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农村庭院厨余垃圾好氧发酵设备设计与试验 被引量：1
1
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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基于TRNSYS对寒冷地区被动式农村户厕仿真分析
2
作者 王振远 王妍玮 +2 位作者 吴永志 王惠惠 范盛远 《现代农业研究》 2025年第4期69-75,共7页
为解决寒冷地区农村户厕厕屋内温度低、能耗高等问题,本文基于TRNSYS模拟仿真,对传统户厕、集热墙式户厕、集热墙与受益窗式户厕进行供暖季逐时温度与累计采暖负荷模拟,筛选出集热墙与受益窗式厕屋。进而对集热墙与受益窗式厕屋供暖季... 为解决寒冷地区农村户厕厕屋内温度低、能耗高等问题,本文基于TRNSYS模拟仿真,对传统户厕、集热墙式户厕、集热墙与受益窗式户厕进行供暖季逐时温度与累计采暖负荷模拟,筛选出集热墙与受益窗式厕屋。进而对集热墙与受益窗式厕屋供暖季进行多方位辐射量分析,南墙接收辐射量均值最高,屋顶所接收辐射量均值88.04 W/m^(2)仅低于南墙。因此将南墙设为集热墙,受益窗安装在屋顶可有效接收太阳辐射。针对受益窗类型与外墙保温层厚度进行单因素试验,结果表明:受益窗类型为双层填充氩气玻璃窗与外墙保温层厚度为200 mm时厕屋内的平均温度最高,较传统厕屋提高7.32℃,节能率提高51.9%,有效改善了厕屋内低温度与高能耗等问题。该研究为我国寒冷地区农村户厕的应用提供理论参考。 展开更多
关键词 农村户厕 TRNSYS仿真 厕屋内逐时温度 累计采暖负荷
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农村厕所粪污无害化处理技术研究进展 被引量：19
3
作者 张宇航 沈玉君 +6 位作者 王惠惠 丁京涛 贾懿曼 范盛远 周海宾 程红胜 文宏达 《农业资源与环境学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第2期230-238,共9页
农村厕所粪污无害化处理对于预防粪口传播疾病和控制粪污环境污染,推动我国农村“厕所革命”,实现乡村振兴战略目标具有重要意义。本文对国内外的厕所粪污处理技术进行了梳理总结,分析了现有处理技术的优缺点和限制因素。结合当前我国... 农村厕所粪污无害化处理对于预防粪口传播疾病和控制粪污环境污染,推动我国农村“厕所革命”,实现乡村振兴战略目标具有重要意义。本文对国内外的厕所粪污处理技术进行了梳理总结,分析了现有处理技术的优缺点和限制因素。结合当前我国厕所粪污处理现状及需求,提出应重视粪尿源头分离、加强节水型厕所研发,为粪污快速减量化和资源化提供先决条件。同时结合厕所粪污特性的梳理,提出应加强粪污农用验证和环境风险评价等研究,旨在为农村改厕技术产品选择以及粪污处理利用提供参考和借鉴。 展开更多
关键词 农村卫生厕所 厕所粪污 无害化处理技术
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基于能值分析的农业园区循环经济发展评价研究 被引量：11
4
作者 田宜水 姚一晨 +3 位作者 宋成军 刘天池 董强 员学锋 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第4期241-247,共7页
为促进农业循环园区降低资源消耗和减少污染,实现农业现代化的新要求,该文构建了农业园区循环经济系统能值评价指标体系,以西北某农业科技园区为例进行评价。结果表明:该园区经济发展程度整体较好,但二三产业发展较为薄弱;园区能值投资... 为促进农业循环园区降低资源消耗和减少污染,实现农业现代化的新要求,该文构建了农业园区循环经济系统能值评价指标体系,以西北某农业科技园区为例进行评价。结果表明:该园区经济发展程度整体较好,但二三产业发展较为薄弱;园区能值投资率为8.06,能值产出率为1.12,能值再利用率为29.27%,整体资源再利用程度偏低;园区环境负荷率为8.11,废弃物能值比为11.57%,废弃物利用率为69.61%,废弃物资源化利用程度有限;可持续发展指数为1.61,改进的可持续发展指数为3.42,生态效率指数为0.88,产业结构较为单一且不均衡。建议园区改善资源利用,优化产业结构,增加系统强度和生产效率。该研究对国内其他农业园区循环经济的发展评价也有借鉴意义。 展开更多
关键词 可持续发展 废弃物 能值分析 循环经济 农业循环园区
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不同贮存方式对农村旱厕粪污肥料化利用特性和主要致臭气体排放的影响
5
作者 金志帅 沈玉君 +6 位作者 丁京涛 王惠惠 贾懿曼 周亚文 李丹阳 吴佳璇 郭占斌 《农业环境科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期1180-1189,共10页
为了探究不同贮存方式对农村旱厕粪污肥料化利用特性和主要致臭气体排放的影响,本文针对此类旱厕进行试验,通过研究在自然(敞口)贮存和密闭贮存方式下旱厕粪污理化性质和臭气排放变化,探明改厕对旱厕粪污的农用潜力以及对主要致臭气体... 为了探究不同贮存方式对农村旱厕粪污肥料化利用特性和主要致臭气体排放的影响,本文针对此类旱厕进行试验,通过研究在自然(敞口)贮存和密闭贮存方式下旱厕粪污理化性质和臭气排放变化,探明改厕对旱厕粪污的农用潜力以及对主要致臭气体排放的影响。结果表明:与自然贮存相比,密闭贮存具有更好的减少氮素损失的效果,总氮损失降低20.24%,氨态氮含量提高22.34%;总碳含量损失降低4.61%;电导率下降0.02;pH值上升0.9。试验周期内,两种贮存方式下粪大肠菌群数从43 MPN·g^(-1)降至3 MPN·g^(-1)以下,种子发芽指数均为0,说明尽管旱厕粪污贮存半年可以达到卫生学的无害化,但作为肥料直接利用仍对作物有毒性作用,建议添加覆盖料或填料提高粪污的腐熟度,从而达到农业利用的要求。半年试验周期内,密闭贮存处理中氨气浓度显著高于自然贮存,最高为279.29 mg·m^(-3),平均为129.75 mg·m^(-3),硫化氢浓度平均为10.68 mg·m^(-3),略高于自然贮存,说明改厕后密闭式的贮粪池内臭气排放主要以氨气为主,缓慢且持续,并且与温度有显著的正相关性,因此卫生旱厕设置排气管是必要的,需要科学设置排气管的高度和内径,将臭气高效排出,避免影响如厕环境。 展开更多
关键词 旱厕 旱厕粪污 气味控制 农学特性 臭气排放
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模块化滚筒好氧发酵反应器设计与试验 被引量：1
6
作者 郝旭 程红胜 +5 位作者 沈玉君 丁京涛 周海宾 侯善策 郭占斌 陈言鑫 《农机化研究》 北大核心 2025年第3期95-102,共8页
针对现有滚筒式好氧发酵反应器存在腔体容积固定不可调、运行能耗高、尾气余热回用难等问题,基于模块化设计理念,研发了一种模块化滚筒好氧发酵反应器,主要由滚筒、曝气系统、余热回用装置、驱动系统和密封连接件等模块单元组成。对模... 针对现有滚筒式好氧发酵反应器存在腔体容积固定不可调、运行能耗高、尾气余热回用难等问题,基于模块化设计理念,研发了一种模块化滚筒好氧发酵反应器,主要由滚筒、曝气系统、余热回用装置、驱动系统和密封连接件等模块单元组成。对模块化滚筒好氧发酵反应器进行堆肥性能试验,结果表明:高温期持续9 d,发酵持续15 d后种子发芽指数达90%以上,各项指标均满足堆肥腐熟和无害化要求。该设计提高了滚筒好氧发酵反应器加工组装效率,扩大了滚筒好氧发酵反应器适用范围,具有规模可调、分段驱动、分级发酵、精准曝气等优点,可为滚筒好氧发酵反应器堆肥技术发展和应用提供支撑。 展开更多
关键词 模块化 好氧堆肥 滚筒好氧发酵反应器 模块化设计 堆肥性能试验
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农村户用厕污堆肥反应器设计与试验 被引量：6
7
作者 侯善策 沈玉君 +4 位作者 王惠惠 周海宾 程红胜 张宏图 范盛远 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第14期237-242,共6页
针对农村户用厕所环境条件差、厕污处理困难等问题,该研究研制了一种具有负压抽吸进料-螺旋盘管曝气-膜辅助加热功能的110 L农村户用厕污堆肥反应器。根据工程热力学和生物学原理,设计了厕污负压抽吸进料机构、螺旋盘管曝气系统和膜辅... 针对农村户用厕所环境条件差、厕污处理困难等问题,该研究研制了一种具有负压抽吸进料-螺旋盘管曝气-膜辅助加热功能的110 L农村户用厕污堆肥反应器。根据工程热力学和生物学原理,设计了厕污负压抽吸进料机构、螺旋盘管曝气系统和膜辅助加热机构等关键部件,集成反应器控制单元,并开展反应器性能试验。试验结果表明:堆肥高温期(50℃)维持5d,连续发酵15d后,蛔虫卵死亡率达到100%,大肠菌值检测为46个/g(≤100个/g),种子发芽指数为88.4%,满足《粪便无害化卫生标准》要求。该研究可为农村户用厕污无害化处理及肥料化利用提供装备支撑。 展开更多
关键词 堆肥 粪 试验 厕污 无害化 反应器
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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：9
8
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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液体粪污一体化贮存发酵装置设计与试验
9
作者 曹体智 王妍玮 徐鹏翔 《中国农机化学报》 北大核心 2025年第11期289-296,共8页
目前,我国中小规模养殖场存在液体粪污发酵设施建设周期长、占地大、沉淀池底部粪污沉积等问题,基于液体粪污回流搅拌技术,研发一款液体粪污一体化贮存发酵装置。该装置主要由贮存罐及回流搅拌系统组成,通过理论分析对关键部件进行设计... 目前,我国中小规模养殖场存在液体粪污发酵设施建设周期长、占地大、沉淀池底部粪污沉积等问题,基于液体粪污回流搅拌技术,研发一款液体粪污一体化贮存发酵装置。该装置主要由贮存罐及回流搅拌系统组成,通过理论分析对关键部件进行设计。该装置具有操作简单、建设周期短、占地小等优点。采用所研发装置进行验证工艺试验,设有自然贮存、3天/次搅拌、6天/次搅拌和9天/次搅拌4个处理组,对液体粪污贮存过程中pH、EC、氨气与氮养分(氨气、总氮、铵态氮、硝态氮、亚硝态氮、有机氮)等指标变化规律进行研究。结果表明:6天/次搅拌处理组相比于其余处理组,其氨气减排速率最大为74.94%,总氮与有机氮降幅最低,分别为10.64%、12.94%。 展开更多
关键词 液体粪污 贮存发酵装置 养殖场 贮存罐 回流搅拌系统
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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：23
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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我国生物质经济发展战略研究 被引量：58
11
作者 田宜水 单明 +2 位作者 孔庚 麻林巍 邵思 《中国工程科学》 CSCD 北大核心 2021年第1期133-140,共8页
发展生物质经济有利于促进经济增长和农村发展,减少化石能源消耗,改善生态环境,发展潜力巨大,但其发展仍面临诸多挑战。本文在对我国生物质资源进行总量分析的基础上,评价了生物质产业的发展现状与趋势,提出了生物质经济发展的战略目标... 发展生物质经济有利于促进经济增长和农村发展,减少化石能源消耗,改善生态环境,发展潜力巨大,但其发展仍面临诸多挑战。本文在对我国生物质资源进行总量分析的基础上,评价了生物质产业的发展现状与趋势,提出了生物质经济发展的战略目标、发展重点、技术路线图和对策建议。研究认为,我国生物质能资源丰富,生物质成型燃料、规模化沼气工程、发电和热电联产等技术相对成熟,已呈现出规模化发展的良好势头,是今后一段时期的主要利用方式。我国生物质经济的发展思路为以县级区域为单元,立足区域资源禀赋、经济发展水平和产业发展需求,明确面向2025年、2035年和2050年的发展目标,逐步实现生物质经济发展从发展成熟阶段、机制体系创新阶段到规模替代阶段的跃升。本文从技术研发、激励政策、市场培育和资金投入等方面提出了推进我国生物质经济发展的对策建议。 展开更多
关键词 生物质经济 生物质能 生物基产品 技术路线图
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棉秆炭与生物质焦油混合成型及燃烧特性研究 被引量：2
12
作者 盛晨绪 姚宗路 +3 位作者 赵立欣 孟海波 代敏怡 丛宏斌 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第7期458-464,共7页
为研究棉秆炭与生物质焦油混合成型及燃烧特性,以成型压力、成型温度和焦油添加量为试验因素,采用正交试验方法,开展成型条件对抗压强度、跌落强度、松弛密度及吸潮率影响规律的试验研究,并采用差热热重同步分析仪,分析棉秆炭、焦油混... 为研究棉秆炭与生物质焦油混合成型及燃烧特性,以成型压力、成型温度和焦油添加量为试验因素,采用正交试验方法,开展成型条件对抗压强度、跌落强度、松弛密度及吸潮率影响规律的试验研究,并采用差热热重同步分析仪,分析棉秆炭、焦油混合试样燃烧特性。试验结果表明:最优成型工艺参数为成型压力8 kN、成型温度20℃、焦油添加量6%。棉秆炭与焦油混合试样的综合燃烧特性指数(28.86~24.21)×10^(-8)K^(-3)·min^(-2)随焦油添加量(0%~6%)的增加而逐渐减小,说明在棉秆炭中加入适量焦油制备成型炭可获得良好的成型及燃烧性能。 展开更多
关键词 生物质 成型 燃烧 棉秆炭 焦油
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干法厌氧发酵装备同步升温发酵及微生态网络研究 被引量：2
13
作者 衣蕊 赵立欣 +3 位作者 姚宗路 冯晶 刘新鑫 于佳动 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第4期376-385,共10页
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... 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 m^(3)/(m 3·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、Synergistales和Gaiellales,丰度提高57.67%、15.88%和68.59%。 展开更多
关键词 农业农村废弃物 干法厌氧发酵 微好氧 发酵装备 微生物群落
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通风方式对猪粪堆肥主要臭气物质控制的影响研究 被引量：36
14
作者 沈玉君 张朋月 +4 位作者 孟海波 赵立欣 程红胜 周海宾 张曦 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第7期203-209,共7页
为控制堆肥过程中产生的臭气,开展了3种不同通风方式下的猪粪和秸秆堆肥试验,通过连续监测堆肥过程中氨气、硫化氢、总挥发性有机物(total volatile organic compounds,TVOCs)和二甲二硫、二甲三硫排放浓度的变化,优化堆肥通风方式。研... 为控制堆肥过程中产生的臭气,开展了3种不同通风方式下的猪粪和秸秆堆肥试验,通过连续监测堆肥过程中氨气、硫化氢、总挥发性有机物(total volatile organic compounds,TVOCs)和二甲二硫、二甲三硫排放浓度的变化,优化堆肥通风方式。研究表明,在鼓风5 min间隔30 min、鼓风5 min间隔15 min和连续通风下,硫化氢和TVOCs的最大排放质量浓度和体积分数分别为29.4、18.9和10.3 mg/m^3以及420.3×10^(-6)、382.7×10^(-6)和326.5×10^(-6),每千克干物料硫化氢和TVOCs累积排放量分别为14.3、13.5、31.5 mg/kg以及1.26、2.00和6.08 L/kg;二甲二硫和二甲三硫的最大排放质量浓度分别为1 730.1、3 646.2和3 971.8 ng/L以及991.4、6 678.8和1 883.4 ng/L,每千克干物料中二甲二硫和二甲三硫的累积排放量分别为1.5、4.3和10.6 mg/kg以及0.37、4.37和4.94 mg/kg,增加通风频次有助于降低硫化氢和TVOCs的最高排放浓度,但会增加堆肥过程中硫化氢、TVOCs以及二甲二硫和二甲三硫的累积排放量,增加环境危害程度。该试验以降低臭气累积排放量为工艺优化目标,发现通风5min,间隔30min是最佳通风方式。研究结果可为有机肥生产过程中臭气的控制提供参考依据。 展开更多
关键词 堆肥 粪 通风 累积排放量 硫化氢 TVOCs
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生物质水热液化产物特性与利用研究进展 被引量：25
15
作者 申瑞霞 赵立欣 +2 位作者 冯晶 荆勇 于佳动 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第2期266-274,共9页
近年来,由于水热液化技术可以将高含水率的生物质直接转化为生物原油而极具潜力,引起了人们的广泛关注。该文综述了生物质水热液化研究的最新进展,简述了生物质水热液化的产物分离流程,着重分析了水热液化4种产物(生物原油、水相产物、... 近年来,由于水热液化技术可以将高含水率的生物质直接转化为生物原油而极具潜力,引起了人们的广泛关注。该文综述了生物质水热液化研究的最新进展,简述了生物质水热液化的产物分离流程,着重分析了水热液化4种产物(生物原油、水相产物、固体残渣和气体)的产物特性及其利用方式。在4项产物中,生物原油可作为燃料或者从中提炼高附加值产品,水热液化水相可以进行微藻养殖、经厌氧发酵产甲烷或者利用微生物电解池产生氢气等,固体残渣通过进一步处理后可作为生物炭使用,气相产物可作为温室的气体肥料。另外,该文总结了生物质中关键元素在水热液化产物中的分布规律,展望了水热液化技术未来研究方向,以期能为生物质水热液化研究提供参考与借鉴。 展开更多
关键词 生物质 水热液化 发酵 生物原油 元素迁移
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生物炭强化有机废弃物厌氧发酵技术研究 被引量：23
16
作者 冯晶 荆勇 +2 位作者 赵立欣 姚宗路 申瑞霞 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第12期256-264,共9页
厌氧发酵是中国有机废弃物处理的重要技术途径,但利用厌氧发酵技术在高负荷条件下处理有机废弃物过程中,因有机酸、氨氮等抑制性物质作用,易导致厌氧发酵运行不稳定,处理效率不高等问题。生物炭是生物质材料在无氧或缺氧条件下经高温热... 厌氧发酵是中国有机废弃物处理的重要技术途径,但利用厌氧发酵技术在高负荷条件下处理有机废弃物过程中,因有机酸、氨氮等抑制性物质作用,易导致厌氧发酵运行不稳定,处理效率不高等问题。生物炭是生物质材料在无氧或缺氧条件下经高温热解形成的多孔径碳质材料,具有比表面积高,孔隙结构复杂,表面活性基团丰富和导电性强等特性,并被广泛用于厌氧发酵技术研究。近年来国内外研究表明,生物炭能有效强化厌氧发酵,提高厌氧发酵过程中有机废弃物的处理效率。然而,对于生物炭强化厌氧发酵技术途径,目前仍未见系统的梳理和报道。该文对生物炭材料的化学组成、孔隙结构、表面官能团关键因素及生物炭强化厌氧发酵技术的重要途径进行了系统分析和归纳,从生物炭材料的理化性质出发,阐述了生物炭对于厌氧发酵技术的强化效果及强化途径,强化途径主要包括:提升系统缓冲能力、微生物载体作用和强化电子传递等,在此基础上提出了今后生物炭强化有机废弃物厌氧发酵技术的重点研究内容和方向,为开发厌氧发酵强化技术提供指导。 展开更多
关键词 废弃物 发酵 生物炭 强化技术 研究进展
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序批式秸秆牛粪混合厌氧干发酵影响因素研究 被引量：13
17
作者 于佳动 赵立欣 +3 位作者 冯晶 姚宗路 黄开明 罗娟 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第15期215-221,共7页
为提高中国农业废弃物序批式厌氧干发酵工艺的产甲烷效率,该文研究了不同因素作用下玉米秸秆-牛粪混合原料序批式厌氧干发酵特性及微生物群落特征,探明重要影响因素及其相互作用关系。研究发现,喷淋频率、接种物浓度对促进序批式厌氧干... 为提高中国农业废弃物序批式厌氧干发酵工艺的产甲烷效率,该文研究了不同因素作用下玉米秸秆-牛粪混合原料序批式厌氧干发酵特性及微生物群落特征,探明重要影响因素及其相互作用关系。研究发现,喷淋频率、接种物浓度对促进序批式厌氧干发酵容积产甲烷率具有关键作用,贡献度分别为30.84%和24.96%,细菌群落对序批式厌氧干发酵产气特性影响显著(P<0.05),喷淋频率、接种物浓度提高促进了Ruminofilibacter、Hydrogenispora、Ruminiclostridium丰度,提高了体系容积产甲烷率,并具有明显的协同作用关系,对改善序批式厌氧干发酵环境具有重要的调节作用。该研究为优化农业废弃物序批式厌氧干发酵产甲烷工艺关键因素把控提供理论参考。 展开更多
关键词 秸秆 粪 甲烷 序批式厌氧干发酵 影响因素 喷淋频率 接种物浓度
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自然村生产生活废弃物循环利用模式及其评价研究 被引量：17
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作者 周海宾 沈玉君 +4 位作者 孟海波 赵立欣 程红胜 霍丽丽 董姗姗 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第23期206-212,共7页
农业农村生产生活废弃物循环利用是实现农村人居环境治理、提高资源利用效率的重要途径,对美丽乡村建设具有重要意义。该文以自然村为研究对象,采用层次分析法和模糊评价法相结合的方法,统筹考虑生产生活废弃物循环利用,构建了自然村生... 农业农村生产生活废弃物循环利用是实现农村人居环境治理、提高资源利用效率的重要途径,对美丽乡村建设具有重要意义。该文以自然村为研究对象,采用层次分析法和模糊评价法相结合的方法,统筹考虑生产生活废弃物循环利用,构建了自然村生产生活循环技术模式评价指标体系,确定各项指标的权重,建立评价方法。以河北邢台市山区某村为例,针对其生产生活废弃物产生特点,构建生产生活废弃物循环利用体系,该村农业废弃物以果木剪枝、生活垃圾、生活污水、人畜粪尿等为主,通过构建以果木剪枝热解+炭基有机肥还田为纽带的循环利用模式,辅以污水处理利用技术,实现了废弃物能源化和就地肥料化利用。通过对该自然村循环利用模式进行实地评价验证,结果表明该自然村生产生活循环技术模式评分结果为优。该文为中国村镇废弃物循环利用技术模式选择、农村人居环境改善和农业绿色发展提供参考和借鉴。 展开更多
关键词 农村地区 废弃物处理 循环利用 技术模式 评价
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牛粪水酸化贮存过程中氮形态转化的特性研究 被引量：21
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作者 张朋月 丁京涛 +3 位作者 孟海波 赵立欣 沈玉君 刘森泓 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第8期212-218,共7页
近年来,随着畜禽养殖规模化的快速发展,养殖粪水的处理和利用已成为养殖业健康发展的难点和热点,粪水酸化技术是通过向粪水中添加酸化剂以降低氨气排放,减少粪水贮存中氮素损失的技术,目前此技术已经在丹麦等国推广应用,但中国对此技术... 近年来,随着畜禽养殖规模化的快速发展,养殖粪水的处理和利用已成为养殖业健康发展的难点和热点,粪水酸化技术是通过向粪水中添加酸化剂以降低氨气排放,减少粪水贮存中氮素损失的技术,目前此技术已经在丹麦等国推广应用,但中国对此技术的研究尚未起步,为探究粪水酸化固持氮素的效果,该研究以硫酸和明矾为粪水酸化剂,以固液分离前后奶牛粪水为处理对象,通过向粪水中添加酸化剂降低粪水pH值至6.0,分析粪水贮存中氨气排放、氮素转化以及粪大肠菌群数等指标,探索粪水酸化贮存过程氮形态转化机理。研究表明:向养殖粪水中添加酸化剂可降低6.3%~11.1%的总氮损失,能够降低粪水贮存初期中氨气的排放,同时有效抑制了奶牛粪水中粪大肠菌群的活性,使其更易达到无害化处理。酸化剂的加入一方面抑制粪水中微生物作用下的有机氮向无机氮素的转化,提高粪水贮存中有机氮的含量,减少铵态氮的产生量,另一方面酸化剂与粪水中的铵态氮结合生成稳定的铵盐,抑制了粪水中铵态氮向氨气转化的化学平衡,降低了粪水中因氨气排放导致的总氮损失,从而达到减少粪水贮存中氮素损失。 展开更多
关键词 牛粪水 贮存 酸化法 氮素转化机理 粪大肠菌群数
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畜禽粪便与秸秆厌氧-好氧发酵气肥联产碳氮元素变化研究 被引量：7
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作者 王健 沈玉君 +2 位作者 刘烨 丁京涛 孟海波 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第4期225-231,共7页
传统沼气工程的气肥联产工艺中,厌氧发酵产气与好氧发酵产肥互相独立,产气和产肥周期均较长、有机肥品质差,影响工程的高效运行。为缩短发酵周期、提高产气效率和有机肥品质,该研究将猪粪、鸡粪和秸秆混合进行15和30 d的干法厌氧发酵,... 传统沼气工程的气肥联产工艺中,厌氧发酵产气与好氧发酵产肥互相独立,产气和产肥周期均较长、有机肥品质差,影响工程的高效运行。为缩短发酵周期、提高产气效率和有机肥品质,该研究将猪粪、鸡粪和秸秆混合进行15和30 d的干法厌氧发酵,将得到的沼渣添加秸秆辅料混合,分别设置65%和70%的发酵物料初始含水率进行15 d的高温好氧发酵,对比分析了不同厌氧-好氧发酵组合对产气和产肥的影响。结果表明:厌氧发酵阶段,混合物料的日产气率自发酵开始后逐渐上升,并在第8天达到最高峰,至第15天降至峰值的50%以下,此时累积产气量达到30 d发酵周期的71%,平均容积产气率达到1.91 m^3/(m^3?d),比发酵30 d平均容积产气率高41.5%。好氧发酵阶段,各处理组碳元素含量持续下降,氮元素含量先下降后增加,所得发酵产物均达到腐熟标准。采用15 d厌氧发酵所获得的沼渣进行好氧发酵,所得发酵产物的电导率、腐殖化程度和发芽指数均优于采用30 d厌氧发酵所获得的沼渣进行好氧发酵所得的发酵产物,同时总有机碳和总氮含量也较其分别提高了6.0%～21.7%和3.0%～10.2%,不同好氧发酵物料初始含水率对发酵产物的品质影响较不明显。因此,采用厌氧、好氧发酵周期均为15 d的组合,可缩短发酵周期、大幅提高产气效率和发酵产物的碳氮营养元素含量,有利于提高沼气工程运行效率和经济效益。 展开更多
关键词 粪便 秸秆 碳 氮 厌氧发酵 好氧发酵 气肥联产
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