典型畜禽粪便厌氧发酵产甲烷潜力试验与计算

为获得符合中国现阶段畜牧业生产实际的畜禽粪便产甲烷潜力(Biochemical Methane Potential,BMP),为不同养殖场粪便管理甲烷评价提供参考,该研究选取蛋鸡粪、奶牛粪、猪粪三种主要畜禽粪便,在(37±0.5)℃条件下进行中温批式厌氧发酵试验,并利用First-order模型和修正后的Gompertz模型对试验结果进行拟合。结果表明,蛋鸡粪、奶牛粪和猪粪三种畜禽粪便的单位底物最大累积甲烷产量(B_o)分别为0.33、0.17和0.38 m~3/kg,与对应IPCC给出的亚洲地区缺省值0.24、0.13和0.29m~3/kg不一致。First-order模型和修正后的Gompertz模型均能较好地拟合三种畜禽粪便厌氧发酵产甲烷过程。BMP_(1%)(当日产甲烷量为累积甲烷产量的1%时的累积甲烷产量)均达到了试验结束时累积甲烷产量的90%以上,并且试验时间缩短了45.3%～76.6%。根据试验获得的三种典型畜禽粪便的产甲烷潜力值计算其年甲烷产生潜力,为中国畜牧业温室气体减排及相关政策制定提供参考。     

絮凝-膜生物反应器组合工艺处理奶牛场高浓度污水中试运行试验

针对奶牛场污水有机物和氮磷浓度高、深度处理难度大的问题,采用絮凝-膜生物反应器（MBR）组合工艺处理奶牛场高浓度污水,考察组合工艺中试运行效果。结果表明,化学需氧量（COD）（18 973.0±1 589.0）mg/L、氨氮（634.0±194.0）mg/L和总磷（213.0±64.0）mg/L的奶牛场污水原水经絮凝-MBR组合工艺处理,出水COD、氨氮、总磷浓度分别为（301.0±94.0）mg/L、（84.0±40.0）mg/L和（4.1±1.8）mg/L,对应COD、氨氮和总磷去除率分别为98.4%±0.5%、84.5%±10.0%和97.9%±1.1%。采用絮凝-MBR组合工艺处理奶牛场高浓度污水是可行的,能够有效降低奶牛场污水中大部分有机物和氮磷污染物,研究结果可为奶牛场高浓度污水絮凝-MBR组合工艺的工程应用提供技术参考,为解决奶牛场废弃物的环境污染问题提供科学依据。     

畜禽粪便热解气体的红外光谱分析

为了解畜禽粪便热解过程析出气体的主要成分以及气体析出规律,该文在30℃/min的升温速率条件下进行了猪粪、牛粪、羊粪和鸡粪的热解试验,利用傅里叶变换红外光谱（FTIR）技术对热解过程中气体产物的排放特性进行了分析。试验结果表明,畜禽粪便气体产物主要在250～500℃析出,其主要成分为H2O,CO,CO2和CH4等,其中H2O、CO和CO2的析出峰为双峰,H2O和CO2均在350℃附近形成最大析出峰,H2O约在150℃形成第1个析出峰,CO2约在710℃附近形成的第2个析出峰,CO在350℃处形成第一个析出峰,其最大析出峰形成于710℃处左右,CH4析出特性为一单峰,在530℃附近形成最大峰值。该文研究结果为热解反应器的设计和优化提供参考。     

牛场沼液对几种蔬菜病原菌抑制作用的研究

实验室条件下,用不同贮存时间的牛场沼液原液和滤液对7种蔬菜病原菌（番茄叶霉病菌、番茄灰霉病菌、番茄早疫病菌、辣椒疫病病菌、辣椒绵腐病菌、黄瓜炭疽病菌、茄子灰霉病菌）的抑菌效果进行试验研究,为沼液应用于蔬菜病害农田防治的进一步研究提供基础数据。结果表明,新鲜沼液原液对番茄灰霉病菌、番茄早疫病菌、辣椒疫病病菌、辣椒绵腐病菌、黄瓜炭疽病菌和茄子灰霉病菌均有较强的抑制作用;随着贮存时间的增加,沼液原液对番茄灰霉病菌、番茄早疫病菌、黄瓜炭疽病菌和茄子灰霉病菌的抑菌率没有显著变化,对辣椒疫病病菌和辣椒绵腐病菌的抑菌率显著下降;新鲜沼液滤液对番茄灰霉病菌和茄子灰霉病菌有较好的抑制作用,但对其他5种病原菌的抑制效果不明显;随着贮存时间的增加,滤液对番茄灰霉病菌的抑菌率没有显著变化,对茄子灰霉病的抑制率表现出先显著下降而后升高的趋势。     

畜禽粪便热化学转换特性和可行性分析研究

为了探讨不同畜禽粪便的热化学转换利用的一般特性，对猪、牛、鸡和羊的畜禽粪便进行了系统的工业分析和化学组成分析，并和玉米秸秆和稻秆相对应数据进行比较，得出畜禽粪便是一种高挥发性生物质，其发热量和挥发分含量和一般秸秆相当，非常适合于热化学转化利用；以空气气化过程作为分析对象，通过对能量输入与产出的理论分析，得出用气化技术处理畜禽粪便的能量转化效率在50％左右；通过能量输出分析得出当畜禽粪便可以采取自然或堆肥方式干燥时，热化学处理技术在能量产出方面很有效；畜禽粪便热化学转化能源利用是一条具有环境和经济双重效益的有效途径。     

畜禽粪便的热解特性和动力学研究

利用热重-微商热重的分析方法对猪、牛、鸡和羊4种畜禽粪便的热解行为进行了研究。热重试验样品粒径为0.2mm,高纯氮气为热解环境,加热起始温度为20℃,终止温度为900℃。通过对热重(TG)曲线和微商热重(DTG)曲线的分析,得出畜禽粪便热解过程的脱水、过渡、主要失重和炭化4个阶段以及主要热解阶段的几个特征值参数;考察了加热速率对样品热解过程的影响,发现加热速率对样品热失重速率影响比较明显;利用试验所得数据,通过建立反应动力学方程,采用一级单组分和一级双组分分阶段反应模型,求出不同畜禽粪便在相应热解条件下的反应动力学参数,结果显示,几种样品的表观活化能值都在100kJ·mol-1以下,说明几种热解对象都很容易受热分解。     

妊娠猪舍氨气及氧化亚氮浓度测定与排放通量的估算

在北京选择一典型猪场,对不同季节妊娠舍的氨气及氧化亚氮浓度进行了为期1年的试验测定,并根据二氧化碳平衡原理,对猪场不同生长阶段的妊娠猪含氮气体的排放通量进行了估算。结果表明:冬季2004年11月氨气和氧化亚氮的平均浓度分别为(11．64±4．36),(1．17±0．2)mg／m~3,夏季7月舍内氨气和氧化亚氮的平均浓度分别为(3．31±2．67),(0．6±0．02)mg／m~3;妊娠猪饲养期间的氨气排放通量为每头(185．2～500．8)mg／h,氧化亚氮为(3．85～35．93)mg／h。     

规模化猪场固体粪便收集系数与成分测定

为初步探讨规模化猪场不同饲养阶段固体粪便的实际收集量，该文选择北京一典型规模化猪场，定期对采用干清粪工艺的保育猪、育肥猪、妊娠母猪和分娩母猪的固体粪便日收集系数进行测量和相关成分测定，为估算规模化猪场固体粪便收集量和相关污染负荷提供依据。结果表明：妊娠后期母猪，妊娠前期母猪，分娩母猪、育肥猪和保育猪的固体粪便平均收集系数分别为2.19±1.10， 1.22±0.3， 1.27±0.32， 0.75±0.26 和 （0.47±0.14）kg·d^－1·头^－1；各饲养阶段的新鲜固体粪便的含水率基本一致，平均含水率为66％；保育猪和育肥猪的粪便挥发性固体平均含量（干基）为81.8%，分娩母猪与妊娠前期和妊娠后期母猪固体粪便挥发性固体平均含量为（干基）74.4%；保育猪与育肥猪的固体粪便有机物和大部分重金属含量比妊娠母猪和分娩母猪高。     

人工快速渗滤法处理干旱区小城镇污水的试验研究

人工快速渗滤法作为一种处理效率较高、处理成本较低、运行维护技术要求低的分散式污水处理技术,比较符合小城镇污水处理需求。针对西北干旱区小城镇水环境污染日益严重,利用模拟系统研究了不同填料比和不同湿干比对人工快速渗滤系统处理小城镇污水时COD、总磷、凯氏氮和铵氮去除效果的影响。结果表明,土砂比2∶1的系统污染物去除效果优于其他填料比,对COD、总磷、凯氏氮和铵氮的去除率分别为35.05%～65.07%、53.27%～70.38%、10.42%～49.65%和11.61%～50.27%。COD、凯氏氮和铵氮的去除率在湿干比1∶1时最高,分别为27.86%～65.07%、49.65%～53.18%和50.27%～57.14%。在湿干比1∶5时,总磷的最高去除率为45.37%～69.15%。     

魔芋不同繁殖材料的繁殖效果

为寻求一种简便易行、成本低廉、快速繁殖魔芋种子的方法,选择魔芋小球茎、芋鞭、根状茎、球茎顶芽和球茎侧芽等5种不同繁殖材料进行对比试验。结果表明:出苗率为小球茎芋鞭球茎顶芽球茎侧芽根状茎,球茎数和芋鞭数均为小球茎芋鞭球茎顶芽球茎侧芽根状茎,株高为小球茎球茎顶芽芋鞭球茎侧芽根状茎,冠幅为小球茎球茎顶芽芋鞭球茎侧芽根状茎。魔芋小球茎作为繁殖材料最为理想,不但出苗率高、冠幅大,而且采收后平均球茎数和芋鞭数最多,分别为12 321个/667m~2和16 539个/667m~2,极显著高于其余繁殖材料;芋鞭其次,顶芽第三,侧芽第四;根状茎的繁殖效果最差,分别为1 110个/667m~2和555个/667m~2。