检索结果-南通市图书馆

基于中红外光谱的规模化奶牛场粪水总氮快速预测方法

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农业工程学报 2019年第15期35卷 217-224页

作者：赵润杨仁杰牟美睿孙迪王鹏朱文碧刘海学张克强农业农村部环境保护科研监测所天津300191 天津农学院工程技术学院天津300384 天津农学院农业分析测试中心天津300384

为建立适用于规模化奶牛场粪水中总氮含量的快速预测方法,以天津市23家种养结合型规模化奶牛场粪水治理全过程环节的样品为研究对象,探讨了基于中红外衰减全反射光谱技术快速预测粪水总氮含量的可行性。以偏最小二乘法分别建立了同一奶... 详细信息

为建立适用于规模化奶牛场粪水中总氮含量的快速预测方法,以天津市23家种养结合型规模化奶牛场粪水治理全过程环节的样品为研究对象,探讨了基于中红外衰减全反射光谱技术快速预测粪水总氮含量的可行性。以偏最小二乘法分别建立了同一奶牛场粪水总氮含量的全程定标模型和不同奶牛场粪水总氮含量的全局定标模型,并采用独立的预测集验证了模型有效性。结果表明:全程模型总氮预测含量与实测含量的线性拟合相关系数为0.98,预测均方根误差RMSEP为130.18 mg/L,剩余预测偏差为4.97,可用于某一奶牛场粪水运移全过程环节总氮含量的快速预测;全局模型总氮预测含量与实测含量的线性拟合相关系数为0.97,预测均方根误差RMSEP为191.66 mg/L,剩余预测偏差为3.83,可用于不同奶牛场多元因素条件下总氮含量的快速预测。研究表明,基于中红外衰减全反射光谱可以实现对不同类型规模化奶牛场粪水治理全过程环节样品总氮含量的即时监测和跟踪。

关键词：光谱分析氮粪水规模化奶牛场快速预测中红外衰减全反射光谱偏最小二乘法

春秋季对近红外光谱模型预测奶牛场粪水氮磷含量结果的影响

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农业工程学报 2020年第10期36卷 197-205页

作者：孙迪杨仁杰李梦婷牟美睿李明堂张克强赵润吉林农业大学资源与环境学院长春130118 天津农学院工程技术学院天津300384 农业农村部环境保护科研监测所天津300191

为研究季节因素对规模化奶牛场粪水氮磷含量及其近红外光谱模型预测结果的影响,该研究采集了天津市春秋双季27家规模化奶牛场粪水处理全过程的250个粪水样品,解析了季节对粪水氮磷含量分布特征的影响,同时采集了所有样品的近红外光谱并... 详细信息

为研究季节因素对规模化奶牛场粪水氮磷含量及其近红外光谱模型预测结果的影响,该研究采集了天津市春秋双季27家规模化奶牛场粪水处理全过程的250个粪水样品,解析了季节对粪水氮磷含量分布特征的影响,同时采集了所有样品的近红外光谱并进行主成分分析。采用偏最小二乘法(Partial Least Squares,PLS)建立了粪水氮磷季节内预测模型,包括春秋单季和双季融合模型以及季节间的相互预测模型。结果表明,粪水氮磷含量随季节变化呈现出差异性,季节内模型总体的预测效果较好,优于季节间模型;其中春季模型表现最佳,验证相关系数分别为0.98和0.90,剩余预测偏差(Residual Predictive Deviation,RPD)分别为4.67和2.03。研究表明,季节因素对粪水中氮磷含量的模型预测结果存在不同程度的影响,该研究可为建立全季节要素的综合模型提供依据。

关键词：氮磷粪水规模化奶牛场近红外光谱偏最小二乘季节内模型季节间模型

连续施用酸化粪水对土壤养分淋溶及重金属累积的影响

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农业工程学报 2022年第7期38卷 245-256页

作者：王祥润张朋月沈玉君徐鹏翔王健张迎丁京涛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 青岛农业大学资源与环境学院青岛266109

为探索连续施用酸化粪水对土壤养分淋溶及重金属累积情况的影响,采用新鲜粪水和酸化粪水,开展土柱淋溶试验。试验分别设置1个对照组、新鲜粪水和3个不同p H值(6.5、6.0和5.5)的酸化粪水,每个处理分别设置6次粪水淋溶。结果表明:施用新... 详细信息

为探索连续施用酸化粪水对土壤养分淋溶及重金属累积情况的影响,采用新鲜粪水和酸化粪水,开展土柱淋溶试验。试验分别设置1个对照组、新鲜粪水和3个不同p H值(6.5、6.0和5.5)的酸化粪水,每个处理分别设置6次粪水淋溶。结果表明:施用新鲜粪水和酸化粪水均能增加土壤养分,施用新鲜粪水、pH值6.5、pH值6.0和pH值5.5的粪水后土壤总养分(N、P、K)的增长幅度分别为1%~40%、15%~66%和5%~21%,重金属Cu和Zn的增长幅度为4%~48%和4%~11%,重金属Cd和Pb的增长幅度为2%~14%和1%~18%;连续施用酸化粪水会使土壤pH降低、土壤电导率值升高以及土壤重金属不断累积,这也是导致土壤环境遭到破坏的风险因素,实际应用过程中应特别注意;建议每两季作物施用一次pH值为6.5的粪水;每三季作物施用一次pH值为6.0的粪水;每四季作物施用一次pH值为5.5的粪水。该研究通过对比分析连续施用新鲜粪水和不同pH值的酸化粪水后土壤养分和重金属浓度的变化,探讨了酸化粪水的还田效果,为连续施用酸化粪水的研究提供技术支撑。

关键词：淋溶土壤重金属养分粪水酸化

基于定标模型云共享的奶牛粪水微型NIR现场速测系统

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农业工程学报 2022年第10期38卷 208-215页

作者：梁浩史卓林范雅彭任朝霞袁天怡黄圆萍韩鲁佳杨增玲中国农业大学工学院北京100083

针对还田利用中粪水成分现场获取困难的问题,该研究设计开发了基于定标模型云共享的奶牛粪水微型近红外(Near-Infrared,NIR)现场速测系统,并对系统进行了验证。该系统主要包括微型近红外光谱传感器、云服务器、Android客户端。微型近红... 详细信息

针对还田利用中粪水成分现场获取困难的问题,该研究设计开发了基于定标模型云共享的奶牛粪水微型近红外(Near-Infrared,NIR)现场速测系统,并对系统进行了验证。该系统主要包括微型近红外光谱传感器、云服务器、Android客户端。微型近红外传感器采集被测样品光谱数据,通过蓝牙协议将数据传输给Android客户端,再通过移动网络将光谱数据传送到云服务器;云服务器利用部署在云端的定标模型对接收到光谱数据进行计算、分析得到定量预测结果,并将预测结果回送Android客户端,可以实现总氮(Total Nitrogen,TN)、总磷(Total Phosphorus,TP)、总钾(Total Potassium,TK)、铵态氮(Ammonium Nitrogen,NH^(+)_(4)-N)、硝态氮(Nitrate Nitrogen,NO^(-)_(3)-N)、酰胺态氮(Amide Nitrogen,CONH_(2)-N),有效磷(Available Phosphorus,AP)、有效钾(Available Potassium,AK)、有机质(Organic Matter,OM)、pH值共10种粪水成分的快速检测。结果表明:对粪水TN、TP、TK、NH^(+)_(4)-N、NO^(-)_(3)-N、CONH_(2)-N、AP、AK、OM、pH值的预测相对误差分别约为9.251%、4.261%、8.238%、8.906%、17.825%、15.123%、9.829%、5.507%、10.558%、2.969%。微型近红外光谱技术结合定标模型云共享能够实现粪水中多种成分的现场速测,完成了定量模型的资源共享,且因微型近红外光谱传感器的便携性、Android客户端的操作简便性、定标模型云共享的低成本和无需用户具备专业知识要求等优点,具有广阔的市场前景和重要的现实应用价值。

关键词：氮磷粪水微型近红外定标模型云共享速测

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粪水离心分离机的研制

农业工程学报 1993年第S1期9卷 157-162页

作者：徐圣言顾洪陈元生苑会山江苏工学院

从生产实践出发,根据畜禽粪便处理的需要,设计了9LF-4.0型离心机。锥形转鼓是离心力自动卸料离心机中的关键部件。文中叙述了转鼓的强度计算、振动计算、减振设计、锥角与过滤介质的选用等。通过猪场粪水和鸡场粪水的离心试验表明该机... 详细信息

从生产实践出发,根据畜禽粪便处理的需要,设计了9LF-4.0型离心机。锥形转鼓是离心力自动卸料离心机中的关键部件。文中叙述了转鼓的强度计算、振动计算、减振设计、锥角与过滤介质的选用等。通过猪场粪水和鸡场粪水的离心试验表明该机能满足畜禽场粪水固液分离的需要,并具有结构简单、价格低廉、操作方便、能连续作业等优点。

关键词：粪水固液分离离心机锥形转鼓

基于近红外漫反射光谱的规模化奶牛场粪水氮磷定量分析及模型构建

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农业环境科学学报 2019年第8期38卷 1768-1776页

作者：赵润牟美睿王鹏孙迪刘海学张克强杨仁杰农业农村部环境保护科研监测所天津300191 天津农学院农业分析测试中心天津300384 天津农学院工程技术学院天津300384

为建立规模化奶牛场粪水中氮磷含量现场快速检测方法,以实现准确预测的同时替代常规监测程序,选取23家天津市典型种养结合模式的规模化奶牛场,围绕粪水处理全过程环节依次开展样品采集、实验室常规化学检测、近红外漫反射光谱采集,并进... 详细信息

为建立规模化奶牛场粪水中氮磷含量现场快速检测方法,以实现准确预测的同时替代常规监测程序,选取23家天津市典型种养结合模式的规模化奶牛场,围绕粪水处理全过程环节依次开展样品采集、实验室常规化学检测、近红外漫反射光谱采集,并进行主成分分析和偏最小二乘分析,建立多种动态复合影响因素条件下的全局、全程快速检测定量分析模型。结果表明:主成分分析不仅反映出同一奶牛场粪水有机组分随处理环节的变化,而且也反映出不同奶牛场粪水样品的差异性,以及在粪水处理过程中各因素对后续模型的影响程度。建立的全过程环节定量分析模型对总氮含量预测结果与实际含量的线性拟合相关系数R为0.96,预测均方根误差RMSEP为187.80;对总磷含量预测结果与实际含量的线性拟合相关系数R为0.91,预测均方根误差RMSEP为3.59。建立的全局定量分析模型对总氮含量预测结果与实际含量的线性拟合相关系数R为0.96,预测均方根误差RMSEP为238.59;总磷含量预测结果与实际含量的线性拟合相关系数R为0.91,预测均方根误差RMSEP为6.56。研究表明,基于近红外漫反射光谱和偏最小二乘法对规模化奶牛场粪水处理全过程环节粪水样品中氮、磷含量进行定量分析是可行的;纵向模型比横向模型能提供更好的预测结果;近红外漫反射光谱技术可实时、快速、高效地对规模化奶牛场粪水处理全过程总氮和总磷进行跟踪和监控。

关键词：规模化奶牛场粪水近红外漫反射光谱主成分分析偏最小二乘总氮总磷定量分析模型

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SBR法处理垃圾渗滤液与粪水的混合液

中国给水排水 2009年第7期25卷 5-8页

作者：孙艳波周少奇李伙生李景达邓小利华南理工大学环境科学与工程学院广东广州510006 江门市固体废物处理有限公司广东江门529000

采用有效容积为1200m^3的SBR反应器处理垃圾渗滤液与市政粪水的混合液，探讨了对两者进行混合处理的可行性。反应器对COD、BOD5、TN、NH4^＋-N和TP的平均去除率分别达到92．12％、98．48％、81．45％、99．68％和96．52％，相应的平均... 详细信息

采用有效容积为1200m^3的SBR反应器处理垃圾渗滤液与市政粪水的混合液，探讨了对两者进行混合处理的可行性。反应器对COD、BOD5、TN、NH4^＋-N和TP的平均去除率分别达到92．12％、98．48％、81．45％、99．68％和96．52％，相应的平均去除负荷分别为145．75、51．51、22．73、25．04和0．53g／（kgSS·d）。当控制C／N在5．0～6．5之间时，对TN的平均去除率可达81．45％，对COD的平均去除率为92．46％，出水COD≤450mg／L、BOD，≤30mg／L、NH4^＋-N≤10mg／L、TN≤180mg／L、TP≤1．0mg／L、色度≤320倍。SBR反应器对垃圾渗滤液和粪水的混合处理效果较好，粪水的混入可有效提高垃圾渗滤液的可生化性以及反应器对TN和TP的去除率，有效解决了垃圾渗滤液中TN去除的难题；同时，反应器内可能存在比短程硝化反硝化消耗更少碳源的脱氮反应形式，但出水COD浓度仍略高。

关键词： SBR 垃圾渗滤液粪水脱氮

利用光合细菌（PSB）处理粪水沼液效果的初步研究

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中国沼气 1994年第3期12卷 16-19页

作者：张桂馥邱德均顾红娟江苏太湖地区农业科学研究所南京农业大学应用微生物专业

用光合细菌对沼液、粪水连续处理１０天，系统的ｐＨ值为８．８～９．０，自然光照，温度为２０～２５℃。处理后沼液、粪水每毫升含光合细菌总数分别为１．６×１０￣８和２．９×１０￣６个；ＣＯＤ去除率分别为５１．６％和１７．４... 详细信息

用光合细菌对沼液、粪水连续处理１０天，系统的ｐＨ值为８．８～９．０，自然光照，温度为２０～２５℃。处理后沼液、粪水每毫升含光合细菌总数分别为１．６×１０￣８和２．９×１０￣６个；ＣＯＤ去除率分别为５１．６％和１７．４％；沼液每升含茵体污泥量１４．１１ｇ或污泥干重０．６７ｇ，粪水分别含１９．８９ｇ或０．８０ｇ；沼液经光合细菌处理后主要营养元素氨、磷、钾以及氨基酸总量有所增加。该处理方法投资少、费用低、菌体污泥利用价值高、易于操作施用，便于较大范围推广应用。

关键词：光合细菌粪水沼液农村粪水

粪水酸化装置设计及粪水酸化贮存工艺试验研究

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粪水酸化装置设计及粪水酸化贮存工艺试验研究

作者：刘昕黑龙江八一农垦大学

学位级别：硕士

随着我国养殖业的快速发展,规模化、集约化和现代化的养殖小户不断增加,所带来的环境问题日益突出,未经处理的粪水已经成为生态环境保护问题中不可忽视的一项,粪水酸化设备和工艺也愈发的重要,成为国内外学者的研究热点。粪水酸化设备... 详细信息

随着我国养殖业的快速发展,规模化、集约化和现代化的养殖小户不断增加,所带来的环境问题日益突出,未经处理的粪水已经成为生态环境保护问题中不可忽视的一项,粪水酸化设备和工艺也愈发的重要,成为国内外学者的研究热点。粪水酸化设备是一种通过加酸而降低粪水pH值的一种保存粪水肥力的处理设备,该设备可以有效的利用酸化粪水固持土壤总氮和总磷养分,施用经酸化储存后粪水有利于磷元素的累积,对作物有增产、节能减排的效果。因国内对粪水酸化的研究较少,粪水酸化设备存在安全性低、运行耗能高、酸化效果不良等难题,基于粪水酸化试验理化性质变化,研发了一种粪水酸化装置,由酸化池、加酸装置、回流泵、驱动系统、密闭链接件等模块单元组成,对关键部件进行结构设计和优化,具有操作简单、安全性高、规模大、分段驱动等优点。本研究针对粪水酸化工艺研究现状,为解决粪水带来的环境问题和相关设备存在安全性低、运行耗能高、酸化效果不良的一系列难题,利用算法设计、模型搭建等方式优化粪水酸化装置,并通过试验探究最高经济效益的酸化工艺。本文的研究的主要研究内容包括:粪水酸化装置的关键部件设计。结合粪水理化性质,根据粪水酸化工艺和粪水酸化装置工作原理,对酸化池、加酸装置、储酸罐、回流装置等关键部件的结构与尺寸进行设计,确定各部件的结构参数,应用Solidworks软件对粪水酸化装置进行建模和装配。对粪水酸化装置进行仿真试验。将回流装置的低点角度设为变量,通过Fluent仿真进行试验设计,探究在回流过程中相同功率不同角度下的粪水混合情况和速度变化规律。在仿真分析过程中发现,水平倾角为5°时粪水的混合程度效果最好,同时设置管道水平倾角为6°、7°的对照组,为低能耗酸化池提供分析基础。对粪水酸化装置进行试验验证及酸化剂经济性分析。对仿真分析出的最优结果进行装备试制,以pH值为评价指标,对设备酸化后的粪水进行pH值测定评价检验实际酸化效果。并通过不同酸化剂酸化后的贮存试验对粪水的各项理化指标进行分析,得到酸化的最优天数,结合市场价格对多种酸化剂进行经济效益分析。以硫酸为酸化剂试验,氨气减排达到80%,氮素固持能力提高了66.42%。该设计提高了粪水酸化的工作效率和安全系数,扩大了粪水酸化的规模程度,为粪水酸化装置技术发展和应用提供支撑。

关键词：粪水酸化设计性能试验 Fluent