CN104961317A - 一种畜禽养殖业粪污循环利用过程中复合式固液分离装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种畜禽养殖业粪污循环利用过程中复合式固液分离装置，包括底座、高压仓、料仓、活塞活动仓、高频发生器、进料斗、液频电站、液频泵站、电机、液压缸、活塞、活塞头、辅助出水装置、液压出料门、检修门、限位传感器、可编程逻辑控制器和接水槽等。本发明提供的用于畜禽养殖业粪污循环利用过程中复合式固液分离装置，能够将粪污的沼渣或原粪渣的水分含量的平均值从77%下降到60%，后期再经简单烘干消毒，即可使沼渣或原粪渣的含水量降至55%以下，达到做牧场牛床垫料的基本要求，该设备每小时可处理18m³的物料，运行费用仅为3-3.2度电每立方，并使牧场牛粪在简单、便捷、低成本的情况下，实现循环利用成为可能。

Description

一种畜禽养殖业粪污循环利用过程中复合式固液分离装置

技术领域

本发明主要用于畜禽养殖业粪污循环利用技术领域，具体涉及一种畜禽养殖业粪污循环利用过程中复合式固液分离装置。

背景技术

目前，国内畜禽养殖业粪污处理过程中，大部分使用（水含量为95%）的固液分离设备，采用的是从国外进口的分离机，少部分使用的是国内厂家制造的类似于国外进口的分离机。此类设备主要用于乳品企业奶牛养殖牧场，它可以将牧场牛粪的原粪液或经制沼系统制沼后的沼液的沼渣的水分含量从93%（平均值）分离至77%（平均值），每台分离机每小时的处理量为5-6立方米，每立方米的处理成本2.5-3度电。牧场粪污中，固体物分离提取后，作为牧场牛床垫料，但达到牧场牛床垫料标准的沼渣或原粪渣的含水量最高不得超过55%。以前国内部分牧场采用建一个巨大的水泥场，使用人工翻晒的办法解决水分超标的问题。这样就带来人工、运输车辆、场地建设、天气等一系列的成本和时效（晾晒正常需要7-10天）问题。大部分牧场，因回收利用成本太高和没有技术设备解决水分超标问题，而直接丢弃，导致非常严重的环境污染问题。

牧场如果用沼液或原粪液提取后的沼渣或原粪渣做牛床垫料，必须解决两个问题：1、垫料的水分必须低于55%；2、灭菌消毒。

如果把国外进口的分离机分离出来的含水量77%的垫床的原料进行直接烘干降水和灭菌消毒，并使含水量低于55%的话，每立方垫料的处理运行成本约为23（RMB）/m3元。一座存栏10000头牛的牧场每天需要回填的垫料约160m3。牧场无法承受如此高昂的运行成本。

发明内容

本发明所需解决的是一种用于畜禽养殖业粪污循环利用过程中复合式固液分离装置。

本发明提供一种畜禽养殖业粪污循环利用过程中复合式固液分离装置，包括底座，所述底座的上方顺次设置有高压仓、料仓和活塞活动仓，所述料仓的上方连接有进料斗，高压仓的前端设置有液压出料门，所述活塞仓的内部设置有水平移动的活塞，该活塞的前端连接有竖直方向设置的活塞头，该活塞头能够水平移动于高压仓、料仓和活塞活动仓内，所述活塞头的前方凸伸设置有辅助出水装置，所述辅助出水装置的内部设置有高频发生器。

所述辅助出水装置沿水平方向的截面形状为三角形，沿竖直方向的截面形状为长方形。

所述高频发生器连接液频电站；所述液频电站设置于所述活塞活动仓的上方。

所述活塞的后端具有活塞缸，所述活塞缸连接液频泵站，所述液频泵站包括相互连接的数控液压泵和电机，且该数控液压泵还连接油箱。

所述活塞缸的外侧且靠近活塞头的一端设置有限位传感器，所述该限位传感器连接可编程逻辑控制器，所述可编程逻辑控制器设置于液频电站的内部。

所述活塞活动仓的后端设置有检修门。

所述高压仓、料仓、辅助出料装置、液压出料门及活塞头的表面均设置有出水槽，所述底座下方设置有接水槽。

所述出水槽的形状均为长条形槽孔。

所述高压仓的外表面还间隔设置有保护壳。

本发明的优点在于：

本发明提供的用于畜禽养殖业粪污循环利用过程中复合式固液分离装置，能够将粪污的沼渣或原粪渣的水分含量从77%（平均值）降到60%（平均值）。再经简单烘干消毒，可使沼渣或原粪渣的含水量降至55%以下，达到做牧场牛床垫料的基本要求。每小时可处理18m³;平均含水量小于等于60%;运行费约3度-3.2度电每立方。

本发明解决了世界范围内畜禽养殖业,尤其是奶牛养殖牧场牛粪处理中一大难题。具体为：在世界范围内，在牧场牛粪处理过程中,目前仅有的固液分离设备只能将牛粪的原粪液或制沼后的沼液的含水量从93%降至77%。而做牛床垫料的沼渣或原粪渣的含水量必须小于55%，并需消毒杀菌。从运行成本分析，如果直接把含水量77%的原料烘干至55%，每立方的处理成本需要23元(RMB)，是牧场无法承受的。本发明把沼渣或原粪渣的含水量从77%分离至60%，再经短时高温烘干消毒，即可实现含水量降至55%以下的目标。本发明填补了国内外一项空白。每立方分离工序的处理成本为1.75元(RMB)，烘干消毒的处理成本为2.8元(RMB)，合计4.55元钱，在实现将沼渣或原粪渣的含水量从77%降至60%的目标的同时，从根本上解决牧业因粪污处理成本过高而丢弃带来的非常严重的环境污染造成的环保问题；并为牧场节省了购买牛床垫料的大笔资金；另，在世界乳品牧业内有一个共识，如果用沼渣或原粪渣做垫料可提高牛的上床率10-20%，平均每头牛多产1-2公斤奶；同时，本发明还解决了以往部分牧场使用晾晒所需的人员、运输车辆、场地建设、天气等一系列的成本和时效（凉晒需要8-10降水才能达标）问题。

附图说明

图1：本发明提供的复合式固液分离装置的结构示意图。

图2：本发明中辅助出水装置水平方向的截面示意图。

图中：

1-底座、2-高压仓、3-料仓、4-活塞活动仓、5-液压出料门、6-检修门、7-活塞、8-活塞头、9-辅助出水装置、10-高频发生器、11-液频电站、12-液频泵站、13-数控液压泵、14-电机、15-进料斗、16-活塞架、17-油箱、18-液压缸、19-限位传感器、20-可编程逻辑控制器、21-接水槽。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好的理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。

本发明提供一种畜禽养殖业粪污循环利用过程中复合式固液分离装置，如图1所示，包括底座1、高压仓2、料仓3、活塞活动仓4、液压出料门5和检修门6、活塞7、活塞头8、辅助出水装置9、高频发生器10、液频电站11、液频泵站12、数控液压泵13、电机14、进料斗15、活塞支架16、油箱17、液压缸18、限位传感器19 、可编程逻辑控制器20和接水槽21。

所述底座1的上方顺次设置有高压仓2、料仓3、活塞活动仓4，该三个仓体一体成型，其实质为一个大的仓体，由于各个区段分工不同而有所区别，其处于前段的高压仓2用于使物料频压脱水，进而叫作高压仓2，所述中间的料仓3由于其上方连接有进料斗，物料直接输送到该位段，进而叫作料仓3，所述活塞活动仓4用于设置活塞7、液压缸18的装置，为整个分离装置提供动力的部分。所述高压仓2的前端设置有液压出料门5，上下抽拉提升液压出料门5而完成出料过程。所述活塞活动仓4的后端设置有检修门6，该检修门6可打开，进而便于对活塞活动仓4内部的部件进行检修。

所述活塞活动仓4的内部通过活塞架16架设能够水平移动的活塞7和活塞缸18，该活塞7的前部连接有竖直方向设置的活塞头8，该活塞头8通过活塞7的推动而能够水平移动于高压仓2、料仓3和活塞活动仓4中，且该活塞头8与高压仓2、料仓3和活塞活动仓4的内壁达到无间隙的连接。在自然状态下，所述活塞活动仓4和料仓3之间通过该活塞的活塞头8分割。所述活塞头8的前方凸置有辅助出水装置9，该辅助出水装置9与活塞头8之间为软性连接，且于该辅助出水装置9的内部设置有高频发生器10，能够产生高频振动，进而高压仓2内的原料更高效脱水。所述辅助出水装置9为沿着活塞头8的外表起凸起的尖三角形结构，如图2所示，其沿水平方向的截面为三角形结构，如图1所示其沿竖直方向的截面为长方形结构，所述高频发生器10的个数优选为2个，分别贴设于辅助出水装置的三角形内侧壁上。该高频发生器10连接液频电站11，该液频电站11可以设置于活塞活动仓4的上方，通过电线与高频发生器10电性连接，所述限位传感器19用于控制辅助出水装置9水平前行时与出料门5之间的固定距离，该限位传感器19安装于活塞缸18外侧并靠近活塞头8的一端，其电性连接并接收可编程逻辑控制器20输入的运行限位控制程序，以防止辅助出水装置9与液压出料门5相碰。该限位传感器19连接可编程逻辑控制器20，所述可编程逻辑控制器20设置于液频电站11内部，与电力输出端口连接，以获得电力供应。

所述活塞活动仓4的上方还设置有液频泵站12、该液频泵站12包括数控液压泵13和电机14，二者相互连接，电机14为数控液压泵13提供电力，且数控液压泵13还连接油箱17，通过电机14提供的电力，将油箱17中的油箱抽出，并通过数控液压泵13输送到液压缸18中，推动活塞7，使活塞头8前进直至将活塞头推动到高压仓2内，物料通过高频振动和推动挤压过程使物料脱水，进而可以使物料含水量下降目的。

所述高压仓2的上下左右四个面、料仓3的下左右三个面、辅助出水装置9的表面、液压出料门59的表面以及活塞头8的内表面均设置有多个长条形出水槽，进而可以使物料在物理挤压过程中产生的水迅速通过出水槽流出，而底座1下方设置有接水槽21，其既起到支撑的作用，又能够收集分离产生的水分。所述高压仓2的上下左右四个面均有成型保护壳，以免分离过程中产生的水分发生溅射，由于处理压力吨位较大，如产生溅射容易造成意外伤害，因此，通过保护壳可以很好的限制分离产生的水流，使其受到外壳的阻碍自然向下流动而到达接水槽21，接水槽21还通过水管连接废水收集装置，以使分离产生的废水得到进一步净化、循环利用。

利用上述本发明提供的用于畜禽养殖业粪污循环利用过程中复合式固液分离装置，能够将粪污的沼渣或原粪渣的水分含量的平均值从77%下降到60%，后期再经简单烘干消毒，可使沼渣或原粪渣的含水量降至55%以下，达到做牧场牛床垫料的基本要求，设备每小时可处理18m³的物料，其运行费用为3度-3.2度电每立方，可使牧场的牛粪在简单、便捷和低成本情况下实现循环利用成为可能。

以上所述实施例仅是为充分说明本发明而所举的较佳的实施例，本发明的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本发明基础上所作的等同替代或变换，均在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围以权利要求书为准。

Claims (9)

1.一种畜禽养殖业粪污循环利用过程中复合式固液分离装置，其特征在于，包括底座，所述底座的上方顺次设置有高压仓、料仓和活塞活动仓，所述料仓的上方连接有进料斗，高压仓的前端设置有液压出料门，所述活塞仓的内部设置有水平移动的活塞，该活塞的前端连接有竖直方向设置的活塞头，该活塞头能够水平移动于高压仓、料仓和活塞活动仓内，所述活塞头的前方凸伸设置有辅助出水装置，所述辅助出水装置的内部设置有高频发生器。

2.根据权利要求1所述的畜禽养殖业粪污循环利用过程中复合式固液分离装置，其特征在于，所述辅助出水装置沿水平方向的截面形状为三角形，沿竖直方向的截面形状为长方形。

3.根据权利要求1所述的畜禽养殖业粪污循环利用过程中复合式固液分离装置，其特征在于，所述高频发生器连接液频电站；所述液频电站设置于所述活塞活动仓的上方。

4.根据权利要求3所述的畜禽养殖业粪污循环利用过程中复合式固液分离装置，其特征在于，所述活塞的后端具有活塞缸，所述活塞缸连接液频泵站，所述液频泵站包括相互连接的数控液压泵和电机，且该数控液压泵还连接油箱。

5.根据权利要求4所述的畜禽养殖业粪污循环利用过程中复合式固液分离装置，其特征在于，所述活塞缸的外侧且靠近活塞头的一端设置有限位传感器，所述该限位传感器连接可编程逻辑控制器，所述可编程逻辑控制器设置于液频电站的内部。

6.根据权利要求1所述的畜禽养殖业粪污循环利用过程中复合式固液分离装置，其特征在于，所述活塞活动仓的后端设置有检修门。

7.根据权利要求1所述的畜禽养殖业粪污循环利用过程中复合式固液分离装置，其特征在于，所述高压仓、料仓、辅助出水装置、液压出料门及活塞头的表面均设置有出水槽，所述底座下方设置有接水槽。

8.根据权利要求7所述的畜禽养殖业粪污循环利用过程中复合式固液分离装置，其特征在于，所述出水槽的形状均为长条形槽孔。

9.根据权利要求7所述的畜禽养殖业粪污循环利用过程中复合式固液分离装置，其特征在于，所述高压仓的外表面还间隔设置有保护壳。