CN113854161A - 用于奶牛垫床的沼渣灭菌装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及粪污处理技术领域，具体而言涉及用于奶牛垫床的沼渣灭菌装置，包括：螺旋挤压脱水机，接收来自厌氧发酵罐的沼渣液，并排出含水量50％的脱水沼渣；立式发酵杀菌仓，连接到所述螺旋挤压脱水机的输出端；其中，所述立式发酵杀菌仓内自上而下形成堆料段和排料段。本发明建立的立式发酵杀菌仓，沼渣脱水设备直接在仓顶布置，脱水后的沼渣直接从顶部落入立式发酵杀菌仓，通过增加沼渣停留时间，使物料停留3‑7天，进行发酵灭菌，不需要烘干处理，实现脱水沼渣后续生产工艺的流程简化，由于采用全封闭工艺，可直接尽量和自动卸料装车，易于控制扬尘，火灾风险极低，操作简便，可靠性高。

Description

用于奶牛垫床的沼渣灭菌装置

技术领域

本发明涉及粪污处理技术领域，具体而言涉及用于奶牛垫床的沼渣灭菌装置。

背景技术

现代化大型奶牛场粪污处理一般采用厌氧发酵工艺来产生沼气，沼气净化后送到燃气发电机发电产生电能进行资源再利用。而厌氧发酵后排放的沼渣水中含大量悬浮物，通过一、二级脱水，可回收含水率小于52％的脱水沼渣。脱水沼渣是奶牛极好的垫床材料，具有较高的回收利用价值。

作为制作奶牛垫床材料的脱水沼渣，含水率要求小于52％，其中的有害菌(主要是大肠杆菌)必须达标。粪污经过长达20天以上的厌氧发酵，可去除大部分的大肠杆菌，但是现代化大型厌氧发酵罐的进料和出料几乎是同时发生的，因此总有少量大肠杆菌随沼渣液一同排出。因此，作为奶牛垫床的脱水沼渣，有必要经过杀菌这一工艺步骤。

作为奶牛垫床材料的脱水沼渣典型的生产工艺流程为：(物料流程)来自厌氧发酵罐沼渣液＞一级螺旋挤压脱水＞螺旋输送机＞二级螺旋挤压脱水＞螺旋输送机＞热风滚筒直接烟气接触烘烤高温杀菌(或采用脱水沼渣再发酵杀菌装置)＞成品出料；

对于采用热风滚筒直接接触式烘烤杀菌工艺方案的，尾气排放会夹带高浓度的沼渣细小颗粒，需按下列工艺流程作进一步处理：小于100℃含尘尾气＞进入洗涤塔喷水降尘＞湿式电除尘器深度除尘＞烟囱排放。

上述沼渣烘烤杀菌设备占地大，投资高；其中烘烤杀菌工艺需要高温热源，其尾气需要做进一步处理。

现有技术文献

专利文献1CN207820813U一种奶牛卧床垫料再生设备

专利文献2CN113024062A基于厌氧干发酵的牛粪再生卫生卧床垫料生产系统及工艺

发明内容

本发明目的在于提供一种用于奶牛垫床的沼渣灭菌装置，包括：

螺旋挤压脱水机，设有入料端和出料端，所述入料端用于接收来自厌氧发酵罐的沼渣液，所述出料端排出经过水处理后的脱水沼渣；

立式发酵杀菌仓，连接到所述螺旋挤压脱水机的出料端，接收所述脱水沼渣；

其中，所述立式发酵杀菌仓内自上而下形成堆料段和排料段，所述堆料段的容积被设置成至少250m³，所述立式发酵杀菌仓的排料段设有排料机构，使堆料段内停留预定时长的脱水沼渣被从所述立式发酵杀菌仓的排料口排出，所述立式发酵杀菌仓的直径为7-8m，所述立式发酵杀菌仓的高度为10-15m，在所述立式发酵杀菌仓底部0-0.2～0.5m的高度段为排料段，在所述排料段以上为堆料段。

优选的，所述排料机构包括旋转刮刀卸料器或无轴螺旋排料机。

优选的，所述立式发酵杀菌仓的底部设有两个锥形筒，所述锥形筒的底部设有所述排料口，所述无轴螺旋排料机设有两个与所述排料口对应的喂料口，且所述无轴螺旋排料机设有两个出料口。

优选的，所述立式发酵杀菌仓的底部设有锥形罩，所述旋转刮刀卸料器被设置在所述锥形罩底部，在锥形罩的外侧形成环形的堆料空间。

优选的，所述堆料段的下部设有辅助加热水管，用于保持堆料发酵温度在预设范围内。

优选的，所述立式发酵杀菌仓的外壁设有保温层。

优选的，所述立式发酵杀菌仓被通过支架固定到地面上，所述排料口距离地面的高度为 4500mm-5000mm。

优选的，所述立式发酵杀菌仓的直径为7-8m。

优选的，所述立式发酵仓的内部设有分布在堆料段的温度传感器。

优选的，所述螺旋挤压脱水机包括一级螺旋挤压脱水、螺旋输送机、二级螺旋挤压脱水和螺旋输送机。

本发明提出另一种技术方案，一种奶牛垫床的沼渣灭菌方法，包括以下步骤：

步骤1、将来自厌氧发酵罐沼渣液经过螺旋挤压脱水机脱水形成含水率50％的沼渣；

步骤2、将上述步骤中的沼渣放入到立式发酵杀菌仓内停留3-7天；

其中，使用设置在立式发酵杀菌仓内的热水盘管辅助加热，使立式发酵杀菌仓内达到 55-65摄氏度的温度条件；

步骤3、使用旋转刮刀自动卸料机或无轴螺旋输送机进行卸料，卸料口的高度对应装车高度。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

本发明建立的立式发酵杀菌仓，沼渣脱水设备直接在仓顶布置，脱水后的沼渣直接从顶部落入立式发酵杀菌仓，通过增加沼渣停留时间，使物料停留3-7天，进行发酵灭菌，不需要烘干处理，实现脱水沼渣后续生产工艺的流程简化，由于采用全封闭工艺，可直接尽量和自动卸料装车，易于控制扬尘，火灾风险极低，操作简便，可靠性高。

应当理解，前述构思以及在下面更加详细地描述的额外构思的所有组合只要在这样的构思不相互矛盾的情况下都可以被视为本公开的发明主题的一部分。另外，所要求保护的主题的所有组合都被视为本公开的发明主题的一部分。

结合附图从下面的描述中可以更加全面地理解本发明教导的前述和其他方面、实施例和特征。本发明的其他附加方面例如示例性实施方式的特征和/或有益效果将在下面的描述中显见，或通过根据本发明教导的具体实施方式的实践中得知。

附图说明

附图不意在按比例绘制。在附图中，在各个图中示出的每个相同或近似相同的组成部分可以用相同的标号表示。为了清晰起见，在每个图中，并非每个组成部分均被标记。现在，将通过例子并参考附图来描述本发明的各个方面的实施例，其中：

图1是本发明所示的沼渣灭菌处理流程图；

图2是本发明所示的立式发酵杀菌仓的结构示意图；

图3是本发明所示的立式发酵杀菌仓的另一种结构示意图；

具体实施方式

为了更了解本发明的技术内容，特举具体实施例并配合所附图式说明如下。

在本公开中参照附图来描述本发明的各方面，附图中示出了许多说明的实施例。本公开的实施例不必定意在包括本发明的所有方面。应当理解，上面介绍的多种构思和实施例，以及下面更加详细地描述的那些构思和实施方式可以以很多方式中任意用于奶牛垫床的沼渣灭菌装置来实施，这是因为本发明所公开的构思和实施例并不限于任何实施方式。另外，本发明公开的一些方面可以单独使用，或者与本发明公开的其他方面的任何适当组合来使用。

由于目前的沼渣烘烤杀菌设备占地大，投资高；其中烘烤杀菌工艺需要高温热源，其尾气需要做进一步处理。本发明旨在提出一种流程更简洁、设备占地少、布置灵活可靠、投资和运维费用更低的方案。

本发明目的在于提供一种用于奶牛垫床的沼渣灭菌装置，包括螺旋挤压脱水机和立式发酵杀菌仓。

结合图1所示，在可选的实施例中，螺旋挤压脱水机包括一级螺旋挤压脱水机101、一级螺旋输送机102、二级螺旋挤压脱水机103、二级螺旋输送机104。来自厌氧发酵罐沼渣液依次经过一级螺旋挤压脱水机101、一级螺旋输送机102、二级螺旋挤压脱水机103、二级螺旋输送机104，使脱水沼渣的含水率达到50％左右，然后直接排入到立式发酵杀菌仓1顶部的进料口11。

进一步的，立式发酵杀菌仓1内自上而下形成堆料段和排料段，立式发酵杀菌仓的排料段设有排料机构，使堆料段内停留预定时长的沼渣被从立式发酵杀菌仓的排料口12排出。

在可选的实施例中，立式发酵杀菌仓1的直径为7-8m，立式发酵杀菌仓1的高度为10-15m，在立式发酵杀菌仓1底部0-0.2～0.5m的高度段为排料段，在排料段以上为堆料段。如此，可满足一座大型奶牛场的处置需要，占地很小，布置灵活，且本装置物料进、出均容易控制扬尘，生产操作环境较好，同时火灾等安全风险降至最低。

结合图2所示，在可选的实施例中，排料机构包括旋转刮刀卸料器2，旋转刮刀卸料器2 设置在立式发酵杀菌仓1的底部，立式发酵杀菌仓1的底部呈筒形，旋转刮刀卸料器2具有旋转的刮刀，其驱动部件被设置在锥形罩3的内部，当刮刀被驱动而转动时，将底部的沼渣刮刀中间并从排料口12排出。

进一步的，在锥形罩3的外部设有辅助加热水管31，能在外部环境气温较低时，提供合适的沼渣发酵环境(55-65摄氏度之间)，使立式发酵杀菌仓1内部堆积的沼渣进行良好的发酵，去除沼渣中残存的大肠杆菌。

进一步的，立式发酵杀菌仓1的外壁设有保温层，保温层选用聚氨酯保温层或聚苯乙烯泡沫板。

如此，物料自顶部进入，从底端出料，实现“先进先出”的可连续工作状态，所有物料均停留3-7天进行充分地发酵杀菌。

结合图3所示，在可选的实施例中，排料机构包括无轴螺旋排料机5，立式发酵杀菌仓1 的底部设有两个锥形筒13，锥形筒13的底部设有排料口12，无轴螺旋排料机5设有两个与排料口12对应的喂料口，且无轴螺旋排料机5设有两个出料口51。无轴螺旋排料机5被控制以一定的转速转动时，将排料口12排到无轴螺旋排料机5中的沼渣由出料口51排出。

进一步的，锥形筒13的外壁设有辅助加热水管31，用于保持堆料发酵温度在预设范围内。

进一步的，立式发酵杀菌仓1的外壁设有保温层，保温层选用聚氨酯保温层或聚苯乙烯泡沫板。

在上述实施例中，立式发酵杀菌仓1的外壁设有支撑部14，支撑部14上安装支架4，使立式发酵杀菌仓1固定到地面上，在支架4内侧形成车辆通道41，排料口12距离地面的高度为4500mm-5000mm。如此，按照车厢装车高度进行设计，实现自动装车。

在上述实施例中，立式发酵杀菌仓1内部温度既是物料发酵是否良好的判断依据，也是维持充分发酵杀菌的条件之一。因此，在立式发酵杀菌仓1内部设置多个温度传感器，进行多点测量。并以此控制辅助加热水管31的温度。

立式发酵杀菌仓1还设有料位计，用于根据料位确定是否需要及时卸料和能否进料。

因此，本发明所示的方案不需要太多的参数控制，简单易行。

进一步的，立式发酵杀菌仓1的直径为7-8m，高度为10-15m。可满足一座大型奶牛场的处置需要，占地很小，布置灵活，且本装置物料进、出均容易控制扬尘，生产操作环境较好，同时火灾等安全风险降至最低。

本发明提出另一种技术方案，一种奶牛垫床的沼渣灭菌方法，包括以下步骤：

步骤1、将来自厌氧发酵罐沼渣液经过螺旋挤压脱水机脱水形成含水率50％的沼渣；

步骤2、将上述步骤中的沼渣放入到立式发酵杀菌仓内停留3-7天；

其中，使用设置在立式发酵杀菌仓内的热水盘管辅助加热，使立式发酵杀菌仓内达到 55-65摄氏度的温度条件；

步骤3、使用旋转刮刀自动卸料机或无轴螺旋输送机进行卸料，卸料口的高度对应装车高度。

结合以上实施例，本发明建立的立式发酵杀菌仓，沼渣脱水设备直接在仓顶布置，脱水后的沼渣直接从顶部落入立式发酵杀菌仓，通过增加沼渣停留时间，使物料停留3-7天，进行发酵灭菌，不需要烘干处理，实现脱水沼渣后续生产工艺的流程简化，由于采用全封闭工艺，可直接尽量和自动卸料装车，易于控制扬尘，火灾风险极低，操作简便，可靠性高。

虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明。本发明所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰。因此，本发明的保护范围当视权利要求书所界定者为准。

Claims (10)

1.一种用于奶牛垫床的沼渣灭菌装置，其特征在于，包括：

螺旋挤压脱水机，设有入料端和出料端，所述入料端用于接收来自厌氧发酵罐的沼渣液，所述出料端排出经过水处理后的脱水沼渣；

立式发酵杀菌仓，连接到所述螺旋挤压脱水机的出料端，接收所述脱水沼渣；

其中，所述立式发酵杀菌仓内自上而下形成堆料段和排料段，所述堆料段的容积被设置成至少250m³，所述立式发酵杀菌仓的排料段设有排料机构，使堆料段内停留预定时长的脱水沼渣被从所述立式发酵杀菌仓的排料口排出，所述立式发酵杀菌仓的直径为7-8m，所述立式发酵杀菌仓的高度为10-15m，在所述立式发酵杀菌仓底部0-0.2～0.5m的高度段为排料段，在所述排料段以上为堆料段。

2.根据权利要求1所述的用于奶牛垫床的沼渣灭菌装置，其特征在于，所述排料机构包括旋转刮刀卸料器或无轴螺旋排料机。

3.根据权利要求2所述的用于奶牛垫床的沼渣灭菌装置，其特征在于，所述立式发酵杀菌仓的底部设有两个锥形筒，所述锥形筒的底部设有所述排料口，所述无轴螺旋排料机设有两个与所述排料口对应的喂料口，且所述无轴螺旋排料机设有两个出料口。

4.根据权利要求1所述的用于奶牛垫床的沼渣灭菌装置，其特征在于，所述立式发酵杀菌仓的底部设有锥形罩，所述旋转刮刀卸料器被设置在所述锥形罩底部，在锥形罩的外侧形成环形的堆料空间。

5.根据权利要求1所述的用于奶牛垫床的沼渣灭菌装置，其特征在于，所述堆料段的下部设有辅助加热水管，用于保持堆料发酵温度在55-65摄氏度的范围内。

6.根据权利要求1所述的用于奶牛垫床的沼渣灭菌装置，其特征在于，所述立式发酵杀菌仓的外壁设有保温层。

7.根据权利要求1所述的用于奶牛垫床的沼渣灭菌装置，其特征在于，所述立式发酵杀菌仓被通过支架固定到地面上，所述排料口距离地面的高度为4500mm-5000mm。

8.根据权利要求1所述的用于奶牛垫床的沼渣灭菌装置，其特征在于，所述螺旋挤压脱水机包括一级螺旋挤压脱水机、一级螺旋输送机、二级螺旋挤压脱水机和二级螺旋输送机。

9.根据权利要求1所述的用于奶牛垫床的沼渣灭菌装置，其特征在于，所述立式发酵仓的内部设有分布在堆料段的温度传感器。

10.一种奶牛垫床的沼渣灭菌方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、将来自厌氧发酵罐沼渣液经过螺旋挤压脱水机脱水形成含水率50％的沼渣；

步骤2、将上述步骤中的沼渣放入到立式发酵杀菌仓内停留3-7天；

其中，使用设置在立式发酵杀菌仓内的热水盘管辅助加热，使立式发酵杀菌仓内达到55-65摄氏度的温度条件；

步骤3、使用旋转刮刀自动卸料机或无轴螺旋输送机进行卸料，卸料口的高度对应装车高度。

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