猪粪流变特性与表观粘度模型研究

采用旋转粘度计测定了不同含固率、温度条件下新鲜猪粪的流变曲线,并对含固率、温度对猪粪流变特性的影响进行了分析。结果表明:猪粪为假塑性流体且符合幂率方程。表观粘度随含固率的增大呈现增大趋势,但温度对其影响不大;表观粘度与含固率曲线存在临界点,可以作为非牛顿流体(猪粪)近似视为牛顿流体的标准;表观粘度与剪切速率曲线也存在一个临界D值,提出搅拌死区可以从剪切速度角度来定义。同时对温度影响猪粪表观粘度的机理进行了讨论;最后对表观粘度与含固率、剪切速率的关系进行了多元非线性回归分析,建立了表观粘度模型且拟合效果很好,为涉及非牛顿流体(猪粪)的工艺设计和优化提供了函数形式的物性参数关系式。     

鱼糜在管中流动流变特性研究

非牛顿流体鱼糜属假塑性流体，在管道中输送时流变特性参数与无压情况下的流变特性参数相差很大，其能量损失除与管理状况有关外还与鱼糜表观粘度和挤压应力有关。     

厌氧干发酵混合物料的流动特性分析

将有机生活垃圾与污泥混合作为原料应用于厌氧干发酵中,对条件下的物料进行流动特性分析,利用RV2旋转粘度计测量有机生活垃圾与污泥不同混合比例和不同温度条件下的表观粘度,并绘制相应的流变曲线。结果表明:不同含量的有机垃圾与污泥的表观粘度在发酵前后不同,发酵前后污泥每增加一份其粘度分别增加15.41%,10.26%,而增加一份有机物其粘度分别降低12.79%,6.92%;原料的配比浓度对粘度有较大影响,污泥浓度与其粘度成正比关系,且发酵前的粘度是发酵后的1~3倍;混合物料在温度较低时,粘度值随温度升高而下降的趋势较大,温度较高时,这种趋势变缓;且随着剪切速率的增加表观粘度逐渐降低至最后趋于稳定。该项研究为沼气工程中的设备选型及输送等工作提供了理论参考依据,具有实际的指导意义。     

牛粪与玉米秸秆混合原料干发酵试验初报

本实验设置50%玉米秸秆加50%牛粪的配比与纯牛粪两种原料进行沼气发酵,发酵TS浓度20%。结果表明,混合发酵原料所产沼气量明显高于纯牛粪产沼气量,并且持续时间长。恒温35℃发酵的产气量明显高于常温下发酵的产气量。     

牛粪高效沼气发酵工艺的探讨

奶牛粪采用厌氧发酵技术,既能回收能源,又达到治理环境的目的。近年来,我国许多城郊的奶牛场都陆续兴建了大中型沼气工程,取得了较好的经济、环境和生态效益。但采用常规发酵工艺,效率比较低,由于奶牛粪便量大,而且含有很多粗纤维,所以需要的发酵装置容积大,滞留期长,产气率不高。从表1可以看出,国内几个牛粪沼气工程运行情况表明,采用先进的发酵工艺及相应的高效装置是提高产气率的关键。本文就牛粪高效沼气发酵工艺中的几个主要问题作一探讨。     

木质气冷却水与牛粪混合沼气发酵研究

木质气通过喷淋冷却塔,用循环喷淋方法,获取几种不同总酚含量的冷却水。35±1℃温度下,冷却水与牛粪汁1:1混合进行中温沼气发酵试验。试验结果表明:冷却水对发酵有抑制作用,经过一定的适应期,冷却水对产气率和气体成分均无明显影响。发酵废液直接作肥料对农作物无害。     

牛粪厌氧发酵特性的实验研究

在以牛粪为原料的厌氧发酵中,通过比较直接用水稀释牛粪和加入发酵20天的沼液然后再用水稀释牛粪的两个发酵组的COD去除率、总产气量等指标,研究结果发现,牛粪直接用水稀释发酵的效果比较好,总产气量比另一发酵组高出52.2%,COD去除率高出23.5%。     

牛粪最大甲烷生产能力及其发酵过程实验研究

采用自制序批式厌氧发酵实验装置对某奶牛场牛粪最大甲烷生产能力及其发酵过程进行研究.实验分为对照组和实验组,每组平行设置三个重复,在35℃恒温条件下厌氧发酵26天,期间对各发酵系统的产气量以及发酵液的pH,氨氮(NH4+-N),化学需氧量(COD)等指标进行连续监测.根据产气量情况,计算得出实验牛场牛粪的VS最大甲烷生产能力为0.139 m3CH4·kg-1.通过对发酵液各项指标的监测,发现实验组发酵液pH值在实验后期升高到7.7 ～7.9,氨氮浓度的最大值为582.16 mg·L-1,COD平均去除率为61.58％.研究中还对发酵液各项监测指标的变化趋势以及相互关系进行了深入分析.     

奶牛粪沼气发酵条件的初步研究

采用Ｌ９（３＾４）正交试验法，对影响奶牛粪沼气发酵的基质浓度，ｐＨ值接种量和添加人粪尿等诸因素间的相互关系进行了初步研究，结果表明，在自然温度条件下，解决好扔牛粪沼气发酵关键在于控制好基质浓度和ｐＨ值。从中优化出最佳的奶牛粪沼气发酵的适宜条件：基质浓度过度％左右，接种量以１５％～２０％为佳，ｐＨ值应严格控制在中性偏微减性范围（７．０～７．４），人粪尿添加量宜小于１５％。原料配比以Ｃ：Ｎ为２０～２５     

西瓜蔓与牛粪混合厌氧发酵研究

试验研究了常温条件下,西瓜鲜秸秆和干秸秆分别与牛粪以1:1比例在原料浓度为6%,8%,10%,12%条件下混合发酵的产气速率、累积产气量以及原料的产气率。结果表明:在发酵前期鲜秸秆与牛粪混合发酵的产气速率明显大于干秸秆,发酵后期却小于干秸秆;干秸秆对温度的变化不如鲜秸秆敏感,因而产气相对于鲜秸秆稳定;鲜秸秆和干秸秆与牛粪混合发酵的累积产气量随着原料浓度的增加而增加,但是原料产气率在超过一定原料浓度范围时反而降低;综合累积产气量和原料产气率,最适宜的发酵原料浓度为8%。该研究对解决农村地区大棚蔬菜基地秸秆的资源化利用提供了有益的参考。     

电气石对牛粪厌氧发酵特性的影响

为了提高牛粪厌氧发酵效率,增加产气率,笔者提出在牛粪厌氧发酵过程中加入电气石粉末的方法.通过构建试验装置,进行添加电气石的牛粪厌氧发酵试验,监测各反应器发酵过程中挥发性脂肪酸VFA浓度,COD,氨氮浓度,pH值,细菌的数量及产气量的变化情况,分析电气石的加入量对牛粪厌氧发酵特性的影响.实验结果表明,各反应装置在产酸阶段...     

餐厨垃圾和牛粪混合厌氧发酵工艺优化

在前期单因素试验的基础上,采用二次回归正交旋转组合设计,以总产气量为响应值,研究餐厨垃圾与牛粪质量比、温度、pH值、接种物与原料质量比4个因素对餐厨垃圾和牛粪混合厌氧发酵的影响,建立了产气数学模型,并对模型进行了优化及降维分析.通过上述试验研究,得到最佳工艺条件为:餐厨垃圾与牛粪质量比为2.5,温度37.5℃,pH值7.0,接种物与原料质量比为4;4因素影响主次顺序依次为接种物与原料质量比、温度、餐厨垃圾与牛粪质量比、pH值;通过验证分析,模型预测值与试验值之间误差较小,方差分析不显著,模型拟合较好.     

不同配比牛粪与作物秸秆混合发酵的产气潜力研究

采用恒温厌氧发酵装置,在35℃和TS为8％的条件下,研究奶牛粪、肉牛粪与稻草、玉米秸秆、麦秆分别在1∶9,3∶7,5∶5,7∶3,9∶1五种不同配比下混合发酵的产气效果.试验结果表明:在相同条件下,麦秆与奶牛粪以1∶9混合发酵的累计产气量最高,为13245 mL,最低的是麦秆与肉牛粪以1∶9的混合配比,仅5585 mL.而稻草与奶牛粪以3∶7混合配比的总甲烷含量最高,达6573mL,占总产气量的52％,最低为麦秆与肉牛粪以1∶9混合配比,仅2565 mL,占总产气量的46％.稻草、玉米秸秆、麦秆与奶牛粪、肉牛粪混合发酵时,其混合配比决定着总产量与甲烷含量,且与发酵周期的长短有关,另外pH值对厌氧发酵也有重要影响.     

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。      

响应面法优化生物炭与牛粪混合厌氧发酵工艺

为了提高厌氧发酵产气效率,在单因素试验基础上,采用响应面法对厌氧发酵工艺参数进行优化,通过Box-Behnken中心组合试验设计,以厌氧发酵产气量为响应值,研究发酵温度、总固体浓度和生物炭添加量3个因素对厌氧发酵的影响,建立相关数学模型,并进行试验验证。结果表明:3个因素对厌氧发酵产气效率的影响均达到显著水平,最优工艺条件为发酵温度41℃,总固体浓度8.9%,水稻秸秆炭7.9%,在此工艺条件下,厌氧发酵产气量达到2735 mL±37 mL,与预测产气量2693 mL,两者偏差在2.0%以内。因此,所建模型能较好地用于生物炭与牛粪混合厌氧发酵产气量的预测。     

臭氧组合絮凝工艺处理牛粪沼液的研究

牛粪沼液作为集约化规模化养殖业阶段处理的产物,产量巨大,有限的土地不足以消纳所有沼液从而导致还田利用十分困难。因此急需寻求一种沼液的预处理方法,实现其固液分离,减少固絮物后续处置量,同时上清液经处理后达标排放。臭氧氧化将大分子有机物降解为小分子物质,絮凝处理可以很好地提高沼液内部固体颗粒的沉降性能,以实现后续上清液的深度处理。该研究采用臭氧+絮凝工艺对牛粪沼液进行预处理,结果表明,单独臭氧处理中,当pH值为7.8,臭氧曝气时间为40 min,臭氧投加速率为2.2 g·h-1时,COD去除率可以达到46%;臭氧+絮凝处理中,当pH值为8.3,搅拌时间为2 min,搅拌速率为300 r·min-1,静置时间为15 min,投药量/总固体TS=1.5,最佳沉降比达到14%,极大地提升了沉降性能,总COD去除率最佳达到82%,最终COD降低到4000 mg·L-1左右,同时为后续处理减轻了负荷,对实际处理有较强的借鉴意义。     

牛粪高浓度厌氧消化的试验研究

高浓度物料厌氧消化容易产生酸抑制现象.试验在中温条件下,以牛粪为消化原料,通过研究厌氧消化的启动阶段及消化过程中累计产气量、原料降解率等指标的测定,分析消化浓度对物能转化量的影响.结果表明,选取活性良好的接种物,降低启动时的TS浓度(2％～5％),并增加投料次数和延长投料时间间隔,可以有效地解决酸化问题.在消化浓度为8％,且分三次进料的条件下,累计产气量和投入TS产气量最高,分别为38525 mL和0.20 m3·kg TS-1.探讨了在实际沼气工程中,当消化浓度为8％时,可将水力滞留期(HRT)控制在30 ～35 d;当消化浓度为10％时,可将HRT控制在35 ～40 d.     

蚯蚓堆肥处理有机废弃物的研究——基于红薯秸秆、牛粪和污泥的混合物料

为了探明蚯蚓堆肥处理红薯秸秆、牛粪和污泥混合物料的最佳配比,在实验室条件下进行了模拟培养实验。实验共设不同配比混合物料5个处理,研究了处理前后物料的理化性质变化,从处理后物料速效养分的含量来确定蚯蚓处理混合物料的最佳配比。结果表明:经蚯蚓堆肥处理后,各种配比物料的pH值、有机质和全氮(处理1与处理2除外)含量均下降,EC值、速效氮、全磷、速效磷、全钾及速效钾含量均升高;总体上,10%红薯秸秆+60%牛粪+30%污泥的处理速效氮、速效磷和速效钾含量最高。因此,蚯蚓堆肥处理红薯秸秆、牛粪和污泥混合物的最佳配比是10%红薯秸秆+60%牛粪+30%污泥,此配比的混合物料经蚯蚓处理后可以得到高品质的有机肥。