麦积山石窟松鼠科动物排泄物清洗及其驱避防治

动物在古代壁画及彩塑表面活动常造成极难清除的排泄物污染,影响文物美学价值并引起其他类型病害。复齿鼯鼠(Trogopterus xanthipes)与岩松鼠(Sciurotamias davidianus)是常年活动于麦积山石窟及周边的两种松鼠科动物,其棕黑色的固液排泄物大量分布在石窟文物、喷锚崖体、栈道表面以及栿孔内部。本研究通过生物酶及表面活性剂配以4%吸水性树脂(SAP)的方法对污染区域进行贴敷处理,以筛选最适清洗试剂及工艺。结果表明,人工唾液处理前后色差最大,与对照区差异显著(色差值为8.311±0.798 CIELab单位,P<0.05),且洗净率最大(59.6%),是理想的清洗试剂。在此基础上分别采用金属驱避刺、辣椒素(CAP)以及超声波驱避器开展致害物种现场驱避实验。监测发现,三种驱避措施有一定差异性:金属刺对岩松鼠具有很强的驱避性,布设后其无法在有刺范围内活动,而喷洒辣椒素可明显降低复齿鼯鼠单日最大活动时长和日平均活动次数,两种松鼠科动物均可快速适应超声波,驱避有效期仅有5d左右。因此,针对不同物种可复合多种措施综合驱避。本研究可对遗产地动物排泄物清洗及有害物种驱避提供科学依据和实践指导。

智能清粪机器人系统的设计与试验

针对现代化封闭式养殖舍内漏粪板上粪污不能完全掉落至集粪槽的问题,设计了一种智能清粪机器人。设计基于ROS系统和激光雷达,以SLAM算法为基础,利用小型工控机为上层控制器,ARM系列芯片为底层控制器,融合红外和超声波传感器技术,实现所需功能;采用万向轮与两个对称驱动轮形成三点支撑行走架构,保持机体运行稳定;前后各设水喷头用于干固粪污的湿润及刮后漏粪板的清洗;刮粪板采用耐磨橡胶材质,避免与地面发生刮刺,影响漏粪板平整及刮粪板使用寿命,刮粪板置于机身前端下部,跟随整机行走,实现清粪功能。试验结果表明:清粪机器人能实现自动行走、自主建图、自动充电与加水,有较好的识别障碍物及路径规划功能,能实时清理猪舍粪污;在同等清洁度要求下,可减少人工,降低劳动强度。研究结果可为大栏畜禽养殖舍内漏粪板上粪污智能化清理设备提供参考。

单片机在SM-1型畜禽粪便清理设备中的应用

介绍了AT89S52单片机在SM-1型畜禽粪便清理设备中的应用,并对其工作原理及特点进行了介绍。实践过程表明,该控制装置具有操作方便、噪声低、控制精度高和技术先进等特点,能够完全满足现阶段我国中小型畜禽养殖企业的需求。

规模猪场不同粪污处理模式和利用效果对比分析

粪污处理模式的选择是影响猪场可持续性发展的重要因素之一,文章对国内规模化猪场粪尿清理、污水处理、末端还田利用等环节进行了系统阐述,对比分析了不同粪尿清理及污水处理方式下还田利用的效果及投资运行成本。规模化猪场污水处理首选种养结合模式,当污水不具备资源化利用条件时可选择达到农田灌溉标准的经济、高效污水处理模式。对于用于农田灌溉用水的污水处理,从投资和运行成本考虑优先选择水泡粪+污水预处理+UASB+A/O模式,土地资源不足情况下选择干清粪+污水预处理+UASB+A/O处理模式。采用沼液还田时,若配套土地面积充足,可选择水泡粪+污水预处理+黑膜沼气处理模式,配套土地面积不足时选择干清粪+污水预处理+黑膜沼气处理模式。

一种手推式养殖场粪便捡拾复式作业机

针对家庭养殖场粪便捡拾存在的粪尿混合污染、人工劳动强度大、地面洁净度低等问题,利用三维数字化设计与虚拟化仿真技术,设计出一种手推式粪便捡拾复式作业机,实现粪便捡拾、固液分离与地面清扫一体化作业。粪便捡拾部分采用铲式轴叶轮和排式毛刷通过弧形挡板配合工作;固液分离分为初步分离和精细分离,其中初步分离由带有密集小凸片筛网式传送带实现,精细分离在螺旋挤压机中进行,并在作业机底部分别设有液体和固体收集箱,减少因多次操作而造成的人工劳动强度大的问题;地面清扫由柔性精扫毛刷进行,提高清洁度。通过传感器、单片机(包括STM32F4、MAX813看门狗芯片)调节铲式轴叶轮与传送滚轮的速度,实现液体收集自动报警功能。通过CAN总线以及PLC进行技术集成。仿真结果表明,该设计方案能有效进行粪便的捡拾,对流态粪便捡拾程度理论上可达95%,有效降低后期粪便处理难度。分离后的粪便肥效高可用作农作物肥料,为家庭养殖场粪便收集提供一种可靠方案。

猪舍清粪机器人控制系统的设计与试验

为了解决规模化养猪舍内漏粪板上粪污堆积需要人工定期清理的问题,试验设计了一款智能清粪机器人。该清粪机器人以工控机为上位机,STM32为底层控制器,融合多传感器信息,在ROS系统下利用即时定位与地图构建(simultaneous localization and mapping,SLAM)算法实现建图,利用运动控制(move-base)和自适应蒙特卡罗定位(adaptive monte carlo localization,amcl)功能包实现清粪机器人的导航和定位;清粪机器人机身选用不锈钢、刮粪板选用橡胶材质来适应猪舍复杂环境,达到耐腐蚀、耐碰撞、耐高低温环境变化的要求;搭建育肥猪舍测试环境对清粪机器人进行建图、导航、回充和清粪功能测试。结果表明:清粪机器人能实现自动建图、导航、回充和清粪功能。说明本研究设计的清粪机器人可有效清理规模化猪场内残留的粪污,具有一定的应用前景。