好氧堆肥发酵装置设计及过程曝气控制的试验研究
发布时间：2020-12-25 20:47
堆肥是农牧业有机废弃物资源化综合利用的重要途径。好氧堆肥的控制因素主要有搅拌、翻堆、曝气,其中曝气对好氧发酵的温度、湿度、氧气浓度均产生影响,曝气的过高、过低都会对堆体内部发酵过程产生较大影响。传统的曝气控制方式是人工控制或设置固定时间段曝气。人工控制费时费力,定时曝气仅靠经验摸索,最终影响到发酵效果,因此对曝气过程的智能化控制尤为重要。本文以不同的牲畜粪便和秸秆混合物为原料,对其好氧堆肥过程的不同曝气量控制方法进行研究,为好氧堆肥发酵的智能化、高效化提供参考。本文主要进行了以下研究工作:（1）根据堆肥试验过程的技术要求,设计了一套小型多点好氧堆肥试验装置。该装置包括好氧发酵单元、测控单元、曝气单元。好氧发酵单元罐体由双层保温、耐腐蚀的材料制成,设有测试传感器接口、曝气口和排水口;测控单元由无线温湿度传感器、氧气传感器及智能堆肥控制器组成;曝气单元由质量流量计、气动阀、节流阀、空气泵组成。（2）采用HOBOnode无线温湿度传感器作为标准对照,对本课题组所研制的EP-200无线温湿度传感器进行校正,获得了两种传感器间的误差参数和取值范围,建立了温度与误差参数的关系模型。通过校正,EP-...
【文章来源】：黑龙江八一农垦大学黑龙江省
【文章页数】：60 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
技术路线图
101.控制器 2.筒仓式堆肥发酵仓 3.无线温湿度传感器 4.氧气传感器 5.质量流量计 6.气动阀 7.节流阀 8.空气泵图 2-1 多点好氧堆肥试验装置结构简图Fig2-1 Structural sketch of multi-point aerobic composting test device该反应器具有以下特点：1）采用可定时通风，分段曝气，设定通风时间、通风时长后在设定的时间时开始通风，减少了人工劳动；2）采用节流阀，可随时调节控制曝气量的大小，实现精准曝气；3）采用自动控制系统技术，实现好氧堆肥过程中的氧气浓度、含水率、温度等参数的实时监测和调控；4）可测量、控制一个或多个反应器，实现针对不同试验要求的试验多样化。设备实物图如图 2-2。所用设备型号参数如表 2-1 所示。
图 2-2 多点好氧堆肥试验装置Fig2-2 Multi point aerobic composting test device表 2-1 主要仪器设备列表Table2-1 List of major instruments and equipment名称 型号 厂家器 ASE-300 北京市农林科学院式堆肥发酵仓 - 北京市农林科学院温湿度传感器 EP-200 北京市农林科学院传感器 O2S-FR-T2-18X 英国 SST流量计 MF5706 江苏宏仪自动化仪表有限公阀 DC24V 2V025-08 浙江雷尔达气动液压有限公式空气泵 ACO-016 浙江森森实业有限公司阀 LSA 管道型 浙江温州百灵科技程中，在将堆肥原材料按照配比混合均匀后装入发酵仓，安装好无浓度传感器，使用控制器设定曝气的时间段和曝气时长，鼓风机会
【参考文献】：
期刊论文
[1]农业废弃物堆肥进程中理化性状的动态变化[J]. 朱兰保,盛蒂. 湖北工程学院学报. 2019(03)
[2]猪粪堆肥过程中养分和重金属含量的动态变化[J]. 尹晓明,王荣江,徐潇潇,曹云. 植物营养与肥料学报. 2019(02)
[3]滚筒式沼渣好氧发酵反应器中试装置设计与性能试验[J]. 程红胜,隋斌,孟海波,沈玉君,王健,匡常贵. 农业工程学报. 2018(24)
[4]牛粪堆肥过程中的物质变化及腐熟度评价[J]. 蔡娟,张应虎,张昌勇,张显明,王召梅. 贵州农业科学. 2018(10)
[5]规模化羊场粪便自然堆肥发酵技术[J]. 韩战强,刘石,张红超,银岭,朱金凤,肖杰. 黑龙江畜牧兽医. 2018(08)
[6]我国有机肥料资源及利用[J]. 牛新胜,巨晓棠. 植物营养与肥料学报. 2017(06)
[7]不同畜禽粪便堆肥的微生物数量和养分含量的变化[J]. 王亚飞,李梦婵,邱慧珍,张文明,张春红,李亚娟. 甘肃农业大学学报. 2017(03)
[8]基于3G无线通讯的SACT污泥堆肥远程监控系统[J]. 孙言岩,李加文,王涛,居玉坤. 机电产品开发与创新. 2017(03)
[9]我国农作物秸秆资源化利用现状及农户对秸秆还田的认知态度[J]. 张国,逯非,赵红,杨广斌,王效科,欧阳志云. 农业环境科学学报. 2017(05)
[10]藏北地区土壤水分遥感反演模型的研究[J]. 拉巴,卓嘎,陈涛. 土壤. 2017(01)
硕士论文
[1]堆肥物料含水率在线检测系统的优化及试验验证[D]. 侯善策.黑龙江八一农垦大学 2018
[2]山西河曲坝地土壤养分的地统计学空间分布特征[D]. 冯建宁.山西农业大学 2018
[3]序批式好氧发酵一体化反应器设计与试验研究[D]. 冯康.黑龙江八一农垦大学 2018
[4]基于ZigBee无线自组网的堆肥发酵过程监控系统的设计与实现[D]. 辛祥彬.天津大学 2017
[5]沼渣堆肥参数优化及堆肥利用研究[D]. 赵龙彬.哈尔滨工业大学 2016
[6]番茄秸秆高温堆肥及在番茄育苗应用中的研究[D]. 葛梦娇.西北农林科技大学 2016
[7]干旱区土壤水盐变化特征及其影响因子的遥感反演和GIS分析[D]. 姜红涛.新疆大学 2014
[8]基于GPRS技术的土壤信息采集关键技术研究[D]. 孙小春.西北农林科技大学 2010
[9]油蒿群落土壤水分动态及降水入渗特征分析[D]. 崔利强.内蒙古农业大学 2009
本文编号：2938366
【文章来源】：黑龙江八一农垦大学黑龙江省
【文章页数】：60 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
技术路线图
101.控制器 2.筒仓式堆肥发酵仓 3.无线温湿度传感器 4.氧气传感器 5.质量流量计 6.气动阀 7.节流阀 8.空气泵图 2-1 多点好氧堆肥试验装置结构简图Fig2-1 Structural sketch of multi-point aerobic composting test device该反应器具有以下特点：1）采用可定时通风，分段曝气，设定通风时间、通风时长后在设定的时间时开始通风，减少了人工劳动；2）采用节流阀，可随时调节控制曝气量的大小，实现精准曝气；3）采用自动控制系统技术，实现好氧堆肥过程中的氧气浓度、含水率、温度等参数的实时监测和调控；4）可测量、控制一个或多个反应器，实现针对不同试验要求的试验多样化。设备实物图如图 2-2。所用设备型号参数如表 2-1 所示。
图 2-2 多点好氧堆肥试验装置Fig2-2 Multi point aerobic composting test device表 2-1 主要仪器设备列表Table2-1 List of major instruments and equipment名称 型号 厂家器 ASE-300 北京市农林科学院式堆肥发酵仓 - 北京市农林科学院温湿度传感器 EP-200 北京市农林科学院传感器 O2S-FR-T2-18X 英国 SST流量计 MF5706 江苏宏仪自动化仪表有限公阀 DC24V 2V025-08 浙江雷尔达气动液压有限公式空气泵 ACO-016 浙江森森实业有限公司阀 LSA 管道型 浙江温州百灵科技程中，在将堆肥原材料按照配比混合均匀后装入发酵仓，安装好无浓度传感器，使用控制器设定曝气的时间段和曝气时长，鼓风机会
【参考文献】：
期刊论文
[1]农业废弃物堆肥进程中理化性状的动态变化[J]. 朱兰保,盛蒂. 湖北工程学院学报. 2019(03)
[2]猪粪堆肥过程中养分和重金属含量的动态变化[J]. 尹晓明,王荣江,徐潇潇,曹云. 植物营养与肥料学报. 2019(02)
[3]滚筒式沼渣好氧发酵反应器中试装置设计与性能试验[J]. 程红胜,隋斌,孟海波,沈玉君,王健,匡常贵. 农业工程学报. 2018(24)
[4]牛粪堆肥过程中的物质变化及腐熟度评价[J]. 蔡娟,张应虎,张昌勇,张显明,王召梅. 贵州农业科学. 2018(10)
[5]规模化羊场粪便自然堆肥发酵技术[J]. 韩战强,刘石,张红超,银岭,朱金凤,肖杰. 黑龙江畜牧兽医. 2018(08)
[6]我国有机肥料资源及利用[J]. 牛新胜,巨晓棠. 植物营养与肥料学报. 2017(06)
[7]不同畜禽粪便堆肥的微生物数量和养分含量的变化[J]. 王亚飞,李梦婵,邱慧珍,张文明,张春红,李亚娟. 甘肃农业大学学报. 2017(03)
[8]基于3G无线通讯的SACT污泥堆肥远程监控系统[J]. 孙言岩,李加文,王涛,居玉坤. 机电产品开发与创新. 2017(03)
[9]我国农作物秸秆资源化利用现状及农户对秸秆还田的认知态度[J]. 张国,逯非,赵红,杨广斌,王效科,欧阳志云. 农业环境科学学报. 2017(05)
[10]藏北地区土壤水分遥感反演模型的研究[J]. 拉巴,卓嘎,陈涛. 土壤. 2017(01)
硕士论文
[1]堆肥物料含水率在线检测系统的优化及试验验证[D]. 侯善策.黑龙江八一农垦大学 2018
[2]山西河曲坝地土壤养分的地统计学空间分布特征[D]. 冯建宁.山西农业大学 2018
[3]序批式好氧发酵一体化反应器设计与试验研究[D]. 冯康.黑龙江八一农垦大学 2018
[4]基于ZigBee无线自组网的堆肥发酵过程监控系统的设计与实现[D]. 辛祥彬.天津大学 2017
[5]沼渣堆肥参数优化及堆肥利用研究[D]. 赵龙彬.哈尔滨工业大学 2016
[6]番茄秸秆高温堆肥及在番茄育苗应用中的研究[D]. 葛梦娇.西北农林科技大学 2016
[7]干旱区土壤水盐变化特征及其影响因子的遥感反演和GIS分析[D]. 姜红涛.新疆大学 2014
[8]基于GPRS技术的土壤信息采集关键技术研究[D]. 孙小春.西北农林科技大学 2010
[9]油蒿群落土壤水分动态及降水入渗特征分析[D]. 崔利强.内蒙古农业大学 2009
本文编号：2938366
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