粪便固液分离机
牛粪高效厌氧发酵技术
牛粪高效厌氧发酵技术关正军;毕兰平;李文哲;刘爽;曹亮【摘要】为提高牛粪厌氧发酵的产气效率,采用牛粪发酵前固液分离和分离液中添加猪粪进行混合发酵两种方法.结果表明,对牛粪进行发酵前固液分离,降低了物料的粘度,利于微生物的传质.在牛粪分离液与稀牛粪的对比发酵试验中,分离液较稀牛粪产气量提高32.68％,甲烷产率也有较大幅度提高.牛粪分离料液和猪粪按一定比例混合可获得较好的产气效果,在试验中总固体(TS)质量分数为10.49％的混合料液产气过程稳定,产气周期相对较短,累计产气量最大为59.8L,比TS质量分数为8.00％猪粪组提高了26.24％,比TS质量分数为8.54％混合料液组提高了43.51％.研究表明牛粪分离液与猪粪混合TS质量分数为10.49％时,可以取得较好的产气效果.【期刊名称】《农业机械学报》【年(卷),期】2013(044)004【总页数】5页(P123-126,151)【关键词】牛粪;固液分离;厌氧发酵;猪粪;混合发酵【作者】关正军;毕兰平;李文哲;刘爽;曹亮【作者单位】东北农业大学工程学院,哈尔滨150030;东北农业大学工程学院,哈尔滨150030;东北农业大学工程学院,哈尔滨150030;东北农业大学工程学院,哈尔滨150030;东北农业大学工程学院,哈尔滨150030【正文语种】中文【中图分类】S216.4引言随着我国畜牧业生产向集约化、规模化发展，畜禽粪尿的处理成为亟待解决的难题，如果处理不当，就会造成严重的环境问题如恶臭和渗滤液的产生［1］。
厌氧发酵被认为是环境友好型的处理技术，它能够将有机固体废弃物诸如畜禽粪便、食品废弃物、市政垃圾转化为可再生能源——沼气［2］。
在畜禽养殖粪便中，牛粪所占比例较大，约为70%，但与其他粪便相比，牛粪产气率不高［3～4］。
为了提高牛粪发酵的综合利用效率，关正军等开展了鲜牛粪加水固液分离，对分离液进行发酵试验研究［5～6］。
岩淵和則等开展了对牛粪进行直接固液分离，用分离液进行发酵的试验，结果表明分离液可以大幅度提高产气效率［7］。
浅析某城市粪便处理设计方案
浅析某城市粪便处理设计方案作者：张颖来源：《科技创新导报》2013年第04期摘要：建设规范化、科学化的城市生活粪便无害化处理厂，是治理环境、保护生态的重要措施。
关键词：粪便处理固液分离絮凝脱水中图分类号：X799.3 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2013）02（a）-0158-01随着生活水平的提高，由城市产生的生活粪便量越来越大，粪便中有机污染物浓度高，是生活污水的50倍之多，并是恶臭和致病菌的污染源点。
粪便无害化处理越来越受到国家及各级政府的重视。
因此，建设规范的粪便无害化处理广，是保护周围生活环境、地表水环境和防止地下水污染的需要，是保证城市可持续性发展的需要。
建设规范的城市粪便无害化处理厂的工作是十分必要的。
某城市的粪便处理厂项目正是在这一背景下提出的。
1 粪便处理工艺的选择1.1 粪便污染类型及处理要点粪便中含有大量的杂物和悬浮物，污染物负荷重，不同于一般的城市生活污水。
通常人每天排粪约为0.3 L，排尿150～20 0 mL。
粪便中的成分中约97%为水，3%为固体。
固体中30%为死细菌，10%～20%为脂肪，2%～3%为蛋白质，10%-20%为无机盐，30%为未消化的残存食物及消化液中的固体成分，如脱落的上皮细胞。
粪便的气味则由细菌作用的产物所致，主要有吲哚、粪臭素、硫醇和硫氢化物。
尿液中含有肾脏从血液中清除的各种物质，正常成分为：钠3 g/L、钾0.19 g/L、镁0.36 g/L、氯4.69 g/L、碳酸根0.84 g/L、磷酸根5 g/L、尿素18g/L、肌酸酐1.96 g/L，粪便有相当的腐蚀性，尤其在酵解后会产生算、氨等。
从粪便的物理化学成分看，其污染特性是高浓度有机物、恶臭和致病菌。
去除粪便中的有机物和固体物，防止致病菌和臭气对外扩散是处理工作的关键所在，处理粪便的难度和复杂程度要远高于城市生活污水处理。
1.2 粪便处理技术比较处理粪便的关键在于如何有效地去除粪便中的有机物质和杂物，以消除粪便对环境的污染和对人体的危害。
畜禽粪便污染形式及处理方式
畜禽粪便污染形式及处理方式畜禽粪便是农业生产中不可避免的产物，但其排放和处理对环境和人类健康会造成很多问题。
畜禽粪便污染主要表现为水体和土壤污染，对环境造成危害，也会传染疾病对人类健康造成威胁。
对畜禽粪便的处理必须引起足够的重视。
本文将介绍畜禽粪便的污染形式及处理方式，以期对相关工作提供一定的参考和指导。
一、畜禽粪便污染形式1.水体污染畜禽粪便排放的水体中，容易引起水体污染。
养殖场附近水体一旦受到畜禽粪便的污染，水中大量有机质和氮磷等养分含量就会迅速上升，使水体富营养化，导致水生态系统的破坏，水质恶化，鱼类及其他水生生物的生存环境受到威胁。
有害细菌和寄生虫卵囊也会通过粪便排放入水体，对人类和动物的健康构成潜在威胁。
2.土壤污染畜禽粪便被堆集后，容易导致土壤污染。
大量粪便的堆积不仅会导致土壤肥力的下降，还会释放大量氨气、硫化氢等有毒气体，加重土壤酸化，影响土壤微生物生态环境，对植物生长和品质造成不利影响。
畜禽粪便中的有害物质也会通过渗滤及径流的方式，污染周围环境，威胁生态系统的稳定性。
3.空气污染畜禽粪便中含有大量的氨气、硫化氢等有害气体，这些有害气体释放到大气中，容易产生异味，对人体健康和周围环境造成不良影响。
这些有害气体还会通过大气沉降，间接造成水体和土壤的污染。
二、畜禽粪便处理方式1.固液分离技术固液分离技术是将畜禽粪便中的固体和液体分离开，以达到减少含有机质的液体排放、减少氨气等有害气体散发、提高粪便的肥料利用效率的目的。
采用固液分离技术可以减少固体有机物的堆积，有效降低土壤和水体的污染风险，同时也可以降低气味的散发，改善环境。
2.生物堆肥技术生物堆肥技术是通过将畜禽粪便和其他有机废弃物混合后进行堆肥发酵，以加速有机物质的降解，生物堆肥技术能够有效地减少畜禽粪便排放对环境造成的污染。
通过合理的堆肥工艺，堆肥产物中有机质含量得到提高，使其成为优质的有机肥料，既能够有效地改善土壤结构，又能够提高土壤肥力，为农作物提供养分。
牧场粪污处理原则与工艺
牧场粪污处理原则与工艺刘俊峰蒙牛山西奶源部奶牛养殖业是畜禽养殖的重要组成部分，同样面临着环境保护的巨大压力。
当前，奶牛场发展方向是总的数量在减少，但是单个牧场的饲养规模却在不断扩大。
这在一定程度上也加大了粪污处理的压力。
粪污处理系统是整个牛场规划的重要组成部分，可以分为粪污的收集、运输、储存以及进一步的处理和加工。
牧场粪污综合治理是改善养殖环境、建设生态农业的重要组成部分。
科学规划、合理开发和综合利用牛场粪污资源，对于保护植被、减少水源污染、增强土壤肥力、遏制水土流失、减少常规能源消耗、减轻农业环境污染、减少化肥使用量等具有重要意义。
近年来，随着我国畜禽养殖规模化、集约化的快速发展，畜牧业生产水平得到明显提高。
这一方面保障了畜产品的供给，另一方面也促进了农村、农民的增收致富。
但是，随之而来的环境保护压力也引起越来越多的重视。
这集中体现在大量畜禽粪便、污水等废弃物得不到有效处理，无法进入循环利用环节，既造成资源的浪费又导致环境污染。
畜禽粪便污染日益严重，已经成为制约我国畜禽养殖业持续健康发展的主要因素。
一、粪污来源奶牛养殖场的粪污主要来源于两个方面，即动物自身的粪尿和清洗设备产生的废水和污水。
二、处理原则粪污处理首先应强调减量化原则，即通过养殖结构及开展清洁生产减少粪污产量。
如雨污分流、干湿分离、干清粪技术、提高消化率等。
资源化利用是粪污处理的核心内容，我们要改变固有的思想，因为畜禽粪便是一种有价值的资源，经过处理后可作为肥料、饲料、燃料等，具有很大的经济价值。
在畜禽资源资源化利用时，必须注意无害化问题。
因为畜禽粪便中含有大量病原体，会给人、畜带来潜在的危害。
故在利用前要进行无害化处理，使其在利用时不会对周围环境和家畜产生任何不良影响。
三、处理工艺一个牧场选用何种粪污处理工艺，要根据养殖场的养殖规模、粪污收集方式、当地的自然地理环境条件以及排水去向等因素确定。
而且还要充分考虑粪污的特殊性，在实现综合利用的情况下，优先选择运行成本低的处理工艺。
畜禽粪便固液分离研究
便产生的污染已成为中国农村地区的主要污染源。 此 ， 在粪便处理过程 中应用先进 的发酵］艺 以开展畜 二
禽粪 便 的综 合 利 用 。其 重 要 的前 提 条 件 是 必 须 对 粪
便 污水进 行 前处 理一 固 液分 离 ， 主要 是 为 了降 低 污 水
中Ｔ ｓ浓度 ， 艺 流程如 图 １ 示 。 工 所
伴随着畜禽养殖业 向规模化 和集 约化发展 ， 畜禽
废弃 物总量 呈 逐年 增 长 态 势 。据 推 算 ， 年 由畜 禽 养 每
殖 场 排 放 的 污 水 化 学 耗 氧 量 Ｃ Ｄ（ ｈ ｍ ｃｌＯ ｙｅ Ｏ Ｃ ｅ ｉ ｘｇ ｎ ａ
Ｄ ｍ ｎ ） 量 已接 近工业 废 水 的 Ｃ Ｄ的排 放 总 量 ； ｅ ａｄ 总 Ｏ 排
质 有 机 复 合 肥 ， 仅 可 以 改 善 养 殖 场 环 境 ， 为农 田 不 还
态农 业 的 良性 循 环 。 同 时 ， 给 养 殖 场 带 来 经 济 效 又 益 ， 依 靠 有 机 复合 肥 的 收 益 ， 能 在较 短 时 间 内收 仅 就
回设 备 投 资 。 ２ ）经 固液分 离后 ， 水 中 Ｃ Ｄ可下 降 ４ ％ 左右 ， 污 Ｏ ０
用 固液 分离技 术 处 理畜 禽 粪 便 ， 目前 利 用 畜 禽 是
沼液
禽畜粪便 — — 储粪 池 — — 固 ＇ ＇
—
—
＇ 市场销售
图 １ 工 艺 流 程 图
Ｆｇ １ Ｆ ｏ ｈ ｒ ｉ ． ｌ ｗ ｃ ａｔ
此外 ， 固液分 离还 具有 以下 优点 ： １ ）通 过 固液分 离方 法 分 离 出 的 固体 物 可 制 成 优
排 出 的粪 便 量 较 大 ，ｓ浓 度较 低 ， Ｔ 一般 在 ３ ％左 右 ， 无
粪水分离工艺
粪水分离工艺概述粪水分离工艺是一种将粪便和废水有效分离的技术。
通过这种工艺，可以将粪便中的有机物质和营养物质与废水分离开来，实现资源的回收利用和环境的保护。
工艺原理粪水分离工艺主要基于不同物质在液体中的沉降速度不同的原理。
在该工艺中，通过重力沉降或其他物理或化学方法使固体颗粒从液体中分离出来，从而实现粪便和废水的有效分离。
工艺流程1. 前处理前处理是粪水分离工艺的第一步，旨在去除大颗粒杂质和固体悬浮物。
这可以通过过滤、筛选或沉淀等方法来实现。
经过前处理后，粪水中的悬浮物浓度显著降低。
2. 分离设备分离设备是实现粪便和废水分离的关键环节。
常用的分离设备包括压力式过滤器、旋流器、螺旋式沉降机等。
这些设备能够根据固液颗粒的大小、密度等特性，将粪便和废水有效地分离开来。
3. 固液分离在分离设备的作用下，粪便和废水被彻底分离。
固体部分可以通过机械化处理进一步干燥、压缩和粉碎，以便于后续的资源回收利用。
而液体部分则可以通过进一步处理达到排放标准。
4. 资源回收利用经过固液分离后，得到的固体部分中含有丰富的有机物质和营养物质，可以作为有机肥料或生物质能源进行利用。
这不仅可以减少对化肥和化石能源的依赖，还能有效地循环利用资源。
5. 液体处理经过固液分离后得到的液体部分需要进一步处理才能达到排放标准。
常见的处理方法包括生物处理、化学处理和物理处理等。
这些方法可以去除液体中的有机污染物、氮、磷等营养物质，使其达到环保要求。
应用领域农业领域粪水分离工艺可以将畜禽粪便中的营养物质有效回收，制成有机肥料，用于农田的施肥。
这不仅可以提高土壤质量和农作物产量，还能减少化肥的使用，降低环境污染。
城市污水处理在城市污水处理过程中引入粪水分离工艺，可以使得废水中的有机物质和营养物质与粪便分离开来。
这样既可以提高废水处理效率，减少处理成本，又能实现废水资源化利用。
农村生活污水处理在农村地区引入粪水分离工艺，可以有效地将厕所排泄物与洗浴、厨房等生活污水分离开来。
畜禽粪便处理系统设计与管理
畜禽粪便处理系统设计与管理畜禽粪便处理系统的设计与管理对于农业环保和可持续发展具有重要意义。
畜禽养殖业作为重要的农业子行业，其发展和管理直接关系到环境保护和人类健康。
因此，建立高效的畜禽粪便处理系统是非常必要的。
一、设计畜禽粪便处理系统1. 粪便收集与分离：为减少对环境的负面影响，需要适当的粪便收集系统。
可以使用滑槽或落地式收集槽来进行粪便的收集，再通过传送带或负压管道输送到分离设备进行处理。
2. 分离设备的选择：分离设备是畜禽粪便处理系统中的核心设备，可以将固态和液态部分有效地分离开来。
常用的分离设备有压滤机、离心机和螺旋挤压机等。
根据畜禽养殖厂的规模和需求，选择适合的分离设备进行处理。
3. 清洗和消毒设备：在将固液分离后，固态部分需要经过清洗和消毒处理，以减少臭味和有害菌的存在。
可以使用喷淋装置或高温消毒设备对固态部分进行处理。
4. 液态部分的处理：液态部分可以进一步进行处理，如生物反应器处理、沼气发酵等。
生物反应器可以通过微生物降解去除有害物质，沼气发酵可以将液态部分转化为可再利用的能源。
5. 产物利用：处理后的固态部分可以作为有机肥料用于农作物的生长，液态部分可以作为灌溉水源或发酵生物质发电的原料。
二、管理畜禽粪便处理系统1. 定期维护与保养：畜禽粪便处理系统需要定期进行维护和保养，及时更换设备损坏的零部件，清洗设备，确保系统的正常运行。
同时，要进行规范的操作培训，以确保操作人员的安全和设备的正常运行。
2. 监测与检测：对畜禽粪便处理系统进行监测和检测，随时掌握系统的运行情况和效果。
监测可以包括温度、PH值、气体产量和有害成分浓度等。
根据监测数据，及时调整处理参数，提高系统的处理效率和生产能力。
3. 废弃物处理与排放控制：处理完的畜禽粪便会产生废弃物，需要进行合理的处理和处置。
废弃物可以通过焚烧、氧化或填埋等方式进行处理，确保不对环境造成污染。
同时，要控制系统的排放，确保排放水质和气体符合环保标准。
粪便处理方案
3.预处理设备：包括筛分机、破碎机、混合搅拌机等，确保预处理效果。
4.厌氧消化设备：采用先进的厌氧消化装置，提高有机物分解效率。
5.固液分离设备：选用高效的固液分离设备，提高有机肥的品质。
6.气体处理设备：配置气体净化、提纯设备，实现甲烷气体的资源化利用。
7.污水处理设备：采用生物处理技术，确保污水处理效果。
五、环境与职业健康安全管理
1.环境保护：严格按照相关法律法规，确保处理过程中废气、废水、噪声等污染物排放达到标准。
2.职业健康安全：为工作人员提供必要的劳动保护措施，降低职业病风险。
3.防止交叉污染：设置合理的生产流程和设备布局，避免不同处理环节之间的交叉污染。
-破碎设备：将粪便破碎至适合后续处理的粒度。
-混合设备：确保粪便的均匀性，提高处理效率。
3.生物处理
-厌氧消化池：设计合理的消化池结构，提高有机物的分解效率。
-消化设备：配置先进的厌氧消化装置，确保处理效果。
4.后处理
-固液分离设备：用于分离消化后的固液混合物。
-气体净化设备：对产生的气体进行净化和利用。
八、结论
本粪便处理方案结合了先进的处理技术和严格的环保标准，旨在为XX市XX区提供一套科学、高效、环保的粪便处理解决方案。通过本方案的实施，将有效提升粪便处理效率，减少环境污染，促进资源的循环利用，为建设和谐宜居的生态环境做出贡献。
2.项目地点：XX市XX区
3.项目规模：日处理粪便量XX吨
三、处理技术及工艺
1.收集与运输：采用密封式粪便收集容器，通过专用运输车辆将粪便从源头运输至处理厂。
2.预处理：对粪便进行筛分、破碎、混合等预处理，去除大块杂质，提高粪便的均质性和后续处理效果。
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粪便固液分离机
简介：
现代化畜禽养殖业的发展，工厂化集约化养殖的兴起，丰富了人们的物质需求，
但也带来了畜禽污水的泛滥，造成了对水源、空气、环境的污染。养殖粪便处理
机是畜牧养殖场畜禽粪便粪污脱水的一种环保设备，它能将禽畜粪便原粪污水分
离为液态有机肥和固态有机肥。液态有机肥可用于农作物利用吸收，固态有机肥
可运到缺肥地区使用，也可起到改善土壤结构的作用，同时经过发酵可制成有机
复合肥。用配套的液下泵将原粪水送至养殖粪便处理机内，通过安置在筛网中的
螺旋轴，挤压分离出固态物质（干粪），液体则通过筛网从出液口流出。
斜筛式固液分离机工作原理：
用专用的切割式潜污泵将原渣液提升送至固液分离机内，待处理的渣液通过溢流
均匀分布到不锈钢斜筛网面上，由于筛网表面间隙小，平滑，背面间隙大，排水
顺畅 ，不易堵塞；固态物质被截留，过滤后的液体从筛板缝隙中流出，从排水
管排出；同时在斜作用下，固态物质被推到筛网中的螺旋轴，压榨分离出固态物
质，从而达到固液分离的效果。
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斜筛式固液分离机主要特点：
利用水流本身的重力工作，无能耗；压榨部分功率低，能耗小。
单机处理水量大。
整机材质采用304不锈钢，强度高，不变形，寿命长。
斜筛式固液分离机的主要用途：
该系列固液分离机可广泛用作为猪、牛、鸡及各类大中型畜牧养殖场对动物粪便、
酒渣、药渣、屠宰污水、沼气渣液、视频过滤的最佳的设备。
振动式固液分离机设置功能齐全、针对性强，整机设计将粪污泵送系统、振动系
统、送渣挤压系统和自动冲洗系统有机结合起来，提高了污水处理能力和处理效
果并能将粪渣挤干便于利用，具有创造性。其创造性和先进性表现为：
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1、设计为振动分离方式，固液分离速度快，处理能力大，可以根据各养猪场的
污液含渣量条件、用水条件等不同，根据使用环境及用户上网不同需求选择筛网
的孔径。
2、在振动筛网及其支撑柱的设计与选材方面具有独到之处，适应了腐蚀性强、
湿度大的恶劣环境使用，而且使用噪音小。
3、采用螺旋送渣挤压系统，对分离出的粪渣进行二次挤压作用，减少粪渣含水
量，并且在出渣前设有挤压污水排放口，可以保证分离出的粪渣含水率低于60%，
同时根据用户养殖清污模式，干湿可调。使粪渣的包装、运输、使用过程中不产
生渗漏污水，无二次环境污染，性能优于国内外其他同类产品；粪渣出口处的粪
渣含水率调节架，可以调节粪渣的含水率，使粪渣达到 佳的发酵湿度。
4、设计自动清理系统，解决了停机后粪渣堵塞筛网及设备内部污渣冲洗的问题，
确保机器正常连续运行。
5、整体外壳使用不锈钢板，造型简洁、美观，设备占地少，工作环境整洁。
综合分析科技查新报告、产品检验报告、用户使用质量情况报告及国内外同类产
品相比，该产品采用振动分离、螺旋送渣挤压脱水工艺技术，将振动、送渣、脱
水和自动冲洗系统有机结合起来，结构新颖；具有分离效果好、生产效率高、运
行稳定、操作简便等特点。高产品具有较高的性价比，经分离的固体粪渣含水量
小于60%，对污水悬浮物、有机物的去除率大于90%，其综合技术性能达到畜禽
粪便固液分离国内同类产品的领先水平。
1 整机污液流经的各部位密封良好，无滴、参漏现象。
2 顶部储液框的连接有可靠的装置、与振动筛直接对接。
3 振动机与筛框的连接有可靠的防松装置。
4 筛框与分离机体有隔振装置。
5 排渣螺旋推进器的螺旋叶片是304#不锈钢一次冷轧成型的，比同行业切开拉
伸性能稳定耐用、与机壳的间隙不大于2mm,且不发生摩擦现象。螺旋推进器两
支承轴（为自动调心）承靠内侧部位设置密封装置。
6 螺旋推进器的传动链上部为紧边，其下部设有紧轮。
7 整机外部传动机构设置防护罩。
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8 滚动轴承的工作温度不高于70℃，温升不大于30℃.
运行要求
1 整机空载运行无异响，各部件动作协调，紧固件不松动。
2 负荷运行中无异响，负荷运行时的噪声声差压级不大于85Db(A)。
电气
1 电气控制中应设置过电流保护，电动机过载保护，接地故障保护和保护接地电
路，符合GB5226.1第7.2、7.7和8.2的规定。
2 控制设备的指示或者显示器在其附近设置耐久清晰的标记。
3 使用导线的导体截面和绝缘层的颜色符合GB5226.1的规定。
4 绝缘电阻符合中GB5226.1第19.3的规定。
1、 外观要求
1整体机壳装配应工整、方正、外露结合面边缘整齐。
2合件后的缝隙应均匀，其 大缝隙不大于3mm,不均匀度不大于2mm。
3外壳人体可触及的部位无棱角、毛刺、锐边等缺陷。