通过系统、科学的研究几种有机肥发酵设备特点,为优化现有翻抛机提出思路,为不同养殖规模和生产条件的养殖场科学的选择有机肥发酵设备及工艺提供理论和科学依据。
有机肥发酵方式及特点
常见的有机肥发酵方式有 4 种:槽式发酵、条垛式发酵、高温密闭发酵罐和纳米膜覆盖发酵。槽式发酵需要建设地上式或者地下式的发酵槽,发酵槽两边的间隔墙上铺设导轨,槽式翻抛机在导轨上行走,同时,系统设有换轨机构来实现不同发酵槽间的转换。槽式发酵具有单次处理量较大,设施设备投资高等特点,适合大规模的养殖场使用。条垛式发酵不需要建造发酵槽,在硬化处理后的平地上,将粪污堆放成具有一定高度和宽度的条垛,条垛式翻抛机骑跨在条垛上,通过滚筒或绞龙转动,将自然风从料堆两侧送入料堆,提供氧气,实现堆肥发酵。条垛式发酵设施投资少,条垛式翻抛机形式多样,价位不一。高温密闭发酵罐式发酵是在一个温度、通风、搅拌均可实现人为控制的密闭发酵罐中进行,具有无臭味、发酵周期短,营养物质损失少等优势,但发酵罐设备造价很高,单次处理量小,适合禽类养殖场。
不同翻抛机原理及特点
2.1槽式翻抛机
槽式翻抛机由翻抛装置、动力系统、传动系统、行走系统、机架组成,一般采用电力驱动。工作原理是翻抛机高速旋转的刀辊将物料翻动、打碎并向后抛来实现翻抛工作。槽式翻抛机主要槽的深度为 0.7~2.5m,有些在槽底铺有通气管或加热管,以增加通气量或温度。槽式翻抛机按工作原理可分为滚筒式、链板式、螺旋式和拨齿式,几种槽式翻抛机工作原理及特点见表 1。
表1四种槽式翻抛机工作原理及特点
翻抛机类型
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工作原理
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优点 |
缺点
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滚筒式
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翻抛机正下方安装了一个与发酵槽宽度匹配的滚筒,滚筒上排布有翻抛刀具对发酵原料进行搅拌和粉碎,通过滚筒旋转翻动发酵原料 |
混合充分、可以用于多槽式的发酵工艺 |
只能应用于一条发酵槽 |
链板式 |
链板式翻抛机上安装了翻堆带,利用翻堆带的传动效果将翻堆带前端的物料,提升并输送到后端,实现翻抛过程 |
翻堆效果彻底有利于水分的蒸发、氧气的交换和温度的调节;工作效率高
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螺旋式 |
在翻抛机底部安装了螺旋杆,通过螺旋杆上叶片搅拌发酵物料 |
提高有机肥发酵过程中的含氧量 |
只适用于较窄发酵槽、耗时长、工作效率低 |
拨齿式 |
由一个旋转轮把发酵物料向后抛出,实现翻抛 |
物料与空气充分接触、发酵更加均匀
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效率相对较低、不能实现物料横向的混合搅拌 |
2.2 条垛式翻抛机
条垛式翻抛机按行走方式不同可分为牵引式和自走式,几种条垛式翻抛机工作原理及特点见表 2。
表2两种条垛式翻抛机工作原理及特点
翻抛机类型 |
工作原理 |
优点
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缺点
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牵引式
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以拖拉机为动力,由拖拉机牵引,在长条形堆垛上工作
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结构简单、造价低,维修成本低 |
占地面积较大,场地利用率低,翻抛能力一般
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自走式 |
依靠自身动力翻抛,按驱动方式可分为柴油驱动型和电驱动型,工作时整机骑垮在预先堆置的长条形堆体上,由机架下挂装的旋转刀轴对原料实施翻抛 |
操作灵活、自动化程度高、翻抛及破碎和搅拌功能较高、处理量大 |
设备投资较大,维修成本较高
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(1) 向智能化方向发展。随着控制技术的进步,要求翻抛过程中对温度、供氧、翻抛次数等实现智能可控,从而提高发酵效率,缩短发酵周期,减少人为因素造成损失,如过度发酵引起的有机质浪费,腐熟不够、发酵不彻底的有机肥施到地里造成烧苗、土壤污染等问题。
(2) 向操作简单、改善工作环境和劳动强度方向发展。养殖废弃物堆放环境较差,发酵过程中,常常伴着苍蝇、臭味等,影响工人健康,降低工作效率。为此,可实现远程操作或者发酵过程相对密闭的翻抛设备将受到养殖户青睐。