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农业废弃物资源化利用工程模式构建

农业工程学报 2013年第11期29卷 210-216页

作者：沈玉君张玉华向欣王延昌程红胜罗煜农业部规划设计研究院农村能源与环保研究所北京100125 农业部农业废弃物能源化利用重点实验室北京100125

作为农产品生产环境保护工程的重要内容,农业废弃物资源化利用工程在循环农业和生态文明建设中发挥着愈加重要的作用。采用科学合理的方法构建农业废弃物资源化利用工程模式,可为我国农产品生产环境保护产业的发展提供参考。该研究以产... 详细信息

作为农产品生产环境保护工程的重要内容,农业废弃物资源化利用工程在循环农业和生态文明建设中发挥着愈加重要的作用。采用科学合理的方法构建农业废弃物资源化利用工程模式,可为我国农产品生产环境保护产业的发展提供参考。该研究以产业发展理论、系统理论和循环经济理论为依据,提出了农业废弃物资源化利用工程模式的构建方法,即从技术模式、组织模式和产业模式三方面入手,充分考虑各模式的外部影响因素和内部组成要素,通过模式耦合,进而形成具有良好运行效果及平衡性能的系统模式。研究通过实证案例分析,进一步明确了农业废弃物资源化利用工程模式的构建过程。

关键词：生物质工程环境保护资源化利用农业废弃物模式实证

好氧预处理对干法沼气发酵产气量的影响及能量损失

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农业工程学报 2011年第12期27卷 246-249页

作者：韩捷向欣程红胜刘丽红农业部规划设计研究院农村能源与环保研究所北京100125

研究好氧发酵预处理对干法沼气发酵产气效果的影响及能量损失情况,是以好氧发酵升温为预处理方式的干法沼气工程经济运行的重要依据。该文采用恒温沼气发酵装置,以牛粪及少量混合秸秆粉作为发酵原料,研究了不同好氧发酵预处理条件下,干... 详细信息

研究好氧发酵预处理对干法沼气发酵产气效果的影响及能量损失情况,是以好氧发酵升温为预处理方式的干法沼气工程经济运行的重要依据。该文采用恒温沼气发酵装置,以牛粪及少量混合秸秆粉作为发酵原料,研究了不同好氧发酵预处理条件下,干法沼气发酵的产气效果并对其能量损失情况进行了分析探讨。结果表明:以牛粪为主要发酵原料时,好氧预处理对物料干法沼气发酵的产气量有较明显影响,随着好氧发酵时间增加和温度提高,总产气量减少,能量损失增大;好氧发酵预处理温度与沼气发酵温度相同(均为35℃)时,能量损失较少,好氧发酵升温法合理;好氧发酵预处理温度(55℃)显著高于沼气发酵温度,好氧发酵升温法会带来较大能量损失。因此,在对覆膜槽生物反应器操作时,应准确把握好氧发酵的时间和温度,一旦达到所需温度,应立即转入沼气发酵,以提高沼气产量,减少能量损失。

关键词：沼气发酵经济性干法沼气发酵产气量能量损失好氧发酵预处理

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荔枝定向去核剥壳机设计与试验

农业机械学报 2014年第8期45卷 93-100页

作者：李长友马兴灶程红胜陈震卿艳梅华南农业大学工程学院广州510642 农业部规划设计研究院北京100125

基于荔枝的物性特征和柔性去核刀具,设计了一种自动定向、去核、剥壳和分离一体联动的荔枝定向去核剥壳机,在不同的工况条件下考证其去核剥壳后果肉的完整率和果汁损失率,结果表明:在定向对辊直径为72 mm、对辊间隙为2 mm、转速为93 r/... 详细信息

基于荔枝的物性特征和柔性去核刀具,设计了一种自动定向、去核、剥壳和分离一体联动的荔枝定向去核剥壳机,在不同的工况条件下考证其去核剥壳后果肉的完整率和果汁损失率,结果表明:在定向对辊直径为72 mm、对辊间隙为2 mm、转速为93 r/min、荔枝纵径比等效直径长为1.3 mm以上时,定向成功率超过90%;在刀管内径为10 mm、果顶余量为2 mm、刀轴转速为12 r/min时,去核成功率为80%;在进料口间距为16 mm、出料口间距为20 mm、剥壳辊倾角为0°、主轴转速为15 r/min时,剥壳成功率为100%,灯笼状果肉的完好率超过80%。

关键词：荔枝定向去核剥壳设计试验

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荔枝柔性去核刀具的设计与试验

农业工程学报 2010年第8期26卷 123-129页

作者：程红胜李长友鲍彦华张烨李晓文华南农业大学南方农业机械与装备关键技术重点实验室广州510642 农业部规划设计研究院北京100125 广东商学院审计处广州510310

为解决现有荔枝去核刀具存在去核成功率低,果核破损严重等问题,根据荔枝的物理特性和对去核过程的受力分析,研制了一种荔枝柔性去核刀。选取去核成功率、果肉果汁损失率、果核破损率为评价指标,在荔枝去核机上对影响刀具去核效果的关键... 详细信息

为解决现有荔枝去核刀具存在去核成功率低,果核破损严重等问题,根据荔枝的物理特性和对去核过程的受力分析,研制了一种荔枝柔性去核刀。选取去核成功率、果肉果汁损失率、果核破损率为评价指标,在荔枝去核机上对影响刀具去核效果的关键结构参数和运动参数进行正交试验,结果表明,3因素中刀管内径对去核效果影响最大、进刀深度次之、刀轴转速影响最小;当刀管内径为10mm,进刀深度为2mm,刀轴转速为9r/min时,去核刀对桂味品种荔枝(果核等效直径在6.4～14.2mm)去核效果最好。该刀具具有适应性强、去核效果好、制造方便等优点,研究结果为荔枝灯笼状果肉剥出装置的设计提供了指导。

关键词：柔性结构切削刀具设计试验荔枝

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荔枝果核力学特性分析及试验

农机化研究 2009年第12期31卷 138-140页

作者：程红胜李长友华南农业大学工程学院广州510642

针对荔枝果核的物理机械特性,运用Hertz弹性接触理论,建立果核压缩过程力学模型。通过对荔枝果核的压缩试验,测得其理学特性参数,结果表明:荔枝果核在压缩过程中主要为弹性变形,达到破坏极限时,果核产生应力裂纹或破碎而破坏;果核的弹... 详细信息

针对荔枝果核的物理机械特性,运用Hertz弹性接触理论,建立果核压缩过程力学模型。通过对荔枝果核的压缩试验,测得其理学特性参数,结果表明:荔枝果核在压缩过程中主要为弹性变形,达到破坏极限时,果核产生应力裂纹或破碎而破坏;果核的弹性模量在20～50MPa之间,最大值出现在压缩开始阶段,并逐渐减小,趋于稳定。上述结果为荔枝去核理论的发展及相关机械的设计等提供了必要的参考。

关键词：荔枝果核力学特性弹性模量

基于层次分析法和模糊综合评价的沼气工程技术筛选

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农业工程学报 2014年第18期30卷 205-212页

作者：向欣罗煜程红胜沈玉君王延昌张玉华农业部规划设计研究院、农业部农业废弃物能源化利用重点实验室北京100125

不同沼气工程技术对地域自然条件、环境制约条件、原料种类等因素的适应性有较大差异,科学客观的沼气工程技术筛选方法,是保证沼气工程长期稳定发挥其最大能效的重要基础。该文提出了基于层次分析法(analytic hierarchy process,AHP)和... 详细信息

不同沼气工程技术对地域自然条件、环境制约条件、原料种类等因素的适应性有较大差异,科学客观的沼气工程技术筛选方法,是保证沼气工程长期稳定发挥其最大能效的重要基础。该文提出了基于层次分析法(analytic hierarchy process,AHP)和模糊综合评价的沼气工程技术筛选方法和决策流程,构建了沼气工程技术筛选的指标体系;以领域专家实地调查结果为基础,通过AHP法获得沼气工程技术筛选不同指标的权重,然后采用模糊综合评价方法对沼气工程技术进行排序。利用该方法筛选的结果与武汉地区的实际运行效果一致。采用AHP和模糊综合评价方法相结合解决复杂的多因素决策问题,既能克服AHP指标不易量化的主观性,又能避免模糊综合评价方法对指标权重的忽视,可为沼气工程技术筛选提供科学方法。

关键词：沼气工程技术层次分析法技术筛选模糊综合评价

生物炭和腐植酸类对猪粪堆肥重金属的钝化效果

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农业工程学报 2014年第11期30卷 205-215页

作者：候月卿赵立欣孟海波沈玉君程红胜农业部规划设计研究院北京100125 农业部农业废弃物能源化利用重点实验室北京100125 河北农业大学资源与环境科学学院保定071000

为深入了解农业固体废弃物资源化、无害化利用的发展前景,探讨不同钝化材料对畜禽粪便堆肥过程中重金属钝化效果的影响规律,该文利用猪粪和秸秆进行高温好氧堆肥,研究生物炭(木屑炭、玉米秸秆炭、花生壳炭)和腐植酸(福建(fujian,FJ)生... 详细信息

为深入了解农业固体废弃物资源化、无害化利用的发展前景,探讨不同钝化材料对畜禽粪便堆肥过程中重金属钝化效果的影响规律,该文利用猪粪和秸秆进行高温好氧堆肥,研究生物炭(木屑炭、玉米秸秆炭、花生壳炭)和腐植酸(福建(fujian,FJ)生物腐植酸、嘉博文(jiabowen,JBW)生物腐植酸、草炭)等不同钝化材料对猪粪堆肥发酵效果及重金属Cu、Pb、Zn、Cd形态的影响。试验结果表明:添加花生壳炭、玉米秸秆炭、JBW腐植酸以及木屑炭分别对重金属Cu、Pb、Zn和Cd表现为相对较好的钝化能力。添加花生壳炭(F3)对重金属Cu的钝化效果为65.79%;添加玉米秸秆炭处理(F2)对重金属Pb的钝化效果为57.2%;添加JBW生物腐植酸处理(F5)对重金属Zn的钝化效果为64.94%;添加木屑炭处理(F1)对Cd的钝化效果为94.67%;并且,针对不同重金属的钝化效果,此4个处理均明显高于不添加钝化材料的对照处理(P<0.05)。添加花生壳炭虽然对重金属Cu具有较好的钝化效果,但其堆肥物料的最高发酵温度仅为45.14°C、pH值为5.41、电导率为9.48 mS/cm、种子发芽率指数为0.47%,无法达到堆肥无害化标准。基于以上试验结果,综合考虑堆肥发酵效果及重金属钝化效果认为,木屑炭、JBW生物腐植酸是2种较理想的钝化材料,该研究结果为畜禽粪便堆肥过程中重金属钝化技术研发、生物炭和腐植酸改良土壤结构的特性推广及有机肥规模化应用提供参考。

关键词：堆肥钝化重金属猪粪生物炭腐植酸

基于模糊层次分析法的生物燃气产业竞争力评价模型及应用

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农业工程学报 2016年第S1期32卷 275-283页

作者：刘越孟海波沈玉君程红胜宋立秋袁帅农业部规划设计研究院农业部农业废弃物能源化利用重点实验室北京100125

随着中国能源需求的不断增长和环境保护的日益加强,生物燃气产业越来越受重视,对产业竞争力进行评价以了解地区生物燃气产业发展水平成为急需解决的问题。该文从规模、经济、技术、管理、可持续发展5个方面选择了22个指标,构建了生物燃... 详细信息

随着中国能源需求的不断增长和环境保护的日益加强,生物燃气产业越来越受重视,对产业竞争力进行评价以了解地区生物燃气产业发展水平成为急需解决的问题。该文从规模、经济、技术、管理、可持续发展5个方面选择了22个指标,构建了生物燃气产业竞争力评价指标体系。基于层次分析法和模糊综合评判法,提出了生物燃气产业竞争力评价模型,并应用于北京市生物燃气产业竞争力评价。评价结果表明:规模竞争力在差的隶属度综合得分是0.49,制约因素主要是从业人员人数及气体总消费量。经济竞争力指标在中的隶属度综合评分是0.65,制约因素主要是农民增收情况。技术竞争力指标在良的隶属度综合评分是0.54,制约因素主要是人才吸引力情况。管理竞争力指标在中的隶属度综合得分是0.54,制约因素主要有运营管理模式及技术安全管理水平。可持续发展竞争力指标在优的隶属度综合得分是0.51。北京市生物燃气产业竞争力属于中等水平,在废弃物资源化利用能力以及污染物减排方面具有明显优势,在科研投入、技术装备方面具有较高水平,在管理水平、经济效益、产业规模方面等方面处于中等或较差水平,需要进行完善和提升。模型很好的表征了北京市生物燃气产业的现状,研究结果可为北京市生物燃气产业发展提供依据。

关键词：生物质燃料模型生物燃气产业竞争力层次分析法模糊综合评价法

猪粪好氧发酵过程中挥发性有机物组分分析及致臭因子的确定

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农业工程学报 2016年第4期32卷 205-210页

作者：沈玉君张朋月赵立欣孟海波程红胜农业部规划设计研究院农村能源与环保研究所北京100125 农业部农业废弃物能源化利用重点实验室北京100125 河北农业大学资源与环境科学学院保定071000

为了控制猪粪好氧发酵中产生的挥发性有机物(volatile organic compounds)及主要致臭物质,开展了猪粪好氧发酵试验,通过连续监测猪粪好氧发酵过程中所排放的挥发性气体,研究猪粪好氧发酵中产生的VOCs组分及其致臭因子。研究表明,在猪粪... 详细信息

为了控制猪粪好氧发酵中产生的挥发性有机物(volatile organic compounds)及主要致臭物质,开展了猪粪好氧发酵试验,通过连续监测猪粪好氧发酵过程中所排放的挥发性气体,研究猪粪好氧发酵中产生的VOCs组分及其致臭因子。研究表明,在猪粪好氧发酵过程中共产生33种挥发性物质,除氨气和硫化氢外,共有31种VOCs,包括芳香烃12种,醛类8种,硫醇硫醚类4种,卤代烃4种,酮类2种,胺类1种;猪粪好氧发酵中主要致臭物质为:二甲二硫、甲硫醚、二甲三硫、乙醛和硫化氢,并建议将甲硫醚作为猪粪好氧发酵中产生的恶臭污染指示物。该研究可为猪粪堆肥过程中恶臭物质的监测、制定控制策略提供参考。

关键词：粪发酵污染 VOCs 致臭因子