死畜禽堆肥反应器现状及性能特点

选取国内外具有代表性的各类型死畜禽堆肥反应器,进行简要介绍和优缺点总结分析,为今后死畜禽堆肥反应器的开发研制提供参考。      

死畜禽堆肥化利用技术装备的现状及发展趋势

针对我国养殖业发展趋势及当前死畜禽无害化处理方式,系统分析了各种处理方式的利弊,提出好氧堆肥具有可持续发展的潜力。通过阐述好氧发酵堆肥技术的原理和发展过程,确定容器式堆肥是最适合死畜禽肥料化处理的装备,同时对国内外的容器堆肥装备从结构和性能两方面进行分类研究,提出养殖规模与技术装备的配套应用方案,最后根据我国的实际情况提出死畜禽肥料化处理利用是未来的发展方向,对促进养殖业稳定、健康发展,对生态环境的保护都具有重要意义。     

C50堆肥反应器除臭装置的设计

堆肥方法可以有效地处理养殖场畜禽粪便,其产生的恶臭化合物对周围环境造成很大影响;但采用微生物分解吸收,建造生物滤池来去除恶臭气体是一个理想的方法。为此,设计了一种用于堆肥设备中处理恶臭气体的除臭装置。通过分析和计算,确定了C50堆肥反应器配合使用的生物滤池的基本参数,垫料为4∶6堆肥与木屑秸秆的混合,停留时间为23s,空气流量为4.12m3/min。同时,对生物滤池的底板、侧壁、曝气管道和喷淋装置进行设计,使生物滤池操作方便、易于清理落料、除臭效果显著。整机性能应用试验显示,养殖场鸡粪经堆肥设备处理后,其主要恶臭化合物氨气的去除率可以达到80%以上。此除臭装置可有效减少堆肥中产生的臭气含量,可以在养殖场堆肥中使用。     

畜禽粪污堆肥技术装备发展现状与趋势

浅述了畜禽粪污堆肥技术工艺和各种粪污堆肥装备,分析了畜禽粪污堆肥技术装备的发展趋势,得出了畜禽粪污堆肥技术装备是解决养殖业粪污处理的有效途径,能够促进绿色发展、生态循环,为我国畜禽粪污堆肥技术装备的设计、生产、应用提供参考。     

滚筒式堆肥反应器通风搅拌系统设计与试验

针对有机废弃物堆肥过程中物料溶氧效率低导致的堆体起温速率慢、发酵不彻底等问题,设计了一种高效堆肥通风搅拌系统,该系统由分段式通风系统和组合式搅拌装置构成,通过对两个主要装置进行理论设计和DEM-FEM耦合仿真,〖JP3〗实现堆肥通风和搅拌工艺优化。结果显示,通风系统中的最大应力出现在通风管上,为13.064MPa,最大形变量为0.038126mm,搅拌装置中最大应力出现在抄板上,为190.31MPa,最大形变量为0.34417mm,符合设计要求。在此基础上,以食物垃圾和梧桐叶为原料,进行为期14d的堆肥试验,监测堆肥过程中关键参数变化并测定发酵产物相关指标,完成通风搅拌系统性能验证试验。试验结果表明：使用该通风搅拌系统的滚筒式堆肥反应器,其内部堆体温度在3d时达到53.34℃,堆肥过程中堆体最高温度可达69.56℃,堆体高温期（大于50℃）可持续6d以上;试验结束后其产物含水率降至27.21%、pH值升至8.4、种子发芽指数最高可达131.4%,符合有机肥料测定标准(NY/T 525—2021),滚筒反应器运行成本仅65.51元/t。     

新型好氧堆肥装置的设计

近年来,人们对畜禽产品的需求量不断增加,一方面我国的畜禽产业得到了长足发展,另一方面畜禽粪便带来的污染随之产生。文中设计了一种新型好氧堆肥装置,由温度数据处理模块、曝气渗透模块、数据处理模块和数据显/存模块组成,堆体内部温度分布不均匀,传感器分布在以桨叶为中心的的堆体内部,能达到精确测量,减小误差,提高堆肥效率,同时曝气部分有效增大曝气面积,通过桨叶的搅拌,不断更新堆体表面,促使空气在界面向液相转移;对堆肥过程实时监控,实现数据可视化观测。     

畜禽粪便堆肥大气污染物排放及其控制研究进展

针对畜禽粪便好氧堆肥过程中大气污染物的排放特性及其控制开展了国内外文献调研。畜禽粪便好氧堆肥过程中会产生CH₄、N₂O、CO₂等温室气体及NH₃、H₂S、VOCs等恶臭气体,其中CH₄、N₂O、NH₃是堆肥过程排放的主要大气污染物。堆肥过程中大气污染物的排放主要受原料、堆肥方式、氧含量等影响。源头控制技术和末端控制技术可实现堆肥过程中大气污染物的有效减排。源头控制技术主要通过优化堆肥工艺、外加添加剂等实现污染物的源头减量;末端控制技术主要采用生物法、化学洗涤法、吸附法等去除废气污染物。在文献调研基础上,提出了“源头控制+末端治理”的堆肥大气污染物全过程控制技术路线。     

导流板对立式搅拌磨破碎行为的影响

以立式螺旋搅拌磨为研究对象,设计了一种带导流板的磨筒,通过离散单元仿真软件对磨机进行模拟仿真,研究了导流板对磨机性能的影响。仿真模拟的速度云图及碰撞数据表明导流板能够提高磨机内研磨介质的速度梯度以及碰撞能量,从而提高破碎效果,为立式搅拌磨的优化设计提供了一定的参考。     

智能型膜覆盖好氧堆肥反应器设计与试验

设计了一种智能型膜覆盖好氧堆肥反应器试验系统,主要包括发酵系统、布气系统、覆膜系统和控制系统。依据热力学及相关原理,进行了各子系统和整体系统的优化设计。发酵系统采用圆柱形反应器,有效容积约90 L;布气系统采用变频泵精确调速,可提供最大20 L/min曝气量,曝气精度0.1 L/min;覆膜系统选用具有选择渗透性的聚四氟乙烯材料Gore膜并与发酵系统良好密封;控制系统实现多点温度、氧体积分数、压力、气体监测以及经多元反馈实时调控通风供氧量。通过好氧堆肥性能试验并经物理、化学和生物学指标综合评价,结果表明:该膜覆盖好氧堆肥反应器试验系统具有良好的发酵效果,智能化程度高,可满足开展不同需求的膜覆盖好氧堆肥试验。     

好氧堆肥反应器内部在线监测控制系统设计

为了提高好氧堆肥反应效率,建立了一套基于传感器技术的适用于好氧堆肥反应器的内部环境在线监测控制系统。该系统以STC89C52RC单片机为核心,可完成数据的采集、运算、处理等,通过显示模块显示反应器内部环境参数。当内部参数超过软件程序中设定的上下极限值时,系统将自动发出声光报警,由此提高好氧堆肥反应效率与质量。同时,进行了好氧堆肥试验,结果表明:该反应系统可以运用于实际的试验与生产中。     

畜禽粪便堆沤有机肥撒肥机设计与试验

针对高含水率的畜禽粪便堆肥易堵料、难抛撒,使用人工撒施劳动强度大,严重制约畜禽粪污有效利用的问题,对农家肥的含水率、容积密度、滑动摩擦角、自然休止角等物理特性进行统计分析,以此为基础设计整机液压系统,并创新设计柔性甩料机构、可变长度搅料板机构、Arduino控制模块与北斗导航集成在一起的辅助控制系统。选取抛撒转速、行走速度和抛撒角度为试验因素,以均匀度变异系数和撒肥幅宽为试验指标作正交试验及响应曲面分析。结果表明,抛撒转速、抛撒角度、行走速度对撒肥均匀度变异系数的影响依次减小,利用Design-Expert 12.0.3.0软件进行响应曲面分析,当抛撒转速为305 r/min,行走速度为4 km/h,抛撒角度为20°时,均匀度变异系数为26.8%,撒肥幅宽为5.2 m,此时撒肥幅宽满足设计要求且均匀度变异系数最小,并通过试验进行验证。     

规模化畜禽养殖场数字农业规划方案综合评价

畜禽养殖场数字化赋能是我国数字农业建设试点项目重点支持的内容,其规划方案科学决策是一个多指标综合评价问题.根据规模化畜禽养殖场数字农业规划内涵,从设备、经济、社会及生态方面建立包含4个一级指标、18个二级指标的综合评价指标体系,并基于组合赋权-TOPSIS法构建综合评价模型,对某规模化猪场数字农业规划3套备选方案进行综...     

区域畜禽养殖环境承载力评价及预警研究

基于产业生态经济系统视角,从经济、社会、自然角度综合考虑,选取发展类和限制类指标构建区域畜禽养殖环境承载力评价指标体系,运用系统分析模型测算20102019年吉林省各区域畜禽养殖环境承载力,并用灰色预测模型GM(1,1)预测20202029年吉林省各地区畜禽养殖环境承载力情况.结果 发现,在自然状态下,未来10年省域范...     

畜禽设施精细养殖中信息感知与环境调控综述

畜禽设施精细养殖是现代畜牧业发展的前沿领域,其核心在于物联网与传统设施养殖的深度融合。近年来,随着传统家庭式养殖模式逐渐退出,中国畜禽养殖场的管理方式已逐步迈向集约化、规模化和设施化,基于养殖动物个体管理和质量保障且满足动物福利要求的畜禽设施精细化养殖已成为畜禽养殖业的最新发展趋势。本文在阐述畜禽设施精细养殖信息感知与环境调控的重要性的基础上,介绍了信息感知与环境调控相关前沿技术,分析了面临的问题与挑战,指出智能传感器技术将成为推动畜禽设施精细养殖进步的底层驱动技术,兼顾畜禽福利和生产性能的动物拟人化智能调控技术和策略等是面临的重要挑战。最后,就中国畜禽设施精细养殖关键技术如何落地提出了相关建议,旨在为中国畜禽设施养殖业的转型升级和可持续发展提供理论参考和技术支撑。     

基于视频处理的畜禽屠宰线工位监测研究

目前,农业智能化进程正在逐步推进,农产品的质量一直都是受大众关注的问题。2018年前三季度,我国共出栏猪、牛、羊7.38亿头,禽肉产量6 007 t,而平均抽检合格率仅有97.06%。在庞大的禽肉基数下,对不合格禽肉的人工追回工作将变得十分困难。本文针对此问题,从畜禽屠宰加工环节内出发,以肉牛屠宰过程中前腿预剥工位监测为例进行研究,运用视频处理与图像处理技术,记录工位处理数量、单体处理时间,在0.68 s时间内完成肉牛处理快照与操作人员快照提取的操作,同时生加工记录,填补屠宰过程中的缺失的信息,使得畜禽在屠宰过程中的流向变得可追踪,避免停线人工追溯带来的时间浪费。     

畜禽粪便快速干燥设备的研究

介绍畜禽粪便高效快速烘干该设备的基本结构、工作原理、工艺流程及性能特点,并分析其实用性和经济社会效益。     

断齿式螺旋挤压装置设计与试验

螺旋挤压装置是影响挤压分离机工作性能的关键部件,为了提高其分离效率,采用两段式变螺距设计方案,设计了一种连续叶片与断齿叶片相结合、具有切割功能的断齿式螺旋挤压器,并对筛网等关键部件进行了结构设计,研制出一种断齿式螺旋挤压装置。以猪粪为原料,以挤出物含水率和挤出固形物产量为考核指标,进行了脱水分离性能试验,并与连续式螺旋挤压分离机进行了性能对比试验。结果表明:断齿式螺旋挤压装置能够大幅度地提高畜禽粪污的分离速度,挤出固形物产量约为460kg/h,挤出物含水率约为60%;与连续式螺旋挤压分离装置相比,具有建压时间短、出料阻力小及高效节能等优点,能够较好地满足畜禽粪污高效分离的生产工艺要求。