稻秸厌氧消化纤维制取乙醇实验研究

对利用厌氧消化纤维制取乙醇进行了实验研究,探索了不同温度、总固体质量分数等厌氧发酵条件对厌氧消化纤维产乙醇特性的影响。结果表明,中温低浓度(37℃,6%)厌氧发酵得到的厌氧消化纤维,在预处理过程纤维素损失较低,酶解过程葡萄糖得率较高,为33.17%,乙醇产率为41 g/kg。为提高乙醇产率,对预处理条件进行了优化,对酸、碱预处理方式进行了比较,结果显示,厌氧消化纤维产乙醇采取碱预处理更为有利。在温和温度(60℃)条件下,采用1%~3%的Na OH预处理6 h至24 h后,失重率降低至22%~56%,纤维素回收率高达80%以上,酶解葡萄糖产率升高,乙醇得率显著提高。通过优化预处理参数,3%Na OH在60℃预处理6 h可以获得最大乙醇产量(87 g/kg),有效地提高了厌氧消化纤维产乙醇的效率。     

稀酸稀碱预处理的稻秸两步厌氧发酵性能分析

基于两步厌氧发酵工艺,对比稀酸、稀碱预处理条件下的稻秸降解规律和水解液产甲烷潜力。HCl质量分数为0.5%~2.5%范围内(60℃),1.0%和1.5%的水解液COD值最高,HCl水解时稻秸半纤维素下降幅度大,水解液中葡萄糖质量浓度较低。Na OH质量分数为0.5%~4.0%范围内(60℃),0.5%和1.0%的水解能力弱,2.0%和3.0%时水解效率高,当Na OH质量分数高于2.0%时,纤维素、半纤维素和木质素均下降,木质素降解率最高。酸、碱实验组固液比为7.5%时均有良好的水解效率。以HCl和Na OH水解液序批式产甲烷,5个进料周期中HCl水解液COD的平均单位质量产气率为631~906 m L/g,Na OH实验组为340~373 m L/g,单位质量产气率受进料浓度差异的影响较小,主要受酸、碱等不同水解方法的影响,酸、碱实验组发酵类型不同,酸实验组的产酸过程更充分。     

浅谈保护性耕作现状及有关技术的推广

保护性耕作不仅是一项新技术，也是一场新技术革命，它的推广和应用将关系到今后农业发展的方向，是一项浩大的系统工程。保护性耕作技术需要不断研究新的技术和试制新机具，不断加以补充和完善，才能在生产过程中发挥更大的技术作用。     

加快农业机械化工程学科建设的关键

我国农业机械化事业进入了重要战略发展机遇期,加快农业机械化学科建设与发展已成为当务之 急。笔者认为坚持观念更薪,加强思想建设;坚持学科方向,加强条件建设;坚持以人为本,加强团队建设;坚持 求真务实,加强学风建设是加快农业机械化工程学科建设的核心内容和关键举措。     

利用膜吸收技术分离沼气中CO2

为了综合沼气CO2化学吸收法和膜分离法技术的优点,采用疏水性聚丙烯中空纤维膜接触器作为反应器,以净化气中CH4体积分数、系统CO2传质速率和能耗因子为主要指标,研究了常压下乙醇胺(MEA)、二乙醇胺(DEA)和三乙醇胺(TEA)吸收剂对模拟沼气的CO2分离性能。结果表明,膜CO2吸收技术可应用于沼气CO2分离,当采用MEA作为吸收剂,且沼气流量为120L/h时,净化气中CH4体积分数可达97.8%,而沼气流量为300L/h时,系统CO2传质速率达到最高,为18.03mol/(m2·h),且吸收剂的CO2分离性能排序为:MEA>DEA>TEA>H2O。能耗因子分析结果表明,0.175～0.20mol/mol为较优的MEA贫液CO2负荷,DEA的气液比可选择16.7L/L。膜CO2吸收系统的经济性分析结果显示,膜吸收系统具有较低的CO2分离成本,且当沼气工程规模由1000m3/d增加到12000m3/d时,膜CO2吸收系统的单位沼气CO2分离成本将下降78.6%,达到0.50元/m3。该文研究结果可对沼气的高效提纯提供参考。     

猪场废水厌氧发酵前固液分离对总固体及污染物的去除效果

养殖废水中高浓度污染物质主要来自于固态粪污的溶解或微生物的分解作用,在废水产生后立即进行固液分离,可以有效将废水中还未溶解的固态物质分离出去,从而降低废水中污染物的含量和减轻后续生化处理的压力。该研究以猪场废水为研究对象,采用离心分离方式对废水进行固液分离,主要考察废水中总固体、化学需氧量(chemical oxygen demand,COD)及氮磷化合物的去除效果。结果表明,离心分离可使废水中总固体去除50%~65%,COD去除效率在45%~55%,N、P元素的去除率在30%~50%之间。通过甲烷化潜力测试研究,发现离心分离可使废水中可厌氧生化物质去除50%以上,这可大幅节约生化处理池的建造体积和处理周期。以万头猪场日产100 t废水量为例,生化前离心处理较直接生化处理可节约45%的废水处理成本。该研究可为大中型养殖场就如何节约废水处理工程投资和处理成本上提供新的设计思路与参考依据。     

基于虚拟样机运动学仿真的割草机喂草导向装置参数优化

针对果园常见的单株生长的较粗难切割的杂草,设计割草机的专用喂草导向装置。联合CREO和ADAMS建立喂草导向装置与杂草的刚柔耦合模型,并对杂草在喂草导向装置喂草口角度和前进速度不同的情况下的运动规律进行分析。根据杂草顶端点在空间坐标系中X、Y、Z轴方向上的位移变化相关关系获得杂草的偏移夹角、割草机的理论最大割幅和割茬偏移等3个重要指标,来表征喂草导向装置的工作效果。使用Design-Expert 10.0进行试验设计,试验结果表明,最优的方案为:喂草口角度为80°、机器前进速度为1 330 mm/s,此条件下喂草导向装置的工作效果良好,割茬平整,最大偏移量为27.02 mm。     

山地橘园遥控牵引式无轨运输机的设计

为实现山地橘园运输自动化,采用无线电遥控实现了牵引式无轨运输机的遥控作业.该牵引式无轨运输机主要由驱动装置、拖车、遥控器、远程控制装置、钢丝绳、导向轮、钢丝绳托辊、行程开关、安全装置和避障装置等组成.采用卷扬机作驱动装置,以遥控信号接收模块、继电器驱动模块和三相电机正反转控制模块为核心,设计了牵引式无轨运输机上坡、下坡及停车的远程控制装置.在江西省安远县的山地橘园实地安装此无轨运输机,运输机工作可靠,实现了遥控上下坡、停车和避障功能.该控制系统遥控距离大于300m,设计达到了预定的技术指标,满足山地橘园的运输需要.     

人工湿地的基质及其深度对生活污水中氮磷去除效果的影响

目前人工湿地常用的基质一般为土壤、河砂和砾石,这类基质净化效率低,容易吸附饱和,且除磷脱氮的能力不高,致使出水中氮、磷浓度较高.针对于此,本试验研究选择了沸石、草炭、蛭石、页岩、砂子5种基质,利用两组模拟土柱系统模拟人工湿地对生活污水的处理,主要研究基质种类及其深度对生活污水处理效果的影响,并根据各基质对生活污水中总氮(TN)、总磷(TP)的去除率进行方差分析及基质对污水处理能力的显著差异性分析.实验结果表明:(1)各基质去除TN的能力差别不明显,沸石、蛭石、页岩的处理效果稍好.对TP的去除能力依次为草炭>页岩>砂子>沸石>蛭石.(2)基质深度的增加对2个指标处理效果的影响不同.对TN来说,深度对各基质的处理效果无明显影响.对TP来说,当深度在100 cm以内时,5种基质对11P的去除率均随深度的增加而明显增大,当深度超过100 cm后.各基质的这种增大趋势都不太明显.因此,对这2个指标而言,基质的填充深度应为100 cm.     

果浆无菌大桶装冷却设备的设计

研究设计的果浆无菌大桶半夜冷却设备采用水作冷却介质,用偏心轮、连杆及摇杆组成平行四边形机构作为活动轨道,并与高低固定轨道配合,使大桶产生机械振动和左右摇动并向后移动,促进桶中心的热交换。解决了高温灭菌后充满率大于99.5%的大桶装果浆冷却十分困难的问题,保证了果浆的自然色泽和纯正口味,提高了产品质量。试验结果为1h使大桶装桃浆从98℃降至40℃以下,达到了冷却目的。