运用生命周期评价方法评估奶牛养殖系统温室气体排放量

准确评估奶牛养殖系统温室气体排放量是寻求有效减排措施和引导奶牛养殖业低碳发展的基础。该文应用生命周期评价方法,结合中国奶牛养殖业现状,建立了奶牛养殖系统温室气体排放量评估方法;并以此方法分析了西安郊区典型的规模化奶牛场的奶牛养殖系统温室气体排放特点和排放量。结果表明,该奶牛养殖系统主要的温室气体排放环节是奶牛肠道发酵CH4排放、饲料生产与加工、粪便贮存,其排放量分别占整个系统的48.86%、18.97%和16.39%。主要排放的温室气体是CH4、N2O,排放量分别占整个系统的55.56%和26.9%。该奶牛养殖系统每生产1kg按脂肪和蛋白质纠正的原奶(FPCT)的温室气体排放量(以CO2当量计)为1.52kg,低于全球平均的混合饲养模式原奶生产的排放量,而高于欧洲国家原奶生产的排放水平,说明减排潜力还很大。通过改善饲料、改进粪便管理模式和肥料田间管理等措施均能够减少单个环节的温室气体排放量,而不同措施对整个系统减排的贡献率还应通过生命周期评价方法进行分析。因此,建议开展不同减排措施下的生命周期评估,以获得对系统减排更有效的措施。

奶牛养殖系统的诊断分析与发展对策研究

提出系统必有结构，结构决定功能，结构影响着系统的行为。介绍了奶牛养殖系统结构分析的诊断模型，并结合试例分析提出了发展对策。

基于无线传感器网络的奶牛养殖管理定位系统

奶牛养殖管理定位系统在无线传感器网络的监测范围内布置非常多的传感器节点来收集周围的环境信息,并将收集到的信息处理后发送出去。该研究在分析RSSI测距误差影响因素和RSSI测距均值校正的基础上,提出了基于RSSI均值校正的三边测量定位优化算法,并进行了Matlab仿真试验。最后将此改进算法应用于奶牛健康监测和定位系统的设计,结果完全满足奶牛健康状况监测和定位要求。

计及降雨量的养殖场沼气热电联供系统建模与经济分析

针对夏季强降雨导致厌氧发酵沼气产量理论值偏离实际值的问题,构建计及降雨量的奶牛养殖场沼气热电联供系统仿真模型;然后利用仿真模型计算分析不考虑降雨时与考虑降雨时系统日净收益的偏差;最后探讨1月份发电机组与沼气锅炉的沼气合理分配问题以提高经济效益。首先基于实际现场能量流动关系,建立了厌氧发酵罐、沼气净化装置、储气罐、内燃机发电机组、缸套水换热器、沼气锅炉、蓄热水箱的数学模型。其次,考虑强降雨对料液浓度与料液密度的影响,建立降雨量模型,使雨季日沼气产量模拟值与实际值更吻合。然后在系统仿真模型基础上建立日净收益模型,分别模拟计算不考虑降雨与考虑降雨时的系统日净收益并与实际日净收益对比分析;最后利用日净收益模型求出不同日进料量条件下发电机组不同沼气用量所对应的日净收益,以确定各种进料量条件下的发电机组最佳沼气用量。利用养殖场2020年全年实际运行数据对沼气热电联供系统仿真模型进行正确性验证,建立降雨量模型后日沼气产量模拟值与实际值之间的线性回归决定系数由0.66提升至0.73;日发电量模拟值与实际值之间的线性回归决定系数为0.7;考虑降雨量后日净收益模拟值比不考虑降雨量的日净收益模拟值在准确性上有了很大提高。该研究结果表明,该模型对于该养殖场沼气热电联供系统的工艺流程模拟分析具有准确性和有效性,可为实施养殖场沼气热电联供系统的优化调度、控制规划等提供参考。