CN107980647A - 一种具有生物降解功能的牛床垫制作方法及好氧反应设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种具有生物降解功能的牛床垫制作方法，包括以下步骤：集污池的粪污发酵，秸秆发酵，粪污发酵后的粪污和秸秆按比例混合，晾晒，按比例混合稻壳或麦穗壳得到牛床垫料，将牛床垫料铺设在牛床上，加入特定微生物菌种；能够有效降解微生物，利于奶牛健康及奶品提高。本发明还公开了一种好氧反应设备，包括壳体和与壳体密封连接的盖体；所述壳体内设置有曝气装置，所述壳体设置为双层结构，所述双层结构之间设置有连通管道和加热管道，所述连通管道的内侧端连通曝气装置，所述连通管道的外侧端穿过壳体的外层壳体连接外部曝气风扇；本发明出料时，托料板上的料翻到倾斜底板上，物料出口直接出料，使用方便，效率高。
Description
技术领域
本发明涉及牛床垫加工技术领域，具体涉及一种具有生物降解功能的牛床垫制作方法及好氧反应设备。
背景技术
随着生活水平的不断提高，人们对肉制品及奶制品等要求越来越高。为了提高产量，已形成奶牛规模化养殖趋势。规模化养殖在产生良好经济效益的同时，集中大量产生的粪污也带来了严重的环境问题，直接影响养殖业的可持续发展。统计结果显示，目前我国奶牛存栏数为1000万头，每头牛每天产粪便按3.5kg计，则每年产出粪便在1.2亿吨以上。因此，奶牛养殖场的粪污治理已经引起环保部门及行业的高度重视。
牛粪发酵后用作床垫料技术，是目前奶牛养殖场的常用方法，但是，目前所采用的牛粪发酵制作牛床垫料的方法，发酵时间长、发酵效率低且缺乏生物降解功能。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的缺陷和不足，提供一种具有生物降解功能的牛床垫制作方法及好氧反应设备，以解决背景技术中的问题。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种具有生物降解功能的牛床垫制作方法，所述牛床垫铺设在牛舍内的牛床上，其特征在于，包括以下步骤：
S1.将牛舍中的粪污收集到集污池，在集污池中加入厌氧菌1.0-2.0L/t进行厌氧发酵；将厌氧反应后的粪水泵入固液分离设备进行固液分离，得到粪渣和粪液，其中粪渣的含水率为50%-60%；取分离得到的粪渣1t装入好氧反应设备中，在好氧反应设备中加入好氧菌1.5L/t，通入氧气使得好氧反应设备内的氧气含量不小于12%，并保持好氧反应设备内温度为50°-60°，反应时间为20-30h；
S2.选取稻草秸秆、玉米秸秆或小麦秸秆中的一种或多种，将秸秆剪切成粒状秸秆；将粒状秸秆放入密封发酵仓内加入1.0L/t液体秸秆发酵菌，在室温下发酵3-5天，保持发酵仓内的湿度为40%-60%；
S3.将S1中好氧反应设备中反应后得到的固体物料与S2中发酵好的粒状秸秆进行混合，混合比例为2:1-3:1，充分搅拌得到混合物料；
S4.在S3步骤中的混合物料中，按照10:1的比例加入稻壳或麦穗壳，将混合物料搅拌均匀，得到牛床垫料；
S5.若S4步骤中得到的牛床垫料的湿度大于50%，则需要进行晾晒，得到含水率小于50%的牛床垫料；
S6.在S5步骤中的牛床垫料铺设在牛舍中的牛床上，并在牛床垫料中均匀加入50-100g/m2的特定微生物菌种，得到具有生物降解功能的牛床垫，所述牛床垫的厚度为40-60cm。
进一步的，所述秸秆发酵菌的制备方法,包括以下步骤：（1）将20g的粉状秸秆发酵菌发酵剂倒入发酵桶中，加入1kg红糖和10kg无菌水；（2）将发酵桶密封发酵3到5天，保持发酵桶置于室温环境下，发酵成液体秸秆发酵菌使用。
进一步的，所述粒状秸秆的长度为2-4cm。
进一步的，所述步骤S6中所述特定微生物菌种为枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、短小芽孢杆菌中的一种或多种。
本发明还提供一种好氧反应设备，包括壳体和与壳体密封连接的盖体；其特征在于：所述壳体内设置有曝气装置，所述壳体设置为双层结构，包括外层壳体与内层壳体，所述外层壳体与内层壳体之间设置有连通管道和加热管道，所述连通管道的内侧端连通曝气装置，所述连通管道的外侧端穿过壳体的外层壳体连接外部曝气风扇；所述加热管道包括盘旋缠绕在双层钢壳之间的热水管道，所述热水管道的进口通过进水管道连接有热水泵和热水箱，其出口通过出水管道连接热水箱的上端；所述热水箱内设置有温控装置和加热装置；所述壳体内设置有若干层托料板，每一层所述托料板均设置有推料装置，若干层所述托料板的相邻两层之间交错设置，所述推料装置，用于将托料板上物料从本层托料板推到下一层的托料板上；所述壳体的下端设置有一物料出口，所述物料出口处可开合式连接有一盖板；所述壳体的底部设置有一倾斜底板，所述倾斜底板的低端与物料出口处连接；所述壳体的上端设置有一顶板，所述顶板上设置有若干组加料口和加药喷头，每组所述加料口和加药喷头的位置与在第一层托料板中各托料板的正上方；所述加药喷头通过管道及加药泵连接加药箱，所述管道上还设置有电磁阀门，所述壳体的顶板上还设置有温湿度检测元件。
进一步的，所述曝气装置包括设置在壳体内壁上的曝气头，所述曝气头上固定连接曝气气囊，所述曝气气囊设置为弹性橡胶材质，所述曝气气囊上设置有若干曝气孔。
进一步的，所述推料装置包括动力装置及多个推板，多个所述推板设置同一层的多个托料板上方且大小形状与托料板相适配，所述动力装置包括箱体，所述箱体内水平横向设置有一螺纹杆，所述螺纹杆的一侧外表面固定连接有从动齿轮，所述从动齿轮外表面啮合传动有主动齿轮，所述主动齿轮远离从动齿轮的一侧转动连接有推动电机，所述推动电机固定设置在箱体内；多个所述推板通过对应的多跟连杆连接在螺纹杆上，所述连杆的一端通过螺纹连接在螺纹杆上，另一端固定连接在推板上；所述箱体前端开设有供多个连杆移动的长条孔。
进一步的，所述箱体内的两侧面对称固定连接有槽块，所述螺纹杆的两端与槽块转动连接。
进一步的，还包括固定设置在壳体外侧的控制箱，所述控制箱上设置有操作面板，所述控制箱内部设置有控制元件、存储器和电源，所述电源单向连接控制元件、存储器和操作面板，并为控制元件、存储器和操作面板供电，所述控制元件双向电连接存储器和操作面板；所述控制箱的控制元件单向电连接曝气风扇，并控制曝气风扇进行曝气；所述控制箱的控制元件单向电连接温湿度检测元件，采集温湿度检测元件检测的温度和湿度，并控制热水箱内设置有温控装置和加热装置工作；所述热水泵单向电连接控制箱的控制元件，所述控制元件控制热水泵对壳体内进行循环加热；所述加药泵和电磁阀门单向电连接控制箱的控制元件，所述控制元件控制电磁阀门的开合，从而实现加药进行加药；所述控制箱的控制元件双向电连接推动电机，控制推动电机实现推板推动托料板上的物料。
采用上述结构后，本发明有益效果为：
（1）本发明的具有生物降解功能的牛床垫制作方法通过将牛粪经厌氧反应、固液分离和好氧反应得到固体物料，固体物料中的有害菌物质较少，发酵的效率高，将粒状秸秆放入发酵仓内发酵，将固体物质与发酵后的粒状秸秆和稻壳或麦穗壳等混合，铺设在牛舍的牛床上，所得到的牛床蓬松，舒适度高，并在垫料上加入微生物菌种，能够有效降解微生物，利于奶牛健康及奶品提高。
（2）本发明的好氧反应设备通过热水管道对壳体物料进行加热，加热均匀且不会影响壳体内的湿度；采用曝气装置进行曝气，增加壳体内的氧气，托料板上增加有推料装置，将托料板上的物料推至下一层的托料板上，实现翻料的功能，提高了发酵的效率，同时，本发明的壳体底部设置有一倾斜底板，出料时，托料板上的料翻到倾斜底板上，物料出口直接出料，使用方便，效率高。
附图说明
图1为本发明的好氧反应设备的结构示意图；
图2为本发明的好氧反应设备的推料装置的机构示意图；
图3为本发明的控制箱内的电路关系图。
附图标记说明：
图中，1、壳体；2、盖体；3、热水管道；4、进水管道；5、热水泵；6、热水箱；7、出水管道；8、托料板；9、推板；10、盖板；11、倾斜底板；12、顶板；13、加料口；14、加药喷头；15、加药箱；16、曝气气囊；17、动力装置；18、箱体；19、螺纹杆；20、从动齿轮；21、主动齿轮；22、推动电机；23、连杆；24、槽块；25、控制箱；251、控制元件；252、存储器；253、操作面板；254、电源；26、曝气风扇；27、温湿度检测元件；28、温控装置；29、加热装置；30、加药泵；31、电磁阀门。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步的说明。
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及具体实施方式，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施方式仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
一种具有生物降解功能的牛床垫制作方法，所述牛床垫铺设在牛舍内的牛床上，包括以下步骤：
S1.将牛舍中的粪污收集到集污池，在集污池中加入厌氧菌1.0-2.0L/t进行厌氧发酵；将厌氧反应后的粪水泵入固液分离设备进行固液分离，得到粪渣和粪液，其中粪渣的含水率为50%-60%；取分离得到的粪渣1t装入好氧反应设备中，在好氧反应设备中加入好氧菌1.5L/t，通入氧气使得好氧反应设备内的氧气含量不小于12%，并保持好氧反应设备内温度为50°-60°，反应时间为20-30h。
S2.选取稻草秸秆、玉米秸秆或小麦秸秆中的一种或多种，将秸秆剪切成粒状秸秆；将粒状秸秆放入密封发酵仓内加入1.0L/t液体秸秆发酵菌，在室温下发酵3-5天，保持发酵仓内的湿度为40%-60%。
S3.将S1中好氧反应设备中反应后得到的固体物料与S2中发酵好的粒状秸秆进行混合，混合比例为2:1-3:1，充分搅拌得到混合物料。
S4.在S3步骤中的混合物料中，按照10:1的比例加入稻壳或麦穗壳，将混合物料搅拌均匀，得到牛床垫料。
S5.若S4步骤中得到的牛床垫料的湿度大于50%，则需要进行晾晒，得到含水率小于50%的牛床垫料。
S6.在S5步骤中的牛床垫料铺设在牛舍中的牛床上，并在牛床垫料中均匀加入50-100g/m2的特定微生物菌种，得到具有生物降解功能的牛床垫，所述牛床垫的厚度为40-60cm。其中，所述步骤S6中所述特定微生物菌种为枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、短小芽孢杆菌中的一种或多种。
本发明的具有生物降解功能的牛床垫制作方法通过将牛粪经厌氧反应、固液分离和好氧反应得到固体物料，固体物料中的有害菌物质较少，发酵的效率高，将粒状秸秆放入发酵仓内发酵，将固体物质与发酵后的粒状秸秆和稻壳或麦穗壳等混合，铺设在牛舍的牛床上，所得到的牛床蓬松，舒适度高，并在垫料上加入微生物菌种，能够有效降解微生物，利于奶牛健康及奶品提高。
进一步的实施例中，所述秸秆发酵菌的制备方法,包括以下步骤：（1）将20g的粉状秸秆发酵菌发酵剂倒入发酵桶中，加入1kg红糖和10kg无菌水；（2）将发酵桶密封发酵3到5天，保持发酵桶置于室温环境下，发酵成液体秸秆发酵菌使用，在粉状秸秆发酵菌的发酵剂中加入红糖，能够加快秸秆发酵菌的分裂繁殖速度，配制发酵菌的速度更快，效率更高。
进一步的实施例中，所述粒状秸秆的长度为2-4cm。
所述步骤S1中所采用的一种好氧反应设备，包括壳体1和与壳体1密封连接的盖体2；可行的，盖体2通过卡扣卡接在壳体1上；所述壳体1内设置有曝气装置，所述壳体1设置为双层结构，包括外层壳体与内层壳体，所述外层壳体与内层壳体之间设置有连通管道和加热管道，可行的，所述外层壳体采用混凝土壳体，内层壳体采用钢制壳体，所述连通管道的内侧端连通曝气装置，所述连通管道的外侧端穿过壳体的外层壳体连接外部曝气风扇；所述加热管道包括盘旋缠绕在双层钢壳之间的热水管道3，所述热水管道3的进口通过进水管道4连接有热水泵5和热水箱6，其出口通过出水管道7连接热水箱的上端；所述热水箱5内设置有温控装置28和加热装置29；可行的，所述温控装置28为温度传感器，所述加热装置29为加热管；所述壳体1内设置有若干层托料板8，每一层所述托料板8均设置有推料装置，若干层所述托料板8的相邻两层之间交错设置，所述推料装置，用于将托料板8上物料从本层托料板推到下一层的托料板8上；所述壳体1的下端设置有一物料出口，所述物料出口处可开合式连接有一盖板10；可行的，所述盖板10的下端通过铰链连接在壳体1的物料出口的下端，所述盖板10的上端通过锁扣固定在物料出口上端的壳体1上；所述壳体1的底部设置有一倾斜底板11，所述倾斜底板11的低端与物料出口处连接；可行的，所述倾斜底板11焊接固定在壳体1内部；所述壳体1的上端设置有一顶板12，所述顶板12上设置有若干组加料口13和加药喷头14，所述加料口13和加药喷头14的位置与在第一层托料板8中各托料板8的正上方；所述加药喷头14通过管道及加药泵连接加药箱15，所述管道上还设置有电磁阀门31，所述壳体1的顶板12上还设置有温湿度检测元件27。本发明通过热水管道3对壳体1中物料进行加热，加热均匀且不会影响壳体1内的湿度；采用曝气装置进行曝气，增加壳体1内的氧气，托料板8上增加有推料装置，将托料板8上的物料推至下一层的托料板8上，实现翻料的功能，提高了发酵的效率，同时，本发明的壳体1底部设置有一倾斜底板11，出料时，托料板8上的料翻到倾斜底板11上，物料出口直接出料，使用方便，效率高。
进一步的实施例中，所述曝气装置包括设置在壳体内壁上的曝气头，所述曝气头上固定连接曝气气囊16，所述曝气气囊16设置为弹性橡胶材质，所述曝气气囊16上设置有若干曝气孔，采用具有弹性的曝气气囊16，曝气气囊16不在曝气的时候，曝气孔自动封闭防止壳体1内物料堵塞曝气孔影响曝气效率，减少维护成本。
进一步的实施例中，所述推料装置包括动力装置及多个推板9，多个所述推板9设置同一层的多个托料板8上方且大小形状与托料板8相适配，所述动力装置包括箱体18，所述箱体18内水平横向设置有一螺纹杆19，所述螺纹杆19的一侧外表面固定连接有从动齿轮20，可行的，所述从动齿轮过盈配合固定在螺纹杆上或采用螺栓固定在螺纹杆上，所述从动齿轮20外表面啮合传动有主动齿轮21，所述主动齿轮21远离从动齿轮20的一侧转动连接有推动电机22，所述推动电机22固定设置在箱体18内；多个所述推板9通过对应的多跟连杆23连接在螺纹杆19上，所述连杆23的一端通过螺纹连接在螺纹杆19上，另一端固定连接在推板9的侧面，可行的，连杆23与推板9的侧面采用螺栓固定的连接的方式；所述箱体18前端开设有供多个连杆23移动的长条孔。
其中，所述箱体18内的两侧面对称固定连接有槽块24，所述螺纹杆19的两端与槽块24转动连接。
进一步的实施例中，还包括固定设置在壳体1外侧的控制箱25，所述控制箱25上设置有操作面板253，所述控制箱25内部设置有控制元件251、存储器252和电源254，所述电源254单向连接控制元件251、存储器252和操作面板253，并为控制元件251、存储器252和操作面板253供电，所述控制元件251双向电连接存储器252和操作面板253；所述控制箱25的控制元件251单向电连接曝气风扇，并控制曝气风扇进行曝气；所述控制箱25的控制元件251单向电连接温湿度检测元件27，采集温湿度检测元件27检测的温度和湿度，并控制热水箱6内设置有温控装置28和加热装置29工作；可行的，所述温湿度检测元件27采用温湿度传感器，所述热水泵5单向电连接控制箱25的控制元件251，所述控制元件251控制热水泵5对壳体1内进行循环加热；所述加药泵30和电磁阀门31单向电连接控制箱25的控制元件251，所述控制元件251控制电磁阀门31的开合，从而控制加药泵30进行加药；所述控制箱25的控制元件251双向电连接推动电机22，控制推动电机22实现推板9推动托料板8上的物料，可行的，所述控制元件251采用C51单片机，所述控制元件251、存储器252、操作面板253、电源254、曝气风扇26、温湿度检测元件27、温控装置28、加热装置29、热水泵5、加药泵30、电磁阀门31和推动电机22均采用市售常见电子电气元件。
以上所述，仅用以说明本发明的技术方案而非限制，本领域普通技术人员对本发明的技术方案所做的其它修改或者等同替换，只要不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (9)
1.一种具有生物降解功能的牛床垫制作方法，所述牛床垫铺设在牛舍内的牛床上，其特征在于，包括以下步骤：
S1.将牛舍中的粪污收集到集污池，在集污池中加入厌氧菌1.0-2.0L/t进行厌氧发酵；将厌氧反应后的粪水泵入固液分离设备进行固液分离，得到粪渣和粪液，其中粪渣的含水率为50%-60%；取分离得到的粪渣1t装入好氧反应设备中，在好氧反应设备中加入好氧菌1.5L/t，通入氧气使得好氧反应设备内的氧气含量不小于12%，并保持好氧反应设备内温度为50°-60°，反应时间为20-30h；
S2.选取稻草秸秆、玉米秸秆或小麦秸秆中的一种或多种，将秸秆剪切成粒状秸秆；将粒状秸秆放入密封发酵仓内加入1.0L/t液体秸秆发酵菌，在室温下发酵3-5天，保持发酵仓内的湿度为40%-60%；
S3.将S1中好氧反应设备中反应后得到的固体物料与S2中发酵好的粒状秸秆进行混合，混合比例为2:1-3:1，充分搅拌得到混合物料；
S4.在S3步骤中的混合物料中，按照10:1的比例加入稻壳或麦穗壳，将混合物料搅拌均匀，得到牛床垫料；
S5.若S4步骤中得到的牛床垫料的湿度大于50%，则需要进行晾晒，得到含水率小于50%的牛床垫料；
S6.在S5步骤中的牛床垫料铺设在牛舍中的牛床上，并在牛床垫料中均匀加入50-100g/m2的特定微生物菌种，得到具有生物降解功能的牛床垫，所述牛床垫的厚度为40-60cm。
2.根据权利要求1所述的一种具有生物降解功能的牛床垫制作方法，其特征在于，所述秸秆发酵菌的制备方法,包括以下步骤：（1）将20g的粉状秸秆发酵菌发酵剂倒入发酵桶中，加入1kg红糖和10kg无菌水；（2）将发酵桶密封发酵3到5天，保持发酵桶置于室温环境下，发酵成液体秸秆发酵菌使用。
3.根据权利要求1所述的一种具有生物降解功能的牛床垫制作方法，其特征在于，所述粒状秸秆的长度为2-4cm。
4.根据权利要求1所述的一种具有生物降解功能的牛床垫制作方法，其特征在于，所述步骤S6中所述特定微生物菌种为枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、短小芽孢杆菌中的一种或多种。
5.一种好氧反应设备，包括壳体和与壳体密封连接的盖体；其特征在于：所述壳体内设置有曝气装置，所述壳体设置为双层结构，包括外层壳体和内层壳体，所述外层壳体与内层壳体之间设置有连通管道和加热管道，所述连通管道的内侧端连通曝气装置，所述连通管道的外侧端穿过壳体的外层壳体连接外部曝气风扇；所述加热管道包括盘旋缠绕在双层钢壳之间的热水管道，所述热水管道的进口通过进水管道连接有热水泵和热水箱，其出口通过出水管道连接热水箱的上端；所述热水箱内设置有温控装置和加热装置；所述壳体内设置有若干层托料板，每一层所述托料板均设置有推料装置，若干层所述托料板的相邻两层之间交错设置，所述推料装置，用于将托料板上物料从本层托料板推到下一层的托料板上；所述壳体的下端设置有一物料出口，所述物料出口处可开合式连接有一盖板；所述壳体的底部设置有一倾斜底板，所述倾斜底板的低端与物料出口处连接；所述壳体的上端设置有一顶板，所述顶板上设置有若干组加料口和加药喷头，每组所述加料口和加药喷头的位置与在第一层托料板中各托料板的正上方；所述加药喷头通过管道及加药泵连接加药箱，所述管道上还设置有电磁阀门，所述壳体的顶板上还设置有温湿度检测元件。
6.根据权利要求5所述的一种好氧反应设备，其特征在于：所述曝气装置包括设置在壳体内壁上的曝气头，所述曝气头上固定连接曝气气囊，所述曝气气囊设置为弹性橡胶材质，所述曝气气囊上设置有若干曝气孔。
7.根据权利要求5所述的一种好氧反应设备，其特征在于：所述推料装置包括动力装置及多个推板，多个所述推板设置同一层的多个托料板上方且大小形状与托料板相适配，所述动力装置包括箱体，所述箱体内水平横向设置有一螺纹杆，所述螺纹杆的一侧外表面固定连接有从动齿轮，所述从动齿轮外表面啮合传动有主动齿轮，所述主动齿轮远离从动齿轮的一侧转动连接有推动电机，所述推动电机固定设置在箱体内；多个所述推板通过对应的多跟连杆连接在螺纹杆上，所述连杆的一端通过螺纹连接在螺纹杆上，另一端固定连接在推板上；所述箱体前端开设有供多个连杆移动的长条孔。
8.根据权利要求7所述的一种好氧反应设备，其特征在于：所述箱体内的两侧面对称固定连接有槽块，所述螺纹杆的两端与槽块转动连接。
9.根据权利要求7所述的一种好氧反应设备，其特征在于：还包括固定设置在壳体外侧的控制箱，所述控制箱上设置有操作面板，所述控制箱内部设置有控制元件、存储器和电源，所述电源单向连接控制元件、存储器和操作面板，并为控制元件、存储器和操作面板供电，所述控制元件双向电连接存储器和操作面板；所述控制箱的控制元件单向电连接曝气风扇，并控制曝气风扇进行曝气；所述控制箱的控制元件单向电连接温湿度检测元件，采集温湿度检测元件检测的温度和湿度，并控制热水箱内设置有温控装置和加热装置工作；所述热水泵单向电连接控制箱的控制元件，所述控制元件控制热水泵对壳体内进行循环加热；所述加药泵和电磁阀门单向电连接控制箱的控制元件，所述控制元件控制电磁阀门的开合，从而实现加药进行加药；所述控制箱的控制元件双向电连接推动电机，控制推动电机实现推板推动托料板上的物料。
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