柳珊
- 作品数：18 被引量：70H指数：4
- 供职机构：中国农业大学工学院更多>>
- 发文基金：山东省自然科学基金中央高校基本科研业务费专项资金“十二五”国家科技计划农村领域更多>>
- 相关领域：农业科学环境科学与工程经济管理化学工程更多>>
- 我国沼肥施用对作物产量效应的Meta分析被引量：3
- 2021年
- 为了研究我国大陆不同作物类型、地域特征、气候条件以及土壤理化性质下,施用沼肥对作物产量的影响,该研究以施用化肥为对照组,以单施沼肥或沼肥配施化肥为试验组,根据已公开发表的129篇研究文章,共计431组数据,应用Meta分析法,定量分析沼肥的增产效应。结果表明:1)与施用化肥相比,施用沼肥会显著增加作物产量,增产率为8.88%。玉米、小麦、水稻、番茄、黄瓜产量分别增加9.87%,11.48%,3.84%,13.81%,12.72%;2)沼肥对西北地区的作物增产最显著,增产率为19.71%,其次为华北、东北和南方地区;3)在年降水量≤800 mm和年平均气温≤15℃的区域,沼肥增产效应较为明显,增产率分别为14.54%,12.39%;4)此外沼肥的增产效应也受到土壤理化性质的影响。该研究可为沼肥的推广应用提供参考。
- 陈理赵凯周宇光柳珊
- 关键词：沼肥作物产量增产效应META分析
- 基于演化博弈论的沼肥推广策略研究被引量：1
- 2022年
- 我国沼气产业快速发展,由此产生了大量沼液沼渣,若不能及时消纳,将会对环境造成二次污染。大力推广沼肥可以缓解长期过量施用化肥对生态环境造成的不良影响。基于演化博弈理论,该研究根据沼肥推广过程中涉及的主体,构建了政府、沼气工程企业和农户三方演化博弈模型,试图研究在沼肥推广过程中3个主体之间的互动机制,通过博弈分析得出该模型的演化稳定策略。该模型的演化稳定策略为(1,1,1),即政府大力支持沼肥推广,沼气工程企业投资沼肥生产项目,农户选择沼肥是演化稳定策略。结果表明,在沼肥的推广过程中,政府、沼气工程企业和农户的决策行为相互影响,任意一方的演化策略会同时受到其他两方主体演化策略的影响。政府相关政策的实施、沼气工程企业投资沼肥生产项目,需要考虑农户对沼肥的接受程度。农户对沼肥的选择意愿也与政府和沼气工程企业对沼肥的推广程度以及扶持力度有关。该研究结论可以为我国沼肥推广提供参考。
- 陈理王泽宇赵凯柳珊
- 水热预处理对猪粪厌氧消化及沼液生态安全性的影响被引量：14
- 2022年
- 为进一步提高猪粪在厌氧消化过程中水解性和产甲烷性能,同时增加猪粪沼液还田利用途径的生态安全性,该研究采用水热的方式对猪粪进行预处理,探究了不同温度(70、90、120、150和170℃)水热预处理对猪粪的理化特性和厌氧消化产甲烷性能的影响,并对其沼液的生态安全性进行评估。结果表明,不同温度水热处理30 min条件下,猪粪SCOD(Soluble Chemical Oxygen Demand,溶解性化学需氧量)增加了3.9%~43.6%;经150℃水热处理后的猪粪获得最高的产甲烷量(398±40)mL/g(以VS计算,Volatile Solid,挥发性固体),相对于未经处理猪粪的产甲烷量显著提高了5.6%(P<0.05)。猪粪经150℃水热预处理和厌氧消化后的沼液中重金属Hg、As、Pb、Cr和Cd含量均满足《农用沼液(GB/T 40750—2021)》的限量要求;粪大肠杆菌的含量满足《粪便无害化卫生要求(GB7959—2012)》;土霉素大幅度降低,恩诺沙星、磺胺嘧啶和诺氟沙星的含量均低于检测限。因此,适当的水热预处理(150℃)不仅能够提高猪粪的厌氧消化产甲烷性能,并且能够进一步加强粪污无害化处理和降低沼液还田利用的环境风险。
- 董仁杰张紫嘉刘晟马艳芳柳珊
- 关键词：甲烷沼液猪粪厌氧消化
- 猪粪水热预处理和厌氧消化条件下的典型抗生素降解性能被引量：4
- 2022年
- 畜禽养殖过程中排泄的粪污中残存大量抗生素给环境带来潜在风险。为进一步了解水热预处理和厌氧消化对畜禽粪污中典型抗生素降解变化特征,同时明晰抗生素与产甲烷性能的相关性,以猪粪为研究对象,考察了不同温度(70、90、120、150、170℃)水热预处理对3种抗生素(磺胺嘧啶、土霉素和恩诺沙星)的消减作用,研究了3种抗生素在中温厌氧消化过程中的降解规律及其对产甲烷性能的影响。结果表明,磺胺嘧啶和恩诺沙星在70℃水热处理条件下100%去除,而土霉素在90℃水热处理条件下100%去除;3种抗生素的去除率随着厌氧消化时间的延长而逐渐增加,恩诺沙星在厌氧消化5 d基本达到100%的去除;土霉素在厌氧消化15 d基本达到100%去除,而磺胺嘧啶在厌氧消化30 d去除率达52.9%;厌氧消化过程中磺胺嘧啶的去除率随着起始浓度的增加而降低,低浓度组(SDZ-1、SDZ-2和SDZ-3)在前12 d均能够完全降解,高浓度组SDZ-4和SDZ-5在厌氧消化36 d后的去除率分别为65%和71%。此外,猪粪中磺胺嘧啶为5~150 mg/kg范围内,未见对猪粪厌氧消化产甲烷性能产生负面影响作用,厌氧消化累积沼气和甲烷产量与磺胺嘧啶浓度呈负线性相关(R^(2)=0.9546和R^(2)=0.8654)。因此,水热预处理和厌氧消化对猪粪中磺胺嘧啶、土霉素和恩诺沙星具有明显的消减作用,可为后续水热预处理耦合厌氧消化处理含抗生素粪污的研究提供数据支撑。
- 陈理马艳芳张紫嘉朱丹阳柳珊董仁杰
- 关键词：猪粪厌氧消化抗生素甲烷
- 芦竹青贮特性及其对厌氧消化性能的影响研究被引量：4
- 2020年
- 青贮是一种传统的青绿饲料作物贮存方法,逐渐地被应用于沼气化原料的贮存。以能源作物芦竹为原料,探讨两个不同时间收获(早收、晚收)芦竹在未添加尿素和尿素辅助青贮90 d过程中的化学组分变化及其后续厌氧消化产甲烷性能。结果表明:早收芦竹中水溶性碳水化合物(WSC)质量分数为2.80%(干基),青贮干物质(DM)损失率为8%,而尿素辅助使青贮DM损失降低了28.0%,木质素降解率提高了101.3%,且后续厌氧消化累积甲烷产量提高了25.6%;晚收芦竹中WSC质量分数为4.94%(干基),青贮与尿素辅助青贮的DM损失率均保持在1%左右,但尿素辅助使青贮90 d过程中乳酸累积产量增加了237.5%,木质素降解率提高了43.8%,厌氧消化累积甲烷产量提高了17.4%。因此,早收芦竹WSC含量低而不利于青贮,尿素辅助能有效降低芦竹青贮DM损失和提高后续产甲烷性能。
- 柳珊张紫嘉郭建斌郭建斌
- 关键词：芦竹青贮乳酸厌氧消化
- 不同微藻培养处理下餐厨垃圾沼液氨吹脱剩余液净化效果研究
- 2024年
- 餐厨垃圾沼液富含丰富的营养物质,沼液经过氨氮吹脱后的剩余液仍然含有大量的氮磷养分,是微藻培养潜在的优质培养基。选取小球藻和四尾栅藻两种微藻为研究对象,对餐厨垃圾沼液氨吹脱后的剩余液(本文中称为“氨吹脱沼液”)进行微藻培养处理,研究其在不同浓度沼液(质量分数20%、40%、60%、80%和100%)中的生长特性、对沼液中污染物净化效果以及胞外聚合物的分泌情况。研究结果显示,两种微藻在中低浓度沼液(质量分数40%~60%)中生长状态良好,小球藻在质量分数40%的沼液中可获得最高生物量1.0 g/L,四尾栅藻在沼液质量分数为60%时获得最大生物量0.9 g/L,但是在高浓度沼液(质量分数80%~100%)中微藻生长受到一定抑制,氮磷的去除效果降低。利用中低浓度沼液(质量分数20%~60%)培养小球藻和四尾栅藻时,对总氮、硝态氮、总磷和化学需氧量的去除效果较好,小球藻对应的去除率最高分别为41.14%、48.64%、77.70%和62.08%;四尾栅藻对应的去除率最高分别为59.10%、58.39%、82.65%和63.43%,高于小球藻。经过胞外聚合物分析,发现随着培养时间的延长,微藻的胞外聚合物含量先增加后减少;小球藻在40%沼液中含量最高,而四尾栅藻在80%沼液中含量最高,且通过三维荧光光谱分析发现,胞外聚合物主要有机物为溶解性微生物副产物和富里酸。因此,综合考虑微藻生物量、氮磷养分去除效率和沼液稀释成本,四尾栅藻在餐厨垃圾沼液处理中表现出较高的适应性。
- 郭春春郭亭王亮才徐剑翔董仁杰柳珊
- 关键词：沼液氨吹脱小球藻四尾栅藻氮磷去除胞外聚合物
- 不同氢氧化钙投加条件下两段式氨吹脱处理餐厨垃圾沼液性能研究
- 2024年
- 为改善氨吹脱技术处理餐厨垃圾沼液时碱剂利用率低、气液接触效果差和氨吸收率低等问题,提高餐厨垃圾沼液氨回收效率和工艺经济性,提出两段式沼液氨吹脱处理工艺,探究了不同氢氧化钙添加量和气流量对餐厨垃圾沼液氨吹脱效果的影响;研究了不同预吹脱(进液速度、预吹脱时间、曝气速度)和氨吹脱条件(投碱量、气液比)对两段式氨吹脱工艺运行效果的影响;并进行了餐厨垃圾沼液氨吹脱工艺经济性评价。结果表明,当氢氧化钙添加量为4.0、8.2、8.7 g/L时,沼液氨氮去除率提升显著(P≤0.05),氨氮去除率分别为85.00%、87.64%、91.79%;当气流量为1、2、3 L/min时总氮去除率分别为81.80%、82.45%、83.46%(P>0.05);通过氨吹脱装置试验确定两段式氨吹脱工艺处理餐厨垃圾沼液最适条件为第1段预吹脱8 h(进气速度20 L/min),第2段投碱吹脱12 h(Ca(OH)_(2)投加量8.7 g/L、进气速度40 L/min),最终氨氮去除率为86.61%,总磷去除率为22.21%;对两段式氨吹脱处理餐厨垃圾沼液工艺运行进行评价,投碱氨吹脱条件下处理每立方米沼液成本为7.584元、每千克NH4+-N成本为2.68元。研究结果为两段式氨吹脱工艺处理餐厨垃圾沼液应用提供了参考。
- 王洪芹王洪芹王亮才徐剑翔董仁杰董仁杰
- 关键词：氮磷去除
- 白腐真菌预处理对玉米秸秆厌氧发酵产甲烷影响实验被引量：26
- 2013年
- 为研究真菌预处理秸秆的发酵产甲烷特性,采用白腐真菌固态发酵对玉米秸秆进行预处理,考察生物预处理对干黄和青贮玉米秸秆生物降解性及其厌氧发酵产甲烷性能的影响。真菌预处理15 d的干黄玉米秸秆纤维素、半纤维素和木质素降解率为38.3%、42.2%和39.1%,青贮玉米秸秆纤维素、半纤维素和木质素降解率分别为9.9%、23.2%和15.2%,且预处理的青贮和干黄玉米秸秆酶水解还原糖产量分别为195.8 mg/g和67.7 mg/g,表明预处理过程中干黄玉米秸秆的组分降解较多,预处理后保留在青贮玉米秸秆中可利用组分多于干黄玉米秸秆。后续厌氧发酵实验结果表明预处理青贮玉米秸秆发酵21 d的VS产甲烷量为215.5 mL/g,相对于未处理青贮玉米秸秆提高29.2%,且占60 d总产甲烷量的73.1%,而预处理干黄玉米秸秆产气量未提高;由此可见,通过白腐真菌预处理可以提高青贮玉米秸秆的生物降解性,进一步促进秸秆生物质转化为甲烷。
- 柳珊吴树彪张万钦庞昌乐邓宇董仁杰
- 关键词：玉米秸秆厌氧发酵预处理白腐真菌
- 基于改进遗传算法的智能实时餐厨垃圾收运路径优化
- 2025年
- 针对城市餐厨垃圾收运普遍面临的亏载超载、车辆尾气排放高、路径规划主观性强、综合成本高及商家满意度低等问题,根据城市餐厨垃圾的分布和收运特点,建立了基于交通流带时间窗的动态路径优化问题模型,并利用改进遗传算法进行求解。根据实地调研数据,设计了静动态递进的6种优化策略,并设置单位平均收运成本(U-C)、单位平均碳排放量(U-T)及单位平均油耗(U-Y)用于衡量不同优化方案的经济性、环保性和能耗水平。实验结果表明,最小收运成本+时间窗(TW)被确认为最佳静态优化策略。与不带时间窗的情景相比在多使用1辆车的情况下U-C、U-T、U-Y分别降低8.16%、12.12%、10.48%。最小收运成本+TW+时间离散为最佳动态优化策略,该情景下较最佳静态优化策略总成本降低15.23%,油耗与碳排放均降低24.97%,U-C、U-T、U-Y分别下降25.85%、39.39%和36.36%。此外,验证了模拟智能垃圾桶获取实时餐厨垃圾量,在本模型中有进一步的优化效果。最后,对实际运行及6种优化情景进行了环境影响评价,验证了应用本模型,餐厨垃圾收运系统的调度效率均有提高,能够有效缓解因垃圾量随机波动带来的收运成本高与环境负效应等问题。
- 陈理赖有春王帅北刘海帆马明旭柳珊柳珊
- 关键词：遗传算法
- 氨吹脱与酸吸收一体酒糟沼液处理试验装置研究被引量：4
- 2022年
- 针对酒糟沼液氨氮浓度高,采用氨吹脱技术回收氮养分存在碱剂利用率低、气液接触效果差和氨吸收率低等问题。为提高酒糟沼液氨回收效率和工艺经济性,对酒糟沼液氨吹脱工艺进行了条件优化,探索了不同温度、Ca(OH)_(2)投加量和填料种类对氨吹脱与酸吸收一体试验装置运行效果的影响,并进行了酒糟沼液氨吹脱工艺经济性评价。结果表明,经正交试验得到影响因素重要性由强到弱依次为:Ca(OH)_(2)投加量、气流量、温度,较优工艺参数组合为Ca(OH)_(2)投加量6.6 g/L、气流量6 L/min和温度52℃,相应的氨氮去除率为99.0%;Ca(OH)_(2)对SCOD和TP有较好的去除效果,Ca(OH)_(2)投加量6.6 g/L条件下对应的SCOD和TP去除率分别为32.5%和65.7%。氨氮吹脱与酸吸收一体试验中,相对于不投碱情景,投加Ca(OH)_(2)大幅提高了吹脱过程中氨氮、TN、EC、SCOD和TP去除率,分别达97.4%~97.7%、79.8%~84.2%、68.3%~77.4%、36.8%~45.3%和77.1%~91.0%。对比不同温度、填料种类和Ca(OH)_(2)投加量条件下,获得较适宜氨吹脱参数为多面空心球填料、温度37℃、两次(吹脱8 h投9.9 g/L和30 h投7.4 g/L)投加Ca(OH)_(2),其氨氮去除率达到了97.4%,出水氨氮质量浓度低(100 mg/L左右),氨回收量达1.22 kg/m^(3)。对氨吹脱与酸吸收一体试验装置处理酒糟沼液工艺运行进行比较,相比于不投碱和一次投碱情景,两次投碱方案达到97%氨氮去除率需要的工艺运行时间短,处理成本为9.75元/m^(3),具有较好的经济性。因此,氨吹脱对于高氨氮浓度的酒糟沼液处理体现出较好的适宜性,通过氨吹脱高效回收氮养分可缓解沼液农田利用压力,对沼液资源化利用具有重要意义。
- 柳珊刘晟郭宝寿张自强何荣玉董仁杰
- 关键词：氨氮吹脱
