农村庭院厨余垃圾好氧发酵设备设计与试验

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作者 于淼 周海宾 +9 位作者 丁京涛 沈玉君 程红胜 徐鹏翔 王健 程琼仪 张冬丽 张朋月 马双双 张芸 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第18期220-227,共8页

针对农村庭院厨余垃圾处理设备缺乏、就地就近利用率低等问题,该研究按照分段发酵-精准控制-一体化集成的思路,研制了一种供农村联户或单户家庭庭院使用的厨余垃圾好氧发酵设备,设备设置多级分仓结构,将不同阶段物料分隔发酵和延长物料... 针对农村庭院厨余垃圾处理设备缺乏、就地就近利用率低等问题,该研究按照分段发酵-精准控制-一体化集成的思路,研制了一种供农村联户或单户家庭庭院使用的厨余垃圾好氧发酵设备,设备设置多级分仓结构,将不同阶段物料分隔发酵和延长物料停留时间,并集成了控制单元、渗滤液收集单元和除臭单元。以厨余垃圾为原料、以木屑为辅料,开展了为期20 d的好氧发酵试验,试验结果表明:堆肥高温期(55℃)达到5 d,连续发酵20 d后,粪大肠杆菌检测为不大于3.0个/g,蛔虫卵死亡率为100%,种子发芽指数为73%,均满足好氧发酵无害化和资源化的要求。该设备具有发酵品质高、人机交互性好、无污染气体排放等优点,可为农村地区厨余垃圾就地就近的资源化、无害化处理及肥料利用提供技术参考。 展开更多

关键词 厨余垃圾 设备 好氧发酵 设计与试验

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不同反应器好氧堆肥工艺对猪粪中磺胺甲噁唑降解效果研究

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作者 陈言鑫 王健 +9 位作者 孟海波 丁京涛 周海宾 程红胜 徐鹏翔 张曦 程琼仪 马双双 张朋月 陈云峰 《黑龙江畜牧兽医》 CAS 北大核心 2024年第5期1-7,共7页

为了研究不同反应器好氧堆肥工艺对猪粪堆肥及磺胺甲噁唑(sulfamethoxazole,SMZ)的降解效果,试验参照相应国家标准和已报道文献中的方法对3种不同反应器好氧堆肥工艺(T1处理组为静态堆肥、T2处理组为静态强制通风、T3处理组为强制通风... 为了研究不同反应器好氧堆肥工艺对猪粪堆肥及磺胺甲噁唑(sulfamethoxazole,SMZ)的降解效果,试验参照相应国家标准和已报道文献中的方法对3种不同反应器好氧堆肥工艺(T1处理组为静态堆肥、T2处理组为静态强制通风、T3处理组为强制通风加翻抛)的堆体温度、pH值、碳氮比、含水率、电导率、种子发芽指数、蛔虫卵死亡率、粪大肠菌群数及SMZ含量等指标进行测定,判定堆肥工艺优劣;根据SMZ降解数据建立一级降解动力学模型,分析SMZ与各指标之间的相关性,解析3个处理组SMZ的降解规律。结果表明:堆肥21 d后,T1、T2、T3处理组对于SMZ的降解率分别为80.51%、77.52%、93.83%,T3处理组在SMZ的降解中展现出较大的潜力;T1、T2、T3处理组SMZ在堆肥中的降解半衰期分别为7.49,7.76,4.24 d;SMZ含量与碳氮比、含水率呈极显著正相关(P<0.01),与种子发芽指数呈极显著负相关(P<0.01)。说明强制通风加翻抛反应器堆肥工艺可以更有效地促进堆肥腐熟及SMZ的降解。 展开更多

关键词 堆肥 猪粪 一级降解动力学模型 磺胺甲噁唑 反应器

原文传递

冷风机-风管对南方开放式牛舍的降温效果 被引量：19

3

作者 程琼仪 刘继军 +3 位作者 靳薇 穆钰 陈昭辉 刘善斋 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第8期126-134,共9页

为改善南方夏季开放式肉牛舍环境条件,该文设计湿帘冷风机-纤维风管系统,采用风管定点送风、孔口射流高速出风的模式,将冷风均匀送至肉牛活动区域进行局部降温。该研究以栓系饲养西门塔尔牛为试验对象,对环境、肉牛生理及增质量进行测... 为改善南方夏季开放式肉牛舍环境条件,该文设计湿帘冷风机-纤维风管系统,采用风管定点送风、孔口射流高速出风的模式,将冷风均匀送至肉牛活动区域进行局部降温。该研究以栓系饲养西门塔尔牛为试验对象,对环境、肉牛生理及增质量进行测定。结果表明:测定期间,在肉牛站立(1.3 m高度)和躺卧背部高度(0.7 m高度),与对照舍相比,处理舍的平均温度分别降低2.0和1.8℃,平均相对湿度皆增加10%,平均风速分别增加0.69和0.47 m/s(P<0.01);试验舍内氨气和二氧化碳平均质量浓度比对照舍分别降低0.17和81 mg/m3,热负荷指数(heat load index,HLI)均值降低2.84(P<0.01);试验牛的呼吸频率降低22次/min、直肠温度降低0.35℃、皮温降低1.04℃,差异均极显著(P<0.01)。在整个试验期间,处理舍肉牛未出现患病情况,日增质量为0.92 kg/d;对照舍肉牛患病率高达47%,日增质量为0.54 kg/d,差异极显著(P<0.01)。该研究表明在开放式牛舍中进行湿帘冷风机-纤维风管局部降温,有助于缓解肉牛热应激,应用于南方夏季高温高湿天气下技术和经济可行。 展开更多

关键词 降温 湿度控制 射流 湿帘冷风机-纤维风管 开放式牛舍

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肉牛场生命周期估计及环境影响评价 被引量：8

4

作者 程琼仪 张言 +1 位作者 陈昭辉 刘继军 《家畜生态学报》 北大核心 2015年第1期63-69,共7页

试验采用生命周期估计(life cycle assessment,LCA)方法对江西高安某存栏1 800头的肉牛育肥场在整个育肥期间(7个月)的污染物排放量,以及污染物在全球变暖、环境酸化、富营养化、光化学臭氧合成方面对环境的影响进行了评估。系统边界包... 试验采用生命周期估计(life cycle assessment,LCA)方法对江西高安某存栏1 800头的肉牛育肥场在整个育肥期间(7个月)的污染物排放量,以及污染物在全球变暖、环境酸化、富营养化、光化学臭氧合成方面对环境的影响进行了评估。系统边界包括化肥生产、农作物种植、饲料运输、肉牛生产和粪便处理。结果表明:温室气体排放量为(以CO2当量计)为11 908t,环境酸化气体排放量(以SO2当量计)为84.6t,富营养化气体排放量为(以PO43-当量计)为14.4t,光化学臭氧合成问题气体排放量为(以C2H4当量计)为1.68t。其中饲料运输主要影响全球变暖(占总排放量的49.8%)和光化学臭氧合成问题(占总排放量的54.1%),而粪便处理主要影响环境酸化(占总排放量的70.1%)和富营养化(占总排放量的76.4%),肉牛生产对环境的影响主要是全球变暖(占总排放量的18.1%)和光化学臭氧合成问题(占总排放量的30.9%)。因此,可考虑通过降低运输距离,改善饲料配方、粪便处理方式等降低污染物排放量。 展开更多

关键词 生命周期评估 肉牛育肥 全球变暖 环境酸化 富营养化 光化学臭氧合成

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利用整体分析法研究华北地区奶牛产业温室气体排放 被引量：3

5

作者 陈昭辉 马宗虎 +1 位作者 程琼仪 刘继军 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第22期225-235,共11页

为了研究奶牛产业生产效率对温室气体排放的影响,对单位牛奶产量所产生的温室气体(甲烷、氧化亚氮和二氧化碳)进行科学的评估是非常重要的。在该研究中,利用整体分析方法评估了2012年华北地区奶牛产业的总温室气体排放以及单位牛奶的温... 为了研究奶牛产业生产效率对温室气体排放的影响,对单位牛奶产量所产生的温室气体(甲烷、氧化亚氮和二氧化碳)进行科学的评估是非常重要的。在该研究中,利用整体分析方法评估了2012年华北地区奶牛产业的总温室气体排放以及单位牛奶的温室气体排放。估算的排放源包括奶牛胃肠道发酵以及粪便管理系统产生的温室气体(greenhouse gas,GHG)排放、奶牛饲养过程中耗能所带来的GHG排放、饲养奶牛所需作物种植管理过程中以及所需农业机械设备制造所产生的GHG排放、化学肥料生产和施用所来的GHG排放。估算方法采用政府间气候变化专门委员会(IPCC,Intergovernmental Panel on Climate Change)评估报告中的方法学以及相关文献的研究成果。研究结果表明:在华北地区奶牛产业系统中总温室气体排放量为22437.85×103t。甲烷(CH4)是主要的排放源,为8516.53×103 t,其中奶牛胃肠道排放占84%,粪便管理系统占16%;氧化亚氮(N2O)排放为6240.27×103 t,二氧化碳(CO2)排放为7681.05×103 t。基于排放强度,得出单位牛奶的平均温室气体排放量为1.3 kg/kg。 展开更多

关键词 温室气体 肥料 排放控制 排放强度 奶牛生产系统

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进风位置对纵向通风叠层鸡舍气流和温度影响CFD模拟 被引量：17

6

作者 程琼仪 穆钰 李保明 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第15期192-199,共8页

为提高鸡舍夏季通风效率,改善舍内环境条件,该文通过计算流体力学(computational fluid dynamics,CFD)模拟分别探究了进风口内侧加设导流板及不加设导流板时,进风位置对叠层笼养鸡舍舍内及笼内气流、温度及分布的影响。鸡舍模型通过现... 为提高鸡舍夏季通风效率,改善舍内环境条件,该文通过计算流体力学(computational fluid dynamics,CFD)模拟分别探究了进风口内侧加设导流板及不加设导流板时,进风位置对叠层笼养鸡舍舍内及笼内气流、温度及分布的影响。鸡舍模型通过现场试验进行验证。结果表明:在进风口内侧不加设导流板时,近进风口区域(距首个笼17.5 m之内鸡笼区域)笼内平均风速随着进风位置与鸡笼间距离增加而增大,最大增幅为0.54 m/s。而当进风口内侧加设导流板时,不同进风位置时对笼内平均风速相对差异小于10%。同时,随着进风位置与鸡笼间距离增加,近进风口处笼内气流分布均匀性增加,笼内温度呈降低趋势且其分布趋于均匀。但进风位置对笼内环境影响范围有限,文中研究显示,进风位置对气流速度的影响范围为距首个笼27 m之内笼内区域,对气流分布均匀性的影响范围为距首个笼45 m之内笼内区域,对温度分布的影响范围为距首个笼18 m之内笼内区域。研究表明,在叠层鸡舍夏季通风系统进风位置设计中,应尽量设计在山墙,及保证进风口与鸡笼区域无重合,使得进风气流充分发展后进入鸡笼,有助于减少笼内通风弱区及涡流区域。 展开更多

关键词 气流场 温度 计算流体力学 鸡舍 进风位置

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牛粪和玉米秸秆混合好氧堆肥过程分层规律 被引量：7

7

作者 衣淑娟 邵浩宸 +8 位作者 沈玉君 丁京涛 周海宾 张卜元 王健 张曦 徐鹏翔 程红胜 程琼仪 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第3期180-189,共10页

好氧堆肥过程常存在分层现象,对于发酵产物的均一性和整体质量存在影响。为探究好氧堆肥物料病原菌灭活的分层情况,该研究以不翻抛(T1)为对照组,设置3组好氧堆肥试验(T2高温期翻抛、T3降温期翻抛、T4高温期和降温期翻抛),对牛粪好氧堆... 好氧堆肥过程常存在分层现象,对于发酵产物的均一性和整体质量存在影响。为探究好氧堆肥物料病原菌灭活的分层情况,该研究以不翻抛(T1)为对照组,设置3组好氧堆肥试验(T2高温期翻抛、T3降温期翻抛、T4高温期和降温期翻抛),对牛粪好氧堆肥过程中常规理化性质和病原菌去除效率等进行分析,并利用克里格法(KRIGING)对堆体不同位置的温度和含水率进行插值分析。结果表明,4个处理发酵温度均达到了《畜禽粪便堆肥技术规范》要求,高温期最长的处理为T3和T4,达到7 d,T4处理的病原菌去除率最高,达到97.15%;从分层规律来看,堆体含水率从高到低为上层、中层、下层;好氧堆肥物料病原菌去除效率顺序从高到低为中层、下层、上层,4个处理病原菌去除率均不低于95.56%。综合考虑,高温期和降温期翻抛(T4处理)更有利于牛粪和秸秆混合堆肥物料整体实现无害化。该研究可为牛粪好氧堆肥过程中病原菌杀灭和翻抛参数的优化提供技术指导。 展开更多

关键词 奶牛 粪便 病原菌 好氧堆肥 分层

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利用呼吸频率比较不同温热指数在牛舍的应用 被引量：2

8

作者 李璟辉 程琼仪 陈昭晖 《家畜生态学报》 北大核心 2014年第7期32-36,共5页

肉牛耐寒怕热,准确评估夏季肉牛舍的环境条件十分重要。为此,在过去的研究中,人们提出了一系列温热指数。为找出在肉牛舍中较为准确的温热指数,论文比较了温湿指数(Temperature-Humidity Index,THI)、黑球湿度指数(Black Globe-Humidity... 肉牛耐寒怕热,准确评估夏季肉牛舍的环境条件十分重要。为此,在过去的研究中,人们提出了一系列温热指数。为找出在肉牛舍中较为准确的温热指数,论文比较了温湿指数(Temperature-Humidity Index,THI)、黑球湿度指数(Black Globe-Humidity Index,BGHI)、温湿风指数(Temperature-Humidity-Velocity Index,THVI)和热负荷指数(Heat Load Index,HLI)与肉牛呼吸频率的相关程度。结果表明,4个指数与呼吸频率都存在极显著的正相关(P<0.0001);HLI与呼吸频率的相关系数为0.76075,BGHI为0.69746,THVI为0.7374,THI为0.60381。HLI与呼吸频率的相关性最大,用HLI作为夏季肉牛舍的温热指数最准确。 展开更多

关键词 夏季 肉牛舍 呼吸频率 温热指数

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湿帘内侧导流板对鸡舍气流及温度影响的CFD模拟 被引量：3

9

作者 程琼仪 李保明 《中国家禽》 北大核心 2020年第12期69-74,共6页

湿帘内侧的保温盖板在夏季可起到导流板作用,缓解湿帘开启后温度骤降对蛋鸡生产的影响,但进风气流经过导流板后,速度和方向发生变化,影响舍内气流和温度分布。为探究导流板对舍内环境影响趋势,通过计算流体力学(Computational fluid dyn... 湿帘内侧的保温盖板在夏季可起到导流板作用,缓解湿帘开启后温度骤降对蛋鸡生产的影响,但进风气流经过导流板后,速度和方向发生变化,影响舍内气流和温度分布。为探究导流板对舍内环境影响趋势,通过计算流体力学(Computational fluid dynamics,CFD)分别探究了不同湿帘进风口布置的导流板对舍内及笼内气流和温度及分布影响,鸡舍环境模拟模型通过现场试验验证。结果表明:导流板可增加进风口附近区域的气流速度,降低笼内温度,且变化幅度随着进风位置与头架鸡笼间距离的增加而降低,研究中靠近进风口区域(自头架笼起27 m内鸡笼区域)平均气流速度可增幅0.54 m/s,可增大温度降幅0.2℃;距头架鸡笼27 m以外的笼内区域影响不显著。说明导流板可改善夏季纵向通风鸡舍内部分区域气流速度偏低问题,提高通风效率。 展开更多

关键词 鸡舍 导流板 气流 温度 CFD

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采用EEM-FRI方法研究黑曲霉对牛粪堆肥腐熟及纤维素降解影响 被引量：19

10

作者 周海宾 刘娟 +7 位作者 丁京涛 孟海波 张曦 程红胜 王健 程琼仪 沈玉君 罗文海 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第1期276-286,共11页

为了优化堆肥工艺,提高堆肥产品质量,研究黑曲霉对牛粪堆肥腐熟度和纤维素降解的影响。该研究以牛粪为原料,小麦秸秆为辅料,以不添加黑曲霉为对照,分别添加1%、2%和3%的黑曲霉进行好氧堆肥,研究了黑曲霉不同添加量对腐熟度指标、养分含... 为了优化堆肥工艺,提高堆肥产品质量,研究黑曲霉对牛粪堆肥腐熟度和纤维素降解的影响。该研究以牛粪为原料,小麦秸秆为辅料,以不添加黑曲霉为对照,分别添加1%、2%和3%的黑曲霉进行好氧堆肥,研究了黑曲霉不同添加量对腐熟度指标、养分含量、腐殖质组成以及纤维素组分的影响,并采用激发发射荧光光谱结合荧光区域积分(Excitation Emission Matrix fluorescence spectra-Fluorescence Regional Integration, EEM-FRI)对堆肥腐熟度进行评估。结果表明,与对照组相比,黑曲霉接种量为2%可快速提高发酵温度,高温期提前1d出现,胡敏酸含量较初期增加49.94 g/kg,富里酸较初期减少37.51 g/kg,并提高了腐殖化水平。黑曲霉接种量为3%时种子发芽指数提高了2.38%,总磷含量增加了22.3%,纤维素和半纤维素降解率分别是对照组的1.36、1.42倍,更有利于堆肥的腐熟。通过EEM-FRI法发现添加黑曲霉可促进有机物降解,并促进了腐殖质物质的形成,加快了堆肥腐熟。相关性分析表明,添加黑曲霉后,发酵物料总磷含量与纤维素、胡敏酸以及富里酸类物质之间的相关性显著,说明黑曲霉促进了纤维素的降解以及腐殖质类物质的形成。综合考虑堆肥腐熟度和纤维素降解水平,建议牛粪堆肥中黑曲霉添加量为2%~3%。该研究可为利用黑曲霉促进牛粪堆肥腐熟,提高有机肥品质提供支持。 展开更多

关键词 牛粪 堆肥 腐熟度 黑曲霉 纤维素降解 EEM-FRI

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环境自动控制系统在冬季南方肉牛舍上的研究与应用 被引量：2

11

作者 张言 程琼仪 +3 位作者 陈昭辉 靳薇 刘继军 杨食堂 《黑龙江畜牧兽医》 CAS 北大核心 2015年第7期6-10,共5页

为了在冬季给育肥牛提供舒适环境,试验在牛舍应用一套环境自动控制系统,对其温热环境和空气质量进行了测定和评价。结果表明:在环境自动控制系统运行阶段,试验舍与对照舍相比,日平均空气温度降低0.4℃(P<0.01),湿度降低2%(P<0.01)... 为了在冬季给育肥牛提供舒适环境,试验在牛舍应用一套环境自动控制系统,对其温热环境和空气质量进行了测定和评价。结果表明:在环境自动控制系统运行阶段,试验舍与对照舍相比,日平均空气温度降低0.4℃(P<0.01),湿度降低2%(P<0.01),日平均照度增加1 124 lx(P<0.01),日平均CO2和NH3浓度分别降低298 mg/m3(P<0.01)和0.64 mg/m3(P<0.05)。说明自动控制系统在未降低畜舍保温性能的前提下,能有效降低舍内湿度和污染物浓度,具有技术可行性。 展开更多

关键词 肉牛舍 自动控制 冬季 保温 通风

原文传递

冷风机-纤维风管系统不同送风方式降温效果比较 被引量：1

12

作者 刘玫 陈昭辉 +5 位作者 程琼仪 刘媛媛 张利斌 刘继军 靳薇 杨食堂 《家畜生态学报》 北大核心 2016年第4期39-46,共8页

为缓解南方肉牛夏季生产中的热应激,在牛舍应用冷风机-纤维风管系统,结合两种不同的送风方式(上置置换通风和射流送风)来改善牛舍环境,并比较效果。以栓系饲养西门塔尔杂交牛为试验对象,对牛舍环境、肉牛生理指标进行测量分析。结果表明... 为缓解南方肉牛夏季生产中的热应激,在牛舍应用冷风机-纤维风管系统,结合两种不同的送风方式(上置置换通风和射流送风)来改善牛舍环境,并比较效果。以栓系饲养西门塔尔杂交牛为试验对象,对牛舍环境、肉牛生理指标进行测量分析。结果表明:测定期间,与舍外相比,上置置换通风舍和射流降温舍温度降幅分别为2.8℃和2.4℃,相对湿度分别升高13.9%和11.9%,两舍之间温湿度均无显著差异(P>0.05);射流送风舍0.7m及1.4m风速较上置置换通风舍分别高0.19和0.26m/s(P<0.01);射流送风舍试验牛体感温度比上置置换通风舍低0.9℃(P<0.01);氨气浓度低1.67mg/m^3(P<0.01);试验期间,头部射流舍试验牛的平均呼吸频率比上置置换通风舍低11次/分(P<0.01),皮温低0.5℃(P<0.01)。研究表明,在高温高湿的气候条件下,冷风机-风管结合射流送风降温可更好地改善牛舍环境,缓解肉牛的热应激。 展开更多

关键词 冷风机-风管 降温 上置置换通风 射流送风 肉牛舍

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中国东北地区畜禽粪污处理技术与资源化利用模式分析 被引量：9

13

作者 徐鹏翔 沈玉君 +6 位作者 丁京涛 周海宾 宋立秋 程红胜 王健 程琼仪 张朋月 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第22期199-206,共8页

为摸清东北地区畜禽粪污处理技术与资源化利用模式应用现状,该研究采用问卷调研与现场评估相结合的方式,对黑龙江、吉林和辽宁3省272个规模化养殖场进行了调研,分析了养殖畜种与存栏量、粪污产生量、粪污处理技术、粪污处理设施设备以... 为摸清东北地区畜禽粪污处理技术与资源化利用模式应用现状,该研究采用问卷调研与现场评估相结合的方式,对黑龙江、吉林和辽宁3省272个规模化养殖场进行了调研,分析了养殖畜种与存栏量、粪污产生量、粪污处理技术、粪污处理设施设备以及粪肥还田参数等数据,总结了东北地区畜禽粪污处理技术应用现状和资源化利用模式特点。结果表明:东北地区主要粪污收集工艺为干清粪,占比达94.35%。固体粪便以堆沤肥工艺为主,占所调研养殖场的86.93%,各畜种粪便存储设施面积符合畜禽规模化养殖场粪污资源化利用设施建设规范要求。液体粪污主要处理方式为粪水贮存,占所调研养殖场的68.18%;奶牛养殖场粪水贮存设施小于建设规范要求。东北地区粪肥还田主要种植作物为玉米,占所有种植作物的78.13%,现有配套土地面积普遍低于畜禽粪污土地承载力测算需求面积。固体粪肥主要施肥方式为人工施肥,占比达88.00%;液体粪肥主要施肥方式为漫灌和喷灌,占比分别为54.17%和37.50%。整体来看,东北地区粪污处理与资源化利用主要技术模式为“干清粪+粪便堆沤+粪水贮存”。研究结果可为东北地区粪污处理和资源化利用模式推广和政策制定提供参考。 展开更多

关键词 畜禽粪污 处理技术 资源化利用 模式分析

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我国不同区域农业废弃物厌氧消化及资源化技术模式构建及其评价研究 被引量：8

14

作者 王健 隋斌 +6 位作者 程红胜 沈玉君 丁京涛 周海宾 孟海波 张曦 程琼仪 《中国沼气》 2021年第4期3-11,共9页

以厌氧消化为核心的沼气和生物天然气技术,是实现畜禽粪污、农作物秸秆、尾菜等农业废弃物资源化利用的重要途径。提出适用于我国不同区域的厌氧消化及资源化技术模式,对于我国沼气和生物天然气产业的发展具有十分重要的指导意义。该研... 以厌氧消化为核心的沼气和生物天然气技术,是实现畜禽粪污、农作物秸秆、尾菜等农业废弃物资源化利用的重要途径。提出适用于我国不同区域的厌氧消化及资源化技术模式,对于我国沼气和生物天然气产业的发展具有十分重要的指导意义。该研究综合文献和实地调研的情况,对我国四类典型区域开展了农业废弃物厌氧消化及资源化技术模式适应性分析,构建了4套农业废弃物厌氧消化及资源化技术优化模式,并采用层次分析法和模糊评价法相结合的方法建立了农业废弃物厌氧消化及资源化技术模式评价指标体系和评价方法,对所构建的4套技术模式和实际运行的沼气工程所采用的技术模式进行评价分析。结果表明,以湿法两相耦合、干法序批式、湿法单相、干法连续式厌氧消化技术为核心的厌氧消化及资源化技术模式,分别适宜于在南方丘陵区、南方平原水网区、黄淮海和西北区、高寒区应用。该研究可为我国农业废弃物厌氧消化及资源化技术模式构建和优化提供指导。 展开更多

关键词 厌氧消化 农业废弃物 资源化利用 模式构建 模式评价

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基于EDEM的餐厨垃圾组成颗粒间接触参数标定 被引量：2

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作者 于淼 周海宾 +7 位作者 丁京涛 程红胜 沈玉君 范盛远 张曦 王健 徐鹏翔 程琼仪 《中国农业科技导报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第12期111-120,共10页

餐厨垃圾原料复杂,导致其好氧堆肥原料混合过程仿真研究中存在参数不易获取的问题。该研究通过物理堆积试验与EDEM仿真试验结合的方法对餐厨垃圾接触参数进行了标定,通过Plackett-Burman(P-B)试验对9个待标定参数进行显著性筛选。结果表... 餐厨垃圾原料复杂,导致其好氧堆肥原料混合过程仿真研究中存在参数不易获取的问题。该研究通过物理堆积试验与EDEM仿真试验结合的方法对餐厨垃圾接触参数进行了标定,通过Plackett-Burman(P-B)试验对9个待标定参数进行显著性筛选。结果表明,颗粒滚动摩擦系数、Johnso-Kendall-Roberts(JKR)表面能、颗粒与几何体间静摩擦系数对餐厨垃圾堆积角的影响显著;采用爬坡试验和Box-Behnken(B-B)试验,获得显著影响参数的最优值区间与最优值组合:餐厨垃圾-餐厨垃圾滚动摩擦系数为0.11、JKR表面能为0.13 J·m^(-2)、餐厨垃圾-不锈钢静摩擦系数为0.73。仿真试验验证结果平均相对误差为4.3%,说明标定餐厨垃圾接触参数具有可靠性。研究结果可为餐厨垃圾处理和资源化利用设备的仿真研究提供参考。 展开更多

关键词 餐厨垃圾 离散元模拟 JKR模型 接触参数标定 堆积角

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改性生物炭特性表征及对冶炼厂周边农田土壤铜镉形态的影响 被引量：27

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作者 王鑫宇 孟海波 +6 位作者 沈玉君 王佳锐 张曦 丁京涛 周海宾 李春燕 程琼仪 《环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第9期4441-4451,共11页

生物炭及其改性材料由于具有较发达的比表面积和孔隙结构、丰富的表面官能团及较强的吸附能力等特性,被作为良好的环境修复材料而成为农田土壤重金属污染修复领域的研究热点.选取稻壳生物炭,采用K3PO4、KMnO4和NaOH进行改性处理,利用扫... 生物炭及其改性材料由于具有较发达的比表面积和孔隙结构、丰富的表面官能团及较强的吸附能力等特性,被作为良好的环境修复材料而成为农田土壤重金属污染修复领域的研究热点.选取稻壳生物炭,采用K3PO4、KMnO4和NaOH进行改性处理,利用扫描电镜(SEM)和红外光谱(FT-IR)等对生物炭表面微观形态与结构进行表征分析,并开展了90 d土壤培养试验,比较分析3种改性生物炭对冶炼厂周边农田复合重金属污染土壤中Cd和Cu的有效性和形态的影响.结果表明,改性后生物炭表面粗糙,比表面积和孔容均有不同程度的增大,其中,NaOH改性生物炭变化最为明显,分别由改性前的4.96 m^(2)·g^(-1)和0.02 cm^(3)·g^(-1)增至60.79 m^(2)·g^(-1)和0.12 cm^(3)·g^(-1),孔径变化则与之相反;改性生物炭的官能团吸收特征峰值均发生改变,其中K3PO4改性生物炭的变化最为明显.添加不同改性生物炭均能显著提高土壤pH值(P<0.05),K3PO4改性生物炭对土壤pH的增幅最大,为20.5%;K3PO4改性生物炭对土壤中Cu和Cd的有效态含量的影响也最为明显,分别降低了75.44%和67.70%;土壤中Cu和Cd的水溶态、可交换态和碳酸盐结合态比例均降低,其中K3PO4改性生物炭对Cu和Cd的钝化效果最好,添加量为2%时,钝化效率分别为61.06%和4.12%,Cu的钝化效率远高于Cd.综上所述,K3PO4改性生物炭对复合污染土壤中Cu和Cd具有较强的钝化效果. 展开更多

关键词 改性生物炭 特性表征 农田土壤重金属 有效性 形态分配

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初始含水率对人粪污好氧堆肥腐熟及微生物群落结构变化的影响 被引量：8

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作者 周亚文 张宇航 +7 位作者 沈玉君 丁京涛 范盛远 贾懿曼 王惠惠 程琼仪 李丹阳 张爱琴 《环境工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第12期4108-4120,共13页

为探究人粪污好氧堆肥最佳工艺参数,探究初始含水率对人粪污好氧堆肥腐熟及微生物群落结构变化的影响。以人粪污为原料,玉米秸秆为调理剂,设置初始含水率55%(MC55)、60%(MC60)和65%(MC65) 3个处理组,在60 L的密闭发酵罐中堆肥30 d。结... 为探究人粪污好氧堆肥最佳工艺参数,探究初始含水率对人粪污好氧堆肥腐熟及微生物群落结构变化的影响。以人粪污为原料,玉米秸秆为调理剂,设置初始含水率55%(MC55)、60%(MC60)和65%(MC65) 3个处理组,在60 L的密闭发酵罐中堆肥30 d。结果表明,在不同初始含水率条件下,堆肥产品均可达到腐熟标准,堆肥产物没有作物毒性(GI>80%)。MC60和MC65处理堆肥产物均已达到无害化卫生标准,MC55处理堆肥产物未达到无害化卫生标准,其粪大肠菌群数依然高于10^(2)MPN·g^(-1)。3组处理中,细菌丰度均高于真菌,MC65有助于提高堆肥过程中细菌丰富度与多样性,但MC60可提高真菌多样性。3组处理间主要细菌门和真菌门组成一致,MC65处理增加了腐熟期拟杆菌门和担子菌门的相对丰度。升温期和高温期3个处理优势细菌属具有明显差异;腐熟期MC60和MC65处理细菌属组成具有相似性,MC55和MC65处理真菌属随时间的变化具有相似性。MC65处理增加了高温期Bacillus和Meyerozyma的相对丰度,增加了腐熟期uncultured_bictureium和Coprinopsis的相对丰度。MC对真菌演替的影响大于细菌,随着堆肥的进行,MC对微生物群落结构的影响逐渐减小。MC65处理高温期持续时间最长,堆肥产物粪大肠菌群数最低,增加了腐熟期木质素降解菌的相对丰度,是人粪污好氧堆肥最佳初始含水率。本研究结果可为优化人粪污好氧堆肥工艺参数提供参考。 展开更多

关键词 含水率 人粪污 好氧堆肥 微生物群落结构

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不同通风工艺对猪粪好氧堆肥腐熟效果的影响 被引量：1

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作者 赵世淏 程琼仪 孟海波 《环境工程》 CAS CSCD 北大核心 2023年第S02期1242-1246,共5页

为了研究不同通风工艺对堆肥腐熟效果的影响,试验设置3个处理,对应通风速率分别为3,4.5,9 L/min,通停比分别为持续通风、2∶1和1∶2(以30 min为1个通风周期),分别对不同处理情况下的堆肥温度、含水率、pH、EC、GI、C/N、VS含量、铵态氮... 为了研究不同通风工艺对堆肥腐熟效果的影响,试验设置3个处理,对应通风速率分别为3,4.5,9 L/min,通停比分别为持续通风、2∶1和1∶2(以30 min为1个通风周期),分别对不同处理情况下的堆肥温度、含水率、pH、EC、GI、C/N、VS含量、铵态氮等指标进行测定。结果表明:当通风速率为3 L/min且持续通风时有利于堆肥高温期温度的保持,其GI值最高,达到117.06%,VS含量降低量最高,达到22.31%,综合堆肥效果最好;而当通风速率为4.5 L/min且通停比为2∶1时,含水率为49.54%,不满足堆肥标准;当通风速率为9 L/min且通停比为1∶2时,pH为9.16、GI为76.12%,不满足堆肥标准。说明当猪粪玉米秸秆作为原料进行好氧堆肥,初始C/N比为25左右,含水率为60%左右时,选用通风速率为3 L/min且持续通风更有利于堆肥腐熟。 展开更多

关键词 通风工艺 猪粪 好氧堆肥 腐熟 无害化

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