牛糞墊料再生循環(huán)利用擠干脫水設(shè)備的研究

   牛糞墊料再生循環(huán)利用，已經(jīng)被多家研究機構(gòu)認同，并經(jīng)過奶牛場實際應(yīng)用所證實，是目前牛場相對經(jīng)濟可靠的運行方式，其經(jīng)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(jīng)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(jīng)濟所提倡。

   奶牛場牛糞經(jīng)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(shè)備在實際應(yīng)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(shè)備保障。

   上述工藝過程中，較為成熟的設(shè)備已經(jīng)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(shè)備在我國已經(jīng)相對成熟，并得到廣泛應(yīng)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(shè)備。

   壓榨脫水固液分離設(shè)備，之前也有廣泛的應(yīng)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(xiàn)機械化連續(xù)生產(chǎn)。

   由于國內(nèi)牛糞作為墊料的研究使用較晚，工藝上處于探索階段，設(shè)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(shè)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(xiàn)有的牛糞固液分離機，發(fā)現(xiàn)其機械設(shè)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(guān)， 物料體積受到壓縮力的作用而減小，水分被擠出?，F(xiàn)有的牛糞固液分離機壓縮力較小，電機功率設(shè)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(zhuǎn)速較高，物料在篩網(wǎng)內(nèi)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(diào)整控制干度的出渣門依靠配重塊控制，方法過于簡單，調(diào)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(shè)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(xiàn)嚴重磨損，影像設(shè)備連續(xù)生產(chǎn)，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(fēng)機公司的技術(shù)，研制的高強度螺旋壓榨機，已經(jīng)在其他領(lǐng)域得到相對廣泛的應(yīng)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(shè)計結(jié)構(gòu)，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(shù)據(jù)，在此基礎(chǔ)上進一步優(yōu)化設(shè)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(jié)果：

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

2. 經(jīng)過螺旋壓榨機處理后的牛糞的含水率：45-60%可調(diào)。

3. 通過定期檢查壓榨螺旋，未發(fā)現(xiàn)磨損情況。

4. 未發(fā)現(xiàn)機械故障停機情況。

5. 篩網(wǎng)強度符合牛糞壓榨透水設(shè)計，并且未發(fā)現(xiàn)磨損情況。

   我們和牛場技術(shù)人員共同跟蹤測試，調(diào)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(shù)值區(qū)間進行堆肥強制鼓風(fēng)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(fēng)時間，通風(fēng)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(shù)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(shè)備的條件下，我們通過簡易的條件，很小的投入，實現(xiàn)了牛糞再生循環(huán)利用的目的。