蚯蚓堆肥处理有机废弃物的研究——基于红薯秸秆、牛粪和污泥的混合物料

为了探明蚯蚓堆肥处理红薯秸秆、牛粪和污泥混合物料的最佳配比,在实验室条件下进行了模拟培养实验。实验共设不同配比混合物料5个处理,研究了处理前后物料的理化性质变化,从处理后物料速效养分的含量来确定蚯蚓处理混合物料的最佳配比。结果表明:经蚯蚓堆肥处理后,各种配比物料的pH值、有机质和全氮(处理1与处理2除外)含量均下降,EC值、速效氮、全磷、速效磷、全钾及速效钾含量均升高;总体上,10%红薯秸秆+60%牛粪+30%污泥的处理速效氮、速效磷和速效钾含量最高。因此,蚯蚓堆肥处理红薯秸秆、牛粪和污泥混合物的最佳配比是10%红薯秸秆+60%牛粪+30%污泥,此配比的混合物料经蚯蚓处理后可以得到高品质的有机肥。     

木醋液对牛粪堆肥理化性质的影响

以牛粪为堆肥原料,研究不同浓度木醋液对牛粪堆肥理化性质的影响。试验采用好氧人工翻堆方式进行。试验共设4个处理,浓度分别为0.2%、0.5%、0.8%的木醋液处理和不添加木醋液的对照处理。通过试验分析温度、含水率、EC、pH值、铵态氮和硝态氮含量等指标随堆肥发酵时间变化的特征。结果表明:各处理组在堆肥发酵过程中pH均在适宜微生物生长的范围内,含水率都保持在55%以上;EC都呈先上升后下降的趋势;添加不同浓度木醋液处理与对照处理相比,都显著提高铵态氮硝态氮含量,从而有效减少堆肥发酵过程中氨气挥发和氮素损失,其中浓度为0.5%木醋液处理效果最好,与对照相比,肥堆升温快,进入高温所需时间短,高温持续时间长,在整个堆肥发酵过程中含水率一直保持在60%~70%之间,发酵结束时物料电导率较低,堆料腐熟快,有利于加快堆肥发酵进程。     

餐厨垃圾、农业废弃物与奶牛粪便好氧发酵过程质量变化研究

以奶牛粪便为主要原料,以餐厨垃圾、玉米秸秆、蔬菜废弃物、蔬菜废弃物发酵尾料为辅料进行混合配比,通过自制发酵反应器进行强制通风好氧发酵,比较不同辅料与奶牛粪便发酵过程质量变化和堆肥效果的影响。试验共设6个处理（CK：牛粪;T1：牛粪+尾料;T2：牛粪+餐厨垃圾;T3：牛粪+餐厨垃圾+尾料;T4：牛粪+蔬菜废弃物;T5：牛粪+玉米秸秆）。结果表明：CK、T1、T4、T5的55℃以上高温期持续时间均达到5天,符合好氧发酵对高温期天数的要求,而T2、T3均不足5天,其中T3未达到55℃以上高温,高温期平均温度T5最高为62.8℃。发酵结束后,物料含水率损失率在27.08%-47.39%,T4处理损失率最高;pH范围在8.15-8.84,仅CK和T3处理的pH＜8.5;有机质损失率在9.19%-17.28%,以T5为最高;各处理的总氮、总磷、总钾均高于初始含量,T1和T4能够显著提升物料的总养分;重金属As、Pb、发酵后的Cd含量低于发酵前,而Hg、Cr含量则相反,尤其是纯牛粪发酵后Cr含量超标应引起重视。奶牛粪便与玉米秸秆/蔬菜废弃物混合发酵更能够有效提升堆肥品质。     

猪粪麦秸反应器好氧堆肥工艺参数优化

为了探讨不同初始工艺参数（初始碳氮比、通风速率和初始含水率）对猪粪好氧堆肥过程可挥发性固体降解率η、相对热产量HR以及堆体温度超过灭菌温度时间t的影响,以干麦秸作调理剂,选择初始碳氮比分别为20、25、30、35,通风速率分别为0.18、0.26、0.34、0.42 L/(min?kg),初始含水率分别为55%、60%、65%、70%,进行强制通风好氧堆肥单因素重复试验。在单因素试验基础上,进行了三因素三水平正交优化堆肥试验L9（34）。试验结果表明：不同初始碳氮比对η和HR影响显著,对t影响极显著,通风速率和初始含水率对堆肥过程η有一定影响,但对HR及t影响不显著。结合正交试验结果,猪粪麦秸强制通风好氧堆肥优选工艺参数组合为：初始碳氮比20、通风速率0.34 L/(min?kg)、初始含水率     

猪粪麦秸反应器好氧堆肥工艺参数优化

为了探讨不同初始工艺参数(初始碳氮比、通风速率和初始含水率)对猪粪好氧堆肥过程可挥发性固体降解率η、相对热产量H<,R以及堆体温度超过灭菌温度时间t的影响,以千麦秸作调理剂,选择初始碳氮比分别为20、25、30、35,通风速率分别为0.18、0.26、0.34、0.42L/(min·kg),初始含水率分别为55%、60%、65%、70%,进行强制通风好氧堆肥单因素重复试验.在单因素试验基础上,进行了三因素三水平正交优化堆肥试验L<,9(34).试验结果表明:不同初始碳氮比对η和H<,R影响显著,对t影响极显著,通风速率和初始含水率对堆肥过程η有一定影响,但对H<,R及t影响不显著.结合正交试验结果,猪粪麦秸强制通风好氧堆肥优选工艺参数组合为:初始碳氮比20、通风速率0.34 L/(min·kg)、初始含水率65%.     

基于在线近红外光谱的堆肥全过程关键参数快速检测

为探究在线近红外光谱仪对堆肥全过程含水率、pH值、电导率、有机质质量分数、总碳质量分数、总氮质量分数和碳氮比等关键参数进行实时分析的可行性,以采集的60个堆肥全过程样品为研究对象,利用在线近红外光谱仪、结合偏最小二乘法,建立了有机肥堆肥过程中含水率、pH值、电导率、有机质质量分数、总碳质量分数、总氮质量分数和碳氮比的近红外定量分析模型。研究结果显示:在线近红外光谱仪可实现堆肥全过程上述关键参数的速测(RSD10%),其中,含水率和总氮质量分数的R_(2C)和R_(PD)分别为0. 94和3. 62、0. 92和3. 14,模型效果优秀; pH值、总碳质量分数和碳氮比的R_(2C)和R_(PD)分别为0. 90和1. 89、0. 83和2. 12、0. 82和2. 15,模型效果良好;电导率和有机质质量分数的R_(2C)和R_(PD)分别为0. 79和1. 85、0. 80和1. 93,模型效果一般,模型精度有待提高。各参数近红外预测值与实际测量值之间的偏差很小,并且近红外预测值与实际测量值随堆肥时间的变化趋势具有较好的一致性。     

可移动式病死猪快速好氧发酵装置运行试验研究

为分析病死猪粉碎粒径对快速好氧发酵工艺的处理效果影响,提高制肥品质,采用可移动式病死畜禽快速好氧发酵装备,以不同粉碎粒径的病死猪为研究对象,以产物的发酵温度、病原微生物、重金属含量、pH值、含水率和有机质质量分数等作为试验指标,开展病死猪快速好氧发酵运行试验。结果表明,病死猪的粉碎粒径大小对出料的病原微生物灭杀程度、重金属含量、pH值、EC值影响不明显;对发酵过程温度变化、出料的有机质含量、总养分含量和含水率有一定影响。研究表明病死猪的粉碎粒径为5 cm的时候,产物肥效和检测情况较好,经济性较高。该套装备能在22 h内完成病死畜禽的无害化处理,各试验组的产物均满足有机肥标准要求,平均处理病死猪的费用为362.50元/t～398.84元/t,具有较高的经济效益。     

木醋液对牛粪好氧堆肥理化特性与育苗效果的影响

传统的牛粪好氧堆肥作为育苗基质利用，其育苗效果差，加入调理剂是改善育苗效果的重要手段。为研究木醋液对牛粪好氧堆肥物料理化特性及育苗效果的影响，以牛粪、小麦秸秆为原料，木醋液添加量为0、1%、3%、5%，在自主设计的小试堆肥反应器中进行好氧堆肥试验。选取黄瓜为指示植物，使用堆肥腐熟料进行育苗试验。结果表明：随着木醋液添加量的升高，堆肥物料的含水率、总氮含量、总磷含量、K+含量及有机质降解率呈现上升趋势，pH值、电导率呈现下降趋势；低浓度（添加量1%）木醋液可促进纤维素、半纤维素的降解，发芽指数最高，为79.17%，且1%木醋液处理组的壮苗指数最高，为0.0449g，显著高于其他3组（P＜0.05）。     

基于温湿度控制的牛粪再生垫料生产工艺干燥特性研究

为解决奶牛场粪污处理的难题，同时为散栏饲养牛舍提供安全舒适的牛床垫料，以固液分离后的固体牛粪为研究对象，研究在不同干燥温度、相对湿度和物料厚度条件下，牛粪再生垫料的干燥特性和杀菌率，通过响应面分析得出最优干燥工艺参数，并进行装置设计与现场试验。结果表明：高温高湿干燥能有效杀灭牛粪中的无乳链球菌和大肠杆菌。响应面分析优化确定的最佳工艺参数为高温高湿（温度60℃、相对湿度60%）杀菌处理2h+热风降湿（78℃）干燥处理4h，物料厚度为4cm，在此条件下得到的垫料产品含水率为（50.3±0.6）%，大肠杆菌和无乳链球菌的杀菌率分别为98.3%和99.5%。现场验证试验结果表明该方法生产牛粪再生垫料可行，其垫料成品的含水率为（50.2±1.0）%，大肠杆菌和无乳链球菌的杀菌率分别为 95.3%和 98.3%。     

休闲发酵干香肠生产工艺的研究

为研制适合中国人口味的新型低酸休闲干发酵香肠,本文对其生产工艺进行了探讨。通过正交试验确定最佳生产工艺为:发酵温度25～30℃、发酵时间48h、干燥温度55℃、干燥时间2～2.5h、pH值<5.1的情况下,pH值与感官评价间呈正相关(r=0.9209);pH值为5.0左右时产品的接受度较高;Aw<0.85对保证产品货架期具有重要意义。     

功能枇杷片生产工艺优化

以枇杷为主原料,添加其他辅料,加工生产一种枇杷新产品——枇杷片。首先确定枇杷片护色工艺;进而选择添加辅料,确定各种添加辅料配比;最后对加工工艺中的3个关键工艺（热煮温度、烘干时间及烘干温度）进行优化。以抑制褐变酶活性（多酚氧化酶）为指标,通过单因素试验研究pH值和温度对褐变酶活性的影响,结果表明:在高温低pH值的条件下,褐变酶活性受到较大抑制。在此基础之上研究抗坏血酸、有机酸两种护色剂的护色效果,结果表明:添加抗坏血酸浓度为250 mgkg时对枇杷护色效果最为适宜。选择马铃薯粉、白砂糖和食用胶作为添加辅料,以感官评定值作为指标,通过单因素试验和正交试验确定马铃薯粉、白砂糖和食用胶的最佳添加量依次为15%、12%和6%。选择热煮温度、烘干时间及烘干温度这3个关键工艺,以水分含量为指标,研究确定3个工艺的最佳工艺参数,结果表明:混合料热煮温度100 ℃,热煮时间30 min,烘干时间120 min和烘干温度75 ℃为最佳工艺参数。      

啤酒厂污泥与棉籽饼袋式堆肥及效果

为快速高效无害化处理啤酒厂污泥,对啤酒厂的污水污泥进行微好氧堆肥发酵处理工艺进行了研究,重点研究了啤酒厂污水污泥袋式堆肥过程中温度、含水率、pH值、腐殖酸、有机碳、全氮、水溶性有机碳、发芽指数等参数的变化规律。结果表明：采用棉籽饼作为啤酒厂污水污泥的调理剂,将啤酒厂污水污泥与棉籽饼按照质量比4︰1的比例（添加质量分数为0.5%的尿素,调节C/N为30︰1,含水率为60%）进行混合后,每袋50 kg进行打包后封口发酵,21 d后出料松散且无臭味,堆肥产品腐熟,卫生学指标达到了国标要求。该研究为建立快速高效处理啤酒厂污泥新工艺提供了技术依据。     

组合赋权法及ELECTRE-Ⅰ法在调控沼气发酵工艺中的应用

厌氧发酵生产沼气就是将有机废弃物“变废为宝”,达到减量化、无害化和资源化的目的,减少资源浪费及生态破坏。根据生物质特性、反应条件及其他因素构建了评价体系的一级指标,选取总固体浓度、碳氮比（C/N）、反应温度、pH值及外源添加剂作为二级指标,采用层次分析法（AHP）及熵权法相结合的组合赋权法确定了各二级指标的权;构建了基于ELECTRE-I法厌氧发酵参数优选模型,并优化沼气发酵的工艺参数,为科学调控沼气发酵工艺参数提供了理论依据。      

花生换向通风干燥性能模拟与分析

为了解固定床花生换向通风干燥作业特性,为已研发的箱式换向通风干燥设备提供合适的花生干燥通风参数,以花生与空气间的传热传质为基础,建立干燥状态偏微分方程组,并以此为基础采用有限差分法对干燥过程进行数学模拟,分析左右干燥室同时从下向上通风干燥时长、换向干燥阶段换向时间、单位体积通风量对干燥行为的影响,并采用均匀设计和综合加权评分法确定最优通风干燥参数。结果表明:从下向上通风阶段,热量主要用于花生加热和表层水分快速蒸发,下、中、上层物料干燥升温速度差明显,易形成较大水分梯度;换向通风干燥阶段,物料温度呈类波浪状波动,有效控制整床物料干燥均匀性。缩短从下向上通风时间,有助于降低耗能和水分差,但对干燥耗时和生产率影响较小;换向时间的改变对耗时、生产率、耗能、水分差影响较小;单位体积通风量的增加有助于干燥耗时、水分差的降低及生产率的提高,但耗能亦将快速增加。均匀设计和综合加权评分表明,含水率>25%阶段通风量1 394 m~3/(m~3h),含水率15%～25%阶段通风量838 m~3/(m~3h),含水率0.98,模拟仿真可准确描述干燥过程物料温度和含水率变化。为花生换向通风干燥设备改进和工艺优化提供参考。     

甜橙果酒酿造工艺

以甜橙鲜果为原料,研究其果汁经酒精发酵生产甜橙果酒的工艺条件。在单因素试验的基础上,通过正交试验设计得出甜橙果酒发酵的优化工艺条件为活性干酵母用量0.15%,初始糖度23%,发酵温度30 ℃,发酵时间144 h,在此优化条件下果酒的酒精度为12.8%。所得果酒橙黄清亮,有甜橙香味和醇香。      

菌渣有机肥堆制试验方法研究

通过不同发酵菌剂下的菌渣有机肥堆制试验,测定有机肥pH值、有机质、全氮、全磷、全钾含量.试验表明,以代表草腐菌的双孢菇菌渣和代表木腐菌的香菇菌渣为原料,按照菌渣48.00％、牛粪10.00％、酒糟40.00％、石灰1.96％、红糖0.02％(主要活化培养发酵菌剂)的质量配比,并添加发酵菌剂进行堆制发酵,间隔7 d翻堆1...     

国槐、海棠和向日葵农林废弃物热压成型工艺优化

为找出国槐、海棠和向日葵农林废弃物热压成型固体燃料最优成型工艺参数，为生物质固体燃料生产提供理论依据，通过单因素试验设计，研究了颗粒度、含水率、压力和温度对国槐、海棠和向日葵热压成型固体燃料密度的影响。同时利用Taguchi法分析了国槐、海棠和向日葵固体燃料的最优成型条件及各因素对燃料密度影响的主次顺序。研究结果表明，国槐、海棠固体燃料成型的最优条件均为颗粒度0.63～1.25 mm，含水率5%，温度130 ℃，压力100 MPa；向日葵固体燃料成型最优条件为颗粒度0.16～0.63 mm，含水率6%，温度140 ℃，压力120 MPa。在最优条件下，国槐、海棠和向日葵固体燃料的密度分别为1.153、1.111和1.108 g/cm3。颗粒度、含水率、温度和压力对3种物料固体燃料密度均有显著效果，含水率对国槐、海棠和向日葵固体成型密度的贡献率分别为69.06%、69.15%和53.72%，远高于其他因素的贡献率；压力（18.42%、11.99%和33.27%）次之；国槐、向日葵温度（7.54%、9.47%）较颗粒度（0.67%、2.01%）贡献率高，海棠温度（2.67%）较颗粒度（12.13%）贡献率低。因此，含水率是国槐、海棠和向日葵农林废弃物固体燃料成型的主要影响因素，实际生物质燃料生产中，必须注意含水率的控制。      

糙米锅巴膨化工艺参数优化

以膨化机加工温度和物料含水量为考察对象,优化糙米锅巴制作过程中的挤压膨化技术参数。试验结果表明：加工温度和物料含水量对原料的膨化效果影响显著;DSE-25型双螺杆挤压膨化机加工糙米锅巴的最佳工艺参数为加工温度180℃（最高区）、物料含水量18%、螺杆转速120 r/min、喂料速度16 r/min。     

蔬菜育苗营养块成型工艺参数及抗压强度研究

探讨压块压力、压块时间、含水率和压缩比对蔬菜育苗营养块抗压强度的影响规律。正交试验结果表明:压缩比和营养土含水率、压块压力、压块时间对营养块抗压强度影响分别为极显著、显著和不显著;确定压块工艺的最佳参数为压块压力3500N、压块时间30s、营养土含水率20%、压缩比1.0:3.0;综合考虑经济等因素,选取压缩比1.0:3.0、含水率20%、压力3000N、压块时间10s作为制作营养块的最适宜工艺参数。     

粟酒裂殖酵母发酵菊芋生产燃料乙醇试验

以菊粉为原料,研究了粟酒裂殖酵母的乙醇发酵性能,并考察了温度、初始pH值和菊粉质量浓度对乙醇发酵的影响,进而研究了粟酒裂殖酵母发酵菊芋汁和菊芋粉生产乙醇的情况.结果表明:粟酒裂殖酵母能发酵菊粉高产乙醇;该菌株最适发酵温度为30℃,最适初始pH值为4.0,在此条件下,菊粉质量浓度200 g/L时,乙醇质量浓度达到74.58 g/L,理论转化率为81.24%;直接发酵菊芋汁和菊芋粉获得更高的乙醇产率,理论转化率分别达到84.02%和86.09%.