针对目前国内牛场粪污清理机械化程度低、缺乏专用作业机械的现状,设计一种螺旋绞龙式牛场清粪机,主要由螺旋绞龙集粪机构、刮板输送机构、六连杆位置调整机构和车厢组成,实现牛粪的收集、输送和运输联合作业。螺旋绞龙集粪机构的主要部件为旋向相反的两段绞龙叶片,对称安装在一根绞龙轴上,清粪机前进时粪污被收集聚拢,聚集的粪污被旋转的绞龙刮削收集并向中部汇集输送。通过计算,确定绞龙直径为0.38 m,螺距为0.28 m。设计刮板输送机构,将牛粪输送至车厢。刮板输送机构向下旋转将粪污刮起,防止粪污的飞溅。在刮板下端安装橡胶条与输送槽形成有效密封,降低了输送过程中牛粪的泄露。为达到粪污收集输送机构的位置调节,实现刮板输送机构出料口与车厢收料口之间实现精确配合和平稳分离,设计一套六连杆机构。试验结果表明在牛粪含水...

以牛粪为研究对象,开展不同温度(15℃~35℃)及有机负荷(0.5~6.0 g·L^-1·d^-1)条件下沼气产气率研究,构建半连续式沼气发酵产气动力学模型。结果显示,模型对牛粪的容积产气率有较好的拟合度,在15℃、20℃、25℃、30℃和35℃下的最大容积产气率(Rpmax)分别为20.18、54.45、73.86、143.90、146.35 mL·L^-1·d^-1。通过Rpmax-θ公式计算得到的不同温度区间内温度活性系数θ值分别为1.22(15℃~20℃)、1.06(20℃~25℃)、1.14(25℃~30℃)、1.00(30℃~35℃),相比其它温度区域,15℃~20℃范围内牛粪产气速率对温度的敏感性最大。能量投入与产出估算结果表明,低浓度条件下的牛粪沼气工程(总固体浓度TS约1%)在我国南方冬季不适合额外增温,其热损失以及原料加热至理想温度所需求的热量远大于产能。