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阶梯笼雏鸡舍热水散热风机进风角度CFD模拟与效果测试分析

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东北农业大学学报 2022年第2期53卷 73-81页

作者：董耀宗潘云霞关正军西南大学工程技术学院重庆400715

为研究热水散热风机供暖系统进风角度对阶梯笼雏鸡舍供暖效果的影响,利用计算流体力学(Computational fluiddynamics,CFD)模拟不同进风角度(30°、37.5°、45°和60°)下鸡舍气流场和温度场变化,并通过现场试验验证模型。结果表明,与其... 详细信息

为研究热水散热风机供暖系统进风角度对阶梯笼雏鸡舍供暖效果的影响,利用计算流体力学(Computational fluiddynamics,CFD)模拟不同进风角度(30°、37.5°、45°和60°)下鸡舍气流场和温度场变化,并通过现场试验验证模型。结果表明,与其他进风角度比,进风角度45°时鸡笼内温度分布与气流场分布更均匀,实测值与模拟值吻合度良好,风速和温度的均方根误差分别为0.08 m·s^(-1)和0.49℃,平均相对误差分别为15.9%和1.5%。在此基础上分析供暖进风角度优化对雏鸡生长性能、行为、精神和健康状况影响,经4周试验。和对照组(37.5°)相比,试验组(45°)雏鸡最终体重增加5.3%,平均料肉比降低3.9%,试验组3周龄内雏鸡对新物体恐惧减弱,精神状况改善,但摄食和饮水行为无差异。

关键词：育雏鸡舍供暖进风角度 CFD 生长性能

基于低速离心分离技术的水禽粪污预处理装置研发

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农业工程学报 2023年第10期39卷 193-200页

作者：关正军吴应涛陈科昭韩威贾兴江王秋雁王述昆西南大学工程技术学院重庆400715

针对水禽粪污和沼液类较黏稠、固形物颗粒小的污水,现有分离技术存在能耗高、分离效率低等问题,该研究提出一种绿色节能的离心分离方法。通过单因素试验,明确筛网目数、离心转速和分离时间对水禽粪污中主要污染物去除效果的影响。采用... 详细信息

针对水禽粪污和沼液类较黏稠、固形物颗粒小的污水,现有分离技术存在能耗高、分离效率低等问题,该研究提出一种绿色节能的离心分离方法。通过单因素试验,明确筛网目数、离心转速和分离时间对水禽粪污中主要污染物去除效果的影响。采用二次通用旋转设计进行优化试验,得到低速离心分离技术的优化参数组合。经过离心分离机试验验证,当分离时间为3 min、筛网目数为120目(孔径大小为0.13 mm)、离心转速为700 r/min时取得较好分离效果,此时水禽粪污总固体(total solid,TS)去除率为50.20%,挥发性固体(volatile solid,VS)去除率为57.59%,化学需氧量去除率为5.39%,氨氮去除率为4.39%,总磷去除率为5.76%。以试验结果为依据研发分离装置并实地运行,分离效果(TS去除率为53.21%,VS去除率为58.61%)与高速离心机械相当,且每吨污水处理成本相较卧式螺旋离心机降低近22%,表明低速离心分离技术可行,为去除水禽粪污中悬浮性固体提供了一种新方案,具备工程化推广意义。

关键词：粪污预处理固形物分离装置低速离心分离分离效果

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基于负压抽滤的畜禽养殖污水过滤试验

农业工程学报 2023年第21期39卷 196-204页

作者：关正军贾兴江金东波王秋雁熊丕荣束勇杨仁强西南大学工程技术学院重庆400715

降低畜禽养殖污水处理成本是促进养殖业健康发展的重要因素,介质过滤能截留污水中的悬浮性固体,是养殖污水预处理的有效途径之一。其中,以作物秸秆为滤料的自然过滤装置结构简单、能耗低,能有效去除养殖污水中的固体污染物,但仍存在易... 详细信息

降低畜禽养殖污水处理成本是促进养殖业健康发展的重要因素,介质过滤能截留污水中的悬浮性固体,是养殖污水预处理的有效途径之一。其中,以作物秸秆为滤料的自然过滤装置结构简单、能耗低,能有效去除养殖污水中的固体污染物,但仍存在易堵塞、过滤速度慢、秸秆利用率低等问题。对此,该研究提出负压抽滤方案并进行了相关试验:首先通过单因素试验确定了各试验参数的边界条件,再利用二次回归组合试验,优化了负压抽滤的运行参数,试验结果表明当滤层厚度、压实密度、过滤压差分别为10 cm、130 kg/m3、30 kPa时综合过滤效果最佳,此时总固体(total solid,TS)、挥发性固体(volatile solid,VS)、化学需氧量(chemical oxygen demand,COD)、氨氮(NH4+-N)的去除率分别为40.47%、45.07%、13.56%、11.75%;自然过滤和负压抽滤的对比试验表明,相同滤层条件负压抽滤的污水处理量是自然过滤的4倍,而用时仅占自然过滤的1/5,负压抽滤能有效提高过滤速率和秸秆利用率。最后利用厌氧发酵试验,得到负压抽滤污水较未处理污水发酵周期缩短30%,产气量平稳且波动较小,负压抽滤能显著提升后续生化处理效率。研究结果可为改进现有畜禽养殖污水处理工艺提供技术支撑。

关键词：污水处理过滤畜禽养殖污水玉米秸秆负压抽滤

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挤压膨化工艺参数对玉米淀粉出酒率的影响

农业工程学报 2009年第S1期25卷 118-121页

作者：关正军申德超东北农业大学工程学院哈尔滨150030 山东理工大学轻工与农业工程学院淄博255091

合理的原料预处理工艺可以提高玉米淀粉出酒率,该文用单螺杆挤压膨化机对脱胚玉米进行挤压膨化,以模孔直径、套筒温度、物料含水率、螺杆转速和酵母添加量作为因素,以挤压膨化脱胚玉米淀粉出酒率为考察指标,采用5因素5水平(1/2实施)进... 详细信息

合理的原料预处理工艺可以提高玉米淀粉出酒率,该文用单螺杆挤压膨化机对脱胚玉米进行挤压膨化,以模孔直径、套筒温度、物料含水率、螺杆转速和酵母添加量作为因素,以挤压膨化脱胚玉米淀粉出酒率为考察指标,采用5因素5水平(1/2实施)进行二次正交旋转组合试验设计,探讨了挤压膨化工艺参数和酵母添加量对挤压膨化脱胚玉米淀粉出酒率的影响规律,得到了优化的工艺参数:模孔直径为12mm,套筒温度140℃,物料含水率19%,螺杆转速200r?min-1,在酵母添加量为0.4%时,玉米淀粉出酒率可以达到55.81%。

关键词：挤压膨化脱胚玉米淀粉出酒率

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牛粪高效厌氧发酵技术

农业机械学报 2013年第4期44卷 123-126,151页

作者：关正军毕兰平李文哲刘爽曹亮东北农业大学工程学院哈尔滨150030

为提高牛粪厌氧发酵的产气效率,采用牛粪发酵前固液分离和分离液中添加猪粪进行混合发酵两种方法。结果表明,对牛粪进行发酵前固液分离,降低了物料的粘度,利于微生物的传质。在牛粪分离液与稀牛粪的对比发酵试验中,分离液较稀牛粪产气... 详细信息

为提高牛粪厌氧发酵的产气效率,采用牛粪发酵前固液分离和分离液中添加猪粪进行混合发酵两种方法。结果表明,对牛粪进行发酵前固液分离,降低了物料的粘度,利于微生物的传质。在牛粪分离液与稀牛粪的对比发酵试验中,分离液较稀牛粪产气量提高32.68%,甲烷产率也有较大幅度提高。牛粪分离料液和猪粪按一定比例混合可获得较好的产气效果,在试验中总固体(TS)质量分数为10.49%的混合料液产气过程稳定,产气周期相对较短,累计产气量最大为59.8 L,比TS质量分数为8.00%猪粪组提高了26.24%,比TS质量分数为8.54%混合料液组提高了43.51%。研究表明牛粪分离液与猪粪混合TS质量分数为10.49%时,可以取得较好的产气效果。

关键词：牛粪固液分离厌氧发酵猪粪混合发酵

高温联合生物强化对水禽养殖废水滤料堆肥过程的影响

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东北农业大学学报 2023年第10期54卷 36-47页

作者：韩威关正军吴应涛贾兴江王秋雁陈科昭西南大学工程技术学院重庆400715 贵州省农业科技信息研究所贵阳550006

为探究不同预处理对水禽养殖废水滤料堆肥在木质纤维素降解、腐熟度及氮素损失方面的影响,设置高温联合生物强化处理组(T2)、生物强化处理组(T1)与空白对照(CK)3种方式进行堆肥试验。结果表明,T2处理组可提高木质纤维素降解率、改善腐... 详细信息

为探究不同预处理对水禽养殖废水滤料堆肥在木质纤维素降解、腐熟度及氮素损失方面的影响,设置高温联合生物强化处理组(T2)、生物强化处理组(T1)与空白对照(CK)3种方式进行堆肥试验。结果表明,T2处理组可提高木质纤维素降解率、改善腐熟品质、减少氮素损失。T2处理组与T1处理组分别较CK组的木质纤维素降解率提高32.01%、17.75%,种子发芽指数提高45.94%、23.18%,C/N变化率提高20.8%、19.96%,EC值减小38.05%、32.99%,氮损失减小5.77%、7.79%,其中T2、T1处理组间C/N变化率与氮素损失率差异均不显著。相关性与冗余分析表明,纤维素含量可影响腐熟指标与固氮效果。综上,高温联合生物强化可有效提高堆肥腐熟品质,为废水滤料资源化利用提供技术支撑。

关键词：水禽养殖废水滤料高温生物强化堆肥木质纤维素

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酸化牛粪固液分离技术研究

东北农业大学学报 2013年第5期44卷 79-84页

作者：关正军曹亮东北农业大学工程学院哈尔滨150030

为提高酸化后牛粪的分离效率,用研制的螺旋挤压式固液分离机对酸化牛粪进行分离试验研究。采用二次正交旋转组合试验方法,以分离后固形物TS、生产效率、去除率作为目标函数,以加水量、榨条间隙、螺旋转速作为影响因素,对影响固液分离性... 详细信息

为提高酸化后牛粪的分离效率,用研制的螺旋挤压式固液分离机对酸化牛粪进行分离试验研究。采用二次正交旋转组合试验方法,以分离后固形物TS、生产效率、去除率作为目标函数,以加水量、榨条间隙、螺旋转速作为影响因素,对影响固液分离性能的参数进行优化组合,结果表明:当最优组合在水料质量比为0.71,榨条间隙为0.96 mm,螺旋转速为72 r.min-1,得到的分离后固形物TS含量39.67%,分离效率0.38 t.h-1,固体去除率59.39%。为酸化后牛粪固液分离技术的应用提供工艺参数。

关键词：酸化牛粪固液分离工艺参数

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藻类生物絮凝剂对沼液的絮凝效果研究

农业机械学报 2017年第5期48卷 290-295,303页

作者：关正军王新志杨一盈东北农业大学工程学院哈尔滨150030

选择4种代表性藻种(小球藻、莱茵衣藻、紫球藻、斜生栅藻)在培养基中培养15 d,每天提取其培养液作为絮凝剂絮凝沼液,研究了不同藻种产出的絮凝活性物质对沼液的絮凝效果,选出能够高效絮凝沼液的藻种。经筛选试验,发现紫球藻所产出的絮... 详细信息

选择4种代表性藻种(小球藻、莱茵衣藻、紫球藻、斜生栅藻)在培养基中培养15 d,每天提取其培养液作为絮凝剂絮凝沼液,研究了不同藻种产出的絮凝活性物质对沼液的絮凝效果,选出能够高效絮凝沼液的藻种。经筛选试验,发现紫球藻所产出的絮凝活性物质能够最高效地絮凝沼液,沼液絮凝率可达到39.01%;利用最适培养条件下提取的紫球藻培养液,以絮凝率为评价指标,采用中心组合试验设计,探究了pH值、絮凝温度、絮凝剂投放量、絮凝时间4个条件及其交互作用对沼液絮凝效果的影响,建立了响应面模型,获得了最佳工艺参数。试验结果表明:pH值、絮凝温度、絮凝剂投放量、絮凝时间都会对技术指标产生较大影响,而助凝剂添加量所产生的影响较小;最优工艺参数为:pH值7.69、絮凝温度26.78℃、絮凝剂投放量47.70 mL、絮凝时间20.39 min,验证后测得絮凝率为76.09%;总氮去除率达51.30%、总磷去除率达57.00%、氨氮去除率达54.67%、化学需氧量去除率达43.16%、总固体去除率达54.11%、挥发性固体去除率达57.80%、固体悬浮物去除率达53.71%。

关键词：藻类生物沼液絮凝剂絮凝效果

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牛粪污螺旋挤压式固液分离机优化设计与试验

农业机械学报 2016年第11期47卷 192-197,149页

作者：关正军王新志张旭王伟东东北农业大学工程学院哈尔滨150030 黑龙江八一农垦大学生命科学技术学院大庆163319

为优化螺旋挤压式固液分离机工作参数,研究了牛粪尿TS质量分数为10%时,变径螺旋轴分离段锥度、分离筛笼栅条间隙、螺旋轴转速、出料端部压力对机器分离效率、原料的固体去除率和机器能耗的影响。经参数优化和试验验证,在螺旋轴分离段锥... 详细信息

为优化螺旋挤压式固液分离机工作参数,研究了牛粪尿TS质量分数为10%时,变径螺旋轴分离段锥度、分离筛笼栅条间隙、螺旋轴转速、出料端部压力对机器分离效率、原料的固体去除率和机器能耗的影响。经参数优化和试验验证,在螺旋轴分离段锥度2.68°、分离筛笼栅条间隙1 mm、螺旋轴转速60 r/min、出料端部初始压力3 250 N时,分离效率可达746.18 kg/h,固体去除率可达49.84%,分离后固体的含水率为61%,分离效果较好。

关键词：牛粪固液分离螺旋挤压参数优化