异位发酵床垫料的直剪切及压缩试验研究

doi:10.11924/j.issn.1000-6850.casb2020-0424

中国农学通报 ›› 2021, Vol. 37 ›› Issue (5): 130-136.doi: 10.11924/j.issn.1000-6850.casb2020-0424

所属专题：生物技术

• 工程·机械·水利·装备 • 上一篇下一篇

异位发酵床垫料的直剪切及压缩试验研究

叶鼎承¹(), 陶志影², 黄娥慧², 何金成²

¹福建省农业科学院畜牧兽医研究所,福州 350013
²福建农林大学机电工程学院,福州 350002

收稿日期:2020-09-04 修回日期:2020-11-04 出版日期:2021-02-15 发布日期:2021-02-25
作者简介:叶鼎承,男,1980年出生,主要从事畜禽养殖与粪污资源化利用方面的研究。通信地址：350013 福建省福州市晋安区新店镇埔垱100号福建省农业科学院畜牧兽医研究所,E-mail： ydcfafu@126.com。
基金资助:
福建省属公益类科研院所基本科研专项“异位微生物发酵床关键技术研究与应用”(2018R1023-10);福建省农业科学院一般项目“猪场污水多级分离及UASB运行参数优化验证”(A2018–13)

Experimental Study on Direct Shear and Compression of Ectopic Fermented Mattress Material

Ye Dingcheng¹(), Tao Zhiying², Huang Ehui², He Jincheng²

¹Institute of Animal Husbandry and Veterinary Science, Fujian Academy of Agricultural Sciences, Fuzhou 350013
²College of Mechanical and Electrical Engineering, Fujian Agriculture and Forestry University, Fuzhou 350002

Received:2020-09-04 Revised:2020-11-04 Online:2021-02-15 Published:2021-02-25

摘要/Abstract

摘要：

为研究不同含水率的条件下异位发酵床垫料：抗剪强度、黏聚力、内摩擦系数、压缩载荷的变化规律。本研究采用土壤力学试验方法,测定垫料五种不同含水率的相关参数。结果表明：当垫料含水率为29.22%~36.13%时,抗剪强度、内摩擦角系数会随着含水率的增大而增大;当含水率为45.55%~61.11%时,抗剪强度、内摩擦角系数会随着含水率的增大而减小。黏聚力不会因含水率的改变而出现明显变化;垫料的压缩载荷随加载时间增大而增大,递增幅度逐渐增大。

关键词: 异位发酵床, 垫料, 抗剪强度, 黏聚力, 内摩擦系数, 压缩载荷

Abstract:

To study the change law of shear strength, cohesiveness, internal friction coefficient and compression load of ectopic fermentation mattress under different moisture content, the soil mechanics test method was used to determine the relevant parameters of five different water content of cushion. The results show that the shear strength and the angle coefficient of internal friction increase with the rise of the water content when the water content of the cushion is 29.22%~36.13%. When the moisture content is 45.55%~61.11%, the shear strength and the angle coefficient of internal friction decrease with the increase of moisture content. The cohesiveness does not change obviously with the change of water content. The compression load of cushion increases with the increase of loading time, and the increasing amplitude rises gradually.

Key words: ectopic fermentation bed, bedding, shear strength, cohesiveness, coefficient of internal friction, the compression load

中图分类号:

叶鼎承, 陶志影, 黄娥慧, 何金成. 异位发酵床垫料的直剪切及压缩试验研究[J]. 中国农学通报, 2021, 37(5): 130-136.

Ye Dingcheng, Tao Zhiying, Huang Ehui, He Jincheng. Experimental Study on Direct Shear and Compression of Ectopic Fermented Mattress Material[J]. Chinese Agricultural Science Bulletin, 2021, 37(5): 130-136.

图/表 7

编号	1	2	3	4	5
含水率	29.22%	36.13%	45.55%	55.27%	61.11%

表1. 含水率测定结果

含水率	29.22%	36.13%	45.55%	55.27%	61.11%
质量下限/g	15.541	17.222	20.202	24.592	28.285
湿密度/(g/cm³)	0.259	0.287	0.337	0.410	0.471
质量上限/g	18.084	20.041	23.508	28.616	32.913
湿密度/(g/cm³)	0.301	0.334	0.392	0.477	0.549

表2. 称取垫料的质量范围

图1. 垫料不同含水率下抗剪强度与垂直载荷关系

含水率	拟合方程	c/kPa	tan φ	φ	R
29.22%	y=1.851+0.3961x	1.851	0.39611	21.609013	0.97616
36.13%	y=5.553+0.51828x	5.553	0.51828	27.396804	0.99695
45.55%	y=3.702+0.49237x	3.702	0.49237	26.214251	0.99758
55.27%	y=6.4785+0.40352x	6.4785	0.38871	21.241602	0.99684
61.06%	y=1.851+0.35539x	1.851	0.35539	19.564704	0.92894

表3. 垫料黏聚力与内摩擦角系数

图2. 不同垂直载荷下的抗剪强度与含水率关系图

图3. 不同含水率的垫料压缩载荷随加载行程的变化曲线图 a：120mm/min加载速度,b：240mm/min加载速度,c：360mm/min加载速度

图4. 不同加载速度下载荷与加载时间的变化曲线图 a：垫料含水率为29.22%,b：垫料含水率为36.13%,c：垫料含水率为45.55%,d:垫料含水率为55.27%,e:垫料含水率为61.11%

参考文献 23

[1]	Yun C, Chang Z, Wang J, et al. Potential use of anaerobically digested manure slurry to suppress Phytophthora root rot of chilli pepper[J]. Scientia Horticulturae, 2014,168(3):124-131. doi: 10.1016/j.scienta.2013.11.004 URL
[2]	陶志影, 张林, 刘凯, 等. 农业废弃物有机肥发酵工艺研究现状与展望[J]. 江苏农业科学, 2020,48(10):69-72.
[3]	郭小夏, 刘洪涛, 常志州, 等. 有机废物好氧发酵腐殖质形成机理及农学效应研究进展[J]. 生态与农村环境学报, 2018,34(06):489-498.
[4]	国务院办公厅. 国务院办公厅关于加快推进畜禽养殖废弃物资源化利用的意见[J]. 再生资源与循环经济, 2017,10(6):11-14.
[5]	马云海. 农业物料学[M]. 北京: 化学工业出版社, 2015.
[6]	彭宝良, 胡志超, 王海鸥, 等. FP2500A型有机肥翻抛机的研制[J]. 农业工程学报, 2008(11):126-129.
[7]	张林, 郭钇浩, 郭以圣, 等. 槽式翻抛机工作部件动力传动研究[J]. 时代农机, 2018,45(7):93-95.
[8]	白威涛, 李革, 陆一平. 畜禽粪便堆肥用翻抛机的研究现状与展望[J]. 农机化研究, 2012,34(2):237-241.
[9]	刘秀春, 王炳华. 生物有机肥发酵参数优化研究[J]. 安徽农业科学, 2010,38(33):18835-18837.
[10]	曾长女, 王萌, 许启铿, 等. 豆粕直剪试验与非线性模型研究[J]. 河南工业大学学报:自然科学版, 2020(5):110-115.
[11]	张纪利, 孙建生, 刘明竞, 等. 不同物料水分对有机肥发酵过程中微生物数量的影响[J]. 中国农学通报, 2014,30(15):141-145.
[12]	中华人民共和国交通部. JTJ051–93公路土工试验规程[S]. 北京: 人民交通出版社, 1993.
[13]	GB/T 5262—2008农业机械试验条件测定方法的一般规定[S].
[14]	张超郑, 郑南翔. 基路面试验检测技术[M]. 北京: 人民交通出版社, 2004.
[15]	张吾渝. 土力学试验指导书[M]. 北京: 人民交通出版社, 2004.
[16]	黄颖颖, 黄燕翔, 吴志锋, 等. 棚槽式静态发酵法生产有机肥技术研究初报[J]. 福建农业学报, 2014,29(11):1109-1113.
[17]	殷小冬, 赵贺, 高飞, 等. 不同异位发酵床垫料的粪污处理能力比较研究[J]. 中国农学通报, 2020,36(11):96-101.
[18]	张文毅, 党进谦, 朱彭涛, 等. 重塑黄土强度试验研究[J]. 水电能源科学, 2011,29(5):53-56.
[19]	刘宏泰, 张爱军, 段涛, 等. 干湿循环对重塑黄土强度和渗透性的影响[J]. 水利水运工程学报, 2010(4):38-40.
[20]	张茂花, 谢永利, 刘保健. 增湿时黄土的抗剪强度特性分析[J]. 岩土力学, 2006,27(7):1195-1200.
[21]	李艳霞, 王敏健, 王菊思, 等. 填充料和通气对污泥堆肥过程的影响[J]. 生态学报, 2000(6):1015-1020.
[22]	蓝江林, 宋泽琼, 刘波, 等. 微生物发酵床不同腐熟程度垫料主要理化特性[J]. 福建农业学报, 2013,28(11):1132-1136.
[23]	沈其荣, 王瑞宝, 王岩, 等. 堆肥制作中的生物化学变化特征[J]. 南京农业大学学报, 1997(2):55-61.

异位发酵床垫料的直剪切及压缩试验研究

Experimental Study on Direct Shear and Compression of Ectopic Fermented Mattress Material

RichHTML

PDF (PC)

可视化

摘要/Abstract

引用本文

使用本文

图/表 7

参考文献 23

相关文章 6

编辑推荐

Metrics

本文评价

关于本刊

作者中心

审者中心

在线期刊

联系我们

[1]	殷小冬, 赵贺, 高飞, 李辉信, 焦加国, 林曜朋, 毕文, 陈春根. 不同异位发酵床垫料的粪污处理能力比较研究[J]. 中国农学通报, 2020, 36(11): 96-101.
[2]	夏江平,陈燕萍,刘波,王阶平,朱育菁,张海峰. 微生物发酵床养猪垫料配制辣椒育苗基质的研究[J]. 中国农学通报, 2019, 35(21): 70-74.
[3]	汤葆莎,陈君琛,沈恒胜,吴俐,赖谱富. 以发酵床养猪废垫料为替代料的毛木耳菌丝培养基质筛选[J]. 中国农学通报, 2015, 31(25): 66-69.
[4]	蒋静,张超波,张雪彪,杨启红. 土壤水分对植物根系固土力学性能的影响综述[J]. 中国农学通报, 2015, 31(11): 253-261.
[5]	焦鑫王振波张心平潘婷陈鹏峰刘远长郝仕玲. 派酶-土壤-黑麦草根系复合体抗剪强度试验研究[J]. 中国农学通报, 2010, 26(24): 124-127.
[6]	蓝江林刘波. 基于微生物发酵床养猪模式的生态安全探讨[J]. 中国农学通报, 2010, 26(19): 324-326.