猪场沼液还田对土壤和植物重金属含量的影响

还田消纳是猪场沼液资源化利用的主要方式。由于沼液中含有多种金属元素,过量浇灌会引发土壤重金属污染。目前,关于猪场沼液对耕地土壤和植物重金属污染特征的影响及其影响因子的研究还不够深入。在广西生猪养殖区,选取了4种不同耕地利用类型(叶菜类、果树类、饲草类、药草类)和14个样地,就不同沼液浇灌强度对土壤与植物重金属的影响规律及其影响因子进行研究。结果表明:在14个样地0~40 cm表层土壤中,重金属Cu、Zn、Cd的输入强度最大,且其含量和土壤pH变化和与沼液浇灌总量呈显著(p<0.05)正相关;在4种耕地类型中,杂交象草和空心菜的可食用部分Cu、Zn、Cd、Pb、Cr含量与沼液浇灌总量呈显著正相关;在沼液还田中,由于Cu、Zn的输入强度大,而植物对其的富集系数又较低,因此土壤中Cu、Zn积累较快;浇灌沼液对叶菜类和果树类的主要污染风险是Pb和Cd,而对杂交象草的污染风险较小。

基于旋流射流的清管器结构研究

针对管道污垢容易在清管器皮碗底部形成楔形堆积,造成清管器卡堵等问题,提出一种基于旋流射流的清管器结构。基于计算流体力学方法,对旋流射流清管器进行流场数值模拟,研究导流管直径、叶片安装角、翼型折角对叶轮力矩和旋流射流平均速度的影响,分析导流管气流对皮碗底部污垢吹扫效果;采用正交试验法确定最优结构参数。研究表明:导流管直径在65~75 mm之间时,叶轮力矩基本达到峰值;增大翼型折角或叶片安装角都能显著提高叶轮力矩,但叶片安装角对旋流射流平均速度影响较小;导流管中射到皮碗底部的气流速度在40~60 m/s,湍动能大小在6 m^(2)/s^(2)左右,且影响范围广,能解决由皮碗底部污垢堆积而产生的卡堵问题;最优结构参数为导流管直径45 mm、叶片安装角40°、翼型折角33°。研究可为研发新型清管器以及解除卡堵问题提供参考。

大牛地气田管道积液量的影响因素及计算方法研究

长输管道积液量的计算较为复杂,为此采用OLGA软件研究各因素对积液量的影响程度,同时结合灰色关联法对各因素与积液量的关联度进行分析,简化积液量计算因素。结果表明:与积液量的关联度大小依次为起始压差、进站压力、输气量和环境温度,积液量随着输气量、环境温度的增加而减少,随着进站压力、起始压差的增加而增加。提出采用不同输气量对应的单位压差积液量计算管道积液,通过大牛地气田历史清管数据拟合积液计算公式并在现场清管作业中应用,表现出较好的便捷性和准确率。

Structural Design and Static Stress Analysis of Dead Pig Vehicle

Nowadays,in our pig field there has no special device to transport those dead pigs. In normal condition,we need some person to carry out those dead pigs from the pig field.But considering the narrow aisle,manual handling is not convenient,on one hand,these measures will increase the labor costs,on the other hand,these measures will increase the labor intensity of workers. In order to carry out those dead pigs from the pig field fast and efficient,to achieve the purpose of health cultivation,in this paper,we designed a dead pig vehicle to handle those dead pigs. The dead pig vehicle consists of chassis,lifting device,driving device,rotating device,power system and control system. The vehicle adopts self-propelled structure,which is equipped with two lead-acid batteries as power. Loading,transportation,unloading and other dead pig handling full operations can finished by only one person. The result of simulation shows that the dead pig vehicle has a good performance and a good stability,it also can satisfy the requirements of the narrow aisle. The results of this research can provide reference for the similar transportation vehicles.

中海油陵水气田首台高压收球筒分析设计

在石油运输管道建设与维护中,清管作业十分关键。收球筒是管道清管作业中必不可少的设备,其壳体接管开孔区域是承压薄弱部位,最易发生破坏。采用ANSYS17.0有限元分析软件,根据收球筒的主要设计条件和结构参数,按照JB 4732—1995 《钢制压力容器——分析设计标准(2005年确认)》的规定,对中海油陵水气田首台高压收球筒壳体多个开孔区域的主要受压元件进行应力分析与强度评定。结果表明,分析设计的高压收球筒满足应力强度评定要求,符合工程项目验收条件。

碱性材料和有机物料对稻田土壤酸化改良及水稻产量的影响

为了在酸化稻田的改良过程中,同步实现土壤降酸和土壤肥力提升的双目标,通过田间试验设置了常规施肥(CK)、CK+石灰(T1)、CK+猪粪(T2)、CK+微生物菌剂(T3)和CK+石灰+猪粪(T4)这5个处理,分析了土壤酸化指标、肥力指标和水稻产量及产量构成的变化特征。结果表明:与CK处理相比,T1和T4处理的土壤pH分别提高了0.24和0.33个pH单位,土壤交换性酸分别降低了16.8%和25.4%,土壤交换性铝含量分别降低了50.8%和75.4%;而T2处理的土壤交换性酸和交换性铝含量则比CK处理降低了19.3%和59.0%,但其土壤pH值与CK无显著差异。T4处理的土壤有机质、碱解氮、有效磷、速效钾和阳离子交换量分别比CK处理增加了9.2%、78.0%、21.8%、23.2%和52.9%,T1、T2和T3处理的土壤有机质、碱解氮、有效磷和阳离子交换量则无显著变化,但是,T1、T2和T3处理的土壤速效钾则显著高于CK处理。在所有处理中,T2和T4处理的水稻产量较高,分别比CK处理增加了6.8%和8.4%,结合产量构成因子发现,猪粪及其与石灰联用主要通过改善结实率提升水稻产量。因此,在酸化稻田改良中,石灰和猪粪联用是协同实现土壤酸化改良和肥力及产能提升的合理措施。

水下增压泵在陆丰22-1油田的应用研究

为了高效开发边际油气田和深水油气田,水下增压已成为全球海上油气田开发的重要技术手段之一。陆丰22-1油田属于二次开发,具有含水率高、井口压力低等特点,为充分利用油田的剩余开采储量和提高油田的商业价值,采用全水下生产系统开发模式,利用水下增压泵将井口流体增压后输送至平台进行处理。应用多相流动态模拟OLGA软件建立了陆丰22-1油田从水下井口至平台的流体输送模型。首先针对单海管工况和双海管运行工况进行了模拟分析,结果表明陆丰22-1油田双海管运行时水下增压泵均在最佳运行区域内,且流体温度高于原油凝点;而单海管运行输量<300 m^(3)/h时,水下增压泵工作点处于最佳运行区域外;然后通过调节水下增压泵转速对双海管在线清管进行了动态模拟,结果表明在平台用200 m^(3)/h的生产水推动清管球对第一条海管清管时,需将水下井口的流量限产至420 m^(3)/h,待清管球通过第一条海管后在平台停止注入生产水,同时水下井口恢复至正常产量,双海管在线清管总时间约11.4 h。研究结果对深水油气田应用水下增压泵解决流动安全问题具有指导意义。

“稻薯猪”生态循环农业的设想

在杂交马铃薯育种技术已获突破和水稻育种进入分子设计育种阶段的背景下,笔者提出“春夏种稻、冬闲种薯、薯糠喂猪、粪尿肥田”的“稻薯猪”新型生态循环种养模式,以期缓解我国饲粮进口压力,助力破解种养脱节导致的资源浪费、效益不高、环境危害等问题。文中分析了“稻薯猪”模式利用水稻冬闲田种植马铃薯并用于动物蛋白生产的可行性,探讨了该模式的运行特点和落地形式。按照农业系统工程设计原理,“稻薯猪”全系统可分为大田种植管理、马铃薯贮藏、马铃薯主饲化和猪饲养、粪尿处理和还田等4个子系统。通过对子系统进行分头优化、集成和建模,探索在我国南方地区开展因地制宜、规模适中的“稻薯猪”生态循环种养模式的推广。

猪粪还田处理方法研究进展

在我国生猪养殖向集约化、规模化高速转型的背景下,猪粪排放日益集中,排放量不断增加,猪粪的处理问题逐渐成为制约养猪业发展的瓶颈。猪粪还田作为传统的处理猪粪的主要手段,显现出越来越重要的地位。文章总结了猪粪还田的主要处理方法并提出将猪粪转化为液态肥进行资源化利用的思路,以期为实现农牧循环、限制猪粪污染、提高猪粪的利用率、促进我国农牧行业的健康发展提供参考借鉴和理论依据。

射流清管器环状喷嘴流场模拟及优化设计

为降低天然气管道清管作业风险,射流清管技术被广泛应用于清管作业中。采用环状喷嘴的射流清管器能有效吹扫管道内壁污垢,保障天然气流动安全。针对不同几何尺寸环状喷嘴产生的射流流动特性问题,应用Fluent软件对4种内锥角及3种外锥角的环状喷嘴工作过程进行了数值模拟,从轴向和径向维度选取了多个剖面,得到了不同几何尺寸环状喷嘴射流流场中流速和湍流动能的分布云图及变化曲线。结果表明:环状喷嘴内锥角和外锥角的变化只影响管道内射流吹扫速度、湍流动能大小及管道径向吹扫效果,不影响管道的轴向吹扫范围;以射流流速和湍流动能作为吹扫效果评价指标,则环状喷嘴内锥角为90°、外锥角为80°时能达到最佳管内壁吹扫效果。研究结果可为环状喷嘴结构优化设计提供理论依据。

田间条件下猪粪炭与黄磷渣配施对土壤镉污染的修复效果

为探究猪粪炭和黄磷渣配施对田间土壤镉(Cd)污染的修复效果,本研究以镉污染水稻田为研究对象,探讨两种钝化材料单施和配施对土壤理化性质、Cd有效态含量、Cd化学形态及水稻不同部位Cd含量的影响.结果表明猪粪炭与黄磷渣配施处理下土壤Cd有效态含量降低幅度最大,达90.49%,单施猪粪炭和单施黄磷渣处理下土壤Cd有效态含量分别降低了69.95%和15.77%.化学形态分析结果表明,相比对照,配施处理下土壤中易迁移的可交换态Cd比例降低了51.21%,而土壤中难迁移的铁锰氧化物结合态和有机结合态Cd比例分别增加了39.73%和38.15%.各处理对水稻生物量都没有负面影响,但水稻各部位Cd含量相比对照均显著降低.配施处理下水稻各部位中Cd含量均低于对照及单施处理,其中水稻籽粒中Cd含量降幅为78.31%,降低至0.05 mg·kg^(−1),远低于国家标准食品污染物限量标准值(<0.2 mg·kg^(−1)).生物炭与黄磷渣配施显著降低水稻土中Cd有效态含量和水稻籽粒中Cd的积累量,对Cd污染水稻田钝化修复效果优于单施处理,本研究结果可为土壤Cd污染的修复提供科学依据.

2022年豫南地区畜禽疫病流行病学调查及预警预报

为了解2022年豫南地区畜禽在养殖过程中疫病发生和流行的情况,笔者对豫南地区1 791个养猪场(户),582个养牛场(户),776个养羊场(户),1 691个养鸡场(户),111个养鸭场(户),79个养鹅场(户)进行流行病学调查。结果显示,猪病中以仔猪白痢的场群发病率最高,仔猪黄痢发病数量和死亡数量最多,占生猪死亡总数的33.73%;禽病中以大肠杆菌病的场群发病率最高,发病数量和死亡数量也最多,占家禽死亡总数的37.98%;牛羊病中以犊牛痢疾场群发病率最高,羔羊痢疾的发病数量和死亡数量最多,占牛羊病死亡总数的54.34%。根据2022年畜禽疫病流行病学调查情况与2023年季节特点,笔者对2023年豫南地区可能发生的畜禽疫病进行预警预报。

气液混输管道清管球运行速度控制方法研究与实践

在深水天然气的开采过程中,一般采用水下生产系统+深水海管+浅水固定平台/浮式平台+浅水海管+陆地终端的模式进行开采。为了提高海底管线的输送效率和运行安全,需要定期对管道进行清管作业,而管道末端清管球的运行速度的合理控制对平台的工艺稳定起着决定性的作用。某深水天然气开采平台对现有的工艺流程进行了详细的分析和研究,设计了一套“三先三后”清管球运行速度控制方法。该方法涉及通球全过程,可有效预防清管作业带来的段塞、气荒等异常工况,并解决液位超高、凝析油品质下降、滤器堵塞、控制节点过多等问题。清管球在管道末端运行速度控制在0.76 m/s,来液得到有效控制和稳定处理,每次作业可产生经济效益56万元。

猪舍环境中气载需氧菌及气载葡萄球菌的研究

本研究采用Andersen-6空气微生物收集器,选用血-葡萄糖-琼脂培养基为采样介质,对两个不同猪场8个猪舍环境空气中需氧菌总数和葡萄球菌总数进行了检测,并对葡萄球菌的菌群组成进行了分析,评价气载需氧菌和气载葡萄球菌对猪舍环境的污染及对饲养人员健康的潜在危害。结果表明,2个猪场气载需氧菌的浓度分别为2.87×104、12.65×104CFU/m3,葡萄球菌的浓度分别为1.94×104、5.74×104CFU/m3。猪舍空气中葡萄球菌主要包括金黄色葡萄球菌、表皮葡萄球菌、腐生葡萄球菌、猪葡萄球菌、木葡萄球菌、头状葡萄球菌、科氏葡萄球菌、肉葡萄球菌,其中金黄色葡萄球菌的浓度占葡萄球菌总浓度的24%和27%,其次是表皮葡萄球菌和腐生葡萄球菌。从葡萄球菌菌在Andersen-6空气微生物收集器层级上的分布规律来看,主要分布在B^E级(36.9%),气溶胶颗粒直径在0.2~6μm之间,可以进入到人、畜的气管、支气管,甚至细支气管,对养殖人员和动物呼吸道存在严重危害。

低强度瞬态电磁场下家猪精子的电穿孔效应

用低强度瞬态电磁场对家猪的精子细胞进行电穿孔处理 ,比较了精子细胞电穿孔前后的形态变化 .发现台盼蓝染料能够进入电穿孔后的家猪精子细胞 ,通过扫描电镜观察到电穿孔后的细胞膜表面有明显的孔洞 .实验结果表明 ,低强度瞬态电磁场能够促使猪精子细胞穿孔 ,并能促使外源物质进入细胞内部 .

追施猪粪沼液对菜地氨挥发的影响

氨挥发是肥料氮素损失的主要途径之一。以厌氧发酵后的猪粪沼液为研究对象,通过蔬菜大棚小区试验,分析其作为追肥表施于冬季菜地(水芹(Oenanthe clecumbens L.)和扬花萝卜(Raphanus sativusL.Var.Radiculus pers.);追施氮量分别为72 kg hm-2和54 kg hm-2)及夏季菜地(小白菜(Brassica chinensisL.)和大叶茼蒿(Chrysanthemum carinatum Schousb.);追施氮量分别为42 kg hm-2和63 kg hm-2)后的氨排放特征及其影响因子。研究结果表明:(1)施用猪粪沼液后菜地氨挥发激增,沼液中氮素以氨挥发形态损失较快,通常发生在施入后48 h内;(2)冬季芹菜地和萝卜地施用沼液后的累积氨排放量分别为8.68 kg hm-2和9.90 kg hm-2,显著高于化肥处理(4.06 kg hm-2和5.59 kg hm-2);而夏季白菜地和茼蒿地则分别为10.40kg hm-2和11.61 kg hm-2,与化肥处理间差异不显著(9.81 kg hm-2和10.09 kg hm-2);(3)冬季菜地施用沼液后氨挥发损失率分别达到11.7%和17.7%,显著低于夏季菜地(23.3%和26.8%);(4)0～10 cm土层土壤温度、水分含量、可溶性有机碳含量、氮素水平及形态、微生物生物量及活性,均与菜地氨挥发有较高的关联度。沼液作为追肥施入农田后会因其自身氨挥发和激发效应而使氨排放增加,在施用过程中应特别注意温度的影响,同时应选择合适的施用方式。

猪场废水的生物处理技术及其效果

规模化养猪场所产生的废水污染,已成我国农村面临污染的重要来源。针对这种污染,近年来出现了多种养猪场废水处理法,其中研究和应用最广的是生物处理法。本文通过对目前国内猪场废水生物处理法的现状分析后认为:用生物处理法处理猪场废水是今后猪场废水处理的发展方向;而生物处理法自身的发展方向是混合处理法;计算机和生物工程技术将进一步与生物处理法相结合运用于猪场废水处理。

长期施用猪粪红壤稻田土壤Cu、Zn累积规律

为揭示长期施用猪粪红壤稻田土壤Cu、Zn累积规律,以设立于1981年的红壤稻田有机肥定位试验为载体,选取PM1(早稻施猪粪和紫云英)、PM2(早稻施紫云英+晚稻施猪粪)、GMS(早稻施紫云英+晚稻秸秆还田)和NPK(早稻施化肥)等处理为对象,分析了不同试验年限土壤全量和有效态Cu、Zn含量。结果表明:长期施用猪粪显著提高了土壤Cu、Zn含量;连续施用猪粪30 a后,土壤全量Cu、Zn含量分别增加了7.69—9.52 mg/kg和22.42—35.46 mg/kg;生物有效性显著增加,有效态Cu、Zn含量占全量Cu、Zn的比例分别由15%和5%增加到51%和27%。猪粪年度内的施用时间对土壤Cu的累积没有显著影响,早稻施用猪粪加剧了土壤Zn的累积。土壤铜、锌累积分为两个差异显著的阶段,1981—2002年为缓慢增长期,2002—2010年为快速增长期,这可能与2002年后施用的猪粪中Cu、Zn含量增高有关。以研究的结果推算,红壤稻田鲜猪粪施用量在9.5 t hm-2a-1以下,50 a内不会造成土壤Cu、Zn含量超标。

清管器运行过程中的旁通特性

清管器运行过程中与管壁间会产生旁通,为保障清管效果和通球安全,有必要对清管器的旁通特性进行研究。为分析清管器发生旁通时的规律及影响因素,利用Fluent动网格技术,建立清管器旁通二维瞬态模型,动态模拟清管过程中发生旁通时流场的变化及影响因素,并对比泡沫清管器与清管球的旁通特性及密封性能。研究表明:旁通处会出现明显压力降低、流速升高的现象,且清管器前部会出现涡流;旁通流体的流速随压差增大而升高,但升高趋势逐渐减缓,两者为幂函数关系;相同旁通率和压差条件下,泡沫清管器旁通量远小于清管球的旁通量,密封效果更好。

垂直通风猪舍气流及温度场的CFD仿真优化

为了在高温、高湿的南方地区建设良好饲养环境的现代化猪舍,试验以某垂直通风猪舍的气流及温度场为研究对象,对猪舍48个测试点取得气流速度和空气温度数据,并用红外热像仪测量猪只表面、猪舍四周墙面、屋顶的温度,用通风多参数测量仪测量地道通风入口的风速,然后建立猪舍仿真模型,与计算流体力学(computational fluid dynamics,CFD)仿真结果对比,在确定模型真实可靠的基础上,开展通风立柱为45°、60°、75°、90°倾斜角度下的猪舍环境仿真研究。结果表明:当通风立柱的倾斜角度为45°时,流入猪舍的新鲜空气方向发生改变,相对垂直立柱通风的方式猪只活动区域平均风速增加了41.5%,风速分布的不均匀系数降低了29.9%,平均温度降低了8.4%,温度分布的不均匀系数降低了45.9%。说明当通风立柱的倾斜角度为45°时,猪舍内气流速度和温度场的分布更加合理,猪舍通风效果得到较大改善,利于猪只生长。