CN112759431A - 一种畜禽粪便连续处理系统及处理方法 - Google Patents
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Abstract
一种畜禽粪便连续处理系统及处理方法，所述系统包括有畜禽粪便的储料池(1)、设置于储料池旁的搅拌装置(2)、杂物剔除装置(3)、研磨装置(4)、饵料储仓(5)，在储料池和搅拌装置之间连接有第一送料装置(6)，在搅拌装置和杂物剔除装置之间连接有第二送料装置(7)，所述杂物剔除装置的出料口和研磨装置的进料口直接连接或者通过连接管连接，所述研磨装置的排料口外接储料装置(5)。本发明可对畜禽粪便进行连续生态无害化处理、占地面积小、处理设备简单高效、处理周期短、环境污染小、处理后的畜禽粪便可直接利用节能环保。
Description
技术领域
本发明属于畜禽粪便处理技术领域，具体涉及将畜禽粪便进行全程无害化处理的系统。
背景技术
畜禽粪便是农业生产的重要肥料资源，但随着畜禽养殖规模化程度的提高，人力资源成本的增加和农业生产机械化程度的提高，畜禽粪便由于集中、量大，其利用也呈现越来越多的问题，畜禽养殖粪便成为农村的主要污染源之一。我国是世界第一畜禽养殖大国，养殖场大多分散在农村和城镇周边，粪便未能有效处理，对大气、水体、土壤及很多生物造成严重的污染和危害。但畜禽粪便中含有大量氮、磷、钾等营养元素，具有较高肥效，如果加以有效利用，可以改良土壤结构、提高土壤肥力和农作物产量。
目前，畜禽养殖场的粪污处理路线基本是：粪污清理收集→贮存→无害化处理→生成有机肥，而无害化处理方法主要有焚烧法、干燥法、除臭法、堆肥法等。焚烧法会产生大量有害气体，同时使产生肥效的成分流失，且投资和能耗大，不易推广。而干燥法和除臭法只能达到废弃物的减量化和部分无害化，不能实现彻底高效的无害化处理。堆肥法包括有自然堆肥、好氧厌氧堆肥、生物堆肥等多种方式。自然堆肥法操作简单、投资小，但需要较大场地，处理周期长，而且灭菌不彻底。好氧厌氧堆肥法可使处理的最终产物恶臭味减少，产生的沼气还可以作为能源使用，但是氨气挥发损失多，处理设施体积大。好氧厌氧堆肥法是目前畜禽粪便无害化、安全化处理的较为有效的手段，其发酵周期短，对有机物分解彻底，对病原菌、寄生虫卵和杂草种子的杀灭效果好，最终产物臭气较少，且较干燥，易包装、施肥。但发酵需要通气或翻堆，费时费力，同时发酵中存在氨的挥发，会产生臭气降低肥效，堆肥需要的场地大。生物堆肥与自然堆肥相比堆肥效率高、发酵周期短、堆肥质量高。
由于畜禽粪便中还含有大量的有机物，特别是鸡的消化道短、对饲料蛋白需求较高以及饲养方式等原因，鸡粪中的有机蛋白含量更高，按现有的技术方式处理，畜禽粪便中的有机成分未得到充分利用，造成了一定的资源浪费。
发明内容
本发明的目的是解决现有技术存在的问题，提供一种可对畜禽粪便进行连续生态无害化处理、占地面积小、处理设备简单高效、处理周期短、环境污染小、处理后的畜禽粪便可直接利用的畜禽粪便连续处理系统及其处理方法。
本发明采取的技术方案如下：
一种畜禽粪便连续处理系统，包括有畜禽粪便的储料池、设置于储料池旁的搅拌装置、杂物剔除装置、研磨装置、饵料储仓，在储料池和搅拌装置之间连接有第一送料装置，在搅拌装置和杂物剔除装置之间连接有第二送料装置，所述杂物剔除装置的出料口和研磨装置的进料口直接连接或者通过连接管连接，所述研磨装置的排料口外接储料装置。
进一步地，所述搅拌装置包括有第一机架、安装于第一机架上的槽体、设置于槽体内的双螺旋机构、驱动双螺旋机构转动的第一驱动机构、连接于槽体底部的出料机构；所述双螺旋机构包括两条同轴心且螺旋方向相反的螺旋带，两条螺旋带安装在同一根中心转轴上。
进一步地，所述杂物剔除装置包括有第二机架、安装于第二机架上的螺旋管、设置于螺旋管前端的入料口、套装于螺旋管中段的底部带出料口的料仓、设置于螺旋管末端的可变压力出料机构、驱动螺旋管内的螺旋轴转动的第二驱动机构，所述螺旋轴上的螺旋为螺距逐渐减小的变螺距螺旋，在位于料仓段内的螺旋管段的管壁上开设有密布的透孔；所述可变压力出料机构包括位于螺旋管外端并与螺旋管间隔设置的弹簧架、横向安装于弹簧架上的弹簧，弹簧的前端对向螺旋管并固定安装有挡板，所述挡板自由压盖在螺旋管的末端。
进一步地，所述研磨装置包括有第三机架、安装于第三机架上的螺旋喂料管、设置于螺旋喂料管前部的进料口、设置于螺旋喂料管内且位于喂料螺旋末端的研磨机构、设置于螺旋喂料管末端且位于研磨机构下方的排料口、驱动喂料螺旋的第三驱动机构；所述研磨机构由锥型的内磨头和配装在内磨头外的具有锥型内腔的外磨头组成，内磨头的表面带有齿状结构，外磨头的内表面带有与内磨头表面齿状结构配合的齿状结构，外磨头固定在螺旋喂料管的末端的端板上。
进一步地，所述第一送料装置、第二送料装置为设置于管道内的输送螺旋或输送带或斗式输送机。
本发明所述畜禽粪便连续处理系统的处理方法，方法如下：收集畜禽粪便存于储料池内，用第一送料装置将储料池中的畜禽粪便送到搅拌装置进行搅拌，使畜禽粪便与夹杂的杂物分离，再用第二送料装置搅拌完成的畜禽粪便送入杂物剔除装置，将杂物剔除，分离杂物后的畜禽粪便进入研磨装置，被磨细成颗粒或者浆料后由第三送料装置送入储料装置储存。
本发明至少具有以下优点：
1、可对畜禽粪便进行连续生态无害化处理，处理效率高。畜禽粪便的转换快速高效，畜禽粪便转换为昆虫蛋白和昆虫虫沙的转换速度大大提升且转换彻底，转换率可达95％以上，并大大降低了工人劳动强度。
2、处理设备简单紧凑，占地面积小，运行可靠，处理周期短，大大提高畜禽粪便的日处理量，减小环境污染，节能环保。
3、处理后的畜禽粪便可直接作为养殖黑水虻的饲料，通过黑水虻的消食，产生昆虫蛋白和有机肥，实现畜禽粪便的无害化处理和资源化利用，
附图说明
图1是畜本发明的一种实施例的示意图；
图2是搅拌装置的示意图；
图3是图2的M-M截面图；
图4是杂物剔除装置的主视示意图；
图5是图4的左视图；
图6是图4的俯视图；
图7是研磨装置的主视示意图；
图8是图7的左视图；
图9是图8的俯视图；
图10是研磨机构的内磨头和外磨头拆开的结构示意图。
具体实施方式
如图1～图10所示，一种畜禽粪便连续处理系统，包括有蓄积畜禽粪便的储料池1、设置于储料池旁的搅拌装置2、杂物剔除装置3、研磨装置4、饵料储仓5，在储料池1和搅拌装置2之间连接有第一送料装置6，在搅拌装置2和杂物剔除装置3之间连接有第二送料装置7，所述杂物剔除装置3的出料口和研磨装置4的进料口直接连接或者通过连接管连接，本实施例所示为杂物剔除装置3的出料口和研磨装置4的进料口直接连接。研磨装置4的排料口外接储料装置5。研磨装置4的排料口也可通过送料装置连接储料装置5，在储料仓上可设置外投料的投料装置8。所述第一送料装置6和第二送料装置7可采用螺旋输送机、链板输送机、斗式提升机等常用输送装置，本实施例采用螺旋输送机，畜禽粪便在封闭的管路内输送，可减小臭气散发。连接研磨装置4排料口和储料装置5的送料装置可以采用螺旋输送机、链板输送机、斗式提升机、风送系统等常用输送装置，也可以采用运输车。本实施例采用现有技术常用的风送系统。图1所示为畜禽粪便处理系统的一种布局较为紧凑、占地少的示意图。
如图2、图3所示，所述搅拌装置2为双螺旋搅拌装置，包括有第一机架205、安装于第一机架上的槽体201、设置于槽体内的双螺旋机构202、驱动双螺旋机构转动的第一驱动机构203、连接于槽体底部的出料机构204。槽体是容纳畜禽粪便的容器。所述双螺旋机构202包括两条同轴心且螺旋方向相反的螺旋带，两条螺旋带安装在同一根中心转轴上。在第一驱动机构带动下，两套螺旋方向相反的螺旋带带着物料作涡流状运动，充分搅拌畜禽粪便，使畜禽粪便中的杂物与畜禽粪相互分离。出料机构将搅拌好的畜禽粪便输出到下游设备。通过搅拌，使得畜禽粪便与其内的杂物搅拌为游离状态，为下游设备彻底分离杂物提供预处理。
如图4、图5、图6所示，所述杂物剔除装置3包括有第二机架304、安装于第二机架上的螺旋管302、设置于螺旋管前端的入料口301、套装于螺旋管中段的底部带出料口的料仓305、设置于螺旋管末端的可变压力出料机构、驱动螺旋管内的螺旋轴转动的第二驱动机构306，所述螺旋轴上的螺旋307为螺距逐渐减小的变螺距螺旋，在位于料仓段内的螺旋管段的管壁上开设有密布的透孔308。所述可变压力出料机构包括位于螺旋管302外端并与螺旋管间隔设置的弹簧架303a、横向安装于弹簧架上的弹簧303b，弹簧的前端对向螺旋管并固定安装有挡板303c，所述挡板自由压盖在螺旋管的末端。所述入料口301衔接上游供料设备，经搅拌装置搅拌好的畜禽粪便从入料口进入螺旋管后逐渐被挤压，畜禽粪便经螺旋管上的透孔被挤压进入到料仓中并经出料口排出，畜禽粪便中的杂质(例如鸡毛、杂草)沿螺旋继续前进，被挤压至螺旋管出口端，推压可变压力出料机构的挡板303c，进而压缩弹簧303b，当从螺旋管出口端推压出的杂物达到一定重量时，自然落下，弹簧回弹，挡板再自由压盖在螺旋管末端。通过调整弹簧的预紧力，实现在一定压力下落料。当停产时，可将挡板推开，将残留于螺旋管内的杂物剔除。出料口衔接下游设备，将剔除了杂物的畜禽粪便送出。采用螺距逐渐变小的变螺距螺旋，当螺旋管内物料向前行进时，会逐渐增大螺旋管内压力，将畜禽粪便从螺旋管壁上的透孔挤出，大颗粒或外形尺寸较大的杂物被一直向前推送至挤出，落入所设置的杂物收集框或下游收集机构内，而后集中处置。
如图7、图8、图9所示，所述研磨装置4包括有第三机架404、安装于第三机架上的螺旋喂料管402、设置于螺旋喂料管前部的进料口401、设置于螺旋喂料管内且位于喂料螺旋405末端的研磨机构406、设置于螺旋喂料管尾部且位于研磨机构406下方的排料口403、驱动喂料螺旋的第三驱动机构407。所述进料口衔接上游供料装置，排料口衔接下游装置。如图10所示，所述研磨机构406由锥型的内磨头406a和配装在内磨头外的具有锥型内腔的外磨头406b组成，内磨头的表面带有齿状结构，外磨头的内表面带有与内磨头表面齿状结构配合的齿状结构；外磨头固定在螺旋喂料管的末端的端板上。物料通过外磨头和内磨头之间的间隙进入，内磨头和外磨头之间有转速差，通过内磨头的转动，物料在内磨头和外磨头的齿状结构间被研磨成颗粒或浆状。
研磨装置将分离杂物后的畜禽粪便进行研磨或制浆，使畜禽粪便研磨为目标值大小的小颗粒或浆状，便于黑水虻进食并加快其消食速度，提高畜禽粪便处理效率。
所述投料装置8采用现有技术设备，例如采用一根连接饵料储仓的料管来投料，在料管出料端还可设置CN210854423U公开的往复剪切式定量投料装置。
本发明的畜禽粪便连续处理系统的处理如下：
收集畜禽粪便存于储料池1内，用第一送料装置6将储料池中的畜禽粪便送到搅拌装置2进行搅拌。由于畜禽粪便中夹杂有杂物(例如鸡粪中夹杂有鸡毛等杂质)，通过充分搅拌，可以使畜禽粪便与杂物分离，杂物游离于粪便。搅拌后的畜禽粪便由第二送料装置7送入杂物剔除装置3，搅拌好的畜禽粪便进入杂物剔除装置的螺旋管后逐渐被挤压，畜禽粪便经螺旋管上的透孔被挤压进入到料仓中并经出料口排出，畜禽粪便中的杂质沿螺旋继续前进，被挤压至螺旋管出口端，推压挡板，进而压缩弹簧，当从螺旋管出口端推压出的杂物达到一定重量时，自然落下，弹簧回弹，挡板再自由压盖在螺旋管末端。出料口衔接下游设备，将剔除了杂物的畜禽粪便送出。分离杂物后的粪便进入研磨装置4，在内磨头和外磨头的齿状结构间被研磨成颗粒或浆状，然后由送料装置送入储料装置5暂存，可直接作为喂养黑水虻的饲料。
本发明的系统和方法适用于大多数畜禽粪便的处理，特别是处理鸡粪，优势更加明显。
Claims (6)
1.一种畜禽粪便连续处理系统，其特征在于，包括有畜禽粪便的储料池(1)、设置于储料池旁的搅拌装置(2)、杂物剔除装置(3)、研磨装置(4)、饵料储仓(5)，在储料池(1)和搅拌装置(2)之间连接有第一送料装置(6)，在搅拌装置(2)和杂物剔除装置(3)之间连接有第二送料装置(7)，所述杂物剔除装置(3)的出料口和研磨装置(4)的进料口直接连接或者通过连接管连接，所述研磨装置(4)的排料口外接储料装置(5)。
2.根据权利要求1所述的一种畜禽粪便连续处理系统，其特征在于，所述搅拌装置(2)包括有第一机架(205)、安装于第一机架上的槽体(201)、设置于槽体内的双螺旋机构(202)、驱动双螺旋机构转动的第一驱动机构(203)、连接于槽体底部的出料机构(204)；所述双螺旋机构(202)包括两条同轴心且螺旋方向相反的螺旋带，两条螺旋带安装在同一根中心转轴上。
3.根据权利要求1所述的一种畜禽粪便连续处理系统，其特征在于，所述杂物剔除装置(3)包括有第二机架(304)、安装于第二机架上的螺旋管(302)、设置于螺旋管前端的入料口(301)、套装于螺旋管中段的底部带出料口的料仓(305)、设置于螺旋管末端的可变压力出料机构、驱动螺旋管内的螺旋轴转动的第二驱动机构(306)，所述螺旋轴上的螺旋(307)为螺距逐渐减小的变螺距螺旋，在位于料仓段内的螺旋管段的管壁上开设有密布的透孔(308)；所述可变压力出料机构包括位于螺旋管(302)外端并与螺旋管间隔设置的弹簧架(303a)、横向安装于弹簧架上的弹簧(303b)，弹簧的前端对向螺旋管并固定安装有挡板(303c)，所述挡板自由压盖在螺旋管的末端。
4.根据权利要求1所述的一种畜禽粪便连续处理系统，其特征在于，所述研磨装置(4)包括有第三机架(404)、安装于第三机架上的螺旋喂料管(402)、设置于螺旋喂料管前部的进料口(401)、设置于螺旋喂料管内且位于喂料螺旋(405)末端的研磨机构(406)、设置于螺旋喂料管末端且位于研磨机构(406)下方的排料口(403)、驱动喂料螺旋的第三驱动机构(407)；所述研磨机构(406)由锥型的内磨头(406a)和配装在内磨头外的具有锥型内腔的外磨头(406b)组成，内磨头的表面带有齿状结构，外磨头的内表面带有与内磨头表面齿状结构配合的齿状结构，外磨头固定在螺旋喂料管的末端的端板上。
5.根据权利要求1-4的任一项所述的一种畜禽粪便连续处理系统，其特征在于，所述第一送料装置(16)、第二送料装置(17)为设置于管道内的输送螺旋或输送带或斗式输送机。
6.如权利要求1-5的任一项所述畜禽粪便连续处理系统的处理方法，其特征在于，方法如下：收集畜禽粪便存于储料池(1)内，用第一送料装置(6)将储料池中的畜禽粪便送到搅拌装置(2)进行搅拌，使畜禽粪便与夹杂的杂物分离，再用第二送料装置(7)搅拌完成的畜禽粪便送入杂物剔除装置(3)，将杂物剔除，分离杂物后的畜禽粪便进入研磨装置(4)，被磨细成颗粒或者浆料后由第三送料装置送入储料装置(5)储存。
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