蚯蚓粪基质成型工艺及成型机设计与试验
发布时间：2021-12-31 18:25
畜禽粪便的基质化利用是实现畜禽粪便有效利用并替代育苗用草炭的一种有效的处理方案和综合利用技术。另一方面,目前在工厂化育苗中大量使用塑料穴盘,得不到很好的回收利用,也造成了严重的环境污染。若将基质制成成型基质块,就可以减少育苗托盘的使用,可以有效降低生产成本和环境污染风险。蚯蚓堆肥是一种新型的畜禽粪便堆肥手段。经过蚯蚓过腹处理畜禽粪便,所得到的蚯蚓粪基质相比于畜禽粪便重金属含量降低,理化性质较好且相对稳定,是一种较理想的育苗基质。将蚯蚓粪基质制成成型基质块,既可实现畜禽粪便的综合利用,又可以降低育苗中对草炭的依赖,减少塑料育苗托盘的使用,同时也可以产生一定的经济价值。本研究针对蚯蚓粪基质的成型特点,对蚯蚓粪基质成型技术及成型设备开展研究,并对其成型关键过程建立蚯蚓粪基质的离散元模型,进行相关仿真分析,以期为蚯蚓粪基质及其它育苗基质的成型利用提供参考和依据。主要研究内容和结论如下:（1）蚯蚓粪基质理化性质测试分析。为了分析蚯蚓粪作为育苗基质的基本特性及其可成型特性,以用牛粪为主要原料养殖蚯蚓所获得的蚯蚓粪为研究对象,对蚯蚓粪基质的含水率、容重、轮廓外形、粒径、粒级、孔隙特性等物理性质和EC...
【文章来源】：华中农业大学湖北省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：170 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
奶牛场粪污现状
c.蚯蚓养殖大棚 d.蚯蚓粪存放场图 1.2 蚯蚓养殖场的基本情况Fig.1.2 Basic situation of earthworm farms基于以上思路，课题组对牛粪好氧腐熟料基质配方、基质育苗和基质成型技术进行一系列研究，结果表明牛粪好氧腐熟后易于成型，但由于其 EC 值过高，不能作为基质主料使用，否则烧苗死苗问题严重。针对这种情况，课题组将牛粪利用蚯蚓进行堆肥处理，发现牛粪经蚯蚓过腹处理后其 EC 值大大降低，作为主料用于育苗和栽培基质，完全能满足植物生长发育的需要（杨龙元 2017）；产品稳定性好，批次之间各种理化特性相对于好氧堆肥变异较小，有利于商品化和标准化生产。但将牛粪过腹处理后的蚯蚓粪成型制备成育苗基质块，还存在以下问题：①牛粪经蚯蚓过腹处理后，其理化特性发生极大的变化，其物料特性如何影响成型？②课题组前期研究了不同配方、物料初始含水率以及保压时间等成型参数对成型效果的影响
12e.液压钵盘成型机（马永财 2017） f.水稻秸秆营养穴盘成型机（李海亮 2018）图 1.3 目前已有基质成型机Fig.1.3 Existing substrate molding machine大型成型机则常以液压或气压驱动，以获得较大的成型压力。东北农业大学教授团队研制了一种负压吸附的基质成型机（王延鹏 2017），利用真空泵和空缩机进行基质的成型和脱模，并进行了初步成型试验，成型机可以完成设计的，但是模具孔密度设计和网模表面光洁度等还需要改进，试验表明碱处理可以玉米秸秆的粘度，但是碱处理会导致成本增加，并且容易导致二次污染。陈雪（20
【参考文献】：
期刊论文
[1]玉米秸秆复配基质对黄瓜幼苗生长发育的影响[J]. 王宇欣,孙倩倩,王平智,赵亚楠,李雪嫄. 农业机械学报. 2018(07)
[2]牛粪添加对园林绿化废弃物蚯蚓堆肥的影响研究[J]. 龚小强,李素艳,魏乐,孙向阳,于鑫,汪力. 应用基础与工程科学学报. 2018(02)
[3]牛粪堆肥成型基质块蔬菜育苗灌溉方式[J]. 杨龙元,袁巧霞,刘志刚,曹红亮,罗帅. 农业工程学报. 2018(05)
[4]玉米秸秆不同预处理方式对育苗钵制备的影响[J]. 孙勇,初晓冬,曲京博,刘金明,王延鹏. 东北农业大学学报. 2017(08)
[5]含稻秸蔬菜育苗基质块成型工艺参数优化[J]. 辛明金,陈天佑,张强,焦晋康,白雪卫,宋玉秋,赵瑞,魏臣. 农业工程学报. 2017(16)
[6]改性脲醛树脂粘合基质块性能及其对黄瓜幼苗生长的影响[J]. 曲萍,赵永富,宋婧,夏礼如. 农业工程学报. 2017(15)
[7]椰糠培育叶菜种苗移植机械手设计与试验[J]. 黎波,辜松,初麒,吕亚军,胡俊生,谢忠坚,杨艳丽,江海宇. 农业工程学报. 2017(14)
[8]Difference between static and dynamic angle of repose of uniform sediment grains[J]. Nian-Sheng Cheng,Kuifeng Zhao. International Journal of Sediment Research. 2017(02)
[9]密闭式立体育秧系统水稻育苗基质配方研究[J]. 赵立军,陈海涛,蔡晓华,许春林,李强,王金峰,何堤. 农业工程学报. 2017(09)
[10]考虑颗粒间黏结力的黏性土壤离散元模型参数标定[J]. 武涛,黄伟凤,陈学深,马旭,韩子奇,潘潼. 华南农业大学学报. 2017(03)
博士论文
[1]水稻秸秆营养穴盘气动成型机理及试验研究[D]. 李海亮.黑龙江八一农垦大学 2018
[2]牛粪堆肥制备成型基质及其育苗试验研究[D]. 杨龙元.华中农业大学 2017
[3]玉米行间定点扎穴深施追肥机设计与研究[D]. 胡红.中国农业大学 2017
[4]玉米移栽植质钵育秧盘成型机理及试验研究[D]. 马永财.黑龙江八一农垦大学 2017
[5]生物质育苗营养钵成型机理与装备研究[D]. 刘洪杰.河北农业大学 2015
[6]基于离散元法的芯铧式开沟器优化设计与试验研究[D]. 潘世强.吉林大学 2015
[7]重金属和有机污染物对赤子爱胜蚓（Eisenia fetida）的生态毒理效应及机制差异[D]. 段晓尘.南京农业大学 2015
[8]蛋种鸡小阶梯式本交笼养设备研究[D]. 李恒.中国农业大学 2014
[9]中澳自贸区建立对中国乳品进口的影响研究[D]. 郭婷.内蒙古农业大学 2013
[10]离散单元法在金属粉末高速压制成形过程中的应用研究[D]. 王爽.中南大学 2012
硕士论文
[1]蚯蚓堆制处理花生壳的技术方法研究[D]. 张尊昊.吉林大学 2018
[2]污泥蚯蚓堆肥中水溶性有机物的变化及其对土壤N转化的影响研究[D]. 李莎莎.扬州大学 2017
[3]植物营养型育苗钵制备工艺研究[D]. 王延鹏.东北农业大学 2017
[4]蚯蚓堆制处理中药渣的技术方法研究[D]. 马丽娜.吉林大学 2017
[5]蚯蚓粪和秸秆生物炭对大棚多年连作黄瓜的调控效果[D]. 冯腾腾.扬州大学 2017
[6]基于离散元法的免耕播种开沟器的设计与试验[D]. 曹秀振.东北农业大学 2016
[7]利用蚯蚓粪改良疏浚太湖底泥效果研究[D]. 丛玮玮.扬州大学 2016
[8]农业废弃物的蚯蚓堆制及蚓肥的应用[D]. 申飞.南京农业大学 2016
[9]三种农药和重金属镍对蚯蚓联合毒性效应研究[D]. 苏连水.南京农业大学 2016
[10]蚯蚓堆肥和微量元素的草莓育苗/生长基质应用研究[D]. 张舒玄.南京农业大学 2016
本文编号：3560750
【文章来源】：华中农业大学湖北省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：170 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
奶牛场粪污现状
c.蚯蚓养殖大棚 d.蚯蚓粪存放场图 1.2 蚯蚓养殖场的基本情况Fig.1.2 Basic situation of earthworm farms基于以上思路，课题组对牛粪好氧腐熟料基质配方、基质育苗和基质成型技术进行一系列研究，结果表明牛粪好氧腐熟后易于成型，但由于其 EC 值过高，不能作为基质主料使用，否则烧苗死苗问题严重。针对这种情况，课题组将牛粪利用蚯蚓进行堆肥处理，发现牛粪经蚯蚓过腹处理后其 EC 值大大降低，作为主料用于育苗和栽培基质，完全能满足植物生长发育的需要（杨龙元 2017）；产品稳定性好，批次之间各种理化特性相对于好氧堆肥变异较小，有利于商品化和标准化生产。但将牛粪过腹处理后的蚯蚓粪成型制备成育苗基质块，还存在以下问题：①牛粪经蚯蚓过腹处理后，其理化特性发生极大的变化，其物料特性如何影响成型？②课题组前期研究了不同配方、物料初始含水率以及保压时间等成型参数对成型效果的影响
12e.液压钵盘成型机（马永财 2017） f.水稻秸秆营养穴盘成型机（李海亮 2018）图 1.3 目前已有基质成型机Fig.1.3 Existing substrate molding machine大型成型机则常以液压或气压驱动，以获得较大的成型压力。东北农业大学教授团队研制了一种负压吸附的基质成型机（王延鹏 2017），利用真空泵和空缩机进行基质的成型和脱模，并进行了初步成型试验，成型机可以完成设计的，但是模具孔密度设计和网模表面光洁度等还需要改进，试验表明碱处理可以玉米秸秆的粘度，但是碱处理会导致成本增加，并且容易导致二次污染。陈雪（20
【参考文献】：
期刊论文
[1]玉米秸秆复配基质对黄瓜幼苗生长发育的影响[J]. 王宇欣,孙倩倩,王平智,赵亚楠,李雪嫄. 农业机械学报. 2018(07)
[2]牛粪添加对园林绿化废弃物蚯蚓堆肥的影响研究[J]. 龚小强,李素艳,魏乐,孙向阳,于鑫,汪力. 应用基础与工程科学学报. 2018(02)
[3]牛粪堆肥成型基质块蔬菜育苗灌溉方式[J]. 杨龙元,袁巧霞,刘志刚,曹红亮,罗帅. 农业工程学报. 2018(05)
[4]玉米秸秆不同预处理方式对育苗钵制备的影响[J]. 孙勇,初晓冬,曲京博,刘金明,王延鹏. 东北农业大学学报. 2017(08)
[5]含稻秸蔬菜育苗基质块成型工艺参数优化[J]. 辛明金,陈天佑,张强,焦晋康,白雪卫,宋玉秋,赵瑞,魏臣. 农业工程学报. 2017(16)
[6]改性脲醛树脂粘合基质块性能及其对黄瓜幼苗生长的影响[J]. 曲萍,赵永富,宋婧,夏礼如. 农业工程学报. 2017(15)
[7]椰糠培育叶菜种苗移植机械手设计与试验[J]. 黎波,辜松,初麒,吕亚军,胡俊生,谢忠坚,杨艳丽,江海宇. 农业工程学报. 2017(14)
[8]Difference between static and dynamic angle of repose of uniform sediment grains[J]. Nian-Sheng Cheng,Kuifeng Zhao. International Journal of Sediment Research. 2017(02)
[9]密闭式立体育秧系统水稻育苗基质配方研究[J]. 赵立军,陈海涛,蔡晓华,许春林,李强,王金峰,何堤. 农业工程学报. 2017(09)
[10]考虑颗粒间黏结力的黏性土壤离散元模型参数标定[J]. 武涛,黄伟凤,陈学深,马旭,韩子奇,潘潼. 华南农业大学学报. 2017(03)
博士论文
[1]水稻秸秆营养穴盘气动成型机理及试验研究[D]. 李海亮.黑龙江八一农垦大学 2018
[2]牛粪堆肥制备成型基质及其育苗试验研究[D]. 杨龙元.华中农业大学 2017
[3]玉米行间定点扎穴深施追肥机设计与研究[D]. 胡红.中国农业大学 2017
[4]玉米移栽植质钵育秧盘成型机理及试验研究[D]. 马永财.黑龙江八一农垦大学 2017
[5]生物质育苗营养钵成型机理与装备研究[D]. 刘洪杰.河北农业大学 2015
[6]基于离散元法的芯铧式开沟器优化设计与试验研究[D]. 潘世强.吉林大学 2015
[7]重金属和有机污染物对赤子爱胜蚓（Eisenia fetida）的生态毒理效应及机制差异[D]. 段晓尘.南京农业大学 2015
[8]蛋种鸡小阶梯式本交笼养设备研究[D]. 李恒.中国农业大学 2014
[9]中澳自贸区建立对中国乳品进口的影响研究[D]. 郭婷.内蒙古农业大学 2013
[10]离散单元法在金属粉末高速压制成形过程中的应用研究[D]. 王爽.中南大学 2012
硕士论文
[1]蚯蚓堆制处理花生壳的技术方法研究[D]. 张尊昊.吉林大学 2018
[2]污泥蚯蚓堆肥中水溶性有机物的变化及其对土壤N转化的影响研究[D]. 李莎莎.扬州大学 2017
[3]植物营养型育苗钵制备工艺研究[D]. 王延鹏.东北农业大学 2017
[4]蚯蚓堆制处理中药渣的技术方法研究[D]. 马丽娜.吉林大学 2017
[5]蚯蚓粪和秸秆生物炭对大棚多年连作黄瓜的调控效果[D]. 冯腾腾.扬州大学 2017
[6]基于离散元法的免耕播种开沟器的设计与试验[D]. 曹秀振.东北农业大学 2016
[7]利用蚯蚓粪改良疏浚太湖底泥效果研究[D]. 丛玮玮.扬州大学 2016
[8]农业废弃物的蚯蚓堆制及蚓肥的应用[D]. 申飞.南京农业大学 2016
[9]三种农药和重金属镍对蚯蚓联合毒性效应研究[D]. 苏连水.南京农业大学 2016
[10]蚯蚓堆肥和微量元素的草莓育苗/生长基质应用研究[D]. 张舒玄.南京农业大学 2016
本文编号：3560750
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