CN101816852B - 一体化畜禽粪便固液处理装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种一体化畜禽粪便固液处理装置，它是将所设计的卧式搅拌器、粪便滤水输送器和弹簧加压固液分离机集为一体机，三者各有创新点，具有搅拌不用建筑粪液综合池配套电动机搅拌器和泵，可有效地过滤搜集污水和挤压出粪渣或干物质，粪渣或干物质含水率可降低至25％以下，整机紧凑节能、占地面积和投资小、易于安装维护使用等优点，适于畜禽养殖场粪便污液的固液分离处理，也适于造纸、酿酒、制药等行业中间产物的固液分离。

Description

一体化畜禽粪便固液处理装置

一、技术领域

本发明涉及一种机械，尤其是一种一体化畜禽粪便固液处理装置，适于畜禽养殖场粪便污液的固液分离处理，也适于造纸、酿酒、制药等行业中间产物的固液分离。

二、背景技术

据国内外信息检索和市场调查，目前国内畜禽粪便污液的固液分离处理装置，主要由设有一个泵和一套电动机搅拌器的粪液综合池、一套上置进料箱与斜立滤水筛网的螺旋挤压式固液分离机、一个污水池及沟槽或管道等构成，其工作流程是将畜禽舍产生大量粪便和冲洗液经沟槽管道流入粪液综合池，通过粪液综合池上的电动机搅拌器将粪便搅碎于污水中，再用泵将搅碎后的粪便污液抽出综合池，通过管道进入固液分离机的进料箱后经斜立滤水筛网滤水，滤水后的粪便进入螺旋挤压式固液分离机，通过螺旋挤压式分离机内的螺旋榨干粪便后排出粪渣，污水经管道流入污水池或直接流入沼气池，由于使用该螺旋挤压式固液分离机的前提是必须挖大深坑来砌筑粪液综合池，并在该池配上电动机搅拌器和泵、沟槽或管道等才能实现固液分离，所以存在如下的局限性和不足：

1.布局分散占地大，使用条件受限，容易二次污染环境。使用该技术，首先要占地挖坑和配套筑池、水电设施，其次粪液综合池与畜禽养殖场要有落差和占地沟槽或管道，若畜禽养殖场过去没有考虑可使用的地盘和落差，只能在离畜禽养殖场较远且符合落差的地方建粪液综合池和连接沟槽，再次敞开的粪液综合池、斜立滤水筛网、污水池和沟槽都会造成二次环境污染。

2.设施投资大。需投入粪液综合池、污水池和沟槽的构筑，泵、电动机搅拌器、铺设长距离的管道、电源线、上置进料箱与斜立滤水筛网的螺旋挤压式固液分离机的购置乃至运输道路、挖井供水等费用，

3.水电能耗大。粪液综合池设置的电动机搅拌器因池大粪液深，搅拌粉碎十分耗电，再加上污水泵和螺旋挤压式固液分离机的用电，而且粪液综合池需加入大量的水才能使电动机搅拌器顺利搅碎粪便。

4.整机偏高不利于安装、过滤不顺畅以至分离效果有限。螺旋挤压式固液分离机需上置进料箱与斜立滤水筛网，需解决与配套设施高度差问题且倾斜放置滤水筛网处于不动状态，会出现粪便污液流经筛网时部污液从筛网下流走，部分粪便仍滞留在筛网上而未进入螺旋挤压式固液分离机。

5.粪渣含水率高，不利于收集运输。粪便与尿液虽有分离，但分离后的粪渣含水量仍在70％左右，湿粪渣收集运输不方便。

现有的螺旋挤压式固液分离机报道较多，尽管其结构或构造形形色色，但都是等距螺旋主轴，挤压出的粪渣或干物质含水率都居高不下。

三、发明内容

本发明的目的是提供一种解决现有技术不足的一体化畜禽粪便固液处理装置，它既能集搅碎、过滤污水和挤出粪渣或干物质为一体，又能节约能源、减少占地面积和投资，还能方便安装使用维护。

为实现上述目的，本发明设计的方案包括：减速机、电动机、机架，它还包括卧式搅拌器、粪便滤水输送器和弹簧加压固液分离机；所述的卧式搅拌器是在两侧用外筒法兰封闭的外筒上方设一个料斗，外筒内设一个套有主轴的内转体，外筒下方设有一个阀门形成搅拌一级单元，在料斗上侧面开有溢流口，套有主轴的内转体是由两侧内转体法兰固定机架螺杆形成一层机架螺杆内圈和钢丝形成一至三层钢丝外圈，主轴两端透出外筒套入机架上的轴承，主轴一端设有一个传动轮，内转体可随主轴在外筒内旋转；所述的粪便滤水输送器是在前后皮带轮套有内一圈皮带和外一圈筛网形成一个置于支架上的回转体输送带，回转体输送带内设有一个开有出水口的敞口水箱，可承接通过上面筛网漏下的污水，回转体输送带下方设有一个对着敞口水箱底侧喷水或吹气的喷头，可使筛网孔不堵塞，碎湿粪便或碎湿物质顺利输送，前后皮带轮任选一个皮带轮设置一根主轴及连接主轴的传动轮，电动机及其减速机连接主轴的传动轮，能使回转体输送带动作；所述的弹簧加压固液分离机是在套筒内的主轴左段设有一段不等距螺旋叶片，主轴中段设有一副不等距螺旋叶片趋小端可吻合的锥形内套及其连接的轴套，主轴右段设有一副联系出料压块和弹簧座的压力弹簧，置于支架上的主轴伸出套筒两端法兰两端，一端是传动轮，另一端设有一个凸轮，套筒左段顶面是料斗，套筒左段底面至少开有一个污水孔并设有一副由定点杠杆两端分别连接凸轮和可疏堵污水孔的T型顶杆及其套筒复位弹簧，在其之下设有一个污水箱，套筒的弹簧座设有一副控制压力弹簧松紧的滚轮、齿条、齿轮；将减速机、电动机、弹簧加压固液分离机设置在机架右段上，卧式搅拌器倾斜设置在机架左段上，粪便滤水输送器水平设置在机架卧式搅拌器的阀门下和弹簧加压固液分离机料斗上；电动机分别连接减速机和粪便滤水输送器传动轮，减速机再连接弹簧加压固液分离机传动轮，粪便滤水输送器传动轮再连接卧式搅拌器传动轮。

本发明因为设计了卧式搅拌器，所以搅拌不用建筑粪液综合池配套电动机搅拌器和泵；同时由于设计了粪便滤水输送器和弹簧加压固液分离机，所以可有效地过滤搜集污水和挤压出粪渣或干物质，粪渣或干物质含水率可降低至25％以下；此外由于将卧式搅拌器、粪便滤水输送器和弹簧加压固液分离机集为由一台电动机驱动的一体机，所以整机紧凑节能、占地面积和投资小、易于安装维护使用。

四、附图说明

本发明的具体结构由以下附图给出。

图1是国内公开使用的一体化畜禽粪便固液处理设施联系示意图。

图2是依据本发明提出的一体化畜禽粪便固液处理装置联系示意图。

图3是图2所示一体化畜禽粪便固液处理装置主视图。

图4是图3的俯视图。

图5是图3所示一体化畜禽粪便固液处理装置的卧式搅拌器阶梯剖主视图。

图6是图3所示一体化畜禽粪便固液处理装置的粪便滤水输送器主视图。

图7是图3所示一体化畜禽粪便固液处理装置的弹簧加压固液分离机主视图。

附图中各标识表示：

a.畜禽养殖场  b.粪液综合池  c.泵  d.污水池  e.螺旋挤压式固液分离机  e1.粪渣出口  e2.等距螺旋主轴  e3.机架  f.斜立滤水筛网  g.进料箱  h.搅拌器  i.电动机  1.沟槽管道  2.卧式搅拌器2-1.主轴  2-2.外圆筒  2-3.外滚筒法兰  2-4.内滚筒法兰  2-5.机架杆  2-6.不锈钢丝  2-7.阀门  2-8.传动轮  2-9.螺旋  2-10.料斗2-11溢流孔  2-12.轴承  2-14.内转体  3.粪便滤水输送器  3-1.皮带轮  3-2.皮带  3-3.筛网  3-4.主轴  3-5.敞口水箱  3-6.出水口3-8.喷水或吹气清理器  4.弹簧加压固液分离机  4-1.主轴  4-2.凸轮4-3.套筒  4-4.法兰  4-5.不等距螺旋叶片  4-6.锥度内套  4-7.轴套4-8.弹簧  4-9.出料压块  4-10.弹簧座  4-11.齿条  4-12.齿轮4-13.滚轮  4-14.料斗  4-15.刮板  4-16.杆件  4-17.法兰  4-18.水箱  4-19.皮带轮  4-20.出料口  4-21.复位弹簧  4-22.T型顶杆4-23.污水孔  5.水处理罐  6.减速机  7.电动机  8.机架

以下结合附图对本发明实施例作进一步详细描述。

五、具体实施方式

参照图1，国内公开使用的一体化畜禽粪便固液处理设施主要由设有一个泵c和一套电动机i搅拌器h的粪液综合池b、一套上置进料箱g与斜立滤水筛网f的螺旋挤压式固液分离机e、一个污水池d及沟槽或管道等构成，畜禽养殖场a沟槽连通地势较低的粪液综合池b，以便承接冲洗流出的畜禽粪便污液，畜禽粪便污液先在粪液综合池b里搅拌破碎，再由泵c经管道输至进料箱g与斜立滤水筛网f进行滤水，滤去一部分污水后的畜禽粪便污液再进入下设机架e3的螺旋挤压式固液分离机e，由其等距螺旋主轴e2挤压，粪渣从螺旋挤压式固液分离机e的粪渣出口e1流出搜集，污水经管道流入污水池d另行处理后排放。

参照图2，本发明提出的一体化畜禽粪便固液处理装置主要由卧式搅拌器2、粪便滤水输送器3和弹簧加压固液分离机4构成的一体机组成，畜禽养殖场a沟槽或管道1直接连通卧式搅拌器2，畜禽粪便污液或湿物质经搅拌破碎进入粪便滤水输送器3过滤污水的同时将碎湿粪便或碎湿物质送入弹簧加压固液分离机4，由其不等距螺旋主轴和弹簧加压挤压，污水经管道流入旁置的水处理罐5添加药剂处理后排放。

如图3、图4所示，本发明设计的方案包括减速机6、电动机7、机架8，它还包括卧式搅拌器2、粪便滤水输送器3和弹簧加压固液分离机4；参照图5.所述的卧式搅拌器2是在两侧用外筒法兰2-3封闭的外筒2-2上方设一个料斗2-10，外筒2-2内设一个套有主轴2-1的内转体2-14，外筒2-2下方设有一个阀门2-7形成搅拌一级单元，在料斗2-10上侧面开有溢流口2-11，套有主轴2-1的内转体2-14是由两侧内转体法兰2-4固定机架螺杆2-5形成一层机架螺杆内圈和钢丝2-6形成一至三层钢丝外圈，主轴2-1两端透出外筒2-2套入机架上的轴承2-12，主轴2-1一端设有一个传动轮2-8，内转体2-14可随主轴2-1在外筒2-2内旋转；参照图6，所述的粪便滤水输送器3是在前后皮带轮3-1套有内一圈皮带3-2和外一圈筛网3-3形成一个置于支架上的回转体输送带，回转体输送带内设有一个开有出水口3-6的敞口水箱3-5，可承接通过上面筛网3-3漏下的污水，回转体输送带下方设有一个对着敞口水箱3-5底侧喷水或吹气的喷头3-8，可使筛网3-3孔不堵塞，使碎湿粪便或碎湿物质得以顺利输送，前后皮带轮3-1任选一个皮带轮3-1设置一根主轴及连接主轴的传动轮，电动机及其减速机连接主轴的传动轮，能使回转体输送带动作；参照图7，所述的弹簧加压固液分离机〔4〕是在套筒4-3内的主轴4-1左段设有一段不等距螺旋叶片4-5，主轴4-1中段设有一副不等距螺旋叶片4-5趋小端可吻合的锥形内套4-6及其连接的轴套4-7，主轴4-1右段设有一副联系出料压块4-9和弹簧座4-10的压力弹簧4-8，置于支架上的主轴4-1伸出套筒4-3两端法兰4-4两端，一端是传动轮4-19，另一端设有一个凸轮4-2，套筒4-3左段顶面是料斗4-14，套筒4-3左段底面至少开有一个污水孔4-23并设有一副由定点杠杆4-16两端分别连接凸轮4-2和可疏堵污水孔4-23的T型顶杆4-22及其套筒复位弹簧4-21，在其之下设有一个污水箱4-18，套筒4-3的弹簧座4-10设有一副控制压力弹簧4-8松紧的滚轮4-13、齿条4-11、齿轮4-12；如图3、图4所示，将减速机6、电动机7、弹簧加压固液分离机4设置在机架8右段上，卧式搅拌器2倾斜设置在机架8左段上，粪便滤水输送器3水平设置在机架8卧式搅拌器2的阀门2-7下和弹簧加压固液分离机4料斗4-14上；电动机7分别连接减速机6和粪便滤水输送器3传动轮，减速机6再连接弹簧加压固液分离机4传动轮4-19，粪便滤水输送器3传动轮再连接卧式搅拌器2传动轮2-8。

所述的卧式搅拌器2-2搅拌一级单元的阀门2-7下方可再连接一个无料斗2-10的搅拌二级单元，二级搅拌单元内转体2-14的主轴2-1设有可使料液向中间集聚的正反螺旋2-9；下级单元内转体2-14的主轴2-1一端与上级单元内转体2-14的主轴2-1一端各设有一个可传输动力的传动轮2-8。

所述的卧式搅拌器2外筒2-2料斗2-10贴有筛网的溢流口2-11为1～4个。

所述的粪便滤水输送器3筛网3-3为不锈钢筛网或塑胶筛网，回转体输送带上方两侧设有围栏。

所述的粪便滤水输送器3筛网3-3底层前后皮带轮3-1上的一圈皮带3-2为2～4条。

所述的弹簧加压固液分离机4主轴4-1左段直径随不等距螺旋叶片4-5的螺距尺寸从左到右逐渐递减而逐渐递增。

所述的弹簧加压固液分离机4料斗4-14设有一个刮板4-15，出料口4-20宽度小于或等于套筒4-3右段底面出料压块4-9行程段。

工作时，开启电动机7，电动机7直接高速驱动卧式搅拌器2-2和直接粪便滤水输送器3动作，间接通过减速机6低速驱动弹簧加压固液分离机4动作，畜禽养殖场a畜禽粪便污液或或湿物质首先直接从料斗2-10落入卧式搅拌器2内进行旋转切割搅碎，其次碎湿粪便或碎湿物质从阀门2-7下落至粪便滤水输送器3过滤搜集污水，再次搅碎的畜禽湿粪便或湿物质经粪便滤水输送器3一端从料斗4-14落入弹簧加压固液分离机4进行粪渣或干物质的挤出和剩余污水的搜集，最后将含水率低于25％的粪渣或干物质装袋运走，两道废水经管道流入旁置的水处理罐5添加药剂处理后达标排放或再利用。

Claims (7)

1.一体化畜禽粪便固液处理装置，它包括减速机〔6〕、电动机〔7〕、机架〔8〕，其特征在于它还包括卧式搅拌器〔2〕、粪便滤水输送器〔3〕和弹簧加压固液分离机〔4〕；所述的卧式搅拌器〔2〕是在两侧用外筒法兰〔2-3〕封闭的外筒〔2-2〕上方设一个料斗〔2-10〕，外筒〔2-2〕内设一个套有搅拌器主轴〔2-1〕的内转体〔2-14〕，外筒〔2-2〕下方设有一个阀门〔2-7〕形成搅拌一级单元，在料斗〔2-10〕上侧面开有溢流口〔2-11〕，套有搅拌器主轴〔2-1〕的内转体〔2-14〕是由两侧内转体法兰〔2-4〕固定机架螺杆〔2-5〕形成一层机架螺杆内圈和钢丝〔2-6〕形成一至三层钢丝外圈，搅拌器主轴〔2-1〕两端透出外筒〔2-2〕套入机架上的轴承〔2-12〕，搅拌器主轴〔2-1〕一端设有一个传动轮〔2-8〕，内转体〔2-14〕可随搅拌器主轴〔2-1〕在外筒〔2-2〕内旋转；所述的粪便滤水输送器〔3〕是在前后皮带轮〔3-1〕套有内一圈皮带〔3-2〕和外一圈筛网〔3-3〕形成一个置于支架上的回转体输送带，回转体输送带内设有一个开有出水口〔3-6〕的敞口水箱〔3-5〕，可承接通过上面筛网〔3-3〕漏下的污水，回转体输送带下方设有一个对着敞口水箱〔3-5〕底侧喷水或吹气的喷头〔3-8〕，可使筛网〔3-3〕孔不堵塞，湿粪便顺利输送，前后皮带轮〔3-1〕任选一个皮带轮〔3-1〕设置一根主轴及连接主轴的传动轮，电动机及其减速机连接主轴的传动轮，能使回转体输送带动作；所述的弹簧加压固液分离机〔4〕是在套筒〔4-3〕内的分离机主轴〔4-1〕左段设有一段不等距螺旋叶片〔4-5〕，分离机主轴〔4-1〕中段设有一副不等距螺旋叶片〔4-5〕趋小端可吻合的锥形内套〔4-6〕及其连接的轴套〔4-7〕，分离机主轴〔4-1〕右段设有一副联系出料压块〔4-9〕和弹簧座〔4-10〕的压力弹簧〔4-8〕，置 于支架上的分离机主轴〔4-1〕伸出套筒〔4-3〕两端法兰〔4-4〕两端，一端是传动轮〔4-19〕，另一端设有一个凸轮〔4-2〕，套筒〔4-3〕左段顶面是料斗〔4-14〕，套筒〔4-3〕左段底面至少开有一个污水孔〔4-23〕并设有一副由定点杠杆〔4-16〕两端分别连接凸轮〔4-2〕和可疏堵污水孔〔4-23〕的T型顶杆〔4-22〕及其套筒复位弹簧〔4-21〕，在其之下设有一个污水箱〔4-18〕，套筒〔4-3〕的弹簧座〔4-10〕设有一副控制压力弹簧〔4-8〕松紧的滚轮〔4-13〕、齿条〔4-11〕、齿轮〔4-12〕；将减速机〔6〕、电动机〔7〕、弹簧加压固液分离机〔4〕设置在机架〔8〕右段上，卧式搅拌器〔2〕倾斜设置在机架〔8〕左段上，粪便滤水输送器〔3〕水平设置在机架〔8〕卧式搅拌器〔2〕的阀门〔2-7〕下和弹簧加压固液分离机〔4〕料斗〔4-14〕上；电动机〔7〕分别连接减速机〔6〕和粪便滤水输送器〔3〕传动轮，减速机〔6〕再连接弹簧加压固液分离机〔4〕传动轮〔4-19〕，粪便滤水输送器〔3〕传动轮再连接卧式搅拌器〔2〕传动轮〔2-8〕。

2.根据权利要求1所述的一体化畜禽粪便固液处理装置，其特征是所述的卧式搅拌器〔2-2〕搅拌一级单元的阀门〔2-7〕下方可再连接一个无料斗〔2-10〕的搅拌二级单元，搅拌二级单元内转体〔2-14〕的搅拌器主轴设有可使料液向中间集聚的正反螺旋〔2-9〕；搅拌二级单元内转体〔2-14〕的搅拌器主轴一端与搅拌一级单元内转体〔2-14〕的搅拌器主轴〔2-1〕一端各设有一个可传输动力的传动轮〔2-8〕。

3.根据权利要求1或2所述的一体化畜禽粪便固液处理装置，其特征是所述的卧式搅拌器外筒〔2-2〕料斗〔2-10〕贴有筛网的溢流口〔2-11〕为1～4个。

4.根据权利要求1所述的一体化畜禽粪便固液处理装置，其特征是所述的 粪便滤水输送器〔3〕筛网〔3-3〕为不锈钢筛网或塑胶筛网，回转体输送带上方两侧设有围栏。

5.根据权利要求1或4所述的一体化畜禽粪便固液处理装置，其特征是所述的粪便滤水输送器〔3〕筛网〔3-3〕底层前后皮带轮〔3-1〕上的一圈皮带〔3-2〕为2～4条。

6.根据权利要求1所述的一体化畜禽粪便固液处理装置，其特征是所述的弹簧加压固液分离机〔4〕的分离机主轴〔4-1〕左段直径随不等距螺旋叶片〔4-5〕的螺距尺寸从左到右逐渐递减而逐渐递增。

7.根据权利要求1或6所述的一体化畜禽粪便固液处理装置，其特征是所述的弹簧加压固液分离机〔4〕料斗〔4-14〕设有一个刮板〔4-15〕，出料口〔4-20〕宽度小于或等于套筒〔4-3〕右段底面出料压块〔4-9〕行程段。 

Images