病死禽畜生化處理機的設計范文

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《現代農業裝備雜志》2014年第三期

1基本結構和參數

1.1基本結構病死禽畜生化處理機主要由機架、生化室、攪拌裝置、加熱系統、保溫系統、驅動系統、抽風系統、自動控制系統、廢氣凈化裝置等組成，如圖2所示。機架是處理機的基體部分，支承設備的其它部件，帶有萬向輪，起到支承和移動作用。生化室是處理機的主體部分，病死禽畜尸體在生化室內，在活性喜鹽、嗜酸、耐熱微生物菌的作用下，快速分解成小分子有機物.生化室要求耐磨、耐腐蝕，所以選用304不銹鋼，焊接后并做漏水試驗。攪拌裝置將病死禽畜尸體、菌劑、輔料等各種原料混和均勻，并可以撕碎禽畜尸體。攪拌軸上安裝有多種攪拌槳，按功能分為：分進料攪拌槳、出料攪拌槳、混和攪拌槳等，各種攪拌槳按一定的規律排列在攪拌軸上。加熱系統由防爆式電加熱器、導熱油、油槽、溫度傳感器等組成，調節范圍在0～120℃范圍內，以便生化室物料溫度穩定在發酵所需的最佳溫度，保證病死禽畜尸體在最短時間內分解。保溫系統分布在生化室的四周，貼有不同厚度和材質的保溫板，減少熱量損耗。抽風系統由過濾網、風機、管道等組成，及時排出發酵過程所產生的廢氣，并提供發酵所需的新鮮空氣。廢氣凈化裝置采用生物除臭和吸附除臭，將發酵過程所產生的廢氣凈化后排放。在生化處理機的研制過程中，考慮到發酵環境及美觀要求，整機采用耐酸、堿的優質不銹鋼（304）制作。

1.2主要技術參數9QSJ-300型廢棄禽畜生化處理機主要處理質量在35kg以下的病死禽畜，其主要技術指標見表1。

2關鍵部件的設計

2.1生化發酵室的設計計算根據調查，在一個萬頭豬場，每天非正常死亡的生豬約30頭，其中一半以上是剛出生的小豬，加上豬胎盤等其它廢棄物，每天需要的廢棄物處理量約為300kg。根據發酵原理，經計算，處理300kg廢棄物需要配用輔料450kg，混和后物料的密度約為800kg/m3。據此，計算發酵室的容積V：

2.2自動控制系統的設計根據禽畜生化處理機的工藝設計流程，控制系統主要實現以下功能：定時開啟停止攪拌機構，對物料進行攪拌；根據設定溫度，自動控制加熱系統，對物料加熱；控制風機，進行除臭等。為確保穩定的、可靠的實現整個工作流程，電氣控制系統采用可編程控制器（PLC）和溫控表控制方式，對各動作進行自動化控制。總體設計如下圖所示：整個控制系統的設計包括硬件和軟件兩部分。

2.2.1硬件設計電氣控制系統硬件采用可編程控制器（PLC）和溫控表控制方式。可編控制器選用日本三菱FX1s-20MR控制器，溫控表選用日本歐姆龍E5CZ-R2MT智能溫控表，電氣元件整體采用進口品牌，確保電氣的穩定可靠。

2.2.2軟件設計禽畜生化處理機具體工作流程如下：手動方式：出料時使用，這時攪拌機不斷攪拌，把物料送到出料口；自動方式：工作時使用，這時攪拌機按預設的開啟和關閉時間，進行間歇攪拌；節能方式：當設備長時間（一般設定為24h）內，沒有投入物料時，控制器關閉加熱系統，進入節能狀態，同時開啟節能指示燈；除臭子系統：開啟引風機，把設備內的空氣及到除臭箱內，經除臭箱再排到大氣中；報警子系統：當投料口或出料口打開時，電源燈進入閃爍狀態，警示操作人員注意安全。程序用三菱GXDeveloper專業軟件，采用梯形圖編程方式編寫，性能可靠。

3項目試驗及優化改造

樣機調試、生產配料設計、帶負荷試驗并考核各項性能指標。樣機安裝完畢后，先進行滲漏試驗，再加入導熱油，分別進行單動試機、聯動試機、模擬自動生產。投入替代物料，進行帶負荷試機，檢驗各電機的啟動電流、工作電流；加熱器工作時間、停止時間；溫度顯示、自動控制狀況等。確認設備全部正常后，進行實物試驗。用死豬做主料，蘑菇渣、米糠等做輔料，將主料與輔料充分混和，使其碳氮比控制在10～30︰1，含水率控制在40%～60%，然后加入高溫菌種，進行實物試驗。觀察死豬尸體的變化情況：死豬尸體經歷了膨脹、撕碎、豬肉消融、豬骨消融、豬皮消融、豬蹄消融等一系列變化。最后，死豬尸體與輔料都變成了粉狀物料，排出機外。在設備試驗過程中，出料機構位置比較高，出料不方便，費人工，清理難；我們在處理機端部增加了一個出料口，出料快，省時省工。攪拌器原設計為圓形結構，生產中有時會彎曲變形，后改進為圓形和加強刀片結構，即加強了攪拌器的剛性，又增加了攪拌器對死豬尸體的撕碎作業，加快了死豬的處理速度。除臭箱原設計為2層抽屜結構，每層的厚度為250～300mm的活性炭和生物除臭劑，試驗中，除臭效果不是太好；改進為2層固定結構，每層厚度為600～800mm，效果明顯改觀。

4試驗結論及改進方向

1）堆肥可以很好的分解病死禽畜殘體，有效殺滅病原微生物，是一種低成本的病死禽畜處理方法。2）現設備只能處理35kg以下的病死禽畜尸體，對于大于此質量的病死禽畜尸體，需配套粉碎裝置；3）設備進料口高，操作工人勞動強度較大，需要增加進料裝置，以方便工人操作；4）可以采用更為先進的除臭方式，如生物除臭、光觸媒除臭等。

作者：黃激文曾慶東陳朝旭韋建吉單位：廣東省現代農業裝備研究所