专利名称：：基于能量成分利用的外来入侵植物空心莲子草灭活方法
技术领域：
：本发明涉及一种灭活方法，特别涉及一种基于能量成分利用的外来入侵植物空心莲子草灭活方法。(二)
背景技术：
空心莲子草(^ter/ia^eraJoxeroic/s)，又名喜旱莲子草、水花生、空心苋，属双子叶植物纲(Dicotyledoneae)石竹目(Caryophyllales)苋禾斗(Amaranthaceae)莲子草属(AlternatheraForsk),是国家环保总局首批公布的外来物种之一。空心莲子草起源于南美洲巴拉圭南部和阿根廷东北部里奥拉普拉塔盆地、巴拉圭和巴拉那河的湿地，现广泛分布于南美洲、北美洲、大洋洲、东南亚、欧洲南部和非洲东部和西部等地，在美洲从南纬38°到北纬36°，亚洲从南讳36°到北纬32。的地区都有分布，已经成为一种全球性分布的恶性杂草。一般认为，我国的空心莲子草源于20世纪30年代由侵华日军引种至上海郊区作为马词料。自20世纪50年代以来，南方许多地区将此草作为"优良猪饲料"进行人为弓l种，自1958年以来，随着养猪事业的发展，该草自然蔓生面积迅速扩大。后发现其作为猪饲料并不是十分理想，放任其生长，由于该草繁殖能力极强，逐步蔓延至我国华东、华中、华南和西南等广大地区，沦为恶性杂草。空心莲子草大面积的蔓延会严重影响当地生态系统的平衡，形成的优势种群能够造成生物多样性的丧失；侵染水域堵塞航道；水中堆积腐烂后则污染水质，影响水体原有的功能；侵害农田能使作物减产和降低品质，给人们的经济造成巨大的损失；侵害草坪影响景观，增加护养成本和防治费用；另外滋养大量微生物和蚊蝇，威胁人类健康。空心莲子草传统入侵区主要在我国南方省市，在山东植物志上虽有空心莲子草分布的记载，但在山东省境内大面积入侵造成危害的则从未见报道，2005年夏发现空心莲子草已大面积入侵山东省境内的小清河上游并己造成一定程度的危害。国内外研究表明，空心莲子草以根茎行营养繁殖，具有繁殖能力强，繁殖速度快，生长迅速的特点。在冬季当温度降至o'c时，其水面或地上部分死亡，春季温度回升至约l(TC时，水下或地下根茎既可萌发生长；其茎段在被铲除后，曝晒1-2天仍能存活。还有工作进一步显示0.2cm肉质根片段既能成活，沤肥若不能腐熟，反而会形成新的种源。
发明内容本发明为了弥补现有技术的不足，提供了一种方法简单、灭活彻底的基于能量成分利用的外来入侵植物空心莲子草灭活方法。本发明是通过如下技术方案实现的一种基于能量成分利用的外来入侵植物空心莲子草灭活方法，其特征在于拔除后的空心莲子草堆集后，经预热炉预热干燥，放入锅炉内作为生物燃料燃烧耗尽成灰即可。考虑到空心莲子草繁殖能力强、繁殖速度快、生长迅速，将空心莲子草燃烧应该是最彻底防治方式，若单纯在岸上焚烧，则会污染环境。因此堆积而放入锅炉内燃烧为最佳。随着工业的发展，人们消费方式的变化，对能源的需求日益增长，能源已经成为现代社会赖以生存和发展的基础。安全、可靠的能源供应和高效、清洁地利用能源是实现经济可持续发展的基本保证，也是国家战略安全保障的基础之一。目前人们普遍使用的仍然是石油、煤、天然气等常规能源，但是随着这些化石性燃料的大量开采和燃用，其储量日渐下降，面临枯竭的危险。因此，世界上大部分国家都存在能源供应不足的问题。据预测，世界常规石油产量可能在2010年达到峰值，然后开始下降，原油价格将开始上涨。此外，大量消费化石能源所排放的S02和C02已严重威胁到人类赖以生存的生态环境，造成全球气候变暖、酸雨等灾难性的后果。因此，开发新的能源来取代化石能源在能源结构中的主导地位是避免21世纪即将发生严重的、灾难性的能源和环境危机的有利手段。为应对能源供求紧张的局面，生物质能源受到广泛重视。生物质能是世界上仅次于煤炭、石油、天然气的第四大能源，是一种最广泛的可再生能源，相对于风能、水能、太阳能和潮汐能等，生物质能是惟一可存储和运输的可再生能源。能源专家们认为生物质能源的开发利用，是目前世界能源结构进行战略性改变的一个重要方面。随着煤炭、石油、天然气的日益枯竭和地球环境的不断恶化，人们希望用新的洁净的可再生能源来取代。生物质能源是比较理想的一种，在生物质的循环利用中，生物质转化产生的碳与植物生长所吸收的碳的量几乎相等，因此，生物质的利用不会造成大气中C02的增加，生物质燃料中硫含量极少，不会排放导致酸雨的二氧化硫，故生物质能具有广泛的实用价值。生物质是由植物的光合作用固定于地球上的太阳能，每年经光合作用产生的生物质约1700亿吨，其能量约相当于世界主要燃料消耗的10倍，而作为能源的利用量还不到其总量的1%。通过生物质能转换技术可以高效地利用生物质能源，生产各种清洁燃料，替代煤炭、石油、天然气等燃料，生产电力，从而减少对矿物能源的依赖，保护国家能源资源，减轻能源消费给环境造成的污染。在生物质能源中，以玉米、大豆、薯类等粮食作物生产生物柴油(生物乙醇)的技术曾风靡一时，但因减少了全球粮食供应特别是对发展中国家的粮食供应、抬升国际粮食价格近来受到质疑和批评，中国国家发改委于2006年年底发文叫停生物乙醇工业项目。而秸秆作为粮食生产的废弃物，合理的利用这些废弃物使其变废为宝符合国家可持续发展的大政方针，是今后生物质能源利用的重点之一。近来，随着秸秆电厂的陆续开工建设，在一些地方秸秆资源还出现短缺的现象。因此，把空心莲子草进行灭活的同时又作为新的能源有一定的实践性意义。本发明对空心莲子草进行燃烧，具有灭活彻底、不复发、能源利用率高、变废为宝的优点。具体实施方式实施例1:该基于能量成分利用的外来入侵植物空心莲子草灭活方法，采用如下方法拔除后的空心莲子草堆集后，经预热炉预热干燥，去除水分，放入锅炉内作为生物燃料燃烧耗尽成灰即可。能达到彻底灭绝的目的。实施例2:空心莲子草作为生物燃料而燃烧灭活的可行性分析:1实验仪器和设备实验仪器和设备见表1。表1秸杆分析用仪器设备序号项目仪器型号和名称1234制样工业分析发热量全硫元素分析质量Gj-ni密封式化验制样粉碎机101-lA型电热恒温鼓风干燥箱XL-2型马弗炉电脑量热仪CLS-2型库仑测硫仪TQ-3A碳氢元素分析仪FA-2004型电子天平2测试方法采用的分析方法有GB5186-1985《生物质燃料发热量测试方法》、GBT6438-1992《饲料中粗灰分的测定方法》、GB474-1996《煤样的制备方法》、GBT213-2003《煤的发热量测定方法》、GBT214-1996《煤中全硫的测定方法》、GBT212-2001《煤的工业分析方法》和GBT476-2001《煤的元素分析方法》。在以上方法基础上，结合试样特点，对部分内容作了调整。3.试样制备秸杆成分空心莲子草秸秆，将来样剪断、捣碎；4分法縮分后，再用9点法取出全水分样100300g(精确至0.Olg);剩余样再用4分法縮分出分析样约100g，放在预先鼓风并加热到10511(TC的干燥箱中，在鼓风条件下干燥1.5h。在制样机中进行研磨(因试样松散，可分别于3个碗中研磨lmin，取出后充分混合；粒度较大的，过筛后再重新研磨2min，使其达到0.83mm以下。4.各项指标(1)全水分测定准确称取全水分样rih(精确至O.Olg)，平摊在浅盘中，放在预先鼓风并加热到10511(TC的干燥箱中，鼓风条件下干燥2h;将浅盘取出，趁热称量m2。分析结果的计算公式Mar=(rih-m2)/miX100%。(2)空干基水分测定准确称取制备好的试样(m3)2g(2士0.1，精确至0.0002g)，置于预先已干燥至质量恒定的40mm称量瓶，均匀摊平；打开称量瓶盖，放于预先鼓风并加热到10511(TC的干燥箱；在鼓风条件下干燥2h，将浅盘取出，冷却后称取质量nu。其结果计算公式Mad=(m3-m4)/m3X100%。(3)灰分测定准确称取制备好的试样2g(2士0.1，精确至0.0002g)。根据GBT212-2001《煤的工业分析方法》中灰分测定的缓慢灰化法和GBT6438-1992《饲料中粗灰分的测定方法》测定，炉温控制在(550士20)。C下灼烧3h。取出，空气中冷却约lmin，放入干燥器中冷却至30min，称取质量。再同样灼烧lh，称量，直至两次质量之差小于0.001g为恒量。由于秸杆易燃，不宜采用快速灰化法。(4)挥发分测定根据GBT212-2001《煤的工业分析方法》测定。(5)全硫测定根据GBT214-1996《煤中全硫的测定方法》，在库仑法基础上测试。准确称取制备好的试样50mg(50土1.0mg，精确至0.0002g)，铺盖上较厚的冊3，库仑测硫仪的3区温度设定改为100s，100s，200s(测定煤中硫含量温度设定分别为30s，45s，225s)。(6)碳氢测定秸杆和煤的组成与结构不同。根据GB5186-1985《生物质燃料发热量测试方法》和GBT476-2001《煤的元素分析方法》，采用两者结合方法测试。待吸收系统质量恒定后，先做空白，方法同GBT476-2001。然后将3节炉的温度降至20(TC以下，保持氧气流量120mlmin，并向净化方向移动半个炉长距离；准确称取制备好的试样0.2g(0.2士0.005g，精确至0.0002g)，瓷舟上覆盖较厚的W03。将瓷舟推至第一节炉入口处，而后使第一节炉温升至80(TC。升温过程中，缓慢向净化方向移动第一节炉；待温度达到80(TC后，使第一节炉位于瓷舟中央停留18min;将第一节炉复位，2min以后，取下吸收系统，其余操作同GBT476-2001《煤的元素分析方法》。(7)氮的测定根据GBT476-2001《煤的元素分析方法》，准确称取制备好的试样0.2g(0.2±0.005，精确至0.0002g)，用定性滤纸包好并压紧，调节加热体温度(较测煤中氮时温度低)。根据试样消化情况，可适当縮短消化时；其他方法和步骤与煤中氮相同。(8)氧的含量秸杆中的氧(％)由计算得来，计算式为0ad二100-(Mad+Aad+Cad+Had+Nad+Sad)。(9)发热量准确称取制备好的试样0.8g(0.8士0.01g，精确至0.0002g)，用已知质量和热值的擦镜纸(取10张擦镜纸，准确称取质量，精确至0.0002g，团紧后放入燃烧坩埚中，然后按常规方法测；取两次结果的平均值作为标定值。)包紧，压成饼。置入燃烧坩埚中，点火丝插到饼正中，充氧时应缓慢充入，充氧时间适当縮短(1520s)，其余操作同GBT213-2003《煤的发热量测定方法》。测得该秸杆弹筒发热量18.3腦J/kg。通常，测定生物质燃料发热量时，弹筒发热量比高位发热量高约36cal/，稀硫酸生成热和稀硝酸生成热可忽略不记。该试样的空气干燥基发热量计算值18.36MJ/kg;干燥基为16.97MJ/kg。该秸秆的恒容低位发热量计算公式为Qnet，v，ar二(Qgr，v，ad-206Had)X(100-Mar)/(lOO-Mad)-23Mar5、技术结果(1).测试结果表2空心莲子草测试结果试样编号SDNJ-几-SY-T-06/002项目符号单位试验数据收到基水分Mar%13.1空气干燥基水分Mad%3.62空气干燥基挥发分Vad%59.34空气干燥基灰分Aad%16.08空气干燥基氢Had%4.76空气干燥基碳Cad%42.20空气干燥基硫St,ad%0.26空气干燥基氮Nad%1.36空气干燥基氧Oad%31,72空气干燥基高位发热量Qgr,v,adMJ/kg16.97收到基低位发热阳.里Qnet,v,arMJ/kg14.42通过实验得出的实验数据可知，空心莲子草的收到基低位发热量为14.42MJ/kg。(2).空心莲子草作为生物燃料的技术可行性分析表3—般生物燃料的发热量的比较<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>而从上表可知在常用的生物燃料中，牛粪的发热量最低是11.61MJ/kg，豆秸的最高是16.14MJ/kg。一般作为生物燃料的秸杆的发热量是13-16MJ/kg，空心莲子草是14.42MJ/kg，因此空心莲子草作为生物燃料是可行的，这是一种基于能量成分利用的外来入侵植物空心莲子草灭活的新技术。权利要求1.一种基于能量成分利用的外来入侵植物空心莲子草灭活方法，其特征在于拔除后的空心莲子草堆集后，经预热炉预热干燥，放入锅炉内作为生物燃料燃烧耗尽成灰即可。全文摘要本发明公开了一种灭活方法，特别公开了一种基于能量成分利用的外来入侵植物空心莲子草灭活方法。该基于能量成分利用的外来入侵植物空心莲子草灭活方法，其特殊之处在于拔除后的空心莲子草堆集后，经预热炉预热干燥，放入锅炉内作为生物燃料燃烧耗尽成灰即可。本发明对空心莲子草进行燃烧，具有灭活彻底、不复发、能源利用率高、变废为宝的优点。文档编号A01M21/04GK101228865SQ20071011565公开日2008年7月30日申请日期2007年12月21日优先权日2007年12月21日发明者刘大胜,安立坤,常光玲,李春富,军王,坤王,霞王,王秀桂,军田,颖苏,范维娟申请人:山东省环境保护科学研究设计院