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利用中低品位磷钾矿制备富磷钾生物有机肥
1 成果简介化学磷钾肥的生产和施用中存在众多问题：（ 1）水溶性磷钾肥易随下雨和灌溉用水流失，磷肥利用率不到 20%；（ 2） 大量使用化学磷钾肥造成土壤酸化， 流失的磷元素又形成湖泊富磷化污染；（ 3）酸法生产磷肥耗酸量大且产生大量磷石膏废物；（ 4）我国磷矿以中低品位为主，选矿难度大成本高；（ 5） 有机农业的兴起，对有机肥中磷钾元素的补充也提出来如何替代化肥的现实需求。 “ 有机农业发展的肥料瓶颈、磷肥生产环节环境负担大、优质磷矿资源短缺、水溶性磷肥流失污染水系” 等一系列问题的形成是基于传统磷化肥的生产和施用体系。为此，我们开发了利用中低品位磷矿微晶化活化与在解磷解钾菌的促进下的有机肥发酵组合工艺，研制成新型长效富磷钾有机生物肥料和成套装备。该技术 2009 年通过教育部组织的专家技术鉴定，获得科技部农业科技成果转化项目的支持，现在山东完成规模化生产；建立了曹县牛粪复合发酵土壤有机化转换示范区、黄河三角洲生态农业示范区以及环太湖流域控磷环保示范区。2 应用说明本产品是采用经过活化的磷钾矿为主要原料，在特效菌种作用下与有机质共同发酵处理；其特点是长效缓释、非酸化、非水溶性，后效性显著，一季使用多季有效；该肥料可优化土壤矿物组成，避免化肥对农产品质量及土壤酸化等不良影响，达到增产、改善品质、绿色生态的效果。 该产品的原材料来源广泛，除中低品位磷钾矿外，发酵还可以利用各地畜禽粪便、食用菌残渣、泥碳、褐煤、风化煤、糖渣、部分发酵法制作食品类的废弃物、沼气残留物、禽畜粪便及屠宰废弃物及生活垃圾等，能减少环境污染、净化环境、也起到生态循环作用。经过两年多在小麦、蔬菜、冬枣等农林作物上的使用观察，其结果表明：此类有机肥的肥效等同于等量过磷酸钙，但比过磷酸钙具有跨季后效、生态环保、满足绿色有机农产品的生产。图1 富磷有机生物肥生产工艺流程3 效益分析基本原料和加工成本约 600 元/吨（各地成本有所不同），市场销售价格在 1500 元/吨。形成 3 万吨生产能力的设备投入在 500 万元左右。4 合作方式技术服务。5 所属行业领域先进制造。
清华大学
2021-04-13
秸秆全营养平衡精简还田改土增肥减损增效技术
在快速诊断土壤-作物养分供应状况的基础上，根据秸秆还田数量提供精准配肥方案及配套肥料产品，保障秸秆还田后所有作物必需营养元素处于相对平衡供应状态， 结合基础地力和作物目标产量，整合、优化作物栽培技术方案，并开展实时实地科学调控，确保作物在不限量秸秆还田条件下土壤综合肥力性状改善、作物养分吸收利用效率提高、土壤及肥料养分损失减少，最终实现作物生产的可持续高产、高效。
扬州大学
2021-04-14
生物炭农田化肥减施与重金属修复技术
利用农业废弃物秸秆生产生物炭，返施农田，并辅助其它技术， 可以达到固定重金属污染农田，在微污染农田中生产出合格产品，挽 救因重金属污染造成的农田损失；同时可以减少化肥施用量，达到减 施以保护地表环境免受富营养化污染。目前重金属造成农田的污染修 复以及化肥减施大部分属于国家公益项目。 农田重金属固定技术已经在天津东丽区区示范运行 3 年，运行效 果好，蔬菜重金属达到标准，增加农作物产量，减少化肥施用，因此， 广受农民欢迎。
南开大学
2021-04-11
生物质内外联合加热方式制取生物炭技术
由生物质制成的炭具有无烟、无味、热值高等特点，可以直接施放到土壤中或作为炭基肥的原料使用，一方面改良土壤、增加肥力，另一方面利用其耐降解性质，延长碳在土壤中的封存时间，降低温室效应对全球气候变化的负面影响。此外，生物炭是一种很好的吸附剂，具有较大的比表面积，其表面含有丰富的含氧活性功能团，可净化水质，吸附土壤中一些常见的环境污染物如重金属、农药等。因成本较低，已广泛使用于化工、冶金、环保、农业等领域。 目前，已有的生物炭生产系统都会至少存在下列问题之一：①产能小，难以满足大规模生产需求，如窑式炉、釜式、螺旋推进炉等；②炉内温度难以控制，生物炭品质难以保证，如竖流式炉等；③对原料要求高，应用范围受到限制，如回转窑；④能耗大，生产成本高，存在环境污染（特别是焦油难处置）。针对以上问题，东南大学将炭化过程产生的副产品（焦油和热解气）进行燃烧，燃烧产生的高温烟气采用内外联合加热方式为生物质炭化过程提供热量，无焦油产生，实现连续式进出料和能量梯级利用。目前已建成日处理秸秆量7吨和24吨的成套工程，日产生物炭约2.1吨和7.5吨。工程连续稳定运行。 本技术已申请国家发明专利3件（授权2件），发表学术论文12篇，获国家“973”、江苏省环保厅科技项目支持。
东南大学
2021-04-11
生物炭农田化肥减施与重金属修复技术
利用农业废弃物秸秆生产生物炭，返施农田，并辅助其它技术，可以达到固定重金属污染农田，在微污染农田中生产出合格产品，挽救因重金属污染造成的农田损失；同时可以减少化肥施用量，达到减施以保护地表环境免受富营养化污染。目前重金属造成农田的污染修复以及化肥减施大部分属于国家公益项目。 农田重金属固定技术已经在天津东丽区区示范运行 3 年，运行效果好，蔬菜重金属达到标准，增加农作物产量，减少化肥施用，因此，广受农民欢迎。
南开大学
2021-02-01
硬果壳化学连续活化法制备粒状活性炭
活性炭是现代化学工业，石油工业，食品工业，医药工业，饮用水处理等行业不可缺少的处理吸附，脱色，净化剂，应用范围十分广泛，尤以粒状活性炭最为重要，世界上许多国家和地区都十分重视它。在日本，丹麦，瑞典，美国等发达国家研究，生产应用活性炭的历史近百年；在中国虽然起步较晚，但在应用硬果壳制备活性炭的生产工艺方面有较大的成功，先后有采用核桃壳，椰子壳，棕榈壳，桃核，杏仁壳及木屑等为原料来制备粒状或粉状活性炭，由硬果壳制备的活性炭均为粒状，可再生重复使用，应用价值大；由木屑制备的粒状活性炭，生产成本较低，一般为一次性使用，不便于再生。活性炭生产方法可分为物理活化法和化学活化法两大类，各有优缺点，但化学活化法由于活化剂种类及浓度的不同而使活性炭的孔径大小，长短等主要技术指标有较大的差异，人们通过控制选择活化剂，活化剂浓度，PH值大小；活化温度高低等条件来达到制备出不同规格型号的粒状活性炭，以供不同用途选用。
武汉工程大学
2021-04-11
生物质内外联合加热方式制取生物炭技术
由生物质制成的炭具有无烟、无味、热值高等特点，可以直接施放到土壤中或作为炭基肥的原料使用，一方面改良土壤、增加肥力，另一方面利用其耐降解性质，延长碳在土壤中的封存时间，降低温室效应对全球气候变化的负面影响。此外，生物炭是一种很好的吸附剂，具有较大的比表面积，其表面含有丰富的含氧活性功能团，可净化水质，吸附土壤中一些常见的环境污染物如重金属、农药等。因成本较低，已广泛使用于化工、冶金、环保、农业等领域。 目前，已有的生物炭生产系统都会至少存在下列问题之一：①产能小，难以满足大规模生产需求，如窑式炉、釜式、螺旋推进炉等；②炉内温度难以控制，生物炭品质难以保证，如竖流式炉等；③对原料要求高，应用范围受到限制，如回转窑；④能耗大，生产成本高，存在环境污染（特别是焦油难处置）。针对以上问题，东南大学将炭化过程产生的副产品（焦油和热解气）进行燃烧，燃烧产生的高温烟气采用内外联合加热方式为生物质炭化过程提供热量，无焦油产生，实现连续式进出料和能量梯级利用。目前已建成日处理秸秆量7吨和24吨的成套工程，日产生物炭约2.1吨和7.5吨。工程连续稳定运行。
东南大学
2021-04-11
湿地植物生物质高性能活性炭制备技术
活性炭作为一种多孔材料，由于其具有发达的孔径结构和丰富的表面官能 团，所以广泛应用于国民经济部门和人们的日常生活。活性炭不仅可用于液相 脱色，上下水净化，气相吸附，溶剂回收，空气净化；还可用于催化剂的合成， 作为贵金属催化剂的载体。寻求新原料制备高性能的活性炭具有重要的意义。 湿地植物在冬季出现枯萎的现象，若不及时收割，会导致基质阻塞和腐烂 等问题。当前湿地植物秸秆大多通过焚烧和填埋的方式进行处理，利用率低且 污染环境。本项目技术在研究过程中发现，湿地植物秸秆具有孔结构发达、碳 含量高等特点，故采用湿地植物秸秆作为生产活性炭的原料，既能解决湿地植 物秸秆利用率低、污染环境的问题，又能降低活性炭的生产成本，废物利用。 本技术采用新型的改性方法和活化方法：首先，采用表面改性的方法来提 升活性炭的吸附性能；其次，采用原位改性的方法，节约成本，简化工艺，提 升活性炭性能；再次，使用新型活化剂，实现一步法直接活化生产目标活性炭， 使其具有特定孔径结构和官能团。 本项目技术制备出的新型活性炭，比表面积高，表面官能团丰富，对重金 属、有毒有害有机污染物具有高效的吸附性能。以植物生物质为原料制备活性 炭，过程简单，速度快，制备成本低，产品性能优异，具有良好的实用性能。
山东大学
2021-04-13
硫磺法利用煤基沥青制活性炭技术
上海交通大学
2021-04-13
连铸坯热送热装热过程数学及其控制技术
连铸坯热送热装工艺是近十几年来迅速发展并日臻成熟的实用技术，它是连铸生产工艺中的一项重要革新，是钢铁联合企业节能降耗、提高产量和质量的重大措施。连铸和热轧间的联结工艺可分为连铸坯热装工艺（HCR）、连铸坯直接热装工艺（DHCR）、 连铸坯直接轧制工艺（DR）和传统的冷装工艺（CR）。一般所说的热装工艺包括HCR和DHCR，两者的区别在于HCR工艺，板坯的连铸序号与装炉序号不一定相同，连铸和热轧可以各自相对独立地编制生产计划，为此，在连铸机和加热炉之间常设置保温坑，以缓冲相互的影响；DHCR工艺则要求连铸序号和装炉序号是相同的。所以，DHCR与DR一样，连铸和热轧必须一体化生产。DHCR和DR工艺的区别在于采用DHCR工艺时板坯需经过加热炉加热后轧制，而采用DR工艺时则不经加热炉加热就直接轧制。 实施连铸坯热送热装的关键技术环节是了解和掌握连铸坯的热状态参数，只有掌握了连铸坯的热状态参数才能实现加热炉的优化控制，从而实现节能、降耗、提高产量和改善加热质量的预期目标。 掌握连铸坯热状态参数的方法有两种，即现场实测和理论计算。一般而言,一个物理过程的技术资料可以通过实测获得，但是，在许多情况下实测相当困难，甚至是不可能的。因此，仅仅依靠实测很难获得完整的技术数据。本项研究在详细分析了连铸坯热送热装热过程工艺特点的基础上，建立全部过程数学模型，在验证模型正确可信的基础上，可以获得全部热过程所需要的热状态参数，从而为加热炉的优化加热提供坚实的理论基础。 该项目可以应用于钢铁联合企业，特别适合连铸板坯和方坯系统的热送热装工艺系统。
北京科技大学
2021-04-13