沼液滴灌技术的工艺探索与研究

本研究针对目前大中型沼气工程发酵残留物大部分没有利用,被随意排放到环境中,成为农村环境污染重要来源的现状,采用三级过滤相关工艺对沼液进行过滤,并达到120目滴灌要求,从而利用滴灌措施实现沼液的资源化循环利用.工艺中采用曝气和反冲洗等技术手段,实现沼液的无堵塞过滤.对过滤后的沼液进行了相关分析,研究发现,采用本项技术可以实现沼液与水的精确化配比,但沼液相比未过滤前的原液养分有3.4%一9.8%的损失,这可能和本项技术过滤掉了沼液中的悬浮物有关.通过沼液滴灌技术完善了以沼气为纽带的“养殖业一沼气-种植业”的循环农业发展模式,具有广阔的应用前景.     

沼液喷滴灌技术在设施蔬菜生产上的应用

针对沼液过滤难而影响沼液大规模施用的问题,通过采用沉淀、过滤、曝气、反冲洗等措施对沼液进行三级过滤,在达到120目喷滴灌要求的基础上将过滤后的沼液与灌溉水混合配比,通过喷滴灌设施对设施蔬菜进行灌溉施肥,实现了沼液的规模化有效利用,完善了以沼液为纽带的种养结合循环农业发展模式,具有广阔的应用前景。     

一种适宜小规模设施农业生产的沼液滴灌系统及效果研究

笔者针对一家一户小规模设施农业生产者使用沼液滴灌存在灌水器堵塞、烧苗等问题,研发了1套沼液滴灌系统,该系统主要由沼液存贮装置、过滤装置和稀释装置组成,通过三级过滤和沼液原液稀释,解决了沼液原液滴灌造成的灌水器堵塞和烧苗等问题。春大棚黄瓜应用沼液滴灌技术,与对照相比,分别增产20.6%和21.2%,分别增收21435元·hm~(-2)和34804元·hm~(-2);与水溶肥处理相比,分别增产7.2%和9.1%,增收25337元·hm~(-2)和25413元·hm~(-2);同时,果实品质有所改善。     

沼液生产浓缩复合液肥生产技术及设备的研究

沼液的科学施用能提高土壤中有机质和营养元素的含量,改善土壤结构,提高土壤肥力。为此,常温下沼液经过螺旋滚筒式沼液沼渣精密分离装置过滤分离出植物纤维、砂粒、悬浮物等大颗粒物质,过滤液由输送泵输送至沼液机械过滤装置和多介质过滤装置以及精密过滤装置滤除泥沙、藻类及农药残留物等大分子物质后,再经过沼液错流超滤装置进一步精密过滤和分离;未透过液进入浓缩液储罐,透过液进入浓缩装置继续进行浓缩分离,分离出的浓缩液进入浓缩液储罐后输送至配液罐进行液肥的配制;液肥再经过在线灭菌装置消毒后进行包装,作为农作物及花卉等植物液肥使用。经过处理的沼液,减少了农业生态环境,并创造了显著的经济效益和社会效益。     

畜禽粪便固液分离技术研究与设备改进

畜禽粪便固液分离技术与设备能将畜禽粪便进行干湿分离,从而实现固体和液体分别处理、合理利用。通过对该技术与设备的工作原理进行分析研究,提出对设备的改进设计,用于指导生产。     

组合式沼液沼渣固液分离装置设计

利用畜禽养殖粪污厌氧发酵生产生物燃气已经成为规模化养殖场解决环境问题和获得生物能源的重要途径。厌氧发酵产生的沼液合理利用是沼气工程面对的难题之一,从沼液和沼渣分离利用实现减量化、资源化的目的出发,设计了一种适合沼液和沼渣固液分离的组合式固液分离装置,为采用工程手段处理沼液沼渣提供了参考。      

沼液固液分离螺旋挤压设备优化设计与试验

针对国内传统螺旋挤压固液分离设备处理发酵后沼液时,存在筛网易堵塞、滤液含固率高、出料效率低等问题,改进设计了一种新型固液分离设备。该文首先阐述了设备的总体结构和工作原理,其次对挤压脱水系统中的挤压螺旋杆叶片、螺旋轴直径以及筛网结构改进优化,最后对设备样机进行了实地性能试验。结果表明,改进后的螺旋挤压设备能大幅度提高沼液的分离效率,挤出的沼渣含水率最低为59%,滤液含固率最低达到3%,与传统螺旋挤压机相比,具有分离效率高、使用稳定、堵塞率低等优势,满足设备日常运维及沼液资源化利用要求。     

莫桑比克加工番茄滴灌过滤系统选型及泵前处理技术要点

结合莫桑比克项目区农业气候资源特点及水源水质特性,在实践应用的基础上,对加工番茄滴灌过滤系统选型及泵前处理技术要点,包括过滤设备选型、泵前处理技术等进行了详细分析和介绍,这对解决当地水质资源的过滤及高效利用,提升当地经济作物生产水平具有重要的现实意义。     

沼液自动反冲深层过滤装置的研制

针对沼液灌溉过程中易发生管道堵塞的问题,笔者团队研制了自动反冲深层过滤装置。该装置采用五层骨料综合过滤,不仅能够有效滤出沼液中的固体杂质和悬浮物,还具备自动反冲自清洁功能,可有效提高沼液灌溉效率,延长灌溉设备的使用寿命。     

滴灌系统灌水器堵塞及防堵措施研究进展

滴灌系统灌水器堵塞一直是制约滴灌技术应用推广的关键问题,为探索预防、解决该问题的方法,首先,从灌溉水源、灌水器流道结构、滴灌系统运行方式等方面总结了灌水器堵塞类型,论述了该领域的研究成果;其次,通过控制水源处理、配置合适过滤设备、改进灌水器流道、选用较优系统运行方案等方式提高灌水器抗堵塞性能,提出进一步研究发展灌水器堵塞防治新技术;最后,讨论了目前研究中存在的问题及下一步研究建议,为更好地防治灌水器堵塞问题提供新思路。      

滴灌用水动活塞叠片式自动过滤装置的研制

以滴灌过滤装置自动化、节能和降低运行成本为目标,攻克了高效过滤、自动反冲洗和连续出水等关键技术难题,自主开发了水力驱动活塞反冲洗装置、螺旋盘、凹槽式叠片组合结构,成功研制了水动活塞叠片式过滤装置,并已批量生产和应用。试验结果表明,该装置具有自动过滤、清洗和排污功能,节能降耗效果显著,过滤洁净率大于95%,可替代进口产品。该装置的成功研制与推广应用对促进我国滴灌系统自动化和国产化具有重要意义。     

大田滴灌用网式过滤器滤网堵塞成因分析

过滤器是滴灌系统中最核心的设备,其中网式过滤器以其良好的过滤性能保障了滴灌系统的正常运行,在我国新疆等西北地区农业滴灌系统中应用最广泛。但其应用过程中也存在滤网清洗不彻底以及堵塞的问题,为此,在对网式过滤器滤网堵塞成因及机理进行全面论述基础上,分别从水源水质、不同滤网类型、反清洗设计问题以及水肥一体化对滤网的化学影响等方面对滤网堵塞成因进行了详细的分析,并提出相应对策;这为今后深入研究滤网堵塞机理、解决滤网堵塞问题提供一种思路,为进一步研制更适用西北地区的农业滴灌过滤设备提供理论依据。     

滴灌系统中离心式过滤器应用研究

【目的】针对滴灌系统过滤器工作负荷过大及田间灌水器堵塞等问题,进一步提高生产中大量应用的离心式过滤器分离泥沙效率。【方法】介绍了离心式过滤器9大基本构件,并对进水口、溢流管口、底流管口、小锥管内部结构进行了设计,达到了提升过滤器工作效率、降低短路流机率和系统能耗、延长设备使用寿命等效果。【结果】运用基本通用理论将离心式过滤器分为除沙器和除泥器;并参考国家行业技术标准确定了除沙器和除泥器6种设备的直径、锥角等参数及分离标准能力。分析了离心式过滤器泥沙分离效率的主要影响因素,确定加压泵出口压力值完全满足分离细颗粒泥沙的技术要求。结合过滤器进水口前端泥沙级配情况,确定了滴灌系统离心过滤器两级溢流串联工作模式。【结论】以上成果可为离心式过滤器标准化设计、生产及应用提供一定参考依据。     

沼气工程残余物资源化利用研究

沼气规模化与工业化生产在解决能源问题的同时也产生了大量的发酵残余物沼液沼渣,国内外现有的沼液沼渣处理和利用方式不能及时、高效地消纳沼气工业化生产过程中所产生的大量沼液沼渣,由此产生了资源浪费和二次污染问题,已制约了沼气工业的发展。沼液沼渣富含植物生长所需的营养物质,是一种优质的有机肥。农田沼液沼渣暗灌工艺可快速、高效和大量地利用沼液沼渣,实现沼液沼渣的资源化利用。     

规模化养鸡场沼气工程沼液膜分离处理效果对比

针对规模化养鸡场沼气工程产生的大量沼液难以消纳的问题，建立工程化膜分离中试装置，研究膜工艺对鸡粪沼液COD、氨氮及养分等指标的分离效果。结果表明，“袋滤+超滤+纳滤+反渗透”工艺组合对COD的截留率为96.5%，对氨氮的截留率为63.8%。“袋滤+超滤+两级反渗透”工艺组合，终端透过液的COD为66 mgL，COD截留率达99.2%，透过液氨氮为530 mgL，氨氮截留率达82.4%。“超滤+两级反渗透”对鸡粪沼液的处理效果优于“超滤+纳滤+反渗透”。反渗透对沼液中腐殖酸和氨基酸具有一定的浓缩效果，反渗透浓液可进一步配置液体肥料或开发其他用途。      

设施农业滴灌用黄河水安全净化处理技术试验研究

引用高含沙地表水作为滴灌水源是解决干旱地区滴灌工程水源的主要途径之一,滴灌用高含沙水净化处理成为亟待解决的重要问题。以宁夏中南部地区设施农业滴灌用黄河水净化技术为对象,开展试验研究,主要结论有：扬黄水经2次沉沙池除沙后泥沙含量降至0.04～0.08kg/m3,悬浮物含量0.98～1.40 mg/L,COD平均含量1.2...     

养殖场沼气发电技术装备及产业化发展现状与评价

通过总结国内外养殖场沼气发电技术装备现状,对热电肥联产-沼液还田利用、气电肥联产-沼液自然处理、气电肥联产-沼液工业化处理等三种沼气发电工程技术模式进行了调查研究。通过分析,提出了沼气发电行业产业化发展过程中,存在的技术、装备、设计、管理和推广等问题,并建议通过注重技术创新、加大政策支持和完善行业标准等措施,促进养殖场沼气发电行业产业化发展。     

基于ZigBee和GPRS智能监测的节水灌溉装置设计

为了提高农业用水的利用率,解决农业用水紧张问题,提出了一种基于分布式ZigBee和GPRS无线通信技术的大范围远程控制节水灌溉系统,实现了节水灌溉装置的远程监控和自动化调节。该系统以单片机作为控制器,将土壤湿度测试数据进行传输和保存,通过设定阈值来控制零压启动电磁阀实施灌溉操作,并采用无线传感网络和GPRS将采集的数据进行远程传输,实现了定时定量和精确化灌溉。对精细化滴灌系统的过滤器和湿度测试装置的智能监测性能进行了测试,结果表明:该系统可以有效地将过滤器压力和湿度随时间变化曲线传送到远程监控端,且实现了自动化过滤装置的反冲洗功能、滴灌喷头的自动化调节及滴灌的精细化作业。     

沼液灌施对潮土土壤团聚体组成及稳定性的影响

【目的】探究沼液灌施对黄淮海平原土壤团聚体结构的影响。【方法】以黄淮海平原潮土为研究对象,根据等氮量原则,采用干湿筛法对连续4 a进行沼液灌施(BS)、化肥施用(CF)、沼液与化肥灌施(BS+CF)以及空白对照(CK)共4种处理的农田表层土壤(0~20 cm)进行团聚体筛分并计算稳定性指标。【结果】沼液灌施影响黄淮海平原表层土壤各粒径团聚体组成。相较于CK,不同化肥与沼液灌施处理>0.25 mm力稳性土壤团聚体(MR_0.25)质量组成比例提高了2.14%~3.71%;>0.25 mm水稳性土壤团聚体(WR_0.25)组成比例显著增加了56.44%~164.20%。同时,各处理对偏倚系数(C_s)和峰凸系数(C_E)产生显著影响。化肥与沼液灌施处理能够减缓崩解作用,增强团聚体稳定性,并使不同粒径团聚体分布更加均匀。此外,沼液灌施显著降低了土壤团聚体破坏率(PAD),显著增加了水稳性土壤团聚体稳定性。沼液和化肥配施团聚体破坏率最低,水稳性团聚体平均质量直径(MWD)和几何平均直径(GMD)值最大,分形维数(D)值最小。【结论】在黄淮海平原可以通过化肥与沼液配施改善潮土土壤结构,提高团聚体稳定性。