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稻秸好氧厌氧两相发酵工艺设计及产气特性研究

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稻秸好氧厌氧两相发酵工艺设计及产气特性研究

作者：丁清华东北农业大学

学位级别：硕士

据统计2012年全国秸秆总产量约为8.9亿吨,可收集的资源总量约为7亿吨,稻秸约占25%,即每年稻秸产量约有2亿多吨。其中大部分被直接焚烧或者被当做薪柴使用,这种处理利用方式不能够高效的利用秸秆,并且带来了严重的环境问题。而将秸秆作... 详细信息

据统计2012年全国秸秆总产量约为8.9亿吨,可收集的资源总量约为7亿吨,稻秸约占25%,即每年稻秸产量约有2亿多吨。其中大部分被直接焚烧或者被当做薪柴使用,这种处理利用方式不能够高效的利用秸秆,并且带来了严重的环境问题。而将秸秆作为生物质能源材料,进行厌氧发酵制沼气是一种既环保又符合自然规律的高效的资源利用方式。但是水稻秸秆木质纤维素含量达到60%以上,并且其中易被微生物降解利用的纤维素被木质素和半纤维素缠绕包裹,木质素形成的这道屏障严重阻碍微生物胞外酶与纤维素的接触,导致水稻秸秆发酵制沼气出现瓶颈,也降低稻秸在厌氧发酵制沼气过程中的利用率,导致干物质产气率降低。因此,要提高稻秸厌氧产沼气工艺中秸秆的利用率,首先需要解决的问题就是解除木质素的屏障作用。但木质素的最初裂解需分子氧的存在,未经过好氧处理的木质素几乎不能被微生物在厌氧环境下被降解[1],并且好氧微生物的繁殖速度远大于厌氧微生物[2],所以提出稻秸好氧厌氧两相发酵工艺,并进行工艺流程的设计和分析。设计好氧厌氧两相发酵与单相发酵对比试验,将稻秸产沼气工艺分为好氧水解相和厌氧产甲烷相两部分,其中好氧水解相采取供气措施以打破木质素的屏障作用,待好氧水解过程结束后再进入厌氧产甲烷相进行产甲烷发酵,探究好氧厌氧两相发酵工艺与单相厌氧发酵工艺的差异,并设计在水解过程中添加不同的纤维素降解菌试验,研究微生物强化作用,设计水解阶段采用不同的供气方式试验,探索供气方式对微生物强化作用的影响及其产气情况。得到的主要结论如下:(1)好氧厌氧两相发酵工艺对解除木质素的屏障作用效果较好,其木质素降解率达到4.57%,而传统的单相厌氧发酵工艺木质素几乎不发生降解。木质素降解率提高,其纤维素、半纤维素降解率也出现了明显变化。好氧厌氧两相发酵工艺的纤维素降解率达到了50%以上,比单相发酵高30%。并且其底物的TS降解率也有较大地提高,TS降解率达到62.25%,而单相厌氧发酵TS降解率只有44.35%,比单相厌氧发酵TS降解率提高40.36%。(2)通过将好氧厌氧两相发酵实验与单相厌氧发酵对比发现,好氧厌氧两相发酵工艺对改善秸秆的日产气量、累积产气量、TS产气率、单位干物质产能量等均有良好的效果。实验中好氧厌氧两相发酵工艺的累积产气量达到17000CmL,而单相厌氧发酵累积产气量只达到了11000 mL。其TS产气率和VS产气率也均高于单相厌氧发酵的对照组,其最高的TS、VS产气率分别可达到411.19 mL·g-1、450.97 mL·g-1比单相发酵的对照组提高30%。试验中好氧厌氧两相发酵工艺组TS产甲烷率达到246.63 mL·g-1,达到了稻秸理论干物质产甲烷量的91.3%,比单相发酵的对照组提高36%。(3)不同菌种产生各种纤维素酶的能力是不同的,而纤维素酶还是一种诱导酶,不同的生长环境会极大的影响各种纤维素酶的产生和降解纤维素的活性,从而影响木质纤维素的降解率。通过测定发现木霉和黑曲霉混合菌组总体酶活性较其他单一菌种的处理组高,其水解阶段纤维素半纤维素降解率规律与其一致。试验中混菌组累积产甲烷量高于其他组,说明木霉和黑曲霉在外界供氧的条件下两种菌没有产生抑制作用。(4)在不同供气方式试验中采用曝气供气方式的处理组总酶活较搅拌供气方式高,其曝气供气组的TS产气量达到438.57 mL·g-1,均高于搅拌组和对照组,说明曝气供气方式更有利于木霉和黑曲霉混合菌的生长。

关键词：水稻秸秆好氧厌氧两相发酵工艺沼气微生物

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股票期权激励在A公司的应用研究

股票期权激励在A公司的应用研究

作者：丁清华厦门大学

学位级别：硕士

人才是企业发展的核心资源。股权激励作为一种重要的人才激励手段,通过实施核心管理层和骨干员工持股,吸引并留住优秀的创业人才,助推企业做大做强,对企业发展意义重大。因此,探索适合本企业实际情况的股权激励方案,具有重要的理论和现... 详细信息

人才是企业发展的核心资源。股权激励作为一种重要的人才激励手段,通过实施核心管理层和骨干员工持股,吸引并留住优秀的创业人才,助推企业做大做强,对企业发展意义重大。因此,探索适合本企业实际情况的股权激励方案,具有重要的理论和现实意义。A公司实施股权激励后,取得了较好的效果。作者作为A公司股权激励的参与者和受益者,亲自见证了股权激励的实施。通过对股票期权激励在A公司的应用进行分析,总结经验与不足,并提出股票期权激励实施建议,为上市企业更好地实施股票期权激励提供参考。本文主要从内生性视角,进行股权激励契约结构研究,将股权激励看作是众多因素共同作用组成的一个整体,探讨股票期权应用动因、设计与绩效之间的关系。股票期权激励方案关键要素包括激励对象、股票来源、数量分配、时间要素、行权价格、行权条件、财务估算等。研究这些关键要素如何影响A公司股票期权激励实施的效果,以及有哪些因素会影响这些要素的制定。本文采用案例分析报告的写法,全文共分为五章。其中,第一章为绪论。第二章从理论角度探讨股票期权与绩效之间的关系。主要包括股权激励概述、股票期权概述、股票期权定价模型,并重点剖析影响股票期权激励实施效果的关键要素及其影响因素,为后续股票期权激励的应用奠定基础。第三章至第四章是论文的重点,也是本文研究股票期权激励的实证部分。第三章主要介绍A公司应用股票期权的背景与动因。第四章论述A公司股票期权的设计与效果,主要包括A公司股票期权激励方案关键要素的制定、实施效果分析、应用的主要贡献、应用的局限性、改进建议。第五章为结论与建议。首先,总结本文的研究结论。其次,提出建议。通过提炼A公司股票期权激励过程中出现的主要问题,并归纳这些问题的解决方案,以期为其他企业提供借鉴与帮助。这也是本文的重点。最后,进行展望。

关键词：股权激励股票期权案例分析

乙醇胺改性硅胶吸附剂对模拟沼气中CH_4/CO_2的分离性能

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农业工程学报 2014年第22期30卷 267-272页

作者：李文哲高海云杨海燕丁清华东北农业大学工程学院哈尔滨150030 东北农业大学理学院哈尔滨150030

沼气的主要成分是CH4和CO2,有效地去除沼气中的CO2是确保沼气成为优质燃气的必要条件。吸附法是去除沼气中CO2的有效方法,研制性能优良的吸附剂是吸附法研究的核心问题。该文以FNG-II型硅胶为载体,乙醇胺(ethanolamine,MEA)为改性剂,制... 详细信息

沼气的主要成分是CH4和CO2,有效地去除沼气中的CO2是确保沼气成为优质燃气的必要条件。吸附法是去除沼气中CO2的有效方法,研制性能优良的吸附剂是吸附法研究的核心问题。该文以FNG-II型硅胶为载体,乙醇胺(ethanolamine,MEA)为改性剂,制备了MEA改性硅胶吸附剂,表示为FS-MEA(FNG-II Silica-ethanolamine)。用X射线衍射、N2物理吸附脱附法、热重-差热、红外光谱等手段对吸附材料的结构、比表面积、孔结构、改性后结构变化等进行了分析。通过动态吸附分离试验,考察了FS-MEA对CH4/CO2的分离性能。结果表明:改性方法可将MEA附着在载体内孔表面,制得的FS-MEA可有效地分离CH4/CO2,但经过2次使用再生后,FS-MEA对CH4/CO2的分离性能有所下降,因此必须提高乙醇胺改性硅胶吸附剂的再生性能,才有可能使其应用于沼气提纯。

关键词：沼气硅胶吸附剂提纯乙醇胺

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电磁挂梁起重机挂梁摆动的解决

起重运输机械 2004年第12期 61-62页

作者：刘金秀丁清华济南钢铁集团机械设备制造厂

济南钢铁集团中厚板厂(简称济钢中厚板厂)生产的最后一道工序,即垛板工序采用无小车运行式电磁挂梁起重机将成品钢板从副辊道移至垛板台,然后用厂房上部的桥式起重机将垛好的钢板吊运到运输车上.要求生产线上的起重机必须满足年产120万... 详细信息

济南钢铁集团中厚板厂(简称济钢中厚板厂)生产的最后一道工序,即垛板工序采用无小车运行式电磁挂梁起重机将成品钢板从副辊道移至垛板台,然后用厂房上部的桥式起重机将垛好的钢板吊运到运输车上.要求生产线上的起重机必须满足年产120万t钢板的生产率.其主要要求如下:

关键词：桥式起重机电磁小车钢板运输车济南钢铁集团济钢中厚板厂生产率工序成品

基于TRIZ理论的秸秆好氧-厌氧联合发酵特性研究

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农业机械学报 2018年第6期49卷 332-339页

作者：罗立娜丁清华刘鑫公维佳秦丽元王宏燕东北农业大学工程学院哈尔滨150030 山东宝力生物质能源股份有限公司东营257000 东北农业大学资源与环境学院哈尔滨150030

应用TRIZ理论设计秸秆好氧-厌氧联合发酵工艺,并研究不同供气方式及加入菌剂对其发酵特性的影响。结果表明:经过好氧发酵后,各组的木质纤维素降解率均有不同程度的提高,曝气混菌组的木质纤维素降解率最高,半纤维素、纤维素和木质素的降... 详细信息

应用TRIZ理论设计秸秆好氧-厌氧联合发酵工艺,并研究不同供气方式及加入菌剂对其发酵特性的影响。结果表明:经过好氧发酵后,各组的木质纤维素降解率均有不同程度的提高,曝气混菌组的木质纤维素降解率最高,半纤维素、纤维素和木质素的降解率分别为46.3%、40.4%和8.2%。利用修正的Gompertz方程和一级反应方程对累积产甲烷量的拟合结果较好,R2均大于0.97,曝气混菌组累积产甲烷量的试验值可达294.38 m L/g,利用两个方程拟合数值分别为279.58 m L/g和320.11 m L/g,而经巴斯维尔公式计算得到的理论产甲烷量为424.7 m L/g,曝气混菌组的试验值仅为理论产甲烷量的69%左右,仍有31%左右的物质没有被降解,因此巴斯维尔公式对惰性物质含量较高的物质理论计算结果偏高。好氧敞口组、曝气木酶组、曝气黑曲霉组、曝气混菌组及搅拌混菌组总挥发性固体降解率分别比直接厌氧发酵组高15.99%、35.47%、37.99%、54.68%和40.92%,曝气供氧方式的效果优于搅拌供氧,曝气供氧方式下添加混菌的效果优于添加单一菌种。

关键词：秸秆好氧-厌氧联合发酵 TRIZ理论

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中草药残渣好氧厌氧耦合发酵产甲烷特性研究

东北农业大学学报 2015年第10期46卷 90-96页

作者：李文哲李鹏飞王明丁清华东北农业大学工程学院哈尔滨150030

中草药残渣(Chinese herb-extraction residues,CHER)是一种不易被微生物利用的固体有机废弃物,厌氧消化时微生物降解的木质素会对纤维素形成物理屏蔽,阻碍微生物胞外酶水解催化作用。可见木质素降解是水解酸化首要步骤,木质素最初裂解... 详细信息

中草药残渣(Chinese herb-extraction residues,CHER)是一种不易被微生物利用的固体有机废弃物,厌氧消化时微生物降解的木质素会对纤维素形成物理屏蔽,阻碍微生物胞外酶水解催化作用。可见木质素降解是水解酸化首要步骤,木质素最初裂解需要分子氧存在,未经过好氧处理的木质素几乎不能在厌氧环境下被微生物降解。为此将厌氧发酵分成两相,即首先对CHER中温好氧水解产酸发酵,之后产甲烷发酵试验。结果表明,好氧水解发酵运行24 h时两相发酵累积甲烷产量达到最大值,VS产甲烷率为198 m L CH4 g-1VS,最大日产甲烷量为696 m L CH4 day-1,与单相发酵相比总甲烷产量提高30.3%。

关键词：中草药残渣(CHER) 厌氧消化甲烷两相发酵

外源生物强化下水稻秸秆好氧-厌氧两相发酵产甲烷特性研究

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农业机械学报 2024年第8期55卷 401-409页

作者：何董罗立娜徐名汉刘莹丁清华孙勇秦楠广东省新能源和可再生能源研究开发与应用重点实验室广州510640 东北农业大学工程学院哈尔滨150030 黑龙江省寒地农业可再生资源利用技术及装备重点实验室哈尔滨150030 中国农业机械化科学研究院集团有限公司农业装备技术全国重点实验室北京100083 黑龙江农垦管理干部学院哈尔滨150090 潍坊理工学院现代农业与环境学院潍坊262500 山东禄禧大盛环保科技有限公司潍坊262128 农业农村部生猪养殖设施工程重点实验室哈尔滨150030

采用生物强化方法强化水稻秸秆好氧水解过程,并研究绿色木霉及添加量(占总料液质量分数3%、5%、7%和9%)对其发酵特性的影响。好氧水解阶段生物强化时间为24 h,随后在35℃条件下进行厌氧发酵产甲烷潜力测试试验。结果表明,与对照组相比,... 详细信息

采用生物强化方法强化水稻秸秆好氧水解过程,并研究绿色木霉及添加量(占总料液质量分数3%、5%、7%和9%)对其发酵特性的影响。好氧水解阶段生物强化时间为24 h,随后在35℃条件下进行厌氧发酵产甲烷潜力测试试验。结果表明,与对照组相比,添加绿色木霉进行生物强化各组的木质纤维素降解率、挥发性脂肪酸(VFAs)产量及产气率均有不同程度的提高,VFAs均以乙酸为主。利用Modified Gompertz对累积产甲烷量进行拟合,拟合结果较好,绿色木霉添加量为3%、5%、7%、9%的各预处理试验组累积产甲烷量分别为198.28、211.351、228.44、234.78 mL/g,比CK对照组产甲烷量分别提高18.89%、26.72%、36.96%、40.76%,添加7%绿色木霉组的综合效果最好,在此条件下半纤维素、纤维素、木质素降解率分别为36.86%、31.57%、7.43%,甲烷产量较CK组提高36.96%。好氧水解过程中优势菌群为厚壁菌门(Firmicutes)、绿弯菌门(Chloroflexi)、变形菌门(Proteobacteria)、拟杆菌门(Bacteroidetes)等,其中厚壁菌门(Firmicutes)相对丰度随水解时间的延长而减少,绿弯菌门(Chloroflexi)和拟杆菌门(Bacteroidetes)相对丰度增加,表明添加菌剂能够改变菌群结构,促进好氧水解反应的进行。

关键词：水稻秸秆厌氧发酵好氧水解生物强化绿色木霉产甲烷特性

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海上丝绸之路的历史见证

海峡教育研究 2017年第2期 78-83页

作者：丁清华福建博物院副研究员福州350001

本文通过对《丝路帆远——中国海上丝绸之路文物精品七省联展》中的策展过程、内容、设计等多个方面的论述,从实物的角度,展开对我国海上丝绸之路历史文化的描述。

关键词：丝路帆远海上丝绸之路合作共赢

每个中国人都该记住严复——严复书法特展侧记

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海峡教育研究 2017年第4期 31-36页

作者：丁清华福建省博物院福州350001

严复是中国近代翻译史上具有划时代意义的翻译家,通过翻译将西方近代各种各样的思想传入中国。他精通国学、传播西学、学贯中西,开启民智,是个有现代思想的教育家;当国家面临灭亡危机之时,他撰文抨击时政,呼吁发动维新拯救国家,求富图... 详细信息

严复是中国近代翻译史上具有划时代意义的翻译家,通过翻译将西方近代各种各样的思想传入中国。他精通国学、传播西学、学贯中西,开启民智,是个有现代思想的教育家;当国家面临灭亡危机之时,他撰文抨击时政,呼吁发动维新拯救国家,求富图强。严复在书法上也颇有造诣,其临帖、信札、批注、对联、题赠等手稿均体现了较高的艺术性。

关键词：严复启蒙教育开启民智救亡图存书法艺术