牛糞墊料再生循環(huán)利用擠干脫水設備的研究

   牛糞墊料再生循環(huán)利用，已經被多家研究機構認同，并經過奶牛場實際應用所證實，是目前牛場相對經濟可靠的運行方式，其經濟價值毋庸置疑。

   以牛糞再生循環(huán)利用為牛床墊料的安全衛(wèi)生指標，等同于其他有機墊料和物機墊料，安全性也得到了業(yè)界共識。

   牛糞再生循環(huán)利用的另外一項積極意義，在于環(huán)保節(jié)能，節(jié)本降耗和綜合利用，這一意義帶來的社會效益和經濟價值遠遠優(yōu)于其他有機墊料和物機墊料的意義，為環(huán)境型經濟所提倡。

   奶牛場牛糞經過收集、水洗、沉淀、壓榨脫水、好氧發(fā)酵、殺菌等工序，再生成為可循環(huán)利用的墊料，其工藝設備在實際應用中存在幾個問題需要我們繼續(xù)研究探索，為這一美好前景做好設備保障。

   上述工藝過程中，較為成熟的設備已經在歐洲國家率先使用。但因其價格昂貴制約了在我國的普及推廣。

   期中牛糞收集、水洗沉淀設備在我國已經相對成熟，并得到廣泛應用。存在的短板主要在于用于固液分離壓榨脫水的螺旋壓榨機和快速低能耗的好氧發(fā)酵設備。

   壓榨脫水固液分離設備，之前也有廣泛的應用。但是，其壓榨脫水后的干度達不到好氧發(fā)酵需要的理想干度，需要通過晾曬過程，受天氣自然條件制約因素太多，帶來了諸多不便，不能實現機械化連續(xù)生產。

   由于國內牛糞作為墊料的研究使用較晚，工藝上處于探索階段，設備上缺少有實力的專業(yè)廠家研發(fā)。目前市場上的牛糞擠干機，多采用雙頭螺旋擠干機，該機主要的缺點是脫水擠干后的牛糞的干度不夠，擠干后牛糞的含水率仍在70-75%之間，為后續(xù)處理帶來了很大的困難，尤其是機械化處理的大型養(yǎng)牛場，穩(wěn)定可靠的處理工藝必須通過設備保證牛糞的擠干脫水處理連續(xù)運行，這就為牛糞擠干機性能提高提出了更高的要求。

   我們分析市場現有的牛糞固液分離機，發(fā)現其機械設計原理上就不能滿足壓榨干度的要求，主要原因如下：

1. 壓榨力不夠。螺旋壓榨機擠干效果和物料受到的壓榨力有關， 物料體積受到壓縮力的作用而減小，水分被擠出?，F有的牛糞固液分離機壓縮力較小，電機功率設計的也比較低，不能對牛糞施加更大的擠干力。

2. 壓榨時間太短。目前市場常見的牛糞擠干機，屬于輕度擠干，其核心部件壓榨螺旋長度很短，機械轉速較高，物料在篩網內停留的時間既是水分流出的時間，螺旋太短，物料受壓時間太短，水分還沒充分擠出壓力即被釋放。

3. 調整控制干度的出渣門依靠配重塊控制，方法過于簡單，調整范圍小且壓力不夠。

4. 為了降低制造成本，減少材料用量，整機機械強度不能滿足較高及壓力要求。

5. 設備核心部件制造工藝過于簡單，選材和工藝達不到強度要求，短時間使用即出現嚴重磨損，影像設備連續(xù)生產，平凡更換易損部件造成運行成本升高。

   我們借鑒美國文森特公司和德國風機公司的技術，研制的高強度螺旋壓榨機，已經在其他領域得到相對廣泛的應用。通過針對牛糞的物料物理特性的研究分析，我們改進了壓榨螺旋的設計結構，并通過在大型奶牛養(yǎng)殖廠長期運行試驗，得到了大量試驗數據，在此基礎上進一步優(yōu)化設計，并對自動控制系統(tǒng)進行了完善，以下是新型螺旋壓榨機4個月試驗運行的結果：

1. 每小時處理能力：6立方/h，每天連續(xù)運轉6小時，產出牛糞30—40m3。

2. 經過螺旋壓榨機處理后的牛糞的含水率：45-60%可調。

3. 通過定期檢查壓榨螺旋，未發(fā)現磨損情況。

4. 未發(fā)現機械故障停機情況。

5. 篩網強度符合牛糞壓榨透水設計，并且未發(fā)現磨損情況。

   我們和牛場技術人員共同跟蹤測試，調整螺旋壓榨機壓榨后牛糞的含水率分別在45—60%之間多個數值區(qū)間進行堆肥強制鼓風好氧發(fā)酵試驗，在發(fā)酵時間，發(fā)酵溫度控制，發(fā)酵通風時間，通風停止時間，好氧發(fā)酵后牛糞的干度，微生物細菌含量等參數進行了跟蹤測試，效果較為理性。

   在沒有專用好養(yǎng)發(fā)酵設備的條件下，我們通過簡易的條件，很小的投入，實現了牛糞再生循環(huán)利用的目的。