浅谈沼渣沼液的综合处理应用

1、浅谈沼渣沼液的综合处理应用1、相关定义1.1、合理低价综合评估法的概念 合理低价综合评估法指对通过初步评审和详细评审的投标人,按招标文件规定 的方法对评标价进行评分,并按照得分由高到低的顺序排列,将前 3 名投标人的报 价得分加上其施工组织设计、财务能力、技术能力、业绩及信誉得分,得分高者为 中标候选人的评标方法。其操作步骤借鉴双信封评估法,投标人将投标报价和工程 量清单单独密封在一个报价信封中,其他商务和技术文件密封在另外一个信封中, 分两次开标的评标方法。 1.2、综合的基本概念 4.1.1 启动文件4.1.1 启动文件 启动文件用来指定综合工具所需要的一些初始化信息。DC 使用名为 “.

2、synopsys_dc.setup”的启动文件,启动时,DC 会以下述顺序搜索并装载相应目 录下的启动文件: 1)、DC 的安装目录; 2)、用户的 home 目录; 3)、当前启动目录。 注意:后装载的启动文件中的设置将覆盖先装载的启动文件中的相同设置 。 下面是 DC 启动文件的设置: search_path = search_path + /soft/synopsys/xzm/lib/syn target_library = cb35os142_typ.db cb35io122_typ.db link_library = cb35os142_typ.db cb35io122_typ.db

3、 symbol_library = cb35os142.sdb cb35io122.sdb search_path 指定了综合工具的搜索路径。 target_library 为综合的目标库,它一般是由生产线提供的工艺相关的库 。 33 天津大学硕士学位论文 第四章 逻辑综合 link_library 是链接库,它是 DC 在解释综合后的网表时用来参考的库。 一般情况下,它和目标库相同;当使用综合库时,需要将该综合库加入链接库列 表中。 symbol_library 为指定的符号库。 1.3、逻辑综合定义 数字系统可以在多个层次上进行描述:抽象地包括行为层面、结构层面和物 理层面;具体地包括算法

4、级、寄存器传输级、逻辑级、电路级和晶体管级。利用 设计工具将寄存器传输级代码转化为门级网表的工作称之为逻辑综合52。图 5.17 是逻辑综合的原理图,逻辑综合过程从设定制造工艺库开始,然后读入 RTL 设计 文件,再设置设计环境和设计约束,通过工具进行逻辑综合,产生门级网表。 RTL 设计 设计综合 工艺库 门级网表 设计约束 图 5.18 逻辑综合原理图 Synopsys 公司的逻辑综合软件 Design Compiler 是优秀的逻辑综合工具,在业 内被广泛使用。以 Design Compiler 来说,逻辑综合软件的核心工作过程包括: 转译(Translation) 转译是指用 HDL

5、语言描述的电路转化为用软件 GTECH 库元件组成的逻辑电 路的过程。GTECH 是 Synopsys 的通用工艺库,它只表示逻辑功能,并没有映射到 具体的工艺库,也就是说与具体工艺无关。 映射(Mapping) 逻辑综合工具把用 GTECH 库元件构成的电路映射到某一固定厂家的工艺库 上,此时的电路包含了厂家的工艺参数 Library Cells。 优化(Optimization) 根据设计者对电路设定工作环境、线负载和时序等约束条件对电路进行优化 设计的过程。通过各种数学算法优化,使设计尽量满足设计者对电路时序、功耗 和面积等的要求。 第五章 接口 IP 核仿真验证与逻辑综合 61 2、相

6、关背景2.1、研究背景合成技术发展1.1.1 频率合成技术发展 频率合成是指由一个或多个频率稳定度和精确度都很高的参考信号源通过频率域 内线性运算,产生具有同样稳定度和精确度的大量离散频率的过程1。频率合成技术最 早起源于 20 世纪 30 年代,至今已有 70 多年的历史。早期的频率合成器是由若干个晶 体组成,频率切换用人工实现,输出频率的稳定度和准确度主要由晶体决定。这种合成 方法后来被非相干合成技术代替,但是非相干合成技术仍然没有摆脱掉使用多个频率源 的命运,而且研究由多块晶体组成的晶体振荡器是一个相当复杂的任务,成本高,极不 经济。 因此,有人提出了使用只有一种频率源的相干合成法。由相

7、干合成法实现频率合成 的技术主要有以下几种方法2 3:直接模拟频率合成、间接频率合成、直接数字频率合 成、DDS+PLL 混合式频率合成等: (1) 第一代频率合成技术是直接模拟频率合成技术,直接模拟频率合成法利用倍频 (乘法)、分频(除法)、混频(加法与减法)及滤波,从一个或几个参数频率中产生 多个所需要的频率。该方法频率转换时间快(小于100ns),但是体积大、功耗大,目 前已基本不被采用。 (2) 第二代频率合成技术是间接频率合成技术,由于引入了锁相环(PLL)技术, 又被称为锁相式频率合成技术。锁相环合成法通过锁相环完成频率的加、减、乘、除运 算。该方法结构简化、便于集成,且频谱纯度高

8、,目前使用比较广泛,但存在高分辨率 与快转换速度之间的矛盾,一般只能用于大步进频率合成技术中。 (3) 第三代频率合成技术是直接数字频率合成技术DDS4,它是由美国J.Tierncy, B.Gold和C.M.Rader于1973年3月提出的,DDS技术是从相位概念出发直接合成所需波形 的一种全新全数字频率合成原理,它的出现标志着频率合成技术向第三代迈进。但由于 受当时微电子技术和数字信号处理技术的限制,DDS技术没有受到足够重视,随着电子 工程领域的实际需要以及数字集成电路和微电子技术的发展,DDS技术日益显露出其优 越性。 (4) 由于DDS的自身特点决定了它存在以下两个比较明显的缺点:一是

9、输出信号的 杂散比较大,二是输出信号的带宽受到限制,DDS和PLL相结合5 6 7的方法也是一种有 效的方法,称之为混合式频率合成技术(Hybrid Frequency Synthesis)。这种方法兼顾 了两者的优点,既有较高的频率分辨率,又有较高的频谱纯度。DDS和PLL相结合一般 有两种实现方法:DDS激励PLL的锁相倍频方式和PLL内插DDS方式。 2 2.2、课题背景 中国科学院计算技术研究所先进微系统组设计的Godson-T是众核 (many-core)体系结构,受国家”九七三”重点基础研究发展规划项目 基金(2005CB321600)和国家自然科学基金重点项目(60736012)

10、资助。众核 的优势之一就是利用大量这样的核并行执行程序,加快计算过程,从而使 整体性能提高。目前Godson-T是由24个计算节点和一个同步管理节点组 吉林大学硕士学位论文 6 成,采用的是Crossbar+MESH网进行相连,节点之间采用的是ROUTER的 静态路由策略。每一计算节点是由4个小核、1个ICACHE、2个DCACHE 组成。每个小核采用的是MIPS指令集,八级静态流水设计。ICACHE是四 个小核共用的指令cache,大小32KB,采用两路组相连。DCACHE是四个小 核共用的数据cache,大小是64KB,采用4路组相连。各个核之间的同步由 锁管理器进行管理14。 2.3、课

11、题研究背景化畜禽养殖粪污处理的现状1.1.1 我国规模化畜禽养殖粪污处理的现状 随着市场经济的快速发展,我国集约化、规模化畜禽养殖业也得到了飞速的 发展。目前,我国已成为世界上最大的肉、蛋生产国,禽肉、猪肉、鸡蛋产量均 居世界第一1。从 1980 年至 2003 年,畜禽养殖业在农业产值中所占比例由 18% 增加到 34%,畜禽养殖业作为农村经济的重要组成部分,丰富了我国”菜篮子”工 程,为发展农村经济,提高城乡居民生活水平做出了贡献。同时,由于规模化养 殖造成粪污集中排放,给周边环境造成了极大的压力。养殖粪污排放量大,例如 2003 年我国猪、牛、鸡三大类畜禽粪污排放总量达到 30.78 亿

12、吨,粪污中 COD 含 量达到 7741 万吨,是全国工业和生活污水 COD 排放量的 5.07 倍1;有专家估计 2010 年我国大中型养殖场牛、猪、商品鸡将分别达 23783 万头、99894 万头、843575 万只,畜禽粪污排放量将达到 45 亿吨。 此外,养殖粪污在水质上呈现”三高”的特征,COD 高达 300012000mg/L, NH3-N 高达 8002200mg/L,SS 高达 10002000mg/L,故沼液中污染物的流失易造 成地表水、地下水、土壤和空气环境的严重污染,直接影响人们的身体健康和正 常的生产生活,许多地区畜禽粪污带来的污染已经或正逐渐成为当地主要的污染 源之

13、一。 重庆市规模化、集约化养殖场过于集中在某一区域或城市近郊地区,造成了 该区域内畜禽粪污总量增长快速,超出了该区域的环境承载能力,畜禽粪污污染 问题相当严重。比如沙区的西永、土主的鸭子养殖,合川的生猪,荣昌的鸡,渝 北、南岸、江北的奶牛养殖等对周边的河流形成了较严重的污染,进而对库区的 水环境造成严重的威胁2。研究表明3,4:2005 年重庆市年产畜禽粪尿总量 7500 万 吨,COD 产生量为 296 万吨,按 10%排入环境计产生的 COD 污染负荷高达 30 万 吨,高于同期工业废水和生活污水 COD 排放的总和,养殖粪污中的 COD、NH3-N 流失正逐渐成为库区水质恶化的重要因子。

14、 原国家环保总局在对全国23个省市进行的调查中发现全国 90%的规模化畜禽 养殖场未经环境评价。一方面污染形势十分严峻,另一方面粪污处理率不超过 20%,且处理能力低下。目前我国集约化、规模化养殖场粪污主要采用三种处理模 式:还田模式、自然处理模式及工业化处理模式5。粪污作为肥料还田是一种传统、 经济有效的处置方式,可以实现养分的循环利用,但基于还田模式需要大量的土 地、雨季及非用肥季节粪污大量滞留、不合理的连续过量的施用会导致硝酸盐、 2 重金属在土壤中的大量沉积等多方面的因素导致其适用于远离城市并土地宽广的 规模化养殖场。自然处理模式采用氧化塘、人工湿地等自然处理系统,适用于土 地宽广、土

15、地廉价、气候温和、特别是周边有荒地、林地的养殖场。 对于那些地处城市近郊、经济发达、土地昂贵紧张、周边无大量配套农田或 过度集中在某一区域的养殖场适合采用工业化处理模式。工业化处理模式又包括 好氧和厌氧处理。好氧处理则是采用活性污泥法使养殖粪污中的各污染物得以去 除,但养殖粪污属于高浓度有机废水,采用好氧工艺直接处理,或需要对高浓度 原水进行稀释,或需采用很长的停留时间(以往大量的研究及工程实践中的 HRT 一般在 9d 以上,有的甚至高达 16d6),造成处理装置容积大,初期投资高等缺点。 此外,好氧处理高浓度有机废水使得能耗高、运行费用高,故采用好氧法直接处 理养殖粪污不经济实用。 厌氧法

16、是基于沼气厌氧发酵技术能有效降低养殖粪污中的污染物浓度、实现 资源的再利用等诸多优点,使得我国规模化养殖场的大中型沼气工程出现前所未 有的增长势头。厌氧消化液(以后简称沼液)或进行农田灌溉,或进行资源化利 用,或进行深度处理。 沼气利用 养殖粪污中蕴藏着大量的能量和养分,为积极贯彻可持续发展战略,我国养 殖粪污多采用厌氧发酵产生沼气进行发电利用的废弃物能源化模式,因此,自改 革开放以来大中型沼气工程呈现不断增长的趋势。我国大中型畜禽养殖场沼气工 程发展始于 20 世纪 70 年代末,整个发展过程与我国养殖业的发展规模和集约化 程度密切相关,也紧紧跟随社会对环境的保护步伐。从 90 年代初开始,

17、大中型沼 气工程的建设开始重视、强调工程的环境效益,并通过开展综合利用来增加工程 的经济效益,相继研发了多种新型高效的厌氧消化工艺。 全国沼气工程在 1999 年数量仅为 746 处,池容 20.83 万 m3,年产气量 3947.06 万 m3。2003 年以后,由于农业部生态富民家园计划等项目的陆续实施,工程建设 速度迅猛加快。到 2007 年数量达到 8576 处,总池容 214.25 万 m3,年产气量 2.9127 万 m3,和 1999 年相比分别增长了 10.5 倍、9.3 倍和 6.4 倍,年均增长 117%、103% 和 71%。尤其是近几年,沼气建设更加迅猛,2007 年新

18、增 3298 处,是 2004 年新 增数量的 9 倍(详见表 1.1)。 3 表 1.1 我国农业沼气工程数量、容积与产气量 Tab.1.1 Number、 volume and gas production of biogas project in Chinas agricultural 年份 数量(处) 总池容积(万 m3) 年产气量(万 m3) 1999 746 20.83 3947.6 2000 855 22.11 3372.79 2001 1171 31.94 3551.05 2002 1351 42.51 5062.91 2003 2124 55.08 5801.65 2004

19、2492 72.24 8890.83 2005 3556 100.56 22985.11 2006 5278 139.12 17260.09 2007 8576 214.25 29126.82 沼液处理 1)还田利用:沼液作为一种速效性优质有机肥料,含植物生长所必需的种类 繁多的有机物及各种离子,还含有一定量的腐殖酸,对土壤团粒结构的形成起着 直接作用,此外纤维等有机成分为疏松土壤及增加土壤有机质含量提供了必不可 少的物质基础。实践证明长期使用沼液能够提高土壤肥力、改善土壤理化性状, 同时能够减少无机化肥带来的农业面源污染,降低用肥成本。 很多农田试验表明相比于化肥,沼液在提高作物产量、质量和

20、土壤的理化性 质方面具有以下优点7-9:在 N、P、K 养分相等的条件下,完全沼液灌溉或与化 肥配合使用可增强土壤的有机质含量,改善土壤的肥力及其理化性质;土壤 N、 P、K 养分和 Ca、Mg 及微量元素的含量随沼液配合用量的增加而增加;某猪场 沼液在适度的沼灌强度下,采用混灌和轮灌对番茄的产量无不良影响。轮灌还能 明显改进番茄的品质,并且对维生素 C 的作用最明显。 在不超过土壤对有机物的承载能力范围内,土壤自身可通过物理、化学、生 物的联合作用对有机物进行自然降解64-65。但是由于作物的吸收能力有限,积累 于土壤中的有机物在降雨淋溶后会形成新的面源污染。面源污染强度在空间上受 土壤类型

21、、土地利用类型和地形条件的影响;时间上受降雨强度的影响,三峡库 区多为典型的山地城市,山地面积约占 74%66,地形起伏大以及全年降雨量大, 其特殊的地理和气候特征决定了必须对农业面源污染加以有效控制。据相关统计, 目前三峡库区 500 头以上生猪规模养殖场已达 1814 处,对用于沼灌还田的 194 个 乡镇 361 个监测点肥料流失监测表明,农作物 N 肥利用率为 35.16%,土壤残留率 9.53%,地表径流率 0.54%,地下淋溶率 30.31%,气态氮挥发率 24.64%;P 肥当季 4 农作物利用率为 34.16%,土壤残留率 13.18%,地表径流率 5.27%,地下淋溶率 0.

22、72%。库区 N 肥土壤残留量为 3237.11 万 kg,土壤残留污染负荷 158.67kg/hm2, 地表径流 7.57kg/hm2,地下淋溶 1.03kg/hm2。库区蓄水后,长江干流水体稀释自净 能力减弱,水环境容量降低。流场的改变导致污染带缩短,宽度增加,在面源污 染负荷加大的情况下,水环境污染加重,面源污染作为一个重大污染源,将成为 影响和制约长江流域生态环境的一个重要因素。 此外,沼液还田还有可能造成土壤中重金属的富集,许多研究表明,沼液灌 溉短期内不会造成土壤重金属的富集,许多重金属含量在国家标准范围内,但是 均远超过土壤的背景值,毕竟现有的研究都局限在短期,关于沼液长期灌溉是

23、否 对土壤造成重金属污染,还需进一步深入研究67-69。 沼液还田虽然是目前大型养殖场采用最多的处理方式,但还田利用模式要真 正达到营养物质的综合利用和污染物的零排放,必须要解决好四个关键问题:农 田土壤承载力负荷、能够防渗的大容量储存设施、经济有效的运输距离以及科学 合理的灌溉技术规范49。 2)自然净化技术:自然净化处理设施主要是指氧化塘、人工湿地等,它是利 用天然水体、土壤和生物的物理、化学与生物的综合作用来净化污水。其净化机 理主要包括过滤、截留、沉淀、物理和化学吸附、化学分解、生物氧化及生物的 吸收等。原理涉及生态系统中的物种共生、物质循环再生原理、结构与功能协调 原则,分层多级截留

24、、储藏、利用和转化营养物质机制等。由于沼液中的污染物 浓度普遍较高,采用自然净化技术需要耗费大量的土地,因此在国内少有应用实 例,并且净化功能受自然条件的制约,尤其是在冬天的正常运行受温度的限制较 大。故此类方法虽具有投资省、工艺简单、动力消耗少等优点,但综合考虑较适 合沼液产量较小、远离城区、经济欠发达、土地宽广、有滩涂、林地或低洼处的 地区。 3)开发性处理技术50、51:由于沼液中含有大量的 N、P、S 植物营养元素, 可采用工程技术措施将其回收以获得一定的经济效益,此类方法为鸟粪石结晶沉 淀法(也称磷酸铵镁结晶法,鸟粪石分子式为 MgNH4PO4.6H2O,为难溶于水的白 色晶体,常温

25、下容度积2.510 ?13 ,通过投加化学试剂使沼液中的 NH3-N 和磷酸盐 形成鸟粪石分离出系统,实现对沼液中 N、P 的去除)。在发达国家,如日本已成 功将鸟粪石推向化肥市场,但是在我国这一技术目前还未得到进一步发展,具有 广阔的应用前景。 4)好氧处理技术:好氧处理技术的核心工艺是好氧生物降解,它通过采用人 工建设的构筑物,高耗能的曝气系统,使得沼液中的有机物质得到去除,同时达 到脱氮除磷的目的。相对于自然处理模式其容积负荷高、占地少、不受地理位置 5 的限制、对环境的适应性较好。但一次性基建投资大,耗能高大约 24kW.h/m3, 高耗能导致运行费用一般在 210 元/ m3沼液,机

26、械设备购置多,正常运行对技术要 求高,需配备专业人员进行运行的维护和管理。 限于规模化养殖场多集中在城市近郊或某一区域,周边配套土地少,已难以 满足沼液还田利用的要求,因此原普遍采用的”养沼灌”生态模式已不适宜于规 模化养殖场的发展壮大。沼液的后续处置成为大多畜禽养殖业主的后顾之忧48, 沼灌形成的面源污染已经引起地方政府、业主、污染治理研究和设计人员的高度 重视,采用高效工艺(主要是高效的好氧处理工艺)对沼液进行后端达标处理是 规模化养殖场发展壮大的前提。 3、研究意义3.1、研究的目的和意义 厌氧发酵技术具有显著的能源、经济、生态和环保效益,在动植物生产废弃物的处 理中得到了广泛应用。因此

27、,沼气的生态功能首先体现在它能够代替农村传统能源,缓 解农村能源紧缺的局面,改变农村能源结构。大力发展沼气技术,将农作物秸秆和畜禽 粪便加入沼气池密封发酵,既能产气又沤制成了优质的有机肥料,扩大了农村有机肥料 的来源,又消灭了寄生虫卵等危害人们健康的病原菌。充分利用沼气技术,可使有机肥 料成倍增加,带动粮食、蔬菜、瓜果连年增产,同时农产品的品质也大大提高,产品绿 色无化学污染,总体生产成本大幅度下降。有机废物经沼气化处理后产生的沼液沼渣含 有丰富的养料,是很好的有机肥。目前,我国农作物施肥主要依赖于化肥,占用肥总量 的 90%以上,由于化肥中重金属含量高,所以容易造成土壤板结、环境退化、作物品

28、质 下降、重金属含量超标,不符合绿色环保的要求。我国每年农产品出口不足总产量的 1%, 这种发展模式严重影响了我国农业的发展。沼气技术的推广和利用,使广大农民可以将 自家产出的沼肥直接用于家庭种植业,为大面积使用有机肥料创造有利的条件(张无敌 2002)。 沼气生态农业是以沼气建设为中心,上带养殖业快速发展,下促种植业优质高效, 中改村容村貌,维护生态平衡。以沼气为纽带的生态农业在我国出现已有二十多年的历 史了,经过研究试验阶段(1983 年以前),扩大试点示范阶段(19841993 年),稳步 发展阶段(1994 年至今),实践证明厌氧发酵系统在促进农村经济发展、农村生态文化 建设、农村生态

29、环境保护和农村社会稳定等在内的农村可持续发展方面,发挥了重要作 用。它能够有效地组织和调动农业生产各要素,促进农业生产各要素的协调发展,对实 17 现农村小康和促进农业可持续发展具有重要意义(郭书田 1988)。 本试验选取我国农村常见的几种大棚蔬菜秸秆为厌氧发酵原料,研究了常温条件下 几种大棚蔬菜新鲜秸秆和干秸秆的产气效果的比较。旨在通过研究蔬菜秸秆作为发酵原 料在常温条件下的产气特性,为解决农村大棚蔬菜作物的废弃物提供技术指导,为我国 以大棚蔬菜秸秆为原料厌氧发酵产沼气适宜性评价提供理论依据;通过系统的研究沼液 追肥对黄瓜的产量和品质的影响,为沼液作为生物有机肥生产无公害蔬菜提供了技术依

30、据。探索将蔬菜秸秆废弃物资源化利用的新途径,将废弃物转化为能量和优质肥料,消 除农业生产中所产生的大量废弃物对环境的污染,具有社会、经济、生态和环保效益。 3.2、研究意义 理论意义:教学理念的更新对教学实践起着极其重要的指导作 用,因而教学理念的重树是重要且必要的,同时,建立在建构主义学 习理论基础之上的有效的教学策略也能为传统的音乐欣赏教学找到 新的出路。本研究通过综合教学来重树音乐欣赏教学的观念、更新欣 赏教学的目的和重塑有效的教学策略,在前人研究的基础上为幼儿园 音乐欣赏教学研究提供一个开放多元的研究视角,对丰富和发展幼儿 园音乐教育理论有所助益。 实践意义:在课程趋向综合、整体的今天

31、,本研究主要致力于更 新欣赏教学理念,探讨欣赏教学的真正价值和欣赏教学的有效教学策 略,使欣赏教学研究走向优化发展,促进音乐欣赏教学实践的价值达 成。音乐欣赏综合教学研究将加深教师对音乐教育本质的理解:通过 教育学音乐,通过音乐教育人;并通过一些课例展示、分析的方式探 讨关注儿童学习的教学策略、多种音乐表达形式的策略和创设音乐教 幼儿园音乐欣赏综合教学研究 学语境的策略,给一线教学直接的启示。 3.3、本研究目的及意义 茄子(Solanum melongena L.)亦称落酥、昆仑瓜,是茄科(Solanaceae),茄属(Solanum L.) 作物,其种植历史悠久,分布区域广泛,起源于印度及

32、东南亚热带地区,古印度为最早的驯化地。 7 茄子是世界性大宗蔬菜,据 FAO 数据,茄子栽培遍布世界 40 多个国家,为第四大蔬菜作物,中 国是世界最大的茄子生产国,2008 年总产量 1827.6 万吨,约占世界总产量 55.8%。茄子营养丰 富,含有蛋白质、脂肪、钙、胡萝卜素、维生素等,尤其富含维生素 P,紫色表皮和果肉的结合 处含量高达 750 毫克/100gFW。果皮含色素茄色甙、紫苏甙等。果实还含有胆碱、胡芦巴碱、水 苏碱、龙葵碱等多种生物碱178。现代医学研究证明,上述物质具有一定的生物活性,对人体有 很好的保健作用179-180。 随着国民经济的不断发展,人民生活水平的不断提升,

33、人们对于蔬菜质量的要求越来越高, 农产品的安全问题引起了人们的普遍关注。大棚等保护地的蔬菜种植病害种类繁多,随着周年生 产病害发生出现规律性,加之土壤的连作障碍的存在,能否有效防止病虫害已经成为制约蔬菜栽 培产业发展成败的关键因素181。无土栽培技术则是解决当前日光温室连作障碍的非常有效的途 径。然而无土栽培技术在营养液、栽培基质以及配套调控设备上的高投入,营养液配制及管理技 术的高要求,以及废弃营养液后处理问题限制了它的进一步广泛推广和应用。环境友好型无土栽 培系统成为今后无土栽培领域发展的主要目标和方向。传统基质栽培种的草炭、泥炭经常被用作 基质182-183,但泥炭、草炭的供给受到环境和

34、地域的限制,而且存在不可再生性。 沼气事业在国家高度重视和大力支持下蓬勃发展,沼气发酵残留物沼渣和沼液用于蔬菜和作 物栽培种,不仅可以提供植物生长所需的氮磷钾等大量元素,还含有丰富的有机质、腐殖酸、蛋 白质、氨基酸和多种活性物质等,可作为速缓兼备的有机肥料,具有很大的农用功效31,147,184, 同时沼渣沼液在农业生产上的综合应用不仅解决了沼残的后处理的难题,还节约了无土栽培的成 本,改善了农业生态环境,促进经济与农业生态的良性循环,带来的经济效益、社会效益及生态 效益可观。然而,由于发酵原料、发酵时间的不同,沼气发酵后得到的残留物沼渣和沼液的营养 成分就有差异185,沼渣、沼液直接作为肥料

35、应用时与蔬菜的养分需求不一致,通常需要配合化 肥的追施,这样增加了沼肥使用的不便。 因此,鉴于我国目前对无公害蔬菜种植的要求、沼肥的优点及利用情况,本课题采用无土栽 培茄子试验,根据水培茄子营养液配方中养分含量和茄子整个生育期养分需求量,通过向沼肥中 加入某些营养元素进行养分调配,研究了调整沼液与营养液不同比例配合对茄子生长发育、产量、 品质的影响,以及沼渣作为新型肥料(基肥和追肥)在不同配比的珍珠岩与蛭石混合基质上进行 沼渣肥量试验,研究基质配比和沼渣用量对茄子生长发育、产量和品质的影响。旨在将沼肥的安 全、合理应用进行定量化,探索高品质茄子生产中沼肥的使用方法。 8 3.4、沼液商品化开发

36、的意义 1.2.1 为沼气工程注入新的活力1.2.1 为沼气工程注入新的活力 日前,农业部发布了全国农村沼气工程建设规划(20062010 年)。规划提 出,到 2010 年全国将有 4000 万农户用上沼气,达到适宜农户的 30%左右;全国规模 化养殖场大中型沼气工程总数达 4700 处左右,达到适宜畜禽养殖场总数的 39%左右。 沼气工程这种投入废料得到能源的技术已得到普遍的认同,是解决环境污染、缓解能 源紧张的一个有效途径。但从中国目前的实际来看,沼气工程大多陷入困境,甚至被 闲置,给国家造成了极大的经济损失,其根本原因是缺乏经济效益,沼液的商品化开 发,为沼气工程带来了新的经济效益,注

37、入了新的活力17-19。 3.5、研究沼液营养液用于蔬菜无土栽培的目的及意义 近二十年,随着畜禽养殖逐步向规模化、集约化和机械化方向发展,养殖排泄物 骤增,己成为我国农村、大中城市的近郊和城乡结合部的重要污染来源。规模养殖的 快速发展及国家对养殖业污染的严格控制加速了沼气发酵技术的广泛应用,而使沼残 的后处理成为一大难题。 长期使用大量单一性化肥,尤其是氮素化肥导致蔬菜品质下降、经济效益低,且 致使土壤板结、化肥利用率下降等64-67。目前对于沼液用作肥料的效果评价多停留在 直观观察上,缺乏可靠的理论依据。当前蔬菜生产中存在过多依赖化肥、有机肥使用 量不足、养分比例失调、病虫害加重等问题,近年

38、来许多地区推广了以沼气为纽带的”四 位一体”的立体能源生态农业模式,使用沼液做蔬菜的肥料有很好的效果,大量研究表 明,有机肥具有增加土壤养分、增强土壤微生物活性及降低土壤重金属毒性和改善作 物品质等作用68-70。 沼液营养液在蔬菜无土栽培上的应用研究 9 有关沼液在蔬菜育苗上的应用还很少,特别是在营养液中添加一定比例的沼液, 研究不同比例沼液与营养液混合对快菜、黄瓜、番茄生长和生理特性的影响还未见报 道。本试验通过将沼液调整为与蔬菜栽培营养液配方含量一致后与营养液进行不同比 例的混合,分析不同比例营养液和沼液混合溶液对蔬菜生长和生理特性的影响,进而 筛选出不同蔬菜适宜的沼液添加比例,为沼液在

39、蔬菜育苗中提供理论依据,而且还可 以将沼残应用于蔬菜栽培中,解决沼残的后处理和蔬菜生产中农业污染的问题,还可 以降低无土栽培中营养液配制的成本。 为了研究不同蔬菜沼液添加比例,本试验以快菜、黄瓜、番茄为试材,对其进行 沼液与营养液不同比例混合处理,研究对快菜的生长和品质的影响,研究沼液对黄瓜 和番茄育苗的适宜的沼液添加比例,旨在探索并寻求各种处理方法的最佳处理组合, 对沼液应用于生产和蔬菜育苗具有重要意义。 10 4、研究目的4.1、研究的目的和意义 厌氧发酵技术具有显著的能源、经济、生态和环保效益,在动植物生产废弃物的处 理中得到了广泛应用。因此,沼气的生态功能首先体现在它能够代替农村传统能

40、源,缓 解农村能源紧缺的局面,改变农村能源结构。大力发展沼气技术,将农作物秸秆和畜禽 粪便加入沼气池密封发酵,既能产气又沤制成了优质的有机肥料,扩大了农村有机肥料 的来源,又消灭了寄生虫卵等危害人们健康的病原菌。充分利用沼气技术,可使有机肥 料成倍增加,带动粮食、蔬菜、瓜果连年增产,同时农产品的品质也大大提高,产品绿 色无化学污染,总体生产成本大幅度下降。有机废物经沼气化处理后产生的沼液沼渣含 有丰富的养料,是很好的有机肥。目前,我国农作物施肥主要依赖于化肥,占用肥总量 的 90%以上,由于化肥中重金属含量高,所以容易造成土壤板结、环境退化、作物品质 下降、重金属含量超标,不符合绿色环保的要求

41、。我国每年农产品出口不足总产量的 1%, 这种发展模式严重影响了我国农业的发展。沼气技术的推广和利用,使广大农民可以将 自家产出的沼肥直接用于家庭种植业,为大面积使用有机肥料创造有利的条件(张无敌 2002)。 沼气生态农业是以沼气建设为中心,上带养殖业快速发展,下促种植业优质高效, 中改村容村貌,维护生态平衡。以沼气为纽带的生态农业在我国出现已有二十多年的历 史了,经过研究试验阶段(1983 年以前),扩大试点示范阶段(19841993 年),稳步 发展阶段(1994 年至今),实践证明厌氧发酵系统在促进农村经济发展、农村生态文化 建设、农村生态环境保护和农村社会稳定等在内的农村可持续发展方

42、面,发挥了重要作 用。它能够有效地组织和调动农业生产各要素,促进农业生产各要素的协调发展,对实 17 现农村小康和促进农业可持续发展具有重要意义(郭书田 1988)。 本试验选取我国农村常见的几种大棚蔬菜秸秆为厌氧发酵原料,研究了常温条件下 几种大棚蔬菜新鲜秸秆和干秸秆的产气效果的比较。旨在通过研究蔬菜秸秆作为发酵原 料在常温条件下的产气特性,为解决农村大棚蔬菜作物的废弃物提供技术指导,为我国 以大棚蔬菜秸秆为原料厌氧发酵产沼气适宜性评价提供理论依据;通过系统的研究沼液 追肥对黄瓜的产量和品质的影响,为沼液作为生物有机肥生产无公害蔬菜提供了技术依 据。探索将蔬菜秸秆废弃物资源化利用的新途径,将

43、废弃物转化为能量和优质肥料,消 除农业生产中所产生的大量废弃物对环境的污染,具有社会、经济、生态和环保效益。 4.2、选题目的是文学与音乐结合的经典,它从不同侧面反映了不同时代人民 的道德意识、审美情趣和文化追求,并以其独特的风格和极强的感染力在民族的 历史变迁中起到了积极的作用,成为具有文学、历史、艺术价值的说唱艺术形式 。 在经济全球化、科学技术标准化、媒体传播技术大众化的形势下,无论是政 治、经济、文化还是人们的生活方式、生存状态、观念意识方面都呈现出某些时 代特征。尤其是深系民族之根、表现民族之魂的传统文化,因其生存环境的变化 和传承的特殊性而无法适应时代,正处在衰微乃至消亡的境遇。作

44、为中华民族重 要组成部分的达斡尔族的人口较少、民族文字久已失传、语言传承面临危机,其 非物质文化遗产代表乌春的现状不容乐观。因此,乌春的传承和保护成为我 国抢救和保护人类口头和非物质文化遗产工作的重要组成部分。 乌春作为一种具有综合性的艺术形式,探讨其构成要素、构成方法及内在联 系等方面的问题,对于全面把握乌春的艺术特征是很重要的。目前乌春的研究主 要集中在唱词的科学性搜集整理以及文学方面的研究,相对而言,乌春音乐方面 的研究相对薄弱,因此难以构成体系。本文以乌春的综合性为出发点,从唱词和 音乐两方面进行探究,其间对某些学术界存在异议或未下定论的问题做重点解 析。 4.3、研究目的 随着我国城

45、市化进程的加快,城市人口不断增加,各地区之间的交流日益增强,为 了满足城市发展的需要,必须加大对城市基础设施建设的进度,随之而来的是一些大型 和超大型的基础设施项目的建设。其中综合交通枢纽项目因其集中两种以上的交通功 2虹桥综合交通枢纽项目区域化管理研究 能,具有集约、高效、以人为本等优势,目前被许多地区所采用,综合交通枢纽项目是 城市化发展过程中的一个新事物,因此在规划设计及项目管理各方面都缺乏经验,需要 对以往的传统观念进行优化,以创新的姿态认真对待在综合交通枢纽项目管理过程中出 现的问题。这些项目普遍具有项目占地大、投资大、建设周期短、风险控制要素多、项 目管理质量要求高等特点。一般是由

46、多个工程组成的复杂开放系统,工程项目整体性和 子项目关联性强。然而,若把每个项目分开单独管理,其管理难度并不十分突出,困难在 于把多个项目综合在一起,形成了超大型的项目群,其项目管理就十分的困难了。 本文依据项目管理相关概念和基础理论,引入区域化管理在城市综合交通枢纽项目 管理过程中的应用,通过对虹桥综合交通枢纽项目管理过程中一些好的经验和做法进行 总结,从虹桥综合交通枢纽项目区域化管理到现场管理等方面进行探讨,分析和论述区 域化管理工作在综合交通枢纽项目风险、质量、时间等方面的管理作用,对今后的综合 交通枢纽项目管理提供一些有益的建议和意见。 4.4、研究的内容及目的 本文以城市地铁换乘站为

47、出发点,研究城市交通换乘枢纽的建筑空间设计, 包括地铁内部线路间的换乘、地铁其他交通工具的换乘和地铁与城市生活空间衔 接的建筑布局方式,明确交通枢纽在城市空间的综合作用,针对我国目前地铁换 乘的种种问题提出改善性建议。 作为城市交通骨干的城市地铁系统,不能单独存在,它必定要与铁路、航空 港、地面常规交通工具等相配合,而且也为与其他交通方式所构成的集散交通之 间的换乘提供了据点,所以地铁换乘站的效率对于提高交通系统的使用效率和城 市交通的改善有着十分重要的作用。 4.5、本研究目的及意义 茄子(Solanum melongena L.)亦称落酥、昆仑瓜,是茄科(Solanaceae),茄属(So

48、lanum L.) 作物,其种植历史悠久,分布区域广泛,起源于印度及东南亚热带地区,古印度为最早的驯化地。 7 茄子是世界性大宗蔬菜,据 FAO 数据,茄子栽培遍布世界 40 多个国家,为第四大蔬菜作物,中 国是世界最大的茄子生产国,2008 年总产量 1827.6 万吨,约占世界总产量 55.8%。茄子营养丰 富,含有蛋白质、脂肪、钙、胡萝卜素、维生素等,尤其富含维生素 P,紫色表皮和果肉的结合 处含量高达 750 毫克/100gFW。果皮含色素茄色甙、紫苏甙等。果实还含有胆碱、胡芦巴碱、水 苏碱、龙葵碱等多种生物碱178。现代医学研究证明,上述物质具有一定的生物活性,对人体有 很好的保健作

49、用179-180。 随着国民经济的不断发展,人民生活水平的不断提升,人们对于蔬菜质量的要求越来越高, 农产品的安全问题引起了人们的普遍关注。大棚等保护地的蔬菜种植病害种类繁多,随着周年生 产病害发生出现规律性,加之土壤的连作障碍的存在,能否有效防止病虫害已经成为制约蔬菜栽 培产业发展成败的关键因素181。无土栽培技术则是解决当前日光温室连作障碍的非常有效的途 径。然而无土栽培技术在营养液、栽培基质以及配套调控设备上的高投入,营养液配制及管理技 术的高要求,以及废弃营养液后处理问题限制了它的进一步广泛推广和应用。环境友好型无土栽 培系统成为今后无土栽培领域发展的主要目标和方向。传统基质栽培种的草

50、炭、泥炭经常被用作 基质182-183,但泥炭、草炭的供给受到环境和地域的限制,而且存在不可再生性。 沼气事业在国家高度重视和大力支持下蓬勃发展,沼气发酵残留物沼渣和沼液用于蔬菜和作 物栽培种,不仅可以提供植物生长所需的氮磷钾等大量元素,还含有丰富的有机质、腐殖酸、蛋 白质、氨基酸和多种活性物质等,可作为速缓兼备的有机肥料,具有很大的农用功效31,147,184, 同时沼渣沼液在农业生产上的综合应用不仅解决了沼残的后处理的难题,还节约了无土栽培的成 本,改善了农业生态环境,促进经济与农业生态的良性循环,带来的经济效益、社会效益及生态 效益可观。然而,由于发酵原料、发酵时间的不同,沼气发酵后得到

51、的残留物沼渣和沼液的营养 成分就有差异185,沼渣、沼液直接作为肥料应用时与蔬菜的养分需求不一致,通常需要配合化 肥的追施,这样增加了沼肥使用的不便。 因此,鉴于我国目前对无公害蔬菜种植的要求、沼肥的优点及利用情况,本课题采用无土栽 培茄子试验,根据水培茄子营养液配方中养分含量和茄子整个生育期养分需求量,通过向沼肥中 加入某些营养元素进行养分调配,研究了调整沼液与营养液不同比例配合对茄子生长发育、产量、 品质的影响,以及沼渣作为新型肥料(基肥和追肥)在不同配比的珍珠岩与蛭石混合基质上进行 沼渣肥量试验,研究基质配比和沼渣用量对茄子生长发育、产量和品质的影响。旨在将沼肥的安 全、合理应用进行定量

52、化,探索高品质茄子生产中沼肥的使用方法。 8 4.6、试验的目的和意义 厌氧发酵技术产生的富含营养物质的终产物和沼气,用来替代部分石油和煤炭等化 石燃料,可以有效减轻地球温室效应和调节气候变化,随着厌氧发酵技术在中国的推广 与应用日益广泛,这项技术逐渐成为改善能源匮乏和环境污染问题的重要途径之一。 近年来,我国的畜禽养殖业发展迅速, 养殖规模年平均增幅接近10%,产值达到4000 亿元,成为农村经济中新的增长点和重要支柱产业,对发展农村经济,提高农民生活水 平具有重大意义。但随着畜禽养殖业迅速发展,畜禽排泄物也迅速增加,畜禽粪便己成 为我国农村、大中城市的近郊和城乡结合部的重要污染来源(孙广辉

53、等,2006)。2003 年 我国畜禽的粪尿总量为 35.2 亿吨(黄鸿翔,2006)。畜禽规模化养殖的快速发展产生大 量的畜禽粪便造成严重的环境污染和资源浪费,成为制约畜禽养殖业进一步更快更好的 发展的一大难题。 20 世纪 80 年代以来,由于经济的快速发展和人口的增加,人们对粮食和蔬菜的需 求也越来越大,人类为了满足当前的物质需要,大量使用化肥和农药,农业污染日益严 重,造成了一系列的问题。人类迫切需要找到一条新的途径,既能满足人们对物质的需 求和农业的可持续发展,又要节约生产成本,减少对环境的污染。所以,有机农业成为 农业发展的新方向。 截至 2009 年底,中国沼气工程年累计 568

54、56 处;生活污水净化沼气池年累计 186945 处;农村户用沼气池年累计 3507 万户,中国已经成为世界上最大的农村户用沼气池保 有国,全国每年的产生的沼渣沼液量高达 4 亿吨。北京市农林科学院植物营养与资源研 究所对北京市延庆县、大兴区、通州区和密云县的沼气工程进行了调查。结果表明北京 市的大中型沼气站发展迅速,到 2006 年底已经达到 71 座,相比 2003 年增加了 3 倍。 户用沼气池也同样发展迅速,到 2005 年年底,北京市户用沼气池已经发展到了 5.3 万 户。沼气工程的发展产生了大量沼气发酵残留物。 建国以来,我国对沼液的利用已经取得了很大的进步,很多研究都已证明施用沼

55、液 能提高作物产量,改善作物品质,改良土壤,培肥地力。但跟国外相比,我国沼液利用 还有很大的不足,由于我国农村用来发酵沼液的原料很多,使沼液的养分浓度及性质、 污染物的含量、抗病防虫功效有很大的差异。制约沼液大规模田间利用的因素有很多, 其中的一个主要问题就是沼液带有臭味,当沼液被当做一种肥料来储存和施用时,臭味 仍会向四周散发,继续污染环境,这大大地降低了沼液的利用价值。本研究通过寻找能 10 够减轻沼液臭味的物质,制备稳定性沼液,并用稳定性沼液进行生菜水培,探寻沼液对 生菜生长的影响,旨在为沼液的田间精确应用提供依据。 4.7、研究沼液营养液用于蔬菜无土栽培的目的及意义 近二十年,随着畜禽

56、养殖逐步向规模化、集约化和机械化方向发展,养殖排泄物 骤增,己成为我国农村、大中城市的近郊和城乡结合部的重要污染来源。规模养殖的 快速发展及国家对养殖业污染的严格控制加速了沼气发酵技术的广泛应用,而使沼残 的后处理成为一大难题。 长期使用大量单一性化肥,尤其是氮素化肥导致蔬菜品质下降、经济效益低,且 致使土壤板结、化肥利用率下降等64-67。目前对于沼液用作肥料的效果评价多停留在 直观观察上,缺乏可靠的理论依据。当前蔬菜生产中存在过多依赖化肥、有机肥使用 量不足、养分比例失调、病虫害加重等问题,近年来许多地区推广了以沼气为纽带的”四 位一体”的立体能源生态农业模式,使用沼液做蔬菜的肥料有很好的

57、效果,大量研究表 明,有机肥具有增加土壤养分、增强土壤微生物活性及降低土壤重金属毒性和改善作 物品质等作用68-70。 沼液营养液在蔬菜无土栽培上的应用研究 9 有关沼液在蔬菜育苗上的应用还很少,特别是在营养液中添加一定比例的沼液, 研究不同比例沼液与营养液混合对快菜、黄瓜、番茄生长和生理特性的影响还未见报 道。本试验通过将沼液调整为与蔬菜栽培营养液配方含量一致后与营养液进行不同比 例的混合,分析不同比例营养液和沼液混合溶液对蔬菜生长和生理特性的影响,进而 筛选出不同蔬菜适宜的沼液添加比例,为沼液在蔬菜育苗中提供理论依据,而且还可 以将沼残应用于蔬菜栽培中,解决沼残的后处理和蔬菜生产中农业污染

58、的问题,还可 以降低无土栽培中营养液配制的成本。 为了研究不同蔬菜沼液添加比例,本试验以快菜、黄瓜、番茄为试材,对其进行 沼液与营养液不同比例混合处理,研究对快菜的生长和品质的影响,研究沼液对黄瓜 和番茄育苗的适宜的沼液添加比例,旨在探索并寻求各种处理方法的最佳处理组合, 对沼液应用于生产和蔬菜育苗具有重要意义。 10 5、国内外研究现状5.1、国外研究技术现状及进展 随着生态环境污染、能源危机的日益严重,发达国家在利用厌氧发酵技术处理有机 废弃物方面进行了大量的研究。有的已经开发出了针对不同原料的多种厌氧发酵设备, 基本实现了工业化生产。荷兰、比利时等国则早在二十世纪七十年代就实现了厌氧发酵

59、 的工业化生产(陈明功等 2001;黄志南 1981)。 美国利用牲畜粪便为厌氧发酵原料制取沼气,改善生态环境(蔡磊 1997);英国也 相应建立了沼气工厂;日、韩两国利用厌氧发酵技术比英、美早几十年前(Liu Tuanchi 1997)。许多发展中国家,也开始逐步推广此技术(胡启春 1998; Prakash C G. 2006; Wim J et al. 2006; C V Krishna. 2006; Sundar B et al. 2005; Matthew S. 2006; E Rvan 9 Mansvelt. 2006);在巴西利用厌氧滤池处理居民生活污水已很长历史(John Stumbos 2001; Sendai Japan 1997)。 目前,欧洲地区的农村沼气工程技术最为先进。农场厌氧消化工厂和集中消化系统 是两大类