冬季猪舍粪便贮存过程中CH4排放特征试验

利用丹麦猪舍和液态猪粪便进行了CH4气体排放测试,比较了3种粪坑内粪便高度（0.15、0.40、0.65m）、4种通风量（211、650、1852、3088m3/h）、粪坑内有无挡板情况下冬季猪舍粪便贮存过程中CH4排放通量。测试结果表明：粪便高度、粪便温度和通风量可以用来解释大部分的CH4排放通量变化差异;对于使用渗透性天花板进气和负压通风排气系统,4种通风量之间CH4排放通量差异不显著,但由于通风量的增加同时会降低舍内与粪坑内空气温度和粪便温度,因此要综合考虑通风量和温度对气体排放通量的影响;液态猪粪便中CH4排放通量随着粪坑内粪便高度的降低而减少;设置粪坑挡板对粪坑内CH4排放没有影响;敏感性分析表明CH4排放通量相对于粪便温度、粪便高度和通风量的敏感性依次减小（敏感度依次减小）。在较低的通风量和粪便高度变化区间,CH4排放通量变化的敏感性要高于较高的通风量和粪便高度变化区间,但对于粪便温度变化趋势正好相反。     

电解与紫外协同去除工厂化养殖循环水中氨氮效果研究

为探究电化学氧化法在工厂化循环水养殖系统中处理水质的效果及影响因素,在前期试验得到最佳条件(温度25℃、电流密度40 A/m2、水流速度300 m L/min)下,以不同初始氨氮质量浓度和固体悬浮颗粒物的模拟养殖水以及实际养殖水为研究对象,探讨了加入低压紫外汞灯后电解与紫外协同去除氨氮的效果。结果表明:电解紫外协同处理氨氮效果明显优于单独电解法,运用本系统处理氨氮初始质量浓度分别为4、7、10 mg/L的模拟养殖水时,氨氮去除效率相对于单独电解时分别提高45.0%(p0.05)、36.0%(p0.05)和20.0%(p0.05);电解紫外协同去除氨氮效率受氨氮初始质量浓度、水体中的固体颗粒悬浮物、实际养殖水等因素影响,随着氨氮初始质量浓度及水体中固体悬浮颗粒物的升高,氨氮的去除效率降低,达到同种去除效率所需的时间延长,当处理固体悬浮颗粒(SS)分别为100、150、200 mg/L的模拟养殖水时,氨氮的去除效率随着SS的升高而降低,相对于仅含氨氮的模拟养殖水,氨氮的去除效率分别降低51.7%(p0.05)、65.5%(p0.05)和72.4%(p0.05);在处理实际养殖水时,氨氮的去除速率明显降低,去除完全所需的时间延长,在本系统中电解紫外对氨氮、亚硝氮、固体悬浮颗粒物的去除具有较好效果,去除率分别为97.8%、96.9%和92.1%。     

不同通风模式对保育猪舍冬季环境的影响

针对猪舍地下风道进风(Ground channel ventilation,GCV)和吊顶进风(Ceiling ventilation,CV)两种不同进风方式对舍内环境的影响,分别开展了GCV与CV通风效果的试验研究。采用现场测试方法,对冬季广西壮族自治区某规模化保育场GCV和CV两种不同通风模式猪舍的热环境和空气质量环境进行测试,结果表明:GCV猪舍热环境优于CV猪舍,虽然测试期间GCV猪舍内平均温度与CV猪舍无明显差异(p0. 05),但GCV猪舍舍内温度波动1. 7℃,小于CV猪舍4. 6℃,GCV猪舍温度分布均匀性优于CV猪舍(p 0. 05); GCV猪舍地下风道对舍外新风有加热或降温的预处理作用,地下风道的温度常年在20℃左右,当舍外新风温度较低时对其加热,舍外新风温度较高时对其降温;尽管GCV猪舍平均通风量低于CV猪舍,但GCV猪舍的NH3、PM2. 5、PM10浓度均低于CV猪舍(p 0. 05),GCV猪舍移除气体污染物效率高于CV猪舍(p 0. 05);两模式猪舍排风口气体污染物浓度相差不大(p0. 05),GCV猪舍污染物的排放率低于CV猪舍(p 0. 05)。结果表明,保育舍在冬季采用GCV通风模式,猪舍内环境优于CV通风模式。     

肉鸡密闭养殖箱的氨气排放检测方法

准确获取肉鸡养殖过程中氨气(NH3)排放规律及排放系数是评估其排放量的基础,并可为NH3减排提供依据。为了研究肉鸡模拟养殖环境条件下肉鸡质量、排泄量、采食量和饮水量等参数对NH3排放情况的影响,该文设计了由肉鸡养殖箱、气体采样管路和红外光声谱气体监测仪构成的肉鸡养殖箱NH3浓度检测装置,对养殖箱的静态气密性、检测装置的性能和肉鸡短期养殖NH3排放情况进行了研究。研究结果表明:静态试验时,养殖箱内NH3质量浓度的平均变化率为-4.40%,气密性能良好;动态试验时,将质量浓度为37.95 mg/m3 NH3通入养殖箱,检测NH3质量浓度最大值36.75 mg/m3,最小值35.22 mg/m3,平均值为35.65 mg/m3,准确度达到93.94%,检测装置性能稳定,能够较精确检测到养殖箱内标准气体的质量浓度。肉鸡短期养殖试验结果表明:在非光照时期(22:00-次日06:00)养殖箱内NH3质量浓度大于光照时期(06:00-22:00)质量浓度;养殖前期肉鸡排泄量与NH3浓度变化趋势呈正相关,养殖后期排泄量与NH3浓度变化趋势呈负相关;箱内粪便累积到第4天,NH3质量浓度急剧上升。该检测装置为后期进一步研究肉鸡养殖生长过程中NH3排放特征提供了前期研究设施基础。     

舍饲条件下猪只福利的实现与设施配套

舍饲饲养是目前养猪业中广泛采用的一种工艺模式，虽然它具有占地少、便于饲养管理、可实现一定程度的环境调控等优点，但由于舍饲条件下环境相对贫瘠，猪只的福利较难得到保障。该文重点讨论了国内外生猪舍饲条件下相关因素与猪只福利之间的关系，分析了舍饲环境下因福利问题而带来的一些不利影响。根据目前国内外现有的研究结果，指出我国应加强舍饲条件下的猪只福利问题研究的必要性，并就改善舍饲条件下猪只福利的措施及相关配套设备进行了论述，为我国养猪业持续健康的发展、增强我国养猪业的国际竞争力提供了一些思路。     

基于卷积神经网络的养殖鱼类品种识别模型

随着人工智能、大数据、机器学习、计算机视觉等技术的发展,卷积神经网络（CNN）越来越多地应用于图像识别领域,图像数据集的丰富性以及多样性对CNN模型的性能和表达能力至关重要,但现有的鱼类图像公共数据集资源较匮乏,严重缺少训练集以及测试集样本,难以满足深度CNN模型优化及性能提升的需要。实验以大黄鱼、鲤、鲢、秋刀鱼和鳙为对象,采用网络爬虫以及实验室人工拍照采集相结合的方式,构建了供鱼种分类的基础图片数据集,针对网络爬虫手段获取到的鱼类图像存在尺度不一、格式不定等问题,采用图像批处理的方式对所有获取到的图像进行了统一的数据预处理,并通过内容变换以及尺度变换对基础数据集做了数据增强处理,完成了7 993个样本的图像采集与归纳;在权值共享和局部连接的基础上,构建了一个用于鱼类识别的CNN模型,采用ReLU函数作为激活函数,通过dropout和正则化等方法避免过度拟合。结果显示,所构建的CNN鱼种识别模型具有良好的识别精度和泛化能力。随着迭代次数的增加,CNN模型的性能也逐步提高,迭代1 000次达到最佳,模型的准确率为96.56％。该模型采用监督学习的机器学习方式,基于CNN模型,实现了5种常见鱼类的鱼种分类,具有较高的识别精度和良好的稳定性,并且模型本身具有一定程度的鱼种推广可能性,为养殖鱼类的品种识别提供了一种新的理论计算模型。     

多台转鼓式微滤机多模式控制系统设计与实验

为了实现对循环水养殖系统中多台框架式转鼓式微滤机的控制,方便对系统进行管理和维护,节约生产成本,在分析框架式转鼓式微滤机工作原理和控制要求的基础上进行控制系统的硬件和软件设计,运用STEP 7 MicroWIN SP9 V4.0软件编写了10台转鼓式微滤机的3种运行模式控制程序,PLC在线监控和调试的结果表明:微滤机在手动模式、自动模式和定时模式下均可以正常工作;在水产养殖环境中,使用多模式软逻辑控制系统来控制多台转鼓式微滤机减速电动机和反冲洗泵的运行和停止,相比于易发生故障、检修不便的硬逻辑控制系统具有稳定性好、自动化程度高、成本低等优势,能够更好地应对系统出现故障的情况。研究结果可为转鼓式微滤机控制系统的完善和水产养殖系统装备自动化集成提供参考。     

乌龟温室养殖水中悬浮颗粒物的沉降特性

养殖水体中固体颗粒物的沉降特性对养殖池和沉淀池的优化设计非常重要。在乌龟温室养殖中期,取距池底 10 cm处的养殖水作为沉淀原样进行静态沉淀试验,测得原样的悬浮颗粒物质量浓度为(763±15.3) mg/L,粒径分布范围是1～300 μm,其中粒径>100 μm的颗粒物体积占20.4%,50～100 μm的占39.1%,<50 μm的占40.5%。结果表明：在一定的深度范围内颗粒物沉淀速率不受沉淀池深度影响,但若沉淀池太浅且颗粒物浓度较高时会发生拥挤和压缩沉淀;对于乌龟养殖中期的水体,确定了沉淀池的溢流速率和颗粒物去除率之间的关系,当溢流速率为0.0167 cm/s,悬浮颗粒物的去除率为24.9%,且溢流出的水体中总体积90%的颗粒物粒径<98.4 μm,50%的颗粒物粒径<41.9 μm;在龟鳖温室养殖池中设置平流式沉淀池可有效地进行悬浮颗粒物的管理和去除,且随着养殖水体中细微颗粒物的增加,溢流速率可随之减小。     

微酸性电解水对灰葡萄孢菌杀菌效果与作用机制研究

研究了微酸性电解水对灰葡萄孢菌悬液纯培养及原位培养的杀菌效果,同时通过扫描电镜和透射电镜初步探究了其对灰葡萄孢菌的杀菌机制。研究表明,随杀菌时间和有效氯质量浓度的增加,微酸性电解水对灰葡萄孢的杀菌能力明显增强;在有效氯质量浓度为10 mg/L、杀菌处理15 min,以及有效氯质量浓度在30 mg/L、杀菌处理10 min时,对悬液中灰葡萄孢菌的杀菌率均达99. 99%。对用微酸性电解水处理后的灰葡萄孢菌落原位生长状态观察表明,微酸性电解水可以抑制菌落扩生,浓度越高抑生长作用越强,用有效氯质量浓度为30 mg/L的微酸性电解水处理菌落3 d后,菌丝逐渐变暗黄、枯萎,直至死亡,菌落停止生长,推测微酸性电解水可杀灭灰葡萄孢的新生孢子并抑制菌丝生长。通过扫描及透射电镜观察,发现微酸性电解水处理可导致灰葡萄孢孢子细胞质壁分离,细胞质溢出,细胞器溶解,细胞皱缩,这可能是引起灰葡萄孢菌无法正常生长繁殖,最终达到杀菌效果的原因。     

规模化猪场妊娠母猪舍改进湿帘降温系统的环境特性

为研究湿帘与地道结合的改进湿帘降温系统对妊娠母猪舍的环境特性，该研究采取现场测试的方法，选取河南地区某规模化母猪场妊娠舍为试验猪舍，对该猪舍夏季和冬季舍内热环境和空气质量环境进行测试和分析，结果表明：1）改进湿帘降温系统夏季对新风的平均降温功率增加了?84.4 kW，提高了25%的降温效果；冬季对新风的平均加热功率增加了121.6 kW且舍内无需供暖，87%以上的节能效果发生在地下风道前半程。2）试验猪舍舍内温湿度、风速分布均匀，且舍内温度波动低于3.7 ℃；综合猪舍母猪体感有效温度和呼吸频率等应激程度指标，母猪冬季处于舒适状态，夏季有轻度热应激状态现象。3）夏季和冬季舍内氨气（NH3）、二氧化碳（CO2）、和粉尘（PM2.5和PM10）的质量浓度分布均匀，且均小于国家标准规定的妊娠舍空气污染物浓度极限水平。综上所述，改进湿帘降温系统不仅降低妊娠母猪舍热环境调控的能耗并维持舍内空气质量环境良好，对建立环境友好型规模化母猪场具有积极意义。