椰糠有机肥混合机设计与试验

由于单一椰糠很难满足作物生长的各项要求,需要与畜禽粪便有机肥料搅拌混合形成椰糠有机肥.为解决椰糠与畜禽粪便有机肥物料的单一缺陷与资源浪费及环境污染问题,针对市面上的固体混合设备存在混合不均匀或功率不符,不能直接套用椰糠与畜禽粪便有机肥料搅拌混合的问题,设计了椰糠有机肥混合机,并对其主要结构进行设计,使用ANSYS软件进...     

秸秆源栽培基质技术及设备的研究

为使秸秆和畜禽粪等农业废弃物得到有效利用,制定了合理的发酵工艺流程,研制了新型的发酵搅拌设备,进行了发酵试验。本文重点论述了发酵工艺流程,分析了发酵设备的性能测试和发酵物料理化性质的检测结果。结果表明:发酵设备的性能指标达到设计要求;发酵物料的理化性质、卫生标准均符合有机肥的特性。认为该套技术和设备可以应用于农业废弃物的综合利用工程。     

可移动式病死猪快速好氧发酵装置运行试验研究

为分析病死猪粉碎粒径对快速好氧发酵工艺的处理效果影响,提高制肥品质,采用可移动式病死畜禽快速好氧发酵装备,以不同粉碎粒径的病死猪为研究对象,以产物的发酵温度、病原微生物、重金属含量、pH值、含水率和有机质质量分数等作为试验指标,开展病死猪快速好氧发酵运行试验。结果表明,病死猪的粉碎粒径大小对出料的病原微生物灭杀程度、重金属含量、pH值、EC值影响不明显;对发酵过程温度变化、出料的有机质含量、总养分含量和含水率有一定影响。研究表明病死猪的粉碎粒径为5 cm的时候,产物肥效和检测情况较好,经济性较高。该套装备能在22 h内完成病死畜禽的无害化处理,各试验组的产物均满足有机肥标准要求,平均处理病死猪的费用为362.50元/t～398.84元/t,具有较高的经济效益。     

一种多功能好氧发酵堆肥设备研究

结合陕西省畜禽养殖业粪污和农作物秸秆的处理现状,研发适用于中小型养殖场需求的畜禽粪便和秸秆一体化处理设备。设计一种适用于小微型养殖场的集秸秆粉碎、粉碎秸秆与畜禽粪便混合、混合物料发酵等于一体,兼具加热保温、通风供氧、发酵堆体搅拌翻堆等功能好氧发酵堆肥设备。该设备发酵过程以发酵温度作为控制条件,采用自动控制模式,营造适宜的好氧发酵环境,将发酵周期缩短至8～12d,极大提高工作效率。为期10d的运行试验表明,堆体发酵温度保持在55℃～65℃的时间达到8～9d,堆肥结束时物料含水率38.4%,容重0.724 6g/cm3,有机质含量48.65%,全养分含量6.21%,满足相关标准要求,可以作为有机肥料施用,达到畜禽粪便和秸秆无害化、减量化、资源化处理的目的。     

发展智能高效筒仓式发酵装备促进畜禽粪便资源化利用

从畜禽粪便难以处置制约畜牧业发展入手,论述了畜禽粪便处理不当对农村环境和居民生活质量的不良影响,分析了筒仓式畜禽粪便利用装备的优点,并针对目前该装备存在的耗能高、产物质量不易控制等缺陷,提出了发展智能高效发酵装备的建议。     

畜禽粪便堆肥用翻抛机的研究现状与展望

堆肥发酵是利用畜禽粪便等农业废弃物生产有机肥的一个关键环节,翻抛机作为提高堆肥发酵效率和质量的重要设备,具有巨大的发展潜力。为此,对翻抛机的类型和关键部件进行了介绍,分析了国内外翻抛机的研究现状与发展趋势,为畜禽粪便堆肥用翻抛机的进一步研究提供了依据。     

静态膜式畜禽粪便发酵处理技术浅析

畜禽粪便发酵处理并深加工成有机肥还田利用,对改善土壤生态环境、促进农业与农村经济可持续发展具有重要意义.静态膜式发酵处理技术相较于其他发酵处理技术具有工艺操作简单、设备能耗低、可移动、环境友好等特点,具有较高的推广应用价值和潜在的市场价值.文章介绍了静态膜式畜禽粪便发酵处理技术的基本工艺流程,分析了静态膜式畜禽粪便发酵处理技术优势,并对静态膜式畜禽粪便发酵处理技术发展前景进行了展望.     

干法厌氧发酵装备同步升温发酵及微生态网络研究

干法厌氧发酵是提高农业农村废弃物处理效率及资源高效循环的重要技术之一。先前围绕该技术产甲烷效率低、传质传热不均匀等问题,提出了微好氧同步预升温干发酵技术,设计了配套装备,开展了小试和中试试验,产甲烷效率得到改善。为进一步提高放大装备的实际应用质量,在对发酵装置密封、进出料、喷淋循环系统等关键部件优化的基础上,探明了最优曝气量及实际应用中微好氧预升温阶段物质转化特性,揭示了微生物生态网络关系,评价了实际运行效果。结果表明：对关键部件的优化显著提升装备运行稳定性,微好氧同步预升温阶段最优曝气量为10 L/min,容积产气率达到1.20 m³/(m³·d)。物料在第40小时升温至42℃,曝气组各层物料温度较未曝气组均提高45.54%、32.46%和52.06%。同步预升温促进了物料各层纤维素和半纤维素的降解,提高了酸化效率,有机酸质量浓度分别提高59.83%、50.69%和20.85%,物料产气潜力提高34.9%。探明了微生物网络关系以及与发酵环境因子变化的相关性,发现微好氧预升温阶段具有协同作用的功能微生物SBR1031、Synergistale...     

基于香菇废弃物堆制有机肥的研究

近年来,我国食用菌产业迅速发展的同时产生了大量的菌渣,造成严重的环境污染。本研究用香菇菌渣、玉米秸秆和畜禽粪便作为原料制作有机肥,不仅可以实现菌渣的资源化利用,还可以制得廉价优质的有机肥料。本研究主要研究利用香菇菌渣制作有机肥的堆肥工艺参数优化,探究了原料粪便类型和初始碳氮比对堆肥过程中pH、温度和水分变化的影响。本试验成功的利用香菇菌渣制作出符合国家行业标准的商品化有机肥产品,并发现粪便类型为猪粪、初始碳氮比为25:1的配比堆肥发酵过程中对温度、水分和pH变化的影响,最有益于堆制商品化的有机肥。     

猪舍粪污垫料堆肥工艺流程与翻抛机研究概况

粪污垫料翻抛是利用家禽粪便粪污液及其植物秸秆、锯末、稻壳等农业废弃物辅料在好氧微生物有氧发酵的作用下生产有机肥的一个关键环节,而翻抛设备的作用在于加快发酵进程提高发酵效率进而提高生产效率。本文对畜禽粪污发酵工艺流程和目前国内外翻抛设备的发展概况及常用翻抛机的优缺点做了简单分析介绍并设计提出了新型的粪污发酵翻抛系统,将对在猪舍粪便等废弃物转变为有机肥的方式上提供了重要支撑。      

尾菜与小麦秸秆两级联合厌氧发酵工艺的研究

文章对尾菜和小麦秸秆两级联合厌氧发酵工艺进行了研究,结果表明,第1级尾菜发酵后的沼液用作第2级发酵的接种物,对小麦秸秆进行喷淋和浸泡,有效地提高了产气率,缩短了产气周期。试验结果显示,在中温(35℃)发酵条件下,尾菜厌氧发酵最大负荷为3.2 kg·m^-3d^-1TS,容积产气率为2.72 m^3·m^-3d^-1;小麦秸秆厌氧干发酵启动时间加快至1～2 d,发酵周期缩短至40 d,小麦秸秆和尾菜沼液混合原料TS产气率达到334.26 mL·g^-1。     

规模化猪场固粪好氧快速发酵工艺与设备研究

针对中小规模养猪场粪污收集与利用处理效率低、利用技术不配套等问题,以存栏量2000头的养猪场为例,计算了粪污的产生和收集量,结合养猪现有设施基础,设计了“日产日清、原位处理”的猪粪好氧快速发酵高温无害化处理工艺,设计了一种智能好氧高温发酵罐,并按照工艺设计要求,在养猪场进行了试验。结果表明：养殖规模为2000头的养猪场,每天产生含水率60%的固粪1.2t,主要构筑物占地面积485.5m2,其中设备占地13.2m2;猪粪发酵前后全氮损失率为8.3%,全磷损失率为1.7%,全钾损失率为0;发酵产物含水率为43%、蛔虫卵死亡率100%、粪大肠菌群数小于3个/g,均达到相关行业无害化卫生要求标准;当环境温度为10～25℃时,发酵罐平均能耗为63.5kW·h/d。     

沼液回流比与有机负荷对秸秆厌氧发酵特性的影响

以混合秸秆为唯一原料,混合接种瘤胃液与污泥,在半连续固态进料反应器中研究不同回流比和有机负荷组合对甲烷产率、发酵特性的影响。结果表明,在6个阶段中,当有机负荷(OLR)为4 g/(L·d),回流比为1∶1时,甲烷平均产率达到了768 m L/(L·d);单位秸秆TS产甲烷量为202 m L/g,具有明显成本优势。当OLR升高到6 g/(L·d)时,VFA积累明显,丙酸质量浓度高达6.54 g/L,并且出现丁酸的积累;该阶段氨氮质量浓度明显升高,达到了632.51 mg/L。固渣中纤维素和半纤维素在第2阶段降解程度最高,降解率达到了88.81%,而水解酶活和产甲烷效率的变化相关。通过三维荧光光谱分析,发现沼液中类酪氨酸产物、辅酶F420及腐殖酸类有机物的变化受回流比和有机负荷的影响,能直接反映产甲烷和发酵特性,而且腐殖酸类物质的积累是产甲烷作用受到抑制的重要原因。因此,合适的回流比和有机负荷对秸秆沼气工程长期稳定运行尤为关键。     

微好氧预升温序批式干发酵装置设计与应用

为解决微好氧同步预升温序批式干发酵工艺实际运行过程中现有装备存在曝气不充分、喷淋均匀度低等问题,加快促进纤维物料降解和中间物质转化并提高产气效率,创新设计装备喷淋系统、曝气系统,优化集成了微好氧预升温序批式厌氧干发酵一体化装备,实现微好氧快速预升温、喷淋均匀接种、高效生产沼气。通过喷头特性比选出适合粘稠沼液循环的螺旋式喷嘴,并计算出当喷淋面积为0.6m×0.6m时,最佳喷头间距和管道直径分别为0.37m和0.08m,喷淋覆盖面积可达到物料表面积的87.33%。为方便物料进出,设计曝气管道对称分布在物料两侧,共设置6支平行曝气管,单侧管道间距和两端管道间距分别为0.5m和0.7m。集成装备并耦合微好氧同步预升温序批式干发酵工艺,通过长期试验确定实际运行中的多组反应器序批启动调控策略应为8组反应器,启动间隔为3d,发酵周期为24d。基于规模化奶牛养殖场对技术装备应用经济效益进行核算,得出投资回收周期约为4年,与传统湿法厌氧发酵技术相比减少了约1.3年。     

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。     

亲水胶体对冷冻面团及其面包品质的影响

对亲水胶体在冷冻面包面团中的应用进行了系统研究。结果表明：黄原胶、阿拉伯胶和酪蛋白酸钠均可明显增强面团的抗拉伸性,其中,黄原胶的作用最强,可使新鲜面团与冷冻面团的最大拉伸阻力比对照分别增加76%和58%;黄原胶和阿拉伯胶的添加还显著提高了面团酵母发酵力,相比对照,两者的新鲜和冷冻面团分别提高了119%、208%及83%、113%。3种胶体的应用均可减少冷冻面团的可冻结水含量。亲水胶体对面包品质也有影响,其中,阿拉伯胶对面包品质有改善作用。     

污泥发酵制氢技术的现状和展望

运用厌氧发酵产氢技术处理污泥制取氢气的研究在国内外已经受到了广泛的关注。本文归纳并分析了厌氧发酵生物制氢的原理、厌氧发酵产氢的途径及其影响因素,并结合国内外研究现状对该技术的应用发展前景进行了探讨。     

基于电子鼻和高斯过程的秸秆固态发酵过程监测技术

基于电子鼻监控数据,建立基于高斯过程的状态监控分类器,实现对秸秆饲料固态发酵过程的有效监测。秸秆饲料固态发酵过程实验周期为7 d,每隔24 h利用电子鼻系统对发酵气体监测数据进行采集。该发酵实验共分20批次,其中10批次实验数据用来训练高斯过程分类器,其余10批次实验数据用来测试所训练分类器的性能。实验结果表明所采用电子鼻系统可以对秸秆饲料固态发酵过程状态进行有效监控。将所训练高斯过程分类器与支持向量机、神经网络分类器进行比较表明,基于高斯过程分类器的正确率为100%,高于基于支持向量机、神经网络分类器的正确率85.71%、94.29%,能够更好地实现对秸秆饲料固态发酵过程的监测。