EM技术

EM技术（共12篇）

EM技术 篇1

有效微生物群(Effective Micro-organisms,简称EM)始于20世纪80年代初,是由日本琉球大学比嘉照夫教授发明研制的一种新型复合微生物活菌制剂[1]。它采用独特的发酵工艺,把好氧和厌氧微生物按一定的比例混合,培养出多种性的微生物群落,具有微生物菌群多、结构稳定、对污染物降解能力强等优势。如采用常规生物处理工艺不能有效维持连续的驯化培养物,经常有用细菌不足或细菌活性较差,导致处理效率低,消耗大量的能源。投加有效微生物菌液不但可提高处理效果,而且能缩短污泥驯化时间,降低能耗[2,3],因此具有很强的污水净化功能。

日本、美国、巴西、泰国已有较成功的范例。EM技术20世纪90年代初引进我国,经过短短十几年的发展已取得了显著成果。人们常用EM处理生活污水和高浓度工业废水,净化游泳池等景观水体,处理下水道污水,以及对重度富营养化湖泊和海港水面进行净化等,因此EM技术在废水处理方面有着广阔的应用前景[4,5]。

1 EM技术处理污水的作用机理

EM菌群的作用机理是基于“头领效应”的微生物群体生存理论和抗氧化学说,以光合细菌为中心,乳酸菌群、酵母菌群、革兰氏阳性放线菌和醋酸杆菌与其并存,形成一个强大的功能群体,各种微生物在其生长过程中产生的有用物质及分泌物,又将成为各自或相互间生长的基质和原料,通过这种相互作用、相互促进起到协同的作用,代谢出抗氧化物质,生成稳定而复杂的生态系统,抑制有害微生物的生长繁殖和含硫、氮等恶臭物质产生的臭味,激活水中具有净化水功能的原生动物,利用微生物及水生植物的生物综合效应达到净化废水的目的。由于这种作用不是单一的也不是特定微生物的作用,而是一个由多种微生物组成的菌群,因此它比一般的微生物制剂的功能齐全,处理效果较明显。该方法又被称为EMBC法,精髓在于全部的有效微生物在发酵合成的状态下“共生、共存、共荣”,最终净化废水[6,7,8,9,10,11,12]。

2 EM技术在污水处理中的应用

EM集数十种好氧和厌氧微生物于一体,对生活污水中的有机质具有较强的降解能力。目前,EM技术已显示了它在污水处理领域具有较好的推广和应用前景。

2.1 EM对污水中有机物的去除

EM是一个微生物菌群,它们之间依靠相互间的互生作用和协同作用代谢出抗氧化物质,生成稳定而复杂的生态系统,通过这些生物的综合效应达到去除BOD5、COD和净化水体的效果。EM技术可应用于处理含有机废物及某些无机物的工业废水,如啤酒厂、肉联厂、味精厂、柠檬酸厂、制药厂等的废水,提高它们的出水水质,从而避免这些废水对江河湖泊的污染,达到保护环境的目的。

在污水处理方面,最具有代表性的是日本志川县立图书馆采用有效微生物群处理生活污水,他们按原来0.1%的比例投加有效微生物群,每天2—4次,曝气3h/d。通过一段时间处理,14d可使原污水的BOD5和SS分别从196mg/L降到19mg/L和2.0mg/L;30d后大肠杆菌无检出,无污泥产生。该工艺处理污水的电耗仅为原来电耗的1/8[13]。

在食品废水处理中,党建章[14]只用光合细菌法进行处理,尽管COD可去除80%,但仍不能达到排放标准;而采用EM作进一步处理,COD、SS、S2-去除率可分别达到98%、81%、71%,实现达标排放。曹国良[15]对味精废水进行水解酸化后采用EM处理,第一、二天添加1.0%的EM,之后添加0.6%的EM,基本能消除臭味;1.5个月后添加0.2%的EM能达到稳定的除臭效果,12d后废水中COD可达到国家一级排放标准,污泥的产生量相对较少。可见,EM技术处理味精废水,可明显提高COD的去除率。

王平[16]等在常规生物滤池中引入EM有效微生物对啤酒工业废水进行处理,成功构建了EM—好氧生物滤池反应器,并表现出较强的降解和去除啤酒废水中有机物的能力。当进水有机负荷为1000—1200mg/L、水力停留时间为0.9h时,COD、BOD5去除率分别可达94.53%和96.47%,处理出水水质达到并超过国家排放一级标准。与其它生物好氧法相比,该方法具有水力停留时间短,抗有机负荷能力强,对有机质的去除率较高的特点。刘英军利用有效微生物群处理养猪场排放的污水,1月后BOD下降36.4,SS下降69%左右[17]。杨维本用EM液净化油污废水和豆腐废水的效果也较明显。试验表明,以在1000ml的EM原液净化效果最好,COD的平均去除率分别达到81.8%和95.0%[13]。

2.2 EM对污水中氮的去除

氮是生物细胞的重要组成元素。有机物经生物处理后,在有氧条件下的反应式为:RCHNH2COOH+O2——RCOOH+CO2+NH3;在缺氧条件下的反应式为:RCHNH2COOH+H2——RCH2COOH+NH3。将已上两式进一步转化为硝酸盐,结果为:2NH3+3O3——2HNO2+2H2O+619.6 KJ;2HNO2+O2——2HNO3+201kJ。这主要是EM菌群中的细菌等将NH4+—N转化为亚硝酸或硝酸之后再进行反硝化脱氮。EM的脱氮结果表明,它对氮的转化去除率可达75%[18]。氮在好氧条件下比在厌氧条件下的效果更明显,这是因为曝气为污水中的硝化反应提供了条件,而EM的加入能促使污水中更多的NH4+发生硝化反应,为提高现有的污水生物脱氮工艺的效率创造了有利条件。如EM中的梭状芽胞杆菌等专性厌氧菌和兼性厌氧菌在厌氧条件下能进行还原脱氮,氨基酸自身也能水解脱氨。废水经EM处理后,NH4+—N、TN的去除效果良好。

中南林学院孟范平[19]等人对高效复合菌技术处理生活污水进行了研究,认为在好氧条件下,当菌液加入量为5/1000时,能显著或极显著提高污水氨态氮的硝化程度,增幅达37.62%。在厌氧条件下,当加入量为1/10000—1/1000时,能显著增加污水的反硝化作用,硝态氮的去除率约提高14%。武汉大学程晓如研究了有效微生物在SBR反应器中对生活污水中的TP、NH3—N和TN的去除效果。结果表明,当EM投加量(VEM/V污水)为1/10000—1/1000时,能显著提高SBR工艺对TP、NH3—N和TN的去除率和降解速度,具有节能降耗的优点。当EM投加量(VEM/V污水)为1/10000—5/1000时,TN的去除率随EM的增加而逐渐提高[20]。

2.3 EM对污水中磷的去除

磷是控制水体富营养化过程的关键性营养物质,污水中一般有3种形式的磷,即有机磷、正磷酸盐和聚合磷。在EM净化污水时,这几种状态的磷只有被水解正磷酸盐的条件才能被同化。通常除磷是微生物细胞将磷储存起来,实验证明去除率高达75%[18]。EM除磷是通过聚磷菌的释磷和吸磷两个相反过程完成的,其机理为:在厌氧条件下,聚磷菌吸收污水中的乙酸、甲酸、丙酸和乙醇等极易被微生物降解的有机物质,贮存在体内作为营养物质,同时将贮存的聚磷酸盐以PO43-—P等形式释放出来,以便获得能量。在好氧条件下,聚磷菌则将体内贮存的有机物氧化分解产生能量,同时将污水中的PO43—P从污水中脱除。因此,聚磷菌在厌氧状态下释磷越多,在好氧状态下吸磷就越多。

庞艳[21]等提出了一种新型的生物除磷工艺,即EM菌+化学除磷强化SBR工艺。EM配合SBR工艺能够提高COD的降解速度,并能加速污水中的NH3—N的硝化过程。当EM的接种量为0.01%时,COD、磷、氮的去除率分别高达95.1%、97%、94.2%。邵青[22,23]等人对高效复合菌技术处理生活污水进行了一系列研究,他们通过大量实验认为:高效复合菌液对生活污水中的有机物、氨氮和总磷均有一定的去除效果,且在好氧条件下其去除效果优于在厌氧条件下的去除效果,接种量也有所不同,去除有机物所需要的接种量为(0.03‰)脱氮除磷所需要的接种量大(8‰—10‰)。

综合目前的研究和应用成果表明,有效微生物群在污水处理中具有降解有机物,减少污染量、分解营养盐类物质并具有除臭功能。宋昆衡[24]等人采用有效微生物群对高浓度硫酸盐有机废水的处理试验表明,有效微生物群能利用CH4、NH3和H2O作为营养,对提高厌氧处理效果显著。

3 有效微生物群存在的问题及展望

在有效微生物群处理污水的过程中,由于特定条件中的营养、pH值、氧化还原点位、离子强度和培养温度等对混合菌种并非都是最适条件,因此导致各种菌种的生长速率不尽相同,造成混合菌群各菌种的比例失调而影响应用效果[25]。虽然有效微生物群的应用前景广阔,但对混合体系中菌群间相互关系和作用机制尚不清楚,有待进行深入的研究。此外,复合微生物制剂的稳定性差,易受环境影响、群体结构或因环境变化的影响,使某些微生物死亡或因新的微生物介入而导致复合微生物制剂的群体优势被改变,这也是亟需解决的问题[15]。

3.1 加强高效复合菌剂的筛选和培养

目前,大规模产业化研究主要集中在如何降低生产成本和高效地处理污水,因此充分利用现代生物技术是我们必须面对的任务。发酵工程是生物强化技术的瓶颈,应当致力于EM的发酵生产技术研究,降低其生产成本,才能得到大规模的推广应用[26]。构建基因工程菌和大规模培养具有专一耐受性的EM高效菌也是未来发展的方向[27]。

3.2 开展高效EM生物反应器的研究

当前,EM技术在污水处理领域的实验尚无反应器的研究,这极不利于EM 的系统推广,因此系统研究EM在反应器水平上应用的可能性和可行性是十分必要的[28,29]。

EM技术 篇2

本文主要介绍了EM有效摘微生物在防治雏鸡白痢、鸡球虫病及家禽猝死综合症等疾病的效果，用大量试验数据说明EM在防治家禽疾病上，显示出明显的预防和治疗作用，并进一步阐述了其作用机理。

一、EM防治家禽疾病作用机理的探讨

科学证明，动物经长期的自然选择，身体的各器官部位形成不同的正常微生物群落，这些群落具有特征的种属，在其繁殖过程中有定位、定量、定性的结构。某些因素如：大量应用抗生素、化学药物和外源干扰等，会扰乱或破坏这种微生态平衡导致微生态失调（生病）。EM特点就是具有调整微生态失调的作用，可使动物从病态中恢复到正常状态。EM的防病原理可能是其多种作用综合的结果。

1.1屏障作用 EM中含有光合细菌、乳酸菌和酵母菌等多种有益微生物，进入禽体后，能迅速繁殖，一方面抑制了其它有害微生物的生长，另一方面可以在宿主体内形成正常微生物菌群，并为宿主合成多种重要的维生素、抗病毒物质、促生长因子等活性物质，能有效增强机体的抗病能力。EM是通过争夺细菌生存空间和营养等来抑制病菌；定期投喂一定量的EM，扶植有益菌，抑制有害菌，协调肠道菌群间的关系。王富强报道EM不仅对细菌病有抑制作用，而且对病毒法氏囊病也有一定的抑制作用。

1.2 激活巨噬细胞的作用 巨噬细胞是禽体免疫系统中一类重要的细胞，但需要经过激活，才能发挥其最大的生物效应。而EM中的细菌及细菌壳在激活巨噬细胞过程中起重要作用，从而提高机体对病原微生物处理并传递给淋巴细胞以引起免疫应答能力。

1.3 搞感染作用 促使消化道或附近淋巴结中T细胞的数量增加和非特异性免疫反应的增强，从而降低了经口感染致病微生物的可能性。同时，还能有效地清除抑制免疫反应的抗原和血液中抗体抗原复合物，提高禽体免疫能力。

1.4 抗腐败作用 EM成品pH值3.5左右，它含有占主要成分的乳酸、醋酸及其它有机酸。乳酸有抗腐败作用，其进入鸡体内，可减少氨及其它腐败物质的生成，使肠内容物、粪便和静门脉中的氨量下降，肠内容物中的对甲甲酚吲哚和3-甲基吲哚等恶臭物质减少，从而减少粪便产生的臭气，净化畜舍环境，减少应激刺激。张龙现报道空气中较低的氨含量（约14mg/L）和较高的二氧化碳浓度（约4%），球虫病的发病率分别降低2/3和3/4。

1.5 促消化作用 EM能促进食物消化、制造营养物质（氨基酸、维生素），降低胆固醇，产生多种有利于饲料消化、分解和吸收的酶和维生素等物质，抑制内毒素产生，促进健康。据中国农业大学用EM饲喂蛋鸡试验结果：喂养400d，鸡的平均死亡率比对照组降低35.5%。其中1~6周龄降低80%；7~20周龄降低58.6%；21~57周龄降低14.4%。

二、应用EM防治鸡病实例

2.1 雏鸡白痢疾 患鸡白痢的鸡应用EM后，可在体内形成一种有益微生物群抑制白痢杆菌的生存，从而产生治疗作用。据报道：鸡患白痢后用EM滴服或用EM按1：1：250（EM：红糖：水）比例饮水。滴服，小鸡10~15滴，大鸡1~2mL；大群鸡可采用饮水法，连饮3d；3~4d即可治愈。我站1997年进行的肉鸡应用EM试验表明用EM试验组因白痢死亡率为0，而对照组则达到5%；张铁闯等试验也表明用EM鸡精神良好粪便正常，对照组则出现腹泻，产蛋下降。

2.2 鸡球虫病 EM能有效地抑制球虫卵的繁殖。赵风清等到应用EM治疗鸡球虫病，方法是用EM1：500倍的稀释液进行带鸡消毒，并饮水3d，后改为1000倍稀释饮水，结合发酵饲料饲喂（即EM加入糖蜜发酵后，再加入饲料中饲喂），饲喂量可在10%~5%。一般3~6d可恢复正常。上述方法治疗球虫病2d后便无便血、死亡，而应用常规方法治疗的鸡到7d后仍有死亡。

2.3 家禽猝死综合症 我站1998年从肉鸡23日龄到出栏应用EM所做实验中，每天给鸡饮用0.1~0.2mL/只，EM配比按0.1%~0.3%，试验结果表明肉鸡因猝死所占比例，EM组明显低于对照组，经t检验两组差异显着。魏海峰报道饮饲EM的畜禽未再发生猝死症。使用方法是在有猝死症疫情的畜禽场，对场区、圈舍用1：1：250的比例喷洒，小群鸡可用EM滴服，小鸡10~15滴，大鸡1~2mL，大群鸡可用1：1：500的比例饮水，连饮3d后改为一星期饮一次可控制。

三、应用前景和展望

EM制剂通过多种有益微生物的协同作用，改善动物体内微生物菌落的结构和平衡，阻止和抑制病原菌和定居、繁殖和生长，从而提高动物的抗病能力，降低死亡率，减少多种疾病的发生。使用EM具有显着的抑制细菌繁殖和抗应激作用，不仅对细菌性疾病的治疗很有效，而且对某些病毒性疾病也有一定作用。但是有关EM制剂防治动物疾病的具体作用机理，尚有待于进一步的研究和探讨。现在EM微生物制剂，已在我国很多地方应用起来，对人类的有益作用正在被更多的人认识，畜禽饲料中添加EM，不仅能促进生长，改善环境，抑制、治疗疾病，而且使生产出的畜禽产品无药物残留，肉蛋鲜美，这正是人类对绿色食品需求所向。因此，有人预言光辉抗菌素时代之后将是活菌制剂的时代。

山东益爱牧生物科技有限公司（宣）

发酵床养鸡技术研究发展及国内外的应用推广

发酵床养鸡技术（也有称土着菌养鸡、自然养鸡法）是一种无臭味、无苍蝇、无污染、零排放的生态农业技术，它的原理是运用土壤里自然生长的、被称为土着微生物的多种有益微生物，迅速降解、消化鸡的排泄物，发酵床养鸡技术是利用自然环境中的生物资源，即采集土壤中的多种有益微生物，通过对这些微生物进行培养、扩繁，形成有相当活力的微生物母种，再按一定配方将微生物母种、稻草以及一定量的辅助材料和活性剂混合，形成有机垫料。在按照一定要求设计的鸡舍里垫上有机垫料，再将鸡放入鸡舍，鸡从小到大都生活在这种有机垫料上面。鸡的排泄物被有机垫料里的微生物迅速降解、消化，不需要对鸡的排泄物进行人工处理，更不需要有粪便清扫、贮存、处理设施、装备和能源，达到零排放、生产有机鸡肉、有机鸡蛋，同时不对环境造成污染。发酵床养鸡技术是伴随着农业生产实践一同发展的技术，是实践者的技术，目前在日本、韩国乃至中国，都已经得到了应用推广。

发酵床养鸡技术的研究发展及国外的应用推广

山岸先生认为“要想在养鸡上获得成功，精神要先行于技术及经营”。已在日本本国和国外韩国、泰国、德国、瑞士、澳大利亚、美国、巴西7个国家建有50多个山岸农法示范基地。这些基地，遵循循环农业的原理，将养殖业与种植业有机地结合在一起。土着菌技术就是其中的一项重要技术。土着菌养殖的对象也从养鸡逐步发展到养猪、养肉牛。土着菌养殖上，也巧妙地利用了畜力来进行发酵床的管理。从利用畜力来进行发酵床的管理及效果来看，鸡要优于猪，猪又优于牛。猪主要是用鼻子来拱，而鸡是既用嘴啄食，又用脚创食，而牛既不会拱，又不会划；从床材的使用量来看，养鸡所用的床材比养猪所用的床材要少得多，易得得多；从发酵床的建造要求来看，建发酵鸡床比建发酵猪床要容易得多。所以可以说，发酵床养鸡有着更大的优越性、方便性、适用性。

韩国从1965年起，开始学习日本的土着菌技术，经过几十年的反复实践，对理论进行不断的整理，并加以发展和完善，创建了今天韩国的自然农业。1994年成立了韩国自然农业协会，并在世界20多个国家应用推广。日本在韩国自然农业协会名誉会长赵汉圭先生的指导下，学习韩国的自然农法，于1993年成立了日韩自然农业交流协会，现更名为日本自然农业协会。从1992年开始，日本鹿儿岛大学的专家教授开始对土着菌养殖技术进行系统的研究，形成了较为完善的技术规范。1999年，在鹿儿岛大学农学部附属农场召开了土着菌养殖技术的应用和推广观摩会，有来自10多个国家的1000多名专家、学者和农户参加了这次会议，推动了土着菌养殖技术更广泛的应用。

发酵床养鸡技术在国内推广的必要性

我国是养鸡古国，农业科技史表明，我国养鸡的历史至少已有8000年了。我国又是一个养鸡大国，1996年全国鸡的饲养量为28.02亿只，禽蛋产量1953.97万吨，连续十年居世界第一位。人均鸡蛋产量11.36公斤，远超过世界平均水平（7.48公斤），人均禽肉（主要是鸡肉）9.45公斤，接近世界平均水平（10.10）。中国养鸡业得了令世界瞩目的成就。

在养鸡业取得巨大成绩的同时，环境污染问题也接踵而至。鸡粪是养鸡场的主要废弃物。我国自20世纪70年代中期，伴随着规模化养鸡的兴起，鸡粪的处理一直困扰着养鸡场的经营者和有关管理部门。据资料介绍，我国有些蛋鸡场因鸡粪得不到及时处理，鸡粪散发的氨和硫化氢等恶臭气体，使产蛋鸡患有呼吸道疾病，产蛋率只有正常鸡场的30%。由于鸡场环境差，鸡群疾病蔓延，一些鸡场蛋鸡的全程死亡率高达35%，严重影响了鸡场的经济效益。据统计，2001年我国畜禽粪便产生量已达21亿吨，是工业固体废弃排放量的2.7倍。据估算，到2010年，全国畜禽粪便的排放量将达45亿吨。如此大量的畜禽排泄物如果处理不当，势必带来严重的生态环境和社会问题。

毫无疑问，对鸡粪不做任何处理的饲养场已经成为一个环境的主要污染源，它给自身生产和周围环境造成了严重的威胁。为此国家环保总局制定并颁发了《畜禽养殖业污染物排放标准》以及《畜禽养殖业污染防治技术规范》其中就严格规定了各个养殖企业污染物的排放标准。国内外有关专家对畜禽粪便污水净化的方法进行了大量的研究，现有的各种畜禽粪便的处理技术都有一定效果，但由于投资大和运转费高，一般养殖场很难承受巨额的粪便处理投资，使本来就微利的畜禽养殖企业（农户）难以承受，无奈之下，我国很多的大中型城市为了对城区不造成污染，划定禁养区，把本在城郊造成污染的养殖场，搬迁到农村。

目前普遍采用的畜禽粪便处理利用方式主要有禽粪干燥法、发酵法、畜粪尿沤制产沼法和堆肥还田法。这些方法尽管利用了部分粪尿，不同程度地减轻了养殖业污染，但难以从根本上实现畜禽粪尿的无害化和资源化。鸡粪处理的难点来自两个方面：一方面鸡粪的商品价值较低，另一方面，鸡粪的含水量高粘度大、杂质多、气味大，加工处理难度很大。我国的经济实力还比较薄弱，技术水平与发达国家相比还有一定差距。国家难以在没有直接经济效益的情况下在环境保护方面投入巨额资金，而养殖业的微薄利润也使企业难以单纯为环境保护投资。全国约80%的规模化畜禽养殖场没有污染治理设施，畜禽粪污一般未经任何处理就地排放。上海市1991-2004十四年间，先后投入了2.42亿元进行畜禽养殖的污染治理，但十多年的畜禽污染治理的得到的教训是投入高、效益低，资源未充分利用，畜禽污染防治问题没有得到根本解决；得到的启示是畜禽污染治理达标排放之路是走不通的，只有资源化循环综合利用才是根本出路。

尽管蛋鸡笼养对发展养禽业做出了巨大贡献，但随着社会的进步和人们思想意识的提高，鸡的动物福利成为公众的首要关注对象。在笼养条件下，家禽只能进行本能的采食、饮水、产蛋和睡觉，长期笼养使鸡处于一种烦躁、无奈甚至痛苦的状态。蛋鸡的行为受到严重的限制，抗应激能力降低，饲养工艺病较多，环境条件恶化，产品质量差。国外许多国家已禁止或逐渐禁止传统的笼养蛋鸡。20世纪90年代，瑞典提出了禁止所有产蛋鸡的笼养，德国政府决定在2005年底，禁止所有的传统蛋鸡笼养育方式，欧盟要求在2012年禁止使用传统型鸡笼。国外许多国家都致力于寻找蛋鸡传统笼养的替代方法。因此，改进蛋鸡福利状况中当前面临的最紧迫问题，替代生产体系的研究已成为家禽福利研究中的一个重要方面。

国外发达国家具有先进的饲养技术与完备的畜舍条件，能够根据蛋鸡生产的需要提供最适宜的环境和全面的营养，能够摆脱不良外界环境和气候的影响，在这样优越的条件下尚且还要限制或禁止传统的蛋鸡笼养，这是值得我们思考的。动物福利是全世界关注的问题，我国是发展中的国家，对我国养禽业来说，重视并解决存在的动物福利问题是势在必行。重视动物福利是人类文明和道德水平提高和社会进步的表现，是国际社会发展的大趋势，是养禽业可持续发展的必然要求。重视动物福利也有助于畜禽生产性能的发挥和产品质量的提高，归根结底有利于人类自身的需要。

放牧养鸡虽然有着饲养密度小、活动空间大、空气环境好，鸡的行为能够充分表达，体质健壮，抵抗力强、产品质量高、风味佳等特点，但放牧养殖对土地面积、养殖环境有着比较高的要求，如要有广阔的林地、坡地、果园等条件，在人口稠密地区比较难以解决，缺乏普遍推广的意义。

农作物秸杆的有效利用是多年来没有解决好的老大难问题。提倡秸杆还田实际上难以做到，结果还是一把火一烧了之，屡禁不止。发酵床养鸡所用的主要原料是稻草，在广大农区，特别是水稻产区，稻草的来源广泛、容易得到解决，在北方，可以采用玉米秸杆代替。农户自家养鸡所需，就不会再去烧草，农作物秸杆可以做到就地消化利用。农牧结合又可为农作物秸杆处理的难题，找到一条有效的解决办法。

我国的养鸡业，必需走生态、环保发展之路，才能走上资源节约、环境友好之路；才能实现人与自然和谐、可持续发展；才能摆脱疫病药残的困扰，从根本上解决禽产品安全的问题，生产出绿色有机食品。探索出既能体现动物福利，又能适合我国实际情况的养鸡方式显得尤为重要。

EM技术 篇3

一、试验材料

1. EM菌制剂:由日本引进技术,福建招宝生态农庄野生动物养殖基地制作提供。

2. 试验地点:福建招宝生态农庄野猪3场。

3. 试验猪的品种选择:3组试验野猪均为本场改良野猪,血缘纯度75%以上。

4. 试验猪的体重:I组平均体重7.2千克/头,II组平均体重7.18千克/头,Ⅲ组平均体重7.35千克/头。

二、试验方法

1. 选择35日龄健康仔猪36头,随机分成3组,每组12头。进行编号、称重,同条件分栏饲养。

2. 试验仔猪均进行猪瘟超免,3日龄注射伪狂犬病疫苗,28日龄猪瘟二免,35日龄伪狂犬二免。

3. 试验当天每头仔猪肌注伊维菌素0.5毫升,进行驱虫。

4. I组自由饮用EM菌群制剂30倍稀释液,II组自由饮用EM菌群制剂20倍稀释液,Ⅲ组为对照组,仅提供清洁饮水。

三、试验日期

试验从2008年10月5日开始,至2008年11月4日结束,为期30天。

四、试验结果

I组仔猪平均体重为7.2千克/头,结束时为19千克/头,净增重11.8千克/头。II组开始平均体重为7.18千克/头,结束时为19.5千克/头,净增重12.32千克/头。Ⅲ组开始平均体重为7.35千克/头,结束时为17.85千克/头,净增重10.5千克/头。EM菌试验组比对照组平均增重有显著提高。

五、讨论及建议

本研究表明,饲料中添加EM菌能促进猪的生长发育,I组全期增重为11.8千克,比对照组提高1.3千克。Ⅱ组全期增重为12.32千克,比对照组提高1.82千克,促进生长效果显著。

EM菌制剂通过所含的有益微生物改善了肠道內环境,提高了野猪对饲料的消化吸收能力。试验结果表明,饮水中添加EM菌制剂对野猪生长具有促进作用,但EM菌添加量与效果的功效尚需要进一步研究,以确定适宜添加水平。

EM技术 篇4

图像分割是实现自动图像分析和模式识别的首要问题,它根据图像的某些特征或特征集合的相似性准则,对图像像素进行分组聚类,将图像划分为一系列“有意义”的不同区域。图像分割质量的优劣、区域界限定位的精度直接影响后续的区域描述及图像的分析和理解,是图象分析、处理、理解中一个举足轻重的技术环节。

传统的图像分割技术大致可以分为基于边缘的分割方法和基于区域的分割方法,前者是将图像中所要求分割的目标边缘提取出来,从而将目标分割出来。后者常通过图像的空间局部特征,如灰度、纹理及其它像素统计特性来确定目标的边界。EM算法是一种基于统计模式识别的区域的分割方法,它具有快速和适应性广泛的特点,是一种有效的图像分割方法。本文在此基础上提出了基于EM算法的图像分割改进技术,该方法首先对图像低层特征(亮度、颜色、纹理等)进行提取,根据实际分割目标的不同,可以采用不同的图像特征;采用PCA降维技术和随机采样来减少数据量,以降低计算的复杂度,然后利用EM算法实现图像分割。从实验结果可以看出,该方法应用广泛,易于实现,处理的结果清晰。

2 高斯混合模型与EM算法

2.1 高斯混合模型GMM

算法利用高斯混合模型来对原始图像进行建模。图像中的每个象素均被认为是通过m个图像分割中的某一个的密度函数计算得到。假定选择第i个分割区域的概率为wi,则生成象素x的概率为:

其中,分割区域的密度函数p(x|θi)采用高斯函数来建模:

对于整副图象X(包含s个象素),其生成概率为:

问题的求解即为参数的最大似然估计问题。

2.2 EM算法

参数Θ和各个象素来源的分割区域均未知,将象素来源的分割区域信息L看做是丢失的数据,希望在丢失数据的情况下得到模型参数Θ的最大似然估计。该问题可以EM算法得以解决。其主要思想如下:

在给定不完备数据(L未知)的条件下,通过对参数Θ进行假设,从而获取丢失的数据L的估计(E步),然后用期望值E(L)来代替丢失的数据L,得到参数Θ的最大似然估计(M步)。通过交替执行期望阶段和最大化阶段,迭代直到收敛。

已证明[1],EM算法可以收敛到似然函数的某个(局部)最大值。

具体步骤见3.3。

3 图像分割实现

实现框架如图1所示。

3.1 特征提取

图像中的每一个点用11维(灰度图象)或13维(彩色图像)的特征向量来表示:前两个特征表示像素间的空间关系,即归一化的像素点坐标;对于灰度图象,接下来的一维表示图像的亮度信息(对于彩色图像,采用R,G,B三个通道的颜色信息来表示接下来的三个维度);再接下来的八个维度表示图像的纹理特征。具体实现如下:

3.1.1. 归一化的图像坐标

假设图像大小为max_x*max_y,像素点i的坐标为xi,xj,则对于像素点i的特征向量Vi,其第一维和第二维分别为:

3.1.2 平均灰度信息(或色彩信息)

为了减少随机噪声的影响,同时保持图象中的边界等信息,先采用中值滤波器先对图象进行预处理,然后再采集对应的灰度值。实验中采用的是11*11的中值滤波器。灰度信息归一化后作为第三维(或彩色图象采用滤波后的R,G,B三个通道的归一化值作为第三至五维)。

3.1.3. 纹理特征抽取

为了抽取纹理特征,采用线性滤波器DOG和DOOG[2]。

DOG滤波器主要响应圆形的区域,DOOG滤波器主要对于各个方向的边界进行响应。这里使用两个不同的DOG滤波器来响应两种不同的圆形区域,六个不同方向的DOOG滤波器来响应不同方向的边界。滤波器如图2所示:

各个滤波器滤波后的归一化值作为接下来的八维的值。

3.2 减少复杂度的预处理

3.2.1 降特征维度

每个象素点都用一个11(或13)维的向量来表示,为了减少计算量,加快应用EM算法的速度,首先采用PCA算法[3]对11(或13)维向量降维。

PCA算法将高维数据线性映射到一个低维主子空间,使变换后的和原始数据之间的均方误差最小,从而信息损失最少。通过实验比较,选择只保留关系矩阵的特征值大于最大特征值*5%以上的那些特征维,能在保持图象信息和加快计算速度之间取得较好的平衡。经过该步骤,特征维度一般降至4-8维之间。

实验表明,减少特征维的数量可以显著的减少算法的复杂性,加快计算速度。

3.2.2 象素随机采样

以256*256的图象为例,需要处理65536个像素,对更大的图象,需要处理的象素更多,计算时间会随之增加。为了保证分割算法的速度,将算法改进如下:

在图像中随机选择10%(或自定义比例)的点,仅在这些点上应用EM算法,得到高斯混合模型的参数,然后使用上面EM算法中得到的参数来对剩余的点进行分割。

3.2.3 分割实现

采用高斯混合模型来建模随机采样得到的点,假设采样点点有n个,则这些点的生成概率:

采用EM算法求上式中参数的最大似然估计:

1)选择要分割的区域数目m,构建支持图矩阵Ln*m(随机初始化,其中Lij表示点i来自于分割j的概率。初始化wi,μi,∑i(随机取值)。

2)循环进行下面的步骤,直到收敛为止:

E步(计算L):

1)对每个分割i,更新支持图矩阵中Lij的值:

Lij=wi*N(xj|μi,Σi)

2)归一化:

M步(得到新的wi,μi,∑i,)。对每个分割i,使用下面的表达式得到模型参数的新值:

接下来,使用EM算法得到的模型参数值,分类所有的点:

对图像中的每一个点j,计算:

Lij=wi*N(xj|μi,∑i)i=1,…,m

在Lij(i=1,2,…,m)中找到最大的Lpj,P即为点j所属的分割。

4 实验结果与分析

图3给出了对一幅真实图象的实验结果。图象大小为238*159,在象素点采样率为10%,PCA保留大于最大特征值5%以上的信息的情况下,分割为5个区域得到的结果。算法执行时间为8.9s(matlab7.0,T2400,1G)。同样实验环境下,未改进的EM算法执行时间为157s。由此可见,改进后的算法能降低计算复杂度,大大的缩短了算法的运行时间,同时保持了理想的分割效果。

由于彩色图象应用了较多的特征维来表征象素点,因此对于同样的灰度图和彩色图,彩色图象的分割结果要优于灰度图。实验结果见图4。

5 分析

采用本文改进后的算法对大量真实图象和合成图象进行实验,都得到了较好的分割效果。未改进的EM分割算法由于计算量庞大,很难应用到实际中,而改进后的算法很好的解决了计算量的问题,使得算法的运行时间成数量级的减少。快速有效是本算法的突出优点。

参考文献

[1]Dempster P,Laird N M,Rubin D B.Maximum Likelihood from Incomplete Data via the EM Algorithm[J].Journal of the Royal Statisti-cal Society.Series B(Methodological),1977,39(1):1-38.

[2]Malik J,Perona J.Preattentive texture discrimination mechanisms with early visio mechanisms[J].Opt.Soc.Am.A,1990,7(5):923-932.

[3]Duda R,Hart P,Stork H.Pattern Classification[M].Wiley-Interscience,2000.

[4]Christopher M.Bishop.Pattern Recognition and Machine Learning[M].Springer,2006.

EM生活介绍 篇5

进的脚步。

从某种意义上说，我是荒废了两年，进行了一年半欧洲深度游。一个同校读博的师兄曾经问我为什么喜欢旅游，在他看来，我们应该珍惜那些时光以及在顶级institute的机会多读些论文、认识些科学家、做些研究。我说：“好容易来了欧洲，还不抓紧时间好好逛逛，也许一

生就这一次机会呢”。师兄沉默了一会儿说

——那些专心学术的人，并不是因为他们不喜欢玩，而是因为他们相信，自己以后会有更多的机会在世界各地旅游。现在这位师兄已经以优异的成绩毕业留校做副教授了。

很多朋友奇怪这个“欧洲全奖四国游”的留学项目（这个名称贴切吧，多少次解释的总结

啊:P），师弟师妹也想知道申请的详细情况，一并在这里说明了。:）

为吸引全球更多的顶尖人才，提高欧洲大学的竞争力和知名度，欧盟决定从2004年到2008年投资2亿欧元，提供250个学科，为期1-2年的“欧盟硕士”课程。每个学科将由三个以上实力雄厚的欧洲大学合作举办，因此学生将有多国多校的学习经历。申请者背景还可以的话，能拿到每年21000欧元的奖学金，足够学习生活之用；或者减免学费。2004－2005年度，给中国学生提供了12个奖学金名额；2005－2006年度85个，2006-2007年

81+99=180个。

官网：

太傻上有贴子说money: US.top50>EMM>US.top100>US.other；

选择：US.top50>US.top100>EMM>US.other

US.top50指美国前50

好像不能这么比。US.top50基本world top80，肯定比EMM好；US.top100差不多world top300，world300里欧洲绝对不下100所学校，只是EMM是多校联合，参差不

齐罢了。

很仓促：2006年7月底决定出国，10月15日考托福，其间先是担心能否保研，后是犹豫是否放弃保研，呵呵，最后考个627+4。估计背不下单词，又不喜欢美国，就没考G。考完试心烦，做了一个多月兼职才开始准备材料，已经十一月底了，发现有个心仪的项目12.1deadline，就这么擦肩而过了。先后一共投了三份材料，因为每份材料都要看方向的需要重写，所以写完三个就烦得不想动笔了:P

1.euaq 水文与水管理方向，法、德、英、匈牙利、西班牙，12.15deadline，waiting list后来变成offer了（因为很多中国牛人拿了这个奖也要去美国，而且拿了多个offer的人也只能要一个，所以waiting list也不要失望）

2.gem 遥感与环境管理方向，英、荷、瑞典、波兰，1.1，offer

3.mespom 环境政策与管理方向，匈牙利、英、瑞典、希腊，1.6，offer

第一次申请，没少担惊受怕，总结点经验教训，和我一样胆小的人少吃点苦头。

（1）各个课程deadline、要求不一样，直接看课程主页，别像我一样误事。部分课程过

了deadline也收申请，甚至还会把deadline推后，不过还是提前点准备好。（2）不一定要完全的专业对口，因为是授课式硕士，看EMM课程的介绍，会发现他们的接收面很宽的，而且入学后从基础学起。我申的方向基本上都没接触过（面试时唠了半天，对方突然问我环境管理和环境政策有什么区别！大汗，后来一查我才知道，我一直在拿环境政策当环境管理唠！）但个人觉得ps一定要结合相应方向来写，可能这也是我一般背景，投

3中3的原因吧。（3）有相关工作背景会占优势。面试时老师说我最大的劣势是没有工作背景，其他申请人

都至少都工作一两年了，当然在读硕士也算工作。

（4）双学位有加分，至少人家觉得你比较clever（面试时老师说这是我的优势）。

（5）部分课程有电话面试，部分没有，内容和美国的大同小异。

（6）你申请了几个EMM项目，各学校都是知道的。对你有好感或面试时可能问你它是不是你的最后选择，同学说说实话实说就行，我当时说不知道，还需要再斟酌一下（确实不知道嘛，其他项目还没联系我呢，我哪知道谁要我啊），最后也给offer了。所以这个问题可

能不重要，反正他们有waiting list（我猜的）。

（7）某个课程决定要你之前，都会问你是否确认接受（Confirmation your interest），可能其他的还没出结果，不用考虑太多，接受就好了，反正最后欧盟会让你再做一次选择，而且绝对尊重你的最后决定。当然，如果你心中的NO1 已经向你招手了就另当别论了，早

点拒绝其他的，也给别人机会。（8）4.15协议没关系。有些学校参加了4.15协议，与美国相同，要你必须在4.15前做出最后选择，但当时很多学校还没出结果，就先答应了，后面还反悔改了其他课程的，老师

很nice, 没追究我责任（我最后选的课程不是4.15的）。

（9）多offer没关系，5、6月份时会让你选一个，绝对尊重你的最后选择。留学体验

18个月的欧洲游学，很独特，很难忘，获益匪浅。求学的四国四校各有所长，来自17个国

家的同学拥有不同的专业背景，所以，收获了很多。

专业关键词：GIS，遥感，环境，管理，模型

（可以跨专业申请，我本科学的环境工程）

18个月硕士，说好毕业给三个学校的硕士学位，但是只拿到了两个，另一个不知道是不是

寄丢了。

学费：9500欧元（收自费生）

奖学金总数：35600欧元

扣除学杂费，住宿费，每月发生活费640欧元（过的挺滋润）

课程设置

以下是我们这届（第三届，2006年入学）的安排及感觉，主办方一直在不断改进，官方信

息参看课程网站http:///

（1）南安普顿大学（英国, University of Southampton）2006年9月-2007年1月主修遥感、环境管理，偏理论前沿，上机实践少。没考试，作业多为论文、综述，各科作业deadline集中，平时可以出门旅游，一到deadline那两周就想撞墙。当时感觉一般，因为没有专业背景，而且听力不过关，上课就晕。后来写论文时才发觉老师们还是教了很多东西的。组织参观了世界顶级的民用地图制造商OS（地形测量局）和小卫星中心。

（2）隆德大学（瑞典, Lund University）2007年1月-6月

四校的学习经历中公认最棒的！

主修GIS、模型，偏实践。部分科目有考试，作业多为上机练习+解决实际问题的project。最经典的一句话，we can model everything in the life。正经点儿的如中国人口模型，分布水文模型，商业宣传模型，夸张点儿的如兄弟打架，童话故事，都要建模。很有挑战性，也很

有成就感，每天都在思考，不停的思考。

野外实习会去海滩，森林，很漂亮。可以骑车去海边看日落，坐火车50分钟就能到

丹麦首都哥本哈根。

（3）华沙大学（波兰）2007年6月-7月

野外实习，接近度假。足迹踏遍波兰的东南西北中，到达五国边界。实习内容包括森林、湿地、农田、山区等；跟WWF、保护区、农业部官员交流；涉及的环境问题包括修路破坏湿地，时速75公里的飓风灾害，黑三角地区的工业污染，酸雨烧毁森林等。实地考察，很是触目惊心。另外介绍了下欧洲的环境政策与法规。作业多为presentation。考察的同时，组织游湖，划艇，参观教堂，矿泉山，民俗村，品尝风味食品，住的都

是三星宾馆或者农家特色旅馆。总的来说，玩的不错。

（4）ITC（荷兰）2007年7月-2008年3月

毕业论文。题目方方面面随你挑，遥感GIS, 水文气象，全球变暖，生物生态，只要和环境、遥感、GIS沾边儿。导师两个，从四个学校找。外业1个月，遍及欧洲、非洲、亚

洲、南美洲。想省钱也可以选没外业的题目。工作去向

总的来说，找到工作比较容易，但是薪水一般。

我随便找了个领域内的编辑做，高我一届的师姐进了外企出版社，一个同学去了环境领域的外企，另一个同学去了公司。

很奇怪的是，两年毕业了6个中国人，没有一个继续读博的。我出国前本来是铁了心读博的，但是在欧洲光旅游了，心玩散了，也玩懒了。而且头一年光上课了，没有接触项目。最后半年被毕业论文逼得想撞墙，没时间也没心情申请博士。一年半的时间，没发paper，所以申

请上缺乏优势。回头看

出国是好的，接触了很多以前没有见过的东西。但是出国后一定要把握住自己的心，走出国门只是万里长征第一步，要明确你的远期目标是什么，不要因阶段性的胜利停下你前进的脚步。从某种意义上说，我是荒废了两年，进行了一年半欧洲深度游。一个同校读博的师兄曾经问我为什么喜欢旅游，在他看来，我们应该珍惜那些时光以及在顶级institute的机会多读些论文、认识些科学家、做些研究。我说：“好容易来了欧洲，还不抓紧时间好好逛逛，也许一生就这一次机会呢”。师兄沉默了一会儿，说：“那些专心学术的人，并不是因为他们不喜欢玩，而是因为他们相信，自己以后会有更多的机会在世界各地旅游”。现在这位师兄

EM菌液在五味子上的应用 篇6

[关键词] EM菌液；五味子；降低发病率；提高产量

EM（Effective Microorganisms）是有效微生物群的英文缩写，是一种新型复合微生物制剂，由光合细菌、乳酸菌、酵母菌、放线菌等10个属80多种微生物复合培养而成的菌群，形成一个复杂而稳定的微生物系统。具有改良土壤、增加肥力、促进作物增产和提高品质的作用。为探索EM菌在五味子上的应用效果，特设此试验。

一、材料与方法

1.试验地的选择

试验地选择在集安市青石镇宝泉公司的五味子园内，该园地势平坦，水源方便，排水好，土壤为疏松、肥沃的沙壤土。

2.供试材料

EM菌液，中日合资临沂益康生物技术有限公司生产

供试作物为4年生五味子

3.试验设计

试验采用简单对比法，两个处理，三次重复。

处理一、EM菌液（冲施用）100倍灌根，浇透为宜；EM菌液（叶面喷雾）200倍叶面喷雾，一定要喷施全面并且均匀。

处理二、对照，以等量的清水灌根；以等量的清水叶面喷雾。

试验小区面积75m²（每小区5行，长10m，宽7.5m），共 450 ㎡。

4.试验实施

试验地种植方式为0.5m×1.5m半棚架，行距1.5m，株距0.5m，试验地施肥、施药依常规进行。EM菌液于2010年5月5日灌根，于2010年5月28日叶面喷雾。生长期和收获期对五味子的生长性状及产量进行调查。

二、结果与分析

1.EM菌液对五味子生育期的影响

通过田间调查，使用EM菌液灌根后，可以改善土壤的物理性状，土壤松软，透气、透水性增加，抑制有害微生物的繁殖。浇灌和喷施EM菌液后，五味子叶片较厚、浓绿、有光泽，生长旺盛，红果 期提前一周左右，而且成熟度整齐一致。

2. EM菌对五味子生长性状的影响

每处理选取50穗进行调查，平均结果如上，使用EM菌在穗长、穗粒、穗重各方面均有一定的增长。

3.EM菌对病虫害发生的影响

在几种病害发生期，对各处理的所有植株进行调查，株发病率结果如上，使用EM菌，各种病害的发病率都有不同程度的降低，而且害虫的为害也呈下降趋势。

4. EM菌对五味子产量的影响

对各小区的产量进行实测，产量如上，平均增产率在9.21%。

三、小结

1.在五味子上使用EM菌，可以改善土壤的物理性状，使土壤松软，透气、透水性增加，并可抑制有害微生物的繁殖。可促进五味子的生长，穗长、穗粒数、穗重均有一定程度的增长，可提前成熟一周左右，并且成熟度整齐一致。

2.使用EM菌可以降低各种病害的发病率，亦可减轻害虫的为害。

EM技术 篇7

为了保护和修复生态水环境。政府进行清淤、曝气、药剂投放、打捞湖底水草、种植挺水作物等各种物理处理、化学处理及生物处理的方法[4]。以上这些方法对治理湖泊、河道是有一定的作用的, 但是对污染严重的湖泊、河道进行底泥疏浚, 易导致底层的沉积物发生悬浮及扩散, 促进了沉积物中的氮、磷营养盐及其所吸附的金属离子的释放, 面临着二次污染的风险。投加化学药剂, 虽然在一定程度上可以使水质得到改善, 但是长期使用会加速湖泊及河道的老化, 引发新的生态问题。且相比较来说, 物理及化学的处理方法成本高, 而栽植水生植物又不能彻底治理富营养化的问题。因此, 这些方法只能在短期内效果明显, 但不适合长期使用[5]。相比较而言, 微生物技术在水环境修复方面显得更加有优势。利用微生物治理环境污染不仅成本低, 而且不会产生二次污染[6]。

1 EM微生物技术

1.1 EM简介

EM是日本EM研究机构会长、国际EM技术研究所所长比嘉照夫教授发明的有效微生物群技术及产品, 它由光合菌类、乳酸菌类、酵母菌类等三大菌群的多属多种微生物组成。通过发酵工艺将上述好氧及厌氧微生物混合培养, 各微生物在其生长过程中产生有用物质及其分泌物, 形成相互生长的基质和原料, 通过相互共生、增殖关系形成一个结构稳定、功能广泛的具有多种多样微生物群落的生物菌群。EM净化法最开始时只应用于以无农药、无化肥为基础的绿色食品种植业, 之后从水田里的水变清的事实得到了启发, 并对水的净化进行了试验, 之后才开始应用于污水的处理中[7]。

1.2 EM微生物技术原理分析

河湖水系中淤泥由水中未分解的有机物及从淤泥中溶出或释放出的有机物的动态平衡构成, 如果分解速度快, 则淤泥会逐渐减少。在实际环境中, 即使水质很清, 但底部沉积有淤泥, 这种情况并不少见, 这是由于分解淤泥的相关微生物的力量较弱而造成的。

EM微生物对于降解淤泥具有以下作用: (1) 微生物基质作用; (2) 原生动物基质作用; (3) 有机物的发酵分解作用; (4) 有机物的分解作用; (5) 酶的分解作用; (6) 螯合导致的微量元素溶解作用; (7) 硫化氢的抑制作用

这些作用相辅相成, 可使EM施用环境中的微生物系统及生态系统更丰富多样。有效微生物技术在污水处理中有着广阔的应用前景[8]。

2 EM微生物技术治理徐州老房亭河水质污染

2.1 房亭河概况

房亭河全长2000m左右, 水最深处3m, 水深最浅处1m。医学院段, 在院所河桥桥下有截流的沙袋。目前河床中淤泥仍有50cm至100cm左右。截流处往前有段河段到初次观察桥处长约700m左右, 水深2m多, 河面宽约25m, 全段水体约在30000m3左右。

2.2 工程预期实现目标

对房亭河现在的劣V类水质进行底泥原位消减, 改善水质, 促进河流中原有土著微生物的生长。通过两个月的投菌直接净化, 将房亭河医学院段的水质部分指标从劣V类提高到V类 (IV) 水质标准, 同步实现处理段有机污泥消减30%以上。维持生态维护、生态保育, 逐步恢复水体中的原生动物和水生植物的生长, 实现房亭河的生态重建。

2.3 实施方案

方案设计范围为医学院西侧桥开始往西至开明市场东侧桥之间。此河段长约700m、宽约20m。本次示范工程拟采用直接向河流投入EO-H菌剂和ME促进剂, 不曝气的净化方法。其原理是将经过驯化、筛选、培养的EO-H菌剂和ME促进剂投入水体, 促进河道中原有的有效微生物加速生长, 利用水中有机污染物、氮和磷等营养物质, 在有机污染物转化和降解的同时, 菌群自身大量繁殖, 形成对微生态系统的修复。

2.4 工程实施

此次工程从2013年9月至11月, 历时3个月。首先于2013年9月10日将微生物菌剂准备到位。之后于2013年9月16日到17日对处理区段开始了第一次的EO-H菌体和ME促进剂的接入。2013年9月30日到10月02日对处理区段的水体和底泥进行了第二次EO-H菌体接入施工。此时的效果如下:河里的绿藻生长得到了控制;水体及底泥的恶臭味得到显著减轻。2013年10月16日到10月18日进行了第三次接种处理, 此时的效果如下:水体具有30cm~50 cm透明度;绿藻基本得到了处理;水体及底泥的恶臭得到完全改善。10月20日, 水质相较处理前明显改善。10月30日到31日, 水体及底泥中第四次菌种接入。11月14日到15日, 水体及底泥中第五次菌种接入。

3 工程效果与分析

3.1 数据监测

数据监测点位于处理河段的起点、中间点和终点, 监测项目为:COD、氨氮、总磷、总氮、悬浮物、BOD、浊度和PH;监测日期为9月16日和11月19日, 结果如表1所示 (结果为三个监测点的平均值) 。

3.2 数据分析与治理效果小结

房亭河医学院段处理结果如图1所示, 通过分析可知, 房亭河医学院段经EM微生物技术治理后, COD降解平均达到75%以上, BOD平均下降80%, 氨氮平均下降23%, 总磷平均下降10%, 总氮平均下降22%, 悬浮物消减了67%, 水体透明度得到提高, 臭味消失。综上所述, 采用EM微生物技术对房亭河的治理是有效的。但是, 河流水生态系统的修复是一个漫长的过程, 此次治理时间较短, 尚未能最大程度上发挥EM微生物技术的功效, 房亭河仍需后续维护, 最终达到恢复生态系统的目的。

4 结语

EM微生物技术具有微生物基质作用、原生动物基质作用、有机物的发酵分解作用等功效, 在水环境修复方面表现出色。

把EM微生物技术应用于徐州老房亭河水质污染治理, 结果表明水体经EM微生物技术修复后, 有效改善了污染河流的水质, 有效降解了污水中的有机物质, 降低了氮、磷浓度, 河水不再黑臭, 水质变清且消减了河床底泥, 避免了机械清淤对施工现场及城市周边环境的污染, 具有一次性建设投资少、无二次污染、持续发挥功效的特点, 并且该工程设备简单、工艺操作简便、能耗低。具有显著的环境效益、经济效益以及社会效益。

摘要：EM微生物技术由于具有微生物基质作用、原生动物基质作用、有机物的发酵分解作用等功效, 在水环境修复方面表现出色。把EM微生物技术应用于徐州老房亭河水质污染治理, 结果表明水体经EM微生物技术修复后, 黑臭现象逐步得到改善, 水体透明度也逐步得到提高, 而且该工程设备简单, 工程投资少, 运行费用低。EM微生物技术修复城市水域环境具有显著的环境效益、经济效益以及社会效益。

关键词：水环境修复,EM微生物技术,污水处理,水污染

参考文献

[1]蔡庆华, 唐涛, 邓红兵.淡水生态系统服务及其评价指标体系的探讨[J].应用生态学报, 2003, 01:135-138.

[2]赵彦伟, 杨志峰.河流健康:概念、评价方法与方向[J].地理科学, 2005, 25 (1) :119-124.

[3]张立.健康长江水域生态指标体系与评价方法初步研[D].河海大学, 2007.

[4]唐受印等编, 废水处理工程[M], 北京:化学工业出版社, 1998.

[5]乔培培, 陈丕茂, 秦传新, 李娜.利用微生物净水研究进展[J].广东农业科学, 2014, 01:149-154.

[6]田秀芳.微生物处理技术在环境工程中的运用与实践[J].资源节约与环保, 2015, 03:101.

[7]Jowett E C, Mc Master M L.On-site waster treatment using unsaturatal absorbent biofilters[J].Environmental Quality, 1995, 24 (2) :86-95.

EM技术 篇8

1 EM技术对养殖水体的改善

1.1水质预处理

放苗前,投放EM-水产养殖净水专用型菌液进行水质预处理(1 kg/667 m2),抑制水体中有害菌的生长,促进水体藻相、菌相平衡,改善水体环境。

1.2净水

放苗后,投放EM-水产养殖净水专用型菌液进行水质净化(0.3~1.0 kg/667 m2),可降低养殖水体中的氨氮、亚硝酸盐氮和硫化氢等有害成分,并能提高养殖水体中的藻类和水生植物的叶绿素含量,使光合作用能力得到增强,养殖生态得到进一步的优化。在良好的生态条件下,南美白对虾食欲旺盛,生长速度加快。

2 EM技术对养殖营养的促进

2.1新鲜饵料、饲料预处理

可用EM-水产养殖净水专用型菌液(稀释100倍)对干饲料进行喷洒搅拌,水分控制在30%~40%之间,2~3 h后投喂,可有效抑制饵料中病原菌及杂菌,改善水产动物肠胃功能,提高饲料的营养吸收率,复合菌中的微生物蛋白、多种生物酶和微量元素等能提高虾蟹的抗病能力,有利于成活率的提高。抑制饵料中病原菌及杂菌,改善水产动物肠胃功能,可以提高饲料的营养吸收率,复合菌中的微生物蛋白、多种生物酶和微量元素等能提高虾蟹的抗病能力,有利于成活率的提高。

2.2肥水

加强前期底泥土壤改良,增加土壤肥力,同时,根据水质情况,定期施用EM-水产养殖肥水专用型进行肥水,可促进水体浮游生物的生长繁殖和水草的生长,通过肥水型EM产品调节藻类和水草的自净能力,达到稳定养殖生态和净化水质和底质的目的。

2.3 EM生物肥

EM技术 篇9

EM-106是一种常用的无刷直流电机驱动器, 用户可以将电机的使能、方向、速度信号输入给驱动器来控制电机的运动。该驱动器在我司某款正在研发的医用加速器中使用较多, 在近期的现场调试中, 我们发现该驱动器有一定数量的故障。为解决该问题, 我们全部故障的驱动器故障现象进行了表格统计, 并针对共性问题进行了彻底分析, 采取有效对策保证了系统的可靠性。

2 EM-106驱动器简介

EM-106驱动器的原理框图如图1所示。驱动器采用经典的双芯片设计, 以ON公司的33035为核心, 完成对转子的位置检测及解码, 依照一定的时序, 以PWM方式输出驱动MOSFET, 最终驱动无刷电机转动。33039完成对无刷电机的测速, 它是通过对3相霍尔信号的处理输出一个频率和转速成正比的脉冲信号, 这个脉冲信号将参与到电机转速的闭环控制中去。33035的参考电源输出6.25V, 这个电源给盘式电机的霍尔传感器供电, 同时也给33039供电。速度给定是由外部输入的电压信号决定的, 其输出到33035的误差放大器的同相输入管脚。在开环模式下, 误差放大器接成跟随器, 其输出和芯片内部锯齿波振荡器的输出进行比较, 从而生成PWM波形, 驱动底部MOSFET, 从而达到控制速度的目的。

3 EM-106驱动器故障分析

3.1 33039损坏分析

33039的内部框图如图2所示, 其输入和电源上都有齐纳二极管保护。但是在实际应用中, 我们发现有多只驱动器的33039芯片的第8脚, 即VCC管脚被钳位在1.7V左右, 导致整个驱动器中包括33035内部使用这个电源的功能模块和电机的霍尔元件都不能正常工作。从这现象来看, 应该是齐纳二极管损坏造成的。另外还有几只EM-106驱动器的33039的霍尔输入管脚上有明显的烧蚀痕迹, 这说明有一个大电流流过了管脚, 有可能是共模电压 (110VAC) 引起的, 也有可能是加速器出束时产生的干扰信号耦合进来造成的。从安装位置来看, EM-106驱动器与电机的距离较远, 两者之间的电机的霍尔信号和电源线的长度大约为5~7米, 在研发样机中该电缆没有经过隔离和保护就直接接入到了33039和33035中去, 而且电机的霍尔输出端内部有上拉电阻, 这样很容易把在出束时的干扰信号拾取进来。并且加速器系统在出束期间驱动器是掉电的, 这就会造成芯片的信号管脚有电而电源管脚无电, 导致电流将从信号脚流向电源脚, 这与带电插拔电源造成的损坏相类似。

3.2 霍尔信号的干扰

在系统测试中我们发现, 随着连接驱动器到电机的电缆的长度增加, 霍尔信号上的干扰信号越来越大, 如图3所示。这会影响33035对霍尔的译码, 从而导致电机的旋转不平滑。之所以出现如此大的干扰, 是因为电机的驱动信号和霍尔信号在同一根线缆中, 线缆越长则霍尔信号耦合到的干扰就越大。当线缆在50cm长 (厂家推荐长度) 的时候, 干扰完全消失。因为整机布局关系, 驱动器和电机不可能安装的很近。为了解决这个问题, 我们采取的措施是在驱动器的霍尔输入和地之间焊接了103电容来进行滤波。

3.3 电机转速与设定电压的非线性关系

一直以来, 我们始终认为输入到EM-106驱动器的设定电压和电机转速之间是一个线性关系, 但是通过对33035的原理分析和实际测试, 我们发现设定电压和电机转速之间并不是线性的。这是因为控制电机转速是通过设定电压和33035内部振荡器进行比较后生成的PWM信号来控制的, 而振荡器是通过RC充放电来实现的, 这本身就是一个指数/对数关系, 因此最后生成的PWM信号的占空比和设定电压之间一定是非线性的。我们将测试结果用曲线进行了统计分析, 如图4所示。这个发现可以指导整机软件编写的时候不能使用线性的方式控制电机, 否则会出现一些不可预料的现象。

3.4 闭环速度控制模式

目前使用的EM-106是具有闭环速度控制模式的, 这可以降低负载的影响, 保持电机转速和给定电压之间的关系不受负载变化的影响。但在调试时我们发现使用EM-106闭环模式时, 电机的转速不能连续变化, 当给定电压达到一定值时电机转速直接变到最大。进过分析, 这是由于驱动器上用于控制33039充放电时间的电容和电阻参数不合适造成的。33039是一个测速芯片, 它把输入的霍尔脉冲信号转换成和转速成正比的脉冲信号输出, 其时序图如图5所示。33039每一相霍尔输入的上升沿和下降沿都会使Ct放电, 然后进入充电过程, 这时输出Fout为高电平;当充电至0.67Vcc时, 比较器翻转, Fout输出低电平。Rt和Ct决定了充电时间, 充电时间应小于Fout的周期。我们使用的电机有8对磁极, 则电机每转一圈, 每一相霍尔元件将会输出8个周期的脉冲信号, 将会使Ct进行6*8=48次充电过程。假设我们设定的转速范围是6000r/min, 那么每秒转速为100r/s, 生成的Fout的频率为48*100=4800pps, 周期为0.2083ms, 即RC<0.2083ms。假设R=68K, 则C应为3.3n F。我们现在驱动器上的C是10n F, 这将导致充电时间太长, Fout的输出在电机达到一定转速时会一直输出高电平。

4采取的对策

通过以上分析, 我们重新设计了驱动器到电机之间的电缆, 将电缆从一整条分为电机绕组信号和霍尔信号两条, 使用屏蔽电缆并接地。为去掉增加在电缆上的干扰, 在EM-106的霍尔信号和地之间焊接了4支103电容。为了进一步防止33039芯片在加速器出束时由于干扰而烧损, 我们霍尔信号与地之间并联了TVS管。经过改进后的霍尔信号波形如图6所示。为实现电机转速的连续变化, 我们将EM-106的充放电电容Ct改为3.3n F。

5 结论

经过对EM-106驱动器的原理分析和大量试验, 找到了该驱动器故障的根本原因, 采取相应措施彻底解决了驱动器霍尔反馈信号干扰、33039烧毁、充放电电容不匹配等问题, 很大程度的提高了系统的可靠性。同时也确定了输入给驱动器的电压与电机转速之间的非线性关系, 为整机运动系统软件的编写提供了重要参考。

摘要：EM-106是一种进口的直流无刷电机驱动器, 在我司的某款正在研发的大型医疗设备中使用较多。笔者对EM-106驱动器发生的故障情况进行了详细统计, 在此基础上深入分析了该驱动器的故障原因, 并提出了应对方案, 有效提高了系统的可靠性。

关键词：EM-106,33035,33039

参考文献

[1]ON Semiconductor.MC33035 Brushless DC Motor ontroller.April, 2001-Rev.4.

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经典的技术新材质大底

EM技术 篇12

1. 系统仿真

系统仿真是迅速发展起来的一门新兴学科, 随着系统仿真的理论和应用技术研究的深入以及计算机技术的发展, 应用数字计算机对实际系统或假想的系统进行仿真的技术越来越受到人们的重视[1]。现在人们普遍接收的系统仿真的定义是:以相似性原理、系统技术、信息技术及应用领域有关专业技术为基础, 以计算机、仿真器和各种专用物理效应设备为工具, 利用系统模型对真实地或假想的系统进行动态研究的一门多学科的综合性技术。仿真技术是研究复杂问题的一种有效的方法。由于仿真技术在应用上的安全性和经济性, 仿真技术的应用取得了广泛的范围。首先应用于军事领域, 仿真技术在武器系统研制, 战术互联网仿真等方面都取得了良好的效果;其次, 在航空、航天、航海、核电站等方面也利用仿真技术减小了项目的风险, 并在安全防御方面起到了实际系统不可比拟的作用;另外, 仿真技术已逐步发展到应用于社会、经济、交通、生态系统等各个领域, 成为高科技产品从论证、设计、生产试验、训练到更新等整个阶段不可缺少的技术手段, 为研究和解决复杂系统问题提供了有效的工具。

2. 物流系统仿真

随着中国加入WTO, 中国经济的发展更是进一步的加快了步伐。加之近几年电子商务的飞速发展, 使得中国的物流业也迅速的成长起来。现代自动化物流系统是集光、机、电技术为一体的复杂的系统, 能够实现物流传输、识别、拣选、分拣、堆码、仓储、检索和发售等各个环节的全程自动化作业。可以看到, 物流系统是一个多因素、多目标的复杂系统。正是由于物流系统的复杂性, 运用系统仿真的方法对其进行建模仿真的分析研究, 以此来确定物流系统中物料运输、存储动态过程的各种统计, 了解设备的处理能力是否能满足实际需要, 运输设备的利用率是否合理, 运输线路是否通畅;以及物流配送中心的地理位置选择是否恰当, 物流配送中心的建设容量设计是否适当等问题。由于现代生产物流系统具有突出的离散性、随机性的特点, 因此人们希望通过对现代物流系统的计算机辅助设计及仿真的研究, 将凭经验的猜测从物流系统设计中去除, 能使物流合理化进而提高企业生产效率。

物流仿真技术是借助计算机技术、网络技术和数学手段, 采用虚拟现实方法, 对物流系统进行实际模仿的一项应用技术, 它需要借助计算机仿真技术对现实物流系统进行系统建模与求解算法分析, 通过仿真实验得到各种动态活动及其过程的瞬间仿效记录, 进而研究物流系统的性能和输出效果。物流仿真是指评估对象系统 (配送中心、仓库存储系统、拣货系统、运输系统等) 的整体能力的一种评价方法。在系统仿真中, 仿真的三项基本要素是:系统、模型和计算机。将三要素联系起来的三项基本活动是系统建模、仿真建模和仿真试验。应用于物流仿真中, 系统建模就是要根据物流仿真的目的, 系统试验知识和试验资料来确定系统数学模型的框架、结构和参数。模型的繁简程度应与仿真目的相匹配, 确保模型的有效性和仿真的经济性。其次将数学模型转变成仿真模型, 建立仿真试验框架, 之后利用仿真软件将仿真模型输入计算机, 设定试验条件, 根据仿真目的在模型上进行试验。最后将试验结果进行分析、整理及文档化, 根据分析的结果修正数学模型、仿真模型、仿真程序, 以进行新的试验。

2.e M_plant物流仿真软件

e M-Plant是以色列Tecnomatix公司出品的e MPower软件工具, 又称为Si MPLE++, 是用C++实现的关于生产、物流和工程的高级面向对象仿真软件, 是一个面向对象、图形化、集成的建模仿真工具, 系统结构和实施都满足面向对象的要求。e M-Plant (SIMPLE++) 物流仿真及规划软件用于项目规划、物流仿真和优化制造厂、生产系统和工艺过程。软件能给出开发项目规划中所有层次的解决方案, 许多世界级的制造商和物流系统开发商都在使用e M-Plant (SIMPLE++) 做全局规划, 用它来评估不同的方案以作出科学的生产、经营决策。软件的面向对象的技术使得可以生成结构合理的层次模型, 模型对系统外部和内部的供应链、生产资源和所有与生产和经营过程相关的环节上都给予了充分的考虑。

总结e M-Plant工具的特点具有如下几点:

可对高度复杂的生产系统和控制策略进行仿真分析;

标准的和专用的应用目标库为典型的方案进行迅速而高效的建模;

使用图形和图表分析产量、资源和瓶颈;

综合分析工具, 包括自动瓶颈分析器、Sankey图和Gantt图;

三维可视化和动画;

使用遗传算法 (genetic algorithms) 对系统参数进行自动优化;

支持多界面和集成能力 (ODBC、SQL、ORACLE、ERP、CAD etc.) 的开放系统结构。

具体的主要体现在以下几个方面:

(1) 使用标准的和专用的应用目标库建立系统仿真模型

使用应用目标库 (Application Object Libraries) ) 的组件, e M-Plant可以为生产设备、生产线及生产过程建立结构层次清晰的仿真模型。用户可以从预定义好的资源、订单目录、操作计划、控制规则中进行选择。通过向库中加入自己的对象 (object) 来扩展系统库, 用户可以获取被实践证实的工程经验来用于进一步的仿真研究。

(2) 仿真系统优化

使用e M-Plant仿真工具可以优化产量、缓解瓶颈、减少再加工零件。e M-Plant能够定义各种物料流的规则并检查这些规则对生产线性能的影响。从系统库中挑选出来的控制规则 (control rules) 可以被进一步的细化以便应用于更复杂的控制模型。用户使用e M-Plant试验管理器 (Experiment Manager) 可以定义试验, 设置仿真运行的次数和时间, 也可以在一次仿真中执行多次试验。用户可以结合数据文件, 例如Excel格式的文件来配置仿真试验。

使用e M-Plant可以自动为复杂的生产线找到并评估优化的解决方案。在考虑到诸如产量、在制品、资源利用率、交货日期等多方面的限制条件时, 可采用遗传算法 (genetic algorithms) 来优化系统参数。通过仿真手段来进一步评估这些解决方案, 按照生产线的平衡和各种不同批量, 交互地找到优化的解决方案。

(3) 分析仿真结果

使用e M-Plant分析工具可以轻松的解释仿真结果。统计分析、图、表可以显示缓存区、设备、劳动力 (personnel) 的利用率。用户可以创建广泛的统计数据和图表来支持对生产线工作负荷、设备故障、空闲与维修时间、专用的关键性能等参数的动态分析;由e M-Plant可以生成生产计划的Gantt图并能被交互地修改。随着数据库应用的增加, e M-Plant还提供了与SQL、ODBC、RPC、DDE的接口, 能够读入CAD图形进行仿真;e M-Plant具有图形化和交互化的建模能力, 同时, 它通过内置的编程语言“Sim TALK”进行过程的定义、参数的输入和控制策略的调整, 也能够建立完整的仿真模型。

三、结束语

物流也已经成为现在社会不可或缺的一个行业。仿真方法的应用应当会主要集中在对真实的复杂物流系统的建模研究和总体优化上。e M-Plant软件几乎考虑到了实际工程领域中的各个方面, 完全可以仿真出实际模型, 所得出的分析结果对现实有直接的指导意义, 非常适合于运用在物流系统的仿真上。

摘要：本文简要介绍了系统仿真的基本概念和物流系统仿真实现的方法。随着计算机技术的不断发展, 物流仿真软件已经成为物流系统仿真的主要工具, 并将得到更为广泛的应用与发展。

参考文献

[1]康凤举杨惠珍高立娥等:现代仿真技术与应用[M], 北京:国防工业出版社, 2006.1

[2]宋建新徐菱宋远卓:现代生产物流系统仿真研究[J], 物流科技, 2007年第3期

[3]陈子侠:龚剑虹:物流仿真软件的应用现状与发展[J], 浙江工商大学学报, 2007年第4期[总第85期]

[4]http://www.ugs.com.cn/

[5]王煜蔡临宁岳秀江:物流系统的仿真研究综述[J].制造业自动化, 2004.9