基于生物炭技术的农作物秸秆收购半径与收集站设置的数学模型

生物炭是酸性土壤修复的重要新型材料,生物炭技术是农作物秸秆开发利用的新兴技术,而农作物秸秆收集半径和收集站设置是影响农作物秸秆生物炭技术应用的关键因素,假设在农作物秸秆均匀分布的圆形区域建设生物炭生产基地,对影响生物炭生产基地效益的农作物秸秆收购半径进行分析,建立了"农作物秸秆收购半径数学模型",获得其最优收购半径为R=(a-c)/b(其中为单a位质量农作物秸秆相关收益,b为单位质量单位距离农作物秸秆运输费用,c为单位质量农作物秸秆变动成本)。同时进一步分析,建立了"农作物秸秆收集站位置设置数学模型",假设从收集站向生产基地运输单位质量单位距离农作物秸秆费用q比其直接运输至生产基地费用b节约50%时(即q/b=0.5),获得其最优位置为0.49R (其中R为收购半径)。收购半径和收集站模型的建立,为我国北方农业主产区农作物秸秆收集利用提供参考。     

农作物秸秆生物炭技术的经济、固碳和农业效益分析——以威海地区为例

农作物秸秆生物炭技术是一项新兴技术,本文以建设农作物秸秆生物炭生产企业为例,假设农作物均匀分布在生产企业周围,以盈亏平衡分析方法,通过农作物秸秆收购半径数学模型,计算威海地区农作物秸秆收购最优半径为36.3 km;在最优半径内建设农作物秸秆生物炭生产企业,当农作物秸秆面密度ρ为271.9 t/km~2时,生产企业经济效益约为6 000万,施入土壤后碳封存产生的固炭效益约为4 600万元,带来的农业效益约为1.85亿元。同时,提出政府作为环境责任主体,对固碳效益进行分配调节,有利于农作物秸秆生物炭技术的应用推广,实现节能减排、增产增收。