检索结果-内蒙古大学图书馆

环境工程 2022年第7期40卷 240-247页

作者：程红胜丁京涛孟海波沈玉君周海宾宋立秋张曦徐鹏翔张朋月王鑫宇李冉王娟张迎燕海朋农业农村部规划设计研究院北京100125 农业农村部资源循环利用技术与模式综合性重点实验室北京100125

长江流域是我国重要的畜禽养殖区,也是最重要的生态带和经济带,提高该区域畜禽粪污处理利用水平,对保护长江流域生态环境,推动区域经济可持续发展具有重要意义。以该区域平原地429个畜禽规模养殖场为研究对象,围绕畜禽粪污收集、处理、... 详细信息

长江流域是我国重要的畜禽养殖区,也是最重要的生态带和经济带,提高该区域畜禽粪污处理利用水平,对保护长江流域生态环境,推动区域经济可持续发展具有重要意义。以该区域平原地429个畜禽规模养殖场为研究对象,围绕畜禽粪污收集、处理、粪肥还田利用等畜禽粪污资源化利用全链条技术深入剖析,分析该区畜禽粪污资源化利用关键工艺技术与设施装备。结果表明:畜禽规模养殖场粪污收集方式以干清粪为主,固体粪便普遍采用堆沤处理,72.3%以上的养殖场堆(沤)肥设施面积符合规范要求;畜禽粪水处理主要采用贮存和厌氧发酵技术,仅17.89%的养殖场粪水贮存池容积和67.5%的养殖场沼气发酵容积达到建设规范要求;粪肥还田是粪污资源化利用主要方向,以水果蔬菜等经济作物为主,但存在养殖场配套粪肥消纳土地面积不足等问题,近25.56%的养殖场未达到要求。建议根据该区域养殖和区位条件,进一步规范提升粪污资源化利用技术,提高粪污资源化利用技术和装备水平,引导规模养殖场按照种养平衡的要求配套消纳土地,同时加强对施用粪肥的农田土壤进行跟踪评估,提高粪肥还田利用水平。

关键词：畜禽粪污资源化利用清粪方式粪肥还田

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畜禽粪便与秸秆混合发酵及贮藏阶段沼液中碳氮元素变化

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农业环境科学学报 2018年第9期37卷 2045-2051页

作者：刘烨孟海波王健沈玉君丁京涛李睿武汉轻工大学生物与制药工程学院武汉430023 农业部规划设计研究院农村能源与环保研究所北京100121 农业部资源循环利用技术与模式重点实验室北京100121

为研究沼液从产生到贮藏期间碳氮元素的变化规律,将猪粪、鸡粪和秸秆混合,进行中温厌氧发酵,并在常温下以密闭静置、密闭搅拌、敞口静置、敞口搅拌等4种方式贮藏沼液,跟踪并分析了猪、鸡粪和秸秆混合发酵沼液在厌氧发酵及贮藏期间碳、... 详细信息

为研究沼液从产生到贮藏期间碳氮元素的变化规律,将猪粪、鸡粪和秸秆混合,进行中温厌氧发酵,并在常温下以密闭静置、密闭搅拌、敞口静置、敞口搅拌等4种方式贮藏沼液,跟踪并分析了猪、鸡粪和秸秆混合发酵沼液在厌氧发酵及贮藏期间碳、氮元素的形态和含量变化。结果表明:厌氧发酵阶段,沼液中的总有机碳(TOC)和总氮(TN)浓度均有所增加,增加幅度在15.0%~36.1%之间,其中TOC在第18 d达到最高浓度(6467 mg·L^(-1)),TN在第23 d达到最高浓度(4181 mg·L^(-1))。贮藏阶段,沼液中的TOC、TN浓度均有所降低,TOC先下降后升高,总体降低幅度较小(2.9%~12.0%),降幅顺序为敞口静置<敞口搅拌<密闭静置<密闭搅拌;TN先升高后降低,总体降低幅度较大(4.2%~56.2%),降幅顺序为密闭静置<密闭搅拌<敞口静置<敞口搅拌。综上,厌氧发酵18~23 d的沼液碳氮元素含量最高,采用密闭静置方式并缩短贮藏时间可减少沼液贮藏过程氮元素的损失。

关键词：厌氧发酵沼液贮藏总有机碳总氮

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不同工艺对牛粪堆沤肥过程气体排放的影响

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农业工程学报 2024年第2期40卷 323-331页

作者：邵浩宸衣淑娟沈玉君孟海波丁京涛程红胜周海宾张冬丽农业农村部规划设计研究院农村能源与环保研究所北京100125 农业农村部资源循环利用技术与模式重点实验室北京100125 黑龙江八一农垦大学工程学院大庆163319

堆沤肥是中国畜禽粪便处理利用的最主要方式。为探究不同堆沤肥方式对温室气体和氨气排放规律和温室效应,在北京市密云区开展了为期71 d的堆沤肥试验,以牛粪和玉米秸秆为原料,分析了静态堆沤(T1)、堆沤+翻抛(T2)、堆沤+覆膜(T3)、翻抛+... 详细信息

堆沤肥是中国畜禽粪便处理利用的最主要方式。为探究不同堆沤肥方式对温室气体和氨气排放规律和温室效应,在北京市密云区开展了为期71 d的堆沤肥试验,以牛粪和玉米秸秆为原料,分析了静态堆沤(T1)、堆沤+翻抛(T2)、堆沤+覆膜(T3)、翻抛+覆膜(T4)等4种方式对堆沤肥过程中腐熟度、温室气体和氨气等指标的影响。结果表明,4个处理的种子发芽指数分别达到131.33%、134.49%、108.76%和136.24%,均满足堆肥产品的腐熟度要求(≥70%)。翻抛有利于CO_(2)、N_(2)O和NH3的排放,而覆膜抑制了N2O的生成,T2处理的增温潜势最高,T3处理的增温潜势最低,较对照组T1处理减排20.14%。因此,T3处理在能够保证堆肥产品的腐熟度要求的前提下,还可有效减少增温潜势。该研究可为中小养殖场户堆沤肥的工艺优化实践提供技术指导。

关键词：粪便堆肥氨气温室气体增温潜势

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奶牛粪便与秸秆混合发酵过程通风工艺优化

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农业工程学报 2022年第4期38卷 242-250页

作者：沈玉君张卜元丁京涛孟海波周海宾程红胜张曦王健黑龙江八一农垦大学工程学院大庆163319 农业农村部规划设计研究院农村能源与环保研究所北京100125 农业农村部资源循环利用技术与模式重点实验室北京100125

通风是影响好氧发酵的重要技术参数,但目前对于奶牛粪便好氧发酵通风缺乏系统研究,导致发酵后物料质量参差不齐,为优化奶牛粪便好氧发酵过程中的通风参数,该研究采用响应曲面法,以通风速率、通停比、通风时间为3因素,通过中心组合试验... 详细信息

通风是影响好氧发酵的重要技术参数,但目前对于奶牛粪便好氧发酵通风缺乏系统研究,导致发酵后物料质量参差不齐,为优化奶牛粪便好氧发酵过程中的通风参数,该研究采用响应曲面法,以通风速率、通停比、通风时间为3因素,通过中心组合试验设计方法(Box-Behnken Design)设计17组试验,以含水率和病原菌去除效率为响应值,建立回归模型并拟合。结果表明,3因素对响应值F1(含水率)的影响显著性排序为:通风速率>通风时间>通停比,对响应值F2(病原菌去除效率)的影响显著性排序为:通停比>通风速率>通风时间。综合考虑,为实现较高的病原菌去除效率,最优的通风工艺条件为通风速率为5.750 L/min,通停比为0.100,通风时间为2.119 min。该研究为奶牛粪便与秸秆混合发酵过程中的通风工艺参数优化提供参考,并为牛粪垫料开发利用提供基础支撑。

关键词：粪便发酵通风奶牛脱水病原菌响应曲面法

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基于EDEM的猪粪接触参数标定

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农业工程学报 2020年第15期36卷 95-102页

作者：王黎明范盛远程红胜孟海波沈玉君王健周海宾黑龙江八一农垦大学工程学院大庆163319 农业农村部规划设计研究院农村能源与环保研究所北京100125 农业农村部资源循环利用技术与模式重点实验室北京100125

为准确快速获得畜禽粪便的接触参数,该研究通过物理堆积试验与仿真方法对猪粪接触参数进行了标定。测定了不同含水率下猪粪的堆积角,建立了含水率与堆积角的回归方程;基于Hertz-Mindlin with JKR球体粘结模型,进行了离散元仿真模拟;采... 详细信息

为准确快速获得畜禽粪便的接触参数,该研究通过物理堆积试验与仿真方法对猪粪接触参数进行了标定。测定了不同含水率下猪粪的堆积角,建立了含水率与堆积角的回归方程;基于Hertz-Mindlin with JKR球体粘结模型,进行了离散元仿真模拟;采用筛选试验设计(Plackett-BurmanDesign,P-BD)对10个初始参数进行了筛选,发现JKR(Johnso-Kendall-Roberts)表面能、颗粒间滚动摩擦系数、颗粒间碰撞恢复系数对猪粪堆积角影响显著;并根据响应曲面试验设计(Box-BehnkenDesign,B-BD)建立了堆积角与显著性参数的二阶回归模型,得到了3个显著性参数值分别为JKR表面能0.03J/m^2、颗粒间滚动摩擦系数0.27、颗粒间碰撞恢复系数0.54;将仿真所得堆积角与物理试验值进行对比验证,相对误差为4.27%。结果表明,该研究提出的标定方法能准确模拟物理堆积试验,可为畜禽粪便接触参数的标定提供参考。

关键词：粪模型标定 EDEM 接触参数堆积角

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添加剂对牛粪堆肥不同阶段真菌群落演替的影响

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中国环境科学 2019年第12期39卷 5173-5181页

作者：葛勉慎周海宾沈玉君孟海波周俊董姗姗李冉张曦程红胜王健南京工业大学生物与制药工程学院江苏南京211816 农业农村部规划设计研究院农村能源与环保研究所农业农村部资源循环利用技术与模式重点实验室北京100125

为研究物理添加剂对牛粪堆肥过程中真菌群落结构的影响,以牛粪和小麦秸秆为原料,以生物炭、火山石作为添加剂,进行了为期30d的堆肥实验.结果表明,好氧发酵基本实现牛粪无害化和稳定化的要求.高通量测序结果显示,堆肥原料中Wallemia占主... 详细信息

为研究物理添加剂对牛粪堆肥过程中真菌群落结构的影响,以牛粪和小麦秸秆为原料,以生物炭、火山石作为添加剂,进行了为期30d的堆肥实验.结果表明,好氧发酵基本实现牛粪无害化和稳定化的要求.高通量测序结果显示,堆肥原料中Wallemia占主导地位,相对丰度达到86.85%;堆肥高温阶段,空白处理和火山石处理中Wallemia、Aspergillus为优势菌属,而生物炭处理中Scedosporium、Acremonium、相对丰度较高;降温阶段,Mycothermus和Thermomyces占优势,添加生物炭的处理中Thermomyces的相对丰度较其他两个处理高.腐熟阶段,3个处理中Mycothermus的相对丰度均为最高,而火山石的添加增加了Remersonia及Trichosporon的相对丰度.Spearman相关性分析结果表明,牛粪堆肥过程中Mycothermus与GI、TN、TP、NH4+-N、含水率、pH值、VS、脲酶显著相关(P<0.05).本研究从真菌变化的角度,为牛粪好氧发酵机理研究与工艺优化提供参考.

关键词：牛粪堆肥生物炭火山石真菌群落结构

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牛粪水酸化贮存过程中氮形态转化的特性研究

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农业工程学报 2020年第8期36卷 212-218页

作者：张朋月丁京涛孟海波赵立欣沈玉君刘森泓农业农村部规划设计研究院农村能源与环保研究所北京100121 农业农村部资源循环利用技术与模式综合性重点实验室北京100121 黑龙江八一农垦大学食品学院大庆163319

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... 详细信息

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。

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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农村户用厕污堆肥反应器设计与试验

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农业工程学报 2020年第14期36卷 237-242页

作者：侯善策沈玉君王惠惠周海宾程红胜张宏图范盛远农业农村部规划设计研究院农村能源与环保研究所北京100121 农业农村部资源循环利用技术与模式综合性重点实验室北京100121 黑龙江八一农垦大学工程学院大庆163319

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... 详细信息

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。

关键词：堆肥粪试验厕污无害化反应器

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牛粪好氧发酵挥发性物质排放特征及恶臭物质分析

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农业工程学报 2020年第22期36卷 222-230页

作者：刘文杰沈玉君孟海波张曦赵立欣丁京涛周海宾王黎明农业农村部规划设计研究院北京100125 农业农村部资源循环利用技术与模式重点实验室北京100125 中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所北京100081 黑龙江八一农垦大学大庆163319

不同原料好氧发酵产生的臭气物质组分和浓度存在差异。以牛粪和玉米秸秆为原料研究好氧发酵过程挥发性有机物(Volatile Organic Compound,VOCs)的产排特征及主要致臭物质,开展牛粪好氧发酵试验,采用气相色谱-质谱法分析测定发酵升温期... 详细信息

不同原料好氧发酵产生的臭气物质组分和浓度存在差异。以牛粪和玉米秸秆为原料研究好氧发酵过程挥发性有机物(Volatile Organic Compound,VOCs)的产排特征及主要致臭物质,开展牛粪好氧发酵试验,采用气相色谱-质谱法分析测定发酵升温期、高温期、降温期及腐熟期等不同发酵阶段的VOCs组分和浓度,硼酸溶液吸收,盐酸滴定法测定NH3,便携式检测器(Tion NH3-H2S 300 G)测定H2S,3点比较式臭袋法测定不同发酵阶段臭气浓度。结果表明,牛粪好氧发酵过程中共检出31种VOCs,其中含硫化合物4种,醇类1种,酯类1种,酮类1种,卤代烃4种,苯系物9种,烷烃类8种,烯烃3种;在好氧发酵高温期臭气浓度最高为724(无量纲),VOCs产生与排放主要在高温期。基于恶臭污染排放标准和恶臭物质气味活度值,并结合各物质检出率、GS-MS图谱及相关性分析,发现NH3、H2S、甲硫醚是牛粪好氧发酵过程的主要致臭物质;其次芳香族化合物对臭气浓度贡献也相对较大,应进行重点监测与控制。该研究可为牛粪好氧发酵过程臭气物质减控提供理论支撑。

关键词：粪发酵挥发性物质主要致臭物质恶臭控制

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生物炭对猪粪好氧发酵产生的硫醚的控制研究

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环境科学与技术 2018年第2期41卷 164-168页

作者：张朋月沈玉君赵立欣孟海波农业部规划设计研究院农村能源与环保研究所北京100125 农业部资源循环利用技术与模式重点实验室北京100125 河北农业大学资源与环境科学学院河北保定071000

好氧发酵作为农业废弃物资源化利用的主要方式,以其投资小,工艺简单等特点得到广泛应用,农业废弃物好氧发酵化处理不仅可以减轻环境压力,还能够节约大量养分资源。然而在好氧发酵过程中会产生微量的、对人体健康和环境有危害作用的、以... 详细信息

好氧发酵作为农业废弃物资源化利用的主要方式,以其投资小,工艺简单等特点得到广泛应用,农业废弃物好氧发酵化处理不仅可以减轻环境压力,还能够节约大量养分资源。然而在好氧发酵过程中会产生微量的、对人体健康和环境有危害作用的、以硫醚类为代表挥发性有机物(VOCs),目前尚无高效率去除好氧发酵中产生的硫醚的控制方法与技术,故该实验以生物炭为吸附材料,在猪粪和秸秆好氧发酵中添加不同比例的生物炭,研究生物炭对猪粪好氧发酵中产生的硫醚的减排作用。研究表明,在以好氧发酵物料干基比100∶25添加生物炭能够有效降低猪粪好氧发酵中各个阶段TVOCs的排放浓度,缩短好氧发酵前期二甲二硫高浓度排放时间,降低好氧发酵前期二甲三硫94.30%的排放浓度,为猪粪好氧发酵中臭气和TVOCs的控制提供了科学依据。

关键词：猪粪生物炭好氧发酵二甲二硫二甲三硫

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