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畜禽粪尿管理的重要设备--固液分离机介绍

作者:冯英来源:猪舍控时间:2018-03-27 08:37点击:

1.0简介

畜禽粪尿的固液分离是从液体状粪尿中去除部分有机和无机的固体物质。有效的固液分离可以从新鲜粪尿(或沼液)中去除大量的有机固体,并提供富含营养物质的固体物料。其优点包括:

a)易于处理和运输。固液分离后的液体由于所含固体颗粒尺寸减小而堵塞输送管道的可能性非常低。而且,由于液体部分中固体的含量(DM)降低,因此泵送相同体积的粪尿将需要较少的能耗。固液分离后的液体更容易长距离输送。它需要泵的压力较低,从而最大限度地减少对管道的压力,降低管道因高压破裂的风险。

b)液体肥料固体中的气味减少。产生气味在很大程度上取决于留在液体中的产生气味的有机物质的量。随着固体与有机物质的减少,分离后液体储存池的有机负荷趋于降低。

c)减少对水质的威胁。分离后的液体污染地表水和地下水的可能性较低。它含有较少的氮,磷和其他成分,通常可直接用于农田定量灌溉。

固液分离通常分为两种办法:1)通过用重力作用分离;2)通过使用机械装置来实现分离。机械分离通常可分为平面筛分离、压力分离和离心分离。机械分离的缺点包括:

a)成本高。除了设备购置成本,一些分离机还需要较高的运行成本。此外,还需要两个独立的粪肥处理系统:一个处理液体部分,另一个处理固体部分。

b)增加管理要求。使用单位必须确保系统正常运行。根据分离机的类型,还需要定期维护以避免故障。

根据畜禽种类的不同,分离后固体可用于堆肥、土壤改良剂、动物饲料添加剂或用于产生沼气等。还有部分堆肥后的材料可用作免费卧床垫料(如奶牛)。分离出的液体部分可以作为冲洗水回收利用,多余的储存在液体储存池做它用。

2.畜牧业机械分离机的分类

大多数机械式固液分离包括三种物理分离过程中的至少一种:筛分、离心和压/过滤。

2.1筛分式分离机

筛分式分离机包括固定倾斜式、振动式、旋转式和通道内送料筛式。这种类型的所有分离机都涉及具有特定孔径的筛网,其仅允许尺寸小于开口的固体颗粒通过。这种类型的分离机通常对固体含量小于5%的粪尿分离效果最好。

 2.11固定倾斜筛分离机

液体粪尿被泵送到倾斜筛的顶部边缘(见图1)。液体通过筛网,固体堆积在筛网上,并最终由于重力和流体压力而向下移动。除了将液体泵送到筛子顶部所需的泵之外,该系统没有移动部件或功率要求。这种固定式倾斜式筛网分离机的缺点是粘性物料容易堆积在筛网,并堵塞进料口,需要经常洗刷。

 

2.12振动筛分离机

粪尿以一定的速度被泵送到平面振动筛上(见图2)。液体通过筛网冲洗,而所采用的快速往复式运动将固体物质移到筛网边缘。振动减少了筛子的堵塞。该类分离机的功率要求高于固定式倾斜筛分离机。

2.13旋转筛网分离机

连续旋转的筛子以一定的速度接收粪尿(见图3)。通过筛网的液体被收集在底部的液体池,同时将保留在筛网表面的固体从表面刮到固体收集区域。

2.14传送带筛网分离机

这种筛分系统由一个倾斜的筛网和一套带式输送机组成(见图4)。分离机可以直接放置在敞开的粪尿通道中,这样就不需要额外的集水坑和提升泵。液体通过筛网并排入分离器下边的通道,而分离的固体可收集在上部。该种分离机由于其部件长期于腐蚀性的液体接触,因此槽内传送带式筛网分离机需要更多的机械维护。

2.20离心式分离机

离心式分离机是利用离心力进行固液分离。以使用离心机或水力旋流器增加悬浮颗粒的沉降速度。这种分离机对固体含量为5〜8%的粪尿分离效果最好,而当固体含量较低时,这种设备的分离效果不佳。

2.21离心式分离机

典型的离心式分离机由一个水平或垂直的圆柱体组成,它以高速连续转动,产生的离心力将液体和固体分离到圆柱体的内壁上成为两层。螺旋椎体的速度比圆筒稍微快一些,将固体移动到装置的锥形部分,在那里被排出。两种类型的离心机分离机是中心转鼓式和沉降式。中心转鼓式(图5)包括一个倾斜的旋转鼓,其内衬滤布。待分离的粪尿被泵入转鼓中心。液体通过滤布通过滚筒,固体通过离心力移动到滚筒的边缘,在那里进入固体承接料斗。在沉降式离心机的情况下(参见图6),螺旋锥体以稍高于其所容纳的圆柱体的速度转动,将浆液移动到圆锥形部分,在那里排出。离心机在固体分离方面非常有效,可以达到相对较低的水分含量。但离心式分离机的设备采购成本很高,与其他方式相比,其能耗也相当高。

2.22旋液分离机

旋液分离机外观呈锥形,该类型分离机没有移动部件,液体本身需要进行涡旋运动(见图7)。粪尿以一定角度泵入缸体(靠近顶部)时,会高速旋转。 强烈的旋转运动加速了固体颗粒重力沉降到锥体底部,同时液体通过固定在顶部中心的圆柱管排出。

2.30过滤/压滤式分离机

压/过滤机作为连续运转的脱水装置,其涉及施加机械压力以提供粪尿的额外分离。它们通常用于从初步筛选或离心后产生的固体部分去除额外的水份(二次分离)。这种物理分离过程通常达到高水平的脱水,并且压制的固体饼可以堆肥或用于再投料。三种主要类型的机械过滤装置是:辊式、带式和螺旋挤压式。第四种是压滤机。

2.31辊式压滤机

这种压滤机由两个凹面筛网和一系列刷子或滚筒组成。粪尿首先沉积在第一个筛网上,然后用刷子移动通过两个筛网并由辊子挤压。液体被挤压出去,固体留在筛网上(图8)。

2.32带式压滤机

带式压滤机由一个扁平的机织织物带和支架构成,它们在辊子之间水平运行(见图10)。 液体通过辊子,固体在皮带上被携带到固体收集室中。

2.33螺旋压滤机

螺旋压滤机(图11)由一个螺旋式输送机组成和支架组成,该输送机的中心部分迫使浆液通过管道并通过一个圆柱形筛网。螺杆将保留在筛上的固体输送到排出固体的末端,液体则通过筛网,实现固液分离。

这类分离机是目前我国畜牧业上使用最多的型号。

 

2.34压滤机

这类分离机包括真空过滤机和腔式压滤机。在分离机中的设计中使用了滤布,以进一步除去固体。

a)真空过滤机由一个慢速旋转的滚筒组成,该滚筒分成若干部分。它部分通过待处理的液体。滚筒上装有滤布,并装有一个或多个滚筒。在穿过液体的部分形成真空,液体被迫通过滤布。固体沉积在滤布上并通过刮刀移除。

b)腔式压滤机也可称为“压力过滤器”。待分离的粪尿泵入过滤室。这些过滤室设计为彼此挤压以去除内部的液体,固体存留在过滤室内,通过开启设备,落入固体城节操中。

这种类型的压滤分离机在国内极少采用。


3.0分离机的种类很多,在使用时候的选择上,要根据不同的畜禽场,不同地区,不同的清粪方式和后期资源化利用的不同,来选择合适的分离机。

责任编辑:宋美丽  

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