生物发酵菌剂（也可以不加微生物菌剂）、发酵用的各种辅料混合，将c／n调节为25∶1左右，含水量在55％左右；②将禽畜粪便堆成长条状，高不超过1．5～2．0m，宽为1．5～3．0m，长度视场地规模和禽畜粪便数量的多少而定［2］。
2．2静态通风垛系统
与条垛式堆肥不同，静态通风垛系统在堆肥过程中不进行翻堆，而是通过鼓风机和埋在地下的通风管道向堆体内通风，保证堆体内的有氧状态。通风系统既决定静态通风垛能否正常运行，也是温度控制的主要手段。通风不仅为微生物分解有机物提供氧，同时也排除堆体内的co2和nh3等气体，并蒸发水分使堆体散热，保证了适宜的发酵温度［4］。
2．3棚式发酵堆肥系统
将鸡粪倒入发酵大棚，堆肥厚度为40cm左右，拌入微生物发酵菌剂（也可以不加微生物菌剂）和各种发酵辅料，每天翻抛一次，使其发酵、脱臭，鲜禽畜粪便从发酵车间一端进入，到另一端输出时即成为发酵完毕的有机肥料，直接进入干燥设备脱水。
2．4搅动固定床式堆肥系统
搅动固定床式反应器的结构通常由多层平面构成。进料口在反应器的上部，新鲜的禽畜粪便接种微生物发酵菌剂和发酵所需的各种辅料，搅拌均匀后经传动输送带或料斗设备提升到塔式发酵仓内，从第一层逐层向下推移，物料在各层之间可以停留不同的时间，在塔反应器内经过翻板的翻动逐层下落和通风，快速发酵除臭、脱水、干燥。整个过程中进料和出料是连续的，通气管位于反应器下部，由许多支管组成，外接风机，在反应器上部设废气出口，产生的废气收集处理后排放［4］。
2．5旋转仓式堆肥系统
旋转仓系统根据物料在反应器内的移动方式又分为推流式和分隔式。推流式发酵仓系统中，物料从仓体的进料口进入，沿仓体移动到反应器末端的出料口。分隔式发酵仓系统中，沿物料的移动方向，反应器被分为很多小室，在堆腐的不同阶段，物料从一个室移入另一个室。仓体旋转的过程中，物料不断地被掀起跌落，与空气充分接触，所以利于通风干燥。搅动固定床式和旋转仓式堆肥系统的优点是充分利用了发酵产生的生物热，发酵速度快，有利于水分蒸发，机械化程度高，发酵条件容易控制，占地面积小，能够对臭气进行收集统一处理，防止二次污染，缺点是投资大［5］。
2．6圆筒发酵堆肥系统
新鲜禽畜粪便加入作物秸秆和微生物发酵菌剂，混合搅拌，含水量调节到55％左右，吊料斗输送装入一台横放的大圆筒，筒为搅拌釜式结构，并充入40～45℃热蒸气或热空气，物料在筒内经8～10h发酵后，再加温到80℃，持续1h以上，以杀灭细菌和虫卵［6］。该方法的优点是占地面积少，机械化程度高，发酵与干燥一体化；缺点是需要一定的设备投资，发酵不充分，发酵干燥成本高［2］。
3畜禽粪便无害化处理与有机肥料生产工艺
将畜禽粪便与配料按规定的比例送入混合搅拌料机，进行搅拌使其混合均匀，通过螺旋输送机进一步搅拌并送入主机——加压混炼机，通过加压混炼机的加压摩擦，使该机体内的混合物温度自行升高，杀死病虫卵和有害菌，然后提供适当的空气和水分，为高温菌发酵创造适宜的条件，完成快速发酵，再通过粉碎机粉碎松散，最后送入堆置场发酵8～10d即成为有机肥（图1）。
4畜禽粪便生产生物有机肥的发展前景
随着生物有机肥在全国生态农业的大力推广，农民已对其有了一定的了解与认可，我国农业市场对生物有机肥的需求量会不断增加［7］。首先，用畜禽粪便（特别集约化养殖的畜禽粪便）、秸秆、农副产品和食品加工的固态废物、有机垃圾经过有益微生物发酵、加工而成的有机肥，具有投资少、原料易得、成本低等优点，其生态效益是不容忽视的［8］。其次，应用有机肥料生产农产品其营养价值和经济价值都是非常高的。再者，用畜禽粪便生产有机肥可以减少化学药品对环境的污染。所以，生物有机肥具有更加广阔的发展前景［9］。
参考文献：
［1］刘丽丽．微生物肥料的生物学及生产技术［m］．北京：科学出版社，2005．
［2］徐风花，孙冬梅，宋金柱．微生物制品技术及应用［m］．北京：化学工业出版社，2007．
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［4］葛诚，沈德龙，李俊．微生物肥料生产应用基础［m］．哈尔滨：黑龙江科学技术出版社，2000．
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生物质干燥方法范文5
关键词：野生余甘子；加工工艺；没食子酸；维生素C；SOD活性
中图分类号：R927.2文献标识码：A
文章编号：1007-2349（2011）03-0063-02[KH*1]
余甘子（PhyllanthusemblicaL.）俗称“油柑”、“望果”、“滇橄榄”。系热带、亚热带落叶灌木，广布于云南南部和西南部海拔560~1980m的广大山区，特别集中在楚雄、保山、西双版纳、临沧等地区［1］。余甘子是一种具有较高药用和食用价值的野生植物，为我国传统中药材。余甘子生食酸甜爽脆，因初食味酸涩，食后回味甘甜爽口，故名余甘［2］。余甘子营养丰富，含有12种维生素、16种微量元素、18种氨基酸、有机酸、蛋白质以及糖类等，其中维生素C含量甚高［2］。《本草纲目》中记载：余甘子性凉，味甘酸涩，具有清热凉血、消食健胃、生津止咳之功效，民间常用来治疗消化不良、腹泻、咳嗽、乙型肝炎、腹水、便秘、肿瘤、发热、皮肤病、高血压、胆囊炎及癌症等疾病［3］。全世界约有17个国家的传统药物体系中使用了余甘子，我国约有16个民族使用该药，被载入《中华人民共和国药典》［4］，临床用于血热血癖、消化不良、腹胀、咳嗽、喉痛、口干、抗衰老及抗癌等。并于1998年被卫生部列人“既是食品又是药品”的名单。基于余甘子果实中丰富的营养成分和多方面的保健功能，联合国卫生组织指定其为世界范围内推广种植的三种保健植物之一［5］。
本文着重介绍了利用L4（22）正交实验，采用高效液相色谱法、滴定分析法、紫外-可见分光光度法，以没食子酸、维生素C、SOD的含量为评价指标，通过正交实验比较反渗透浓缩、真空浓缩、喷雾干燥、冷冻干燥不同的加工工艺，得到最为合理的加工工艺，为野生余甘子的深加工及资源利用提供一定的理论依据。
1实验材料
1.1样品新鲜野生余甘子果，产地为云南省临沧市云县。
1.2仪器浸提罐、离心机、真空浓缩机组、反渗透浓缩机组；岛津UV-2450紫外-可见分光光度计，Angilent1100高效液相色谱仪。
1.3试药对照品：没食子酸（购自云南省药品检验所）纯度98%以上；甲醇为色谱纯，水为纯化水，其他试剂均为分析纯。
2实验方法和结果
2.1没食子酸的测定方法
2.1.1色谱条件进样量为10μL；色谱柱：Warters；流动相：甲醇-0.2%磷酸溶液体积比（5∶95）；流速：1mL/min；检测波长：273nm；柱温：25℃；理论板数不低于2000。
2.1.2测定方法的建立
2.1.2.1对照品溶液的制备取没食子酸对照品适量，精密称定，加50%甲醇制成每1mL含25μg的溶液。
2.1.2.2线性关系考察精密量取对照品溶液，分别进样2、4、6、8、10μL按2.1.1项下的色谱条件测定。以对照品的质量x（μg）为横坐标，峰面积Y为纵坐标，进行线性回归，计算没食子酸的回归方程：Y=2.8565x+5.1300，r=0.9997，结果表明没食子酸在53.6~268μg范围内呈良好的线性关系。
2.1.2.3精密度实验分别取对照品溶液，精密进样10μL，连续进样5次，测定峰面积。结果没食子酸的RSD=0.014%，表明仪器精密度良好。
2.1.2.4重现性实验配制反渗透浓缩、冷冻干燥的余甘子粉溶液，进行重现性实验，分别测定峰面积，计算含量，结果RSD=0.024%，表明重现性良好。
2.1.2.5样品测定取野生余甘子粉约0.1g，精密称定，置具塞锥形瓶中，精密加入50%甲醇50mL。称定重量，加热回流1h，放冷，再称定重量，用50%甲醇补足减失的重量，摇匀，滤过，取续滤液，即得。测定法：分别精密吸取对照品液与样品溶液10μL，注入液相色谱仪，测定，即得。按外标以峰面积计算含量。对照品及样品的色谱图见图1。
2.2维生素C的测定方法取野生余甘子粉适量（约相当于维生素C0.2g），精密称定，置100mL量瓶中，加新沸过的冷水100mL与稀醋酸10mL的混合液适量，振摇使维生素C溶解并稀释至刻度，摇匀，经干燥滤纸迅速滤过，精密量取续滤液50mL，加淀粉指示液1mL，用碘滴定液（0.05mol/L）滴定，至溶液显蓝色并持续30s不褪。每1mL碘滴定液（0.05mol/L）相当于8.806mg的维生素C。
2.3SOD活性的测定方法A液：pH8.200.1mol/L三羟甲基氨基甲烷-盐酸缓冲溶液（内含1mol/LEDTA.2Na）。B液：4.5mol/L邻苯三酚盐酸溶液。
试样的制备：称取约0.5g样品置于玻璃乳钵中，加入9.0mL蒸馏水研磨5min，移入10mL离心管。用少量蒸馏水冲洗乳钵，洗涤并入离心管中，加蒸馏水至刻度，经4000r/min离心15min，取上清液测定。
邻苯三酚自氧化速率测定：在25℃左右，于10mL比色管中依次加入A液2.35mL，蒸馏水2.00mL，B液0.15mL。加入B液立即混合倾入比色皿，分别测定在325nm波长条件下初始时和1min后吸光值，二者之差即邻苯三酚自氧化速率ΔA325（min-1）。
样品抑制邻苯三酚自氧化速率测定按以上步骤分别加入一定量样液使抑制邻苯三酚自氧化速率约为1/2ΔA325（min-1），即ΔA′[KG-*3]325（min-1）。
SOD活力（U/g）=[SX(]（ΔA325-ΔA′[KG-*3]325）×4.5×V1[]ΔA325×m×50%×V×1000[SX)]
2.4正交设计选用L4（22）正交设计方案，以没食子酸、维生素C、SOD的含量为考察指标，采用浓缩方法、干燥法2个因素，每个因素2个水平进行实验，正交实验的三个评价指标，采用综合评分进行数据分析，以优选出野生余甘子粉的最佳加工工艺。结果见表1。
由表1可以看出，2因素的主次顺序为B＞A，即干燥方法是影响余甘子粉中没食子酸、维生素C、SOD含量最主要的因素；最佳组合为A1B1，即采用反渗透浓缩、冷冻干燥。
3讨论
以上正交实验结果表明，采用反渗透浓缩，冷冻干燥加工的野生余甘子粉其没食子酸、维生素C的含量及SOD活性的保持率相对较高，即反渗透浓缩和冷冻干燥是本实验中余甘子粉的最佳生产工艺。
3.1工艺的优劣及影响反渗透浓缩，冷冻干燥之所以对野生余甘子中的没食子酸、维生素C的含量及SOD活性起着较好的截留作用，主要因为反渗透浓缩与常规的真空浓缩相比，温度条件较低，因此，反渗透浓缩技术具有以下优点：余甘子果汁在低温下浓缩，不发生相变；果汁中营养成分的保持率较高，风味物质的截留率较高。
冷冻干燥与常规的喷雾干燥相比，冷冻干燥在低温下进行，因此对于许多热敏性物质特别适用，不会发生变性或失去生物活力。在冻干过程中，微生物的生长和酶的作用无法进行，因此能保持原来的性状。在低温下干燥时，物质中的易挥发性成分和受热变性的营养成分损失很小。由于在冻结的状态下进行干燥，因此制品的体积、形状几乎不变，保持了原来的结构，不会发生浓缩现象。干燥后的物质疏松多孔，呈海绵状，加水后溶解迅速而完全，几乎立即恢复原来的性状。在真空下进行干燥，物料处于高度缺氧状态下，容易氧化的物质得到了保护。干燥能排除95~99%以上的水份，使干燥后产品能长期保存而不变质。
余甘子具有医疗、保健、食用、防癌等功效，其中的维生素C为热敏性营养成分、加工过程中的烘烤、蒸煮等高温操作极易造成维生素C氧化损失。SOD本身也是一种生物活性物质，在高温条件下容易被破坏而失去生物活力，保持率降低。据资料介绍，余甘子经60~100℃处理后，其中的维生素C保存率为73.3%~90.4%。25℃下SOD的活性为25829U/g，加热到100℃其活性为25241U/g［1］，这表明余甘子经高温处理后，其中的维生素C、SOD都会受到不同程度的损失。因此，余甘子若加工处理不当，容易导致以上成分破坏，大量损失，使其失去固有的功效。所以恰当选择余甘子粉的加工工艺非常关键，以最大限度保留其活性成分为首选，本实验研究得出的最佳工艺，即反渗透浓缩、冷冻干燥本身所具有的特点，对维生素C、SOD活性这种热敏性的物质起到很好的截留作用。余甘子有效成分活性的高低和其相应的功效有密切的关联，低温有利于余甘子活性的保存，因而也有利于余甘子功效的发挥，反渗透浓缩和冷冻干燥为余甘子的深加工提供较好的思路，同时也为这一野生资源的利用开辟了道路。
参考文献：
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生物质干燥方法范文6
在我国禽蛋养殖业总产量，已超过外先进国家，居世界第一位，每只鸡蛋大约排粪36.4公斤，肉鸡排粪40.9公斤，全国畜禽粪便年产量为17.3亿吨，营养成分为（干基）氮N23.2-3.4%、磷P2O54-5.3%、钾K2O2.3-2.6%、腐硅酸15.9-21.9%、有机物45%，由于缺少科学的配套设备，给环境造成的极大污染，政府只得让生产厂家停产改造，使得养鸡场的鸡粪堆弃积累，粪便中未被消化吸收有机物、微量元素及药物添加剂，变成了有害物质，污染表土层和地下水，更可怕的是，产生虫卵，沙门戌菌、大肠杆菌、抗代谢衍生物带来很多疾病，肥效白白流失。
一、工艺技术路线
1.主要试剂
酸碱80%-93%工业、氢氧化钠30%-90%工业、氧化剂27%-98%工业、水。
2.工艺技术路线
2.1干燥工序
鲜鸡粪通过高温加热、降低水分，并能达到杀菌、灭虫卵作用，干燥后鸡粪可能为高效有机肥。
2.2除臭工序
鸡粪高温干燥不可避免地会产生大量臭气，因此除臭工序为该技术的关键。
A除尘：鸡粪干燥尾气通过除尘设置，可有效控制微小颗粒带入水洗塔中，否则会影响吸收或造成喷嘴堵塞。
B水洗：首先起到将尾气降温的作用；其二，吸收并除去NH3和H2S气体及低级脂肪酸。
C化学吸收：对氨、硫化氢、乙醛以及甲硫醇、甲硫醚、二甲二硫等有害有味物质进行吸收，这些物质经过化学吸收后，转化为CO2和H2O或无害化合物。
工艺技术路线
3.实验依据
依据：鸡粪除臭设备工艺是气、液、固三相反应，在气体通过吸收塔时，塔内液体药形成雾状，吸收或氧化臭气气体，化学反应同小试（略）。
在实验中，A型塔、B型塔、C型塔的进气量达到设计要求2000-2400m3/h：每个塔的药液起到了完全吸收的作用，塔的设计符合要求。A型塔起到了降温的作用，吸收了一些臭气，为后面两个塔的吸收起到了很好的效果；B型塔因含化学成分有腐蚀性，选择了防腐设备；尾气再通过C型塔时，臭气完全被吸收。
二、实验结果与讨论
1.干燥工序
鲜鸡粪通过高温加热，降低水分，并能达到杀菌灭虫卵的作用，使含水率70%以上的湿鸡粪快速连续干燥至15%以下。
2.除臭工序
此工序是本项目的关键，鸡粪高温干燥不可避免地会产生大量臭气，因此，除臭技术为该项目攻关的主要核心。
除尘：鸡粪干燥尾气通过除尘装置，我们自行设计双筒旋风除尘器，起到了很好的效果。可有效控制微小颗粒带入水洗塔中，否则会影响吸收或造成吸收塔内主要设备喷嘴的堵塞
A、首先水洗起到将尾气降温的作用，因为尾气的温度比较高，很大一部分是水蒸气这样必须降温，其二降温时，还吸收并除去部分NH3和H2S气体及低级脂肪酸水溶性物质。
从表中看出温度的升高，PH值随之升高，即碱性增强，证明吸收的物质也随之增多，但是，温度过高对下一步吸收有影响，所以温度最好控制在40℃以下为好，这样我们把循环水池设计为地槽，用两个2m2的地槽自然位差来降温，达到了满意的效果。
B、算的吸收：对甲硫醚、二甲二硫等有害有味物质进行吸收，这些物质经过化学吸收后，转化为无害无味化合物溶灾液体中。
通过试验
酸的浓度在1%-2%之间，吸收最好，消耗最低。
C、碱的吸收：对氨、硫化氢、低级脂肪酸、甲硫醇等有害有味物质进行吸收，这些物质经过化学吸收后，转化为CO2和H2O或无害化合物溶在吸收液中。
最终碱的浓度在4%-5%之间，吸收最好，消耗最低。
三、结论
从总体工艺技术来看，目前国内还没有此方法，将我开发研制的除臭技术和设备用在烘干机尾气处理过程中，鸡粪的臭气得到充分吸收，完全达到排放标准、工艺技术成熟、工艺技术合理，在常温常压下易操作，设备美观、大方、耐用、局部合理，操作容易，维修方便，液体集中起来一起处理，母液循环使用，固体放回烘干机，没有二次污染问题，此设备将彻底解决了烘干机尾气气体源污染问题。
参考文献
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