堆高对生活垃圾中15 mm筛下物堆肥腐熟的影响

为了解小粒径生活垃圾的独立堆肥适宜性,并筛选最佳堆高,本文以北京市马家楼垃圾转运站筛分后的0～15 mm生活垃圾为研究对象,在南宫堆肥厂隧道发酵仓分别以2.5、2.0、1.5和1.0 m 4个堆高进行强制通风条件下密闭静态高温发酵对比试验。通过高温发酵（8 d）前后采样测定堆肥水浸提液的电导率（EC）、腐殖酸光学特性（E4/E6）、水溶性碳（WSC）质量分数、水溶性铵态氮（NH4+-N）质量分数和发芽率指数（GI）,堆肥固相碳氮比（C/N）和粪大肠菌值等腐熟度指标,并应用模糊评价法进行腐熟度评价。结果表明：0～15 mm粒径的生活垃圾可单独堆肥,且1.5和1.0 m 的2个堆体的腐熟程度最好,综合考虑后推荐在隧道发酵仓中采用1.5 m为最适宜堆高。     

一种堆肥自动控制系统软件的设计与模拟运行效果

采用Microsoft Visual Basic语言，结合Microsoft Access &Excel开发了一种堆肥自动控制系统软件(Temperature-Oxygen-Time，TOT)。软件可实现基于温度、排出气体含氧量和时间三因素对堆肥通风系统进行反馈式控制，最高报警温度、排出气体最低含氧量和阶段划分温度等均可自定义设置，堆肥温度、排出气体含氧量和pH值均可实时监测。系统每10 s刷新显示一次监测结果，每1h自动保存当前采集数据，利用Excel从数据库中读取数据方便对分析结果。模拟运行结果表明，软件能按照预定的要求控制风机开关，能正确计算和记录各个阶段和风机的运行时间，能有效地显示和保存数据。结合Excel，还能快捷地读取温度和含氧量的变化的数据、绘制其变化曲线。     

车身高度与可调阻尼集成控制系统

为改善车辆的整车减振性能,建立了车辆8自由度整车数学模型,提出了车辆车身高度与阻尼集成控制的理论分析及计算方法,并设计了可调阻尼减振器及车辆空气悬架集成控制系统。在仿真计算基础上,进行了实车道路试验,分析了车辆集成控制的电控空气悬架及其控制系统对整车动态特性的影响,计算和试验结果基本吻合,实现了车身高度与可调阻尼减振器集成控制的空气悬架与整车的良好匹配,提升了车辆的综合性能。该研究验证了集成控制策略的有效性,同时为电控空气悬架系统研究奠定了基础。     

一种堆肥自动控制系统软件的设计与模拟运行效果

采用Microsoft Visual Basic语肓,结合Microsoft Access 8L Excel开发了一种堆肥自动控制系统软件(Temperature -Oxygen-Time,TOT)。软件可实现基于温度、排出气体含氧量和时间三因素对堆肥通风系统进行反馈式控制,最高报警温度、排出气体最低含氧量和阶段划分温度等均可自定义设置,堆肥温度、排出气体含氧量和pH值均可实时监测。系统每10 s刷新显示一次监测结果,每1h自动保存当前采集数据,利用Excel从数据库中读取数据方便对分析结果。模拟运行结果表明,软件能按照预定的要求控制风机开关,能正确计算和记录各个阶段和风机的运行时间,能有效地显示和保存数据。结合Excel,还能快捷地读取温度和含氧量的变化的数据、绘制其变化曲线。     

后抛式免耕播种机碎秸装置离地高度自动控制系统研制

为了解决秸秆粉碎后抛式免耕播种机田间作业时,碎秸装置入土灭茬造成作业负载大、秸秆输送装置拥堵和卡滞的问题,该文研制了基于双扇形孔金属检测圆盘和接近开关的扭转变形采集装置,以有效监测驱动轴的转速和因扭矩负载变化引起的驱动轴错位角。设计了基于32位ARM CortexTM-M3核微处理器的碎秸装置离地高度自动控制系统,实时采集驱动轴转速和错位角,分析其变化趋势,辨别作业工况,输出相应电磁阀控制信号,驱动液压缸适时调整碎秸装置的离地高度,稳定作业负载。试验结果表明,在2 500 r/min的驱动轴额定转速下,碎秸装置离地高度的改变使作业负载变化时,自动控制系统使驱动轴的转速控制在2 448～2 632 r/min之间,驱动轴错位角的变化量为±0.002 4 rad,控制信号对错位角变化的响应延时为0.24 s。田间试验结果表明,利用碎秸装置离地高度自动控制系统后机具的通过性极大改善,堵塞现象消失,作业效率提高52.9%,碎秸作业后地表残茬高度降低43.4%。该设计利用驱动轴转速和错位角的变化趋势辨别作业工况,消除了机械结构参数和材质差异等因素对驱动轴错位角的影响,可为相关农机具扭矩负载定性监测提供借鉴。     

规模化好氧堆肥底部曝气系统管道内流场仿真与试验

规模化好氧堆肥通过微生物的作用将较大堆体中的有机物质分解,转变成为稳定的腐殖质,是解决畜禽粪便污染问题实现其资源化利用的有效途径。底部曝气作为规模化好氧堆肥工程实施的关键研究对象。有效设计底部曝气系统可提高输氧效率,抑制局部厌氧环境的形成,改善堆肥环境。该研究基于4种规模堆体（48、90、180、270 m³）所需风机和管道参数;建立了底部曝气系统流场模型,模拟分析了通风管道内及通风孔处的流速分布;并依据实例进行了深入分析。结果表明,对于较小规模堆体（48、90 m³）,不同布风方式对管道内和通风孔处流速分布的均匀性影响不大,而渐密布孔相比于均匀布孔可以提高其均匀性。对于较大规模堆体（180、270 m³）,可通过铺设多排管道的方式来提高其均匀性,其中四管相比于三管可以减少10 %的动能损失;基于对工厂100 m³堆体的实例仿真,发现仿真得到的流速与实际测量值没有显著差异,该研究结果可为后续工程建设提供理论依据和数据支撑。     

双侧吸气射流增氧机内吸气作用的分析

为提高射流增氧机的吸气效率,在其射流器喷嘴内增设吸气管以增加一次吸气。利用流体分析软件,结合试验现象,对内吸气部位的流场进行了CFD三维仿真及分析,从压力分布、流体流速与流动方向两方面,计算分析喷嘴及内吸气管内部的液、气两相流体运动规律,以判断喷嘴内能够形成吸气的条件及吸气状况。结果证明当位置系数在一定范围内变化时,内吸气管确实发挥了吸气作用,当内吸气管轴向位置系数R=0,射流器喷嘴内吸气作用达到最佳效果,而当R=1时,射流器喷嘴内吸气作用最差。此外,对不能形成吸气的情况进行了对比研究。     

基于温度-时间的好氧堆肥通风控制系统的设计与运行效果

通风控制是强制通风静态好氧堆肥系统的技术关键。本研究开发了基于温度-时间的工业控制计算机好氧堆肥通风控制系统(TTime)，并实现了软硬件的配套。该文详细阐述了系统的设计思路、研究方法、功能和实现过程。运行试验表明，系统运行稳定、可靠，能保证堆肥过程的顺利进行，同时，加强了畜禽场废弃物堆肥过程的在线监控，降低了堆肥系统的运行费用，适合在大中型畜禽场推广应用。     

基于EDEM的分仓立式好氧堆肥反应器设计与试验

针对好氧堆肥周期长、腐熟均一化程度低以及反应器利用效率低等问题,该研究设计了一种单层发酵室有效容积为120 L、3层相互独立的好氧堆肥反应器,可对堆肥过程的各阶段进行控制且缩短堆肥周期,实现连续进出料堆肥。利用ANSYS对搅拌系统校核分析,搅拌轴的最大应力为75.288MPa,最大变形为3.680mm,强度符合设计要求;应用EDEM和Fluent仿真分析,结果表明：搅拌轴转速为20 r/min时,反应器下料率为98.14%,反应器曝气时混合物料的气体体积分数均在90%以上,下料及曝气效果良好。采用鸡粪与玉米秸秆1:4（干质量比）混合原料进行堆肥试验,结果表明：对于连续投放的3个批次物料,同一层物料温度差异不显著（P>0.05）,且高温期温度高于50℃的时间分别为9、7和5 d,达到无害化要求;3个批次物料的pH值均在8.0～9.0之间,电导率均在2.0～3.0m S/cm之间,各层之间差异显著（P<0.05）,各批次物料间差异不显著（P>0.05）。堆肥结束后,种子发芽率均大于100%,挥发性固体降解率分别为14.99%、16.03%和13.24%,各批次堆肥产品性质...     

稻壳-鸡粪好氧高温堆肥体系中磷石膏消纳能力的研究

为探究堆肥体系中磷石膏的消纳能力,增加磷石膏资源化利用强度,该研究以稻壳作为主要原料,以鸡粪为辅料,添加基于堆肥有机物料(干质量)的0、10%、20%、30%和40%磷石膏(CK、P10、P20、P30和P40)作为堆肥调理剂,研究其对高温堆肥过程中堆肥的物理、化学、生物指标以及堆肥腐熟后堆料品质性状的影响,从肥料化的角度,探究稻壳-鸡粪堆肥体系中磷石膏的消纳能力。结果表明,相比于CK而言,磷石膏添加量在10%~30%明显促进了堆料温度的快速上升和高温时间,增加堆肥的发酵强度。当磷石膏的添加量超过20%以后,随着磷石膏添加量的增加,堆肥持续高温期的时间有明显减少。添加40%磷石膏处理稀释效应太明显,堆肥结束以后,堆肥的总有机碳的绝对含量较低,导致堆肥产物的有机质含量(34.3%)不达标。添加磷石膏可以提高堆体的种子发芽指数,到堆肥结束时,CK、P10、P20、P30和P40的种子发芽指数分别为65.43%、86.54%、97.52%、81.35%和71.40%。但P40处理到堆肥结束时,水溶性铵态氮含量还高达528.2 mg/kg。与CK处理相比,P10、P20和P30处理的养分含量增加显著,且均符合NY525-2012标准要求。各处理重金属含量均未超过NY525-2012标准的要求,但磷石膏的添加仍有增加堆肥重金属的风险。综合添加磷石膏对堆肥腐熟度的影响和堆肥品质的影响来看,在稻壳为主要原料的堆肥体系中,添加有机物料干质量的30%的磷石膏,是本堆肥体系磷石膏最大的消纳量。