粪便固液分离机的设计与试验研究

价值工程0引言变导程螺杆挤压脱水机的功能是要完成对牛粪的固液分离,因为牛粪含水率大,粗纤维多,又很粘稠,所以很难进行分离。

采用平板挤压、离心脱水和一般的螺旋脱水均不能达到理想效果。

德国产的牛粪脱水机我国采购后,试用效果也不行。

因为两国的牛饲料不同,饲养条件不同,管理不同,所以牛的粪便成分也不同。

在这里,我们的分离技术是,按照我国北方牛粪成分的特点设计的,我们设计采用多级变导程锥段螺旋挤压脱水机机构。

整个变导程锥段螺旋挤压脱水机由变导程螺杆、外壳、进出料口、滤网和底座支撑架组成。

经过样机多次试验,可达到所需固液分离要求。

1变导程螺杆挤压脱水机的功能要求牛粪难处理的主要原因是,含水率大(可达70%-80%,粗纤维多,而且非常粘稠,堆积占地面积大,粪中有草易通气又不宜发酵,肥效低,尤其是冬天,只能是堆积,农民对用牛粪上地是不感兴趣的。

每头奶牛日产粪尿50kg左右,数量很大。

一个专业化养牛村屯都有千头以上牛,日产牛粪尿就是50t。

要想能达到日处理50t的能力,我们认为,一定要对湿牛粪进行固液分离,分而治之,才能有效的处理和利用好牛粪这一养殖业的废弃物。

而我们设计的变导程螺杆挤压脱水机的主要功能就是在不同的条件下对牛粪进行固液分离。

分离后的牛粪做食用菌的培养基,养殖蘑菇,或者将牛粪转化成有机肥和燃烧块等;分离出的液体被发酵后生产成有机肥料,再用于农业生产之中。

因此,牛粪固液分离后,既减少了土地占有量和污染,根治了水源污染;又使得养殖业废弃物得到了综合治理和利用,形成了低碳环保的效用。

2变导程螺杆挤压脱水机的总体设计变导程螺杆挤压脱水机主要由变导程螺杆、外壳、进出料口、滤网和底座支架组成。

变导程螺杆是主要的传动机构,牛粪进入到变导程螺杆挤压脱水机以后随着螺杆的转动逐渐的向前运动,由于导程的不断变化,牛粪不断的被挤压,从而将其中的液体挤压出来,达到固液分离的作用。

外壳主要起到的是隔离作用,使得牛粪固液分离成为一个封闭的空间,保证在牛粪固液分离的过程中不至于溢出。

第1篇一、概述粪便固液分离机是一种用于粪便处理的高效设备，能够将粪便中的固体和液体部分进行分离，实现粪便的无害化处理和资源化利用。

该设备广泛应用于养殖场、污水处理厂、粪便处理站等场所。

本文将详细介绍粪便固液分离机的各项参数。

二、主要参数1. 处理能力处理能力是指粪便固液分离机每小时可以处理的粪便量，单位为m³/h。

根据不同型号和用途，处理能力有所差异。

一般而言，处理能力分为以下几档：（1）小型：0.5-2m³/h（2）中型：2-10m³/h（3）大型：10-50m³/h（4）特大型：50m³/h以上2. 分离效果分离效果是指粪便固液分离机将固体和液体部分分离的纯度。

一般而言，分离效果可以通过以下指标来衡量：（1）固体回收率：指回收的固体部分占原始粪便中固体部分的百分比。

（2）液体净化率：指净化后的液体中固体颗粒的含量占原始液体中固体颗粒含量的百分比。

3. 处理量与分离效果的关系处理量与分离效果存在一定的关系。

在一定的处理量范围内，随着处理量的增加，分离效果会逐渐降低。

因此，在实际应用中，应根据具体需求选择合适的处理量和分离效果。

4. 尺寸参数（1）长度：根据处理能力和设备结构，长度一般在1-10米之间。

（2）宽度：根据处理能力和设备结构，宽度一般在1-2米之间。

（3）高度：根据处理能力和设备结构，高度一般在1-2米之间。

5. 电机参数（1）功率：根据处理能力和设备结构，电机功率一般在0.75-30kW之间。

（2）转速：根据处理能力和设备结构，转速一般在300-1500r/min之间。

6. 电气参数（1）电压：根据设备所在地的电压要求，一般为380V、220V或660V。

（2）频率：一般为50Hz。

7. 介质温度介质温度是指粪便固液分离机处理过程中介质的温度，一般应控制在10-60℃之间。

8. 介质浓度介质浓度是指粪便固液分离机处理过程中介质的浓度，一般应控制在5-30%之间。

甘肃省农业机械化技术推广总站畜禽粪便固液分离机是机械化分离牛、羊、猪、鸡等动物粪便的机具，用于规模化畜禽养殖，减轻劳动强度，提高生产率，降低作业成本，增加养殖户收入。

为了规范评价畜禽粪便固液分离机的作业质量，近年来，在实施机械化畜禽粪污处理技术试验示范项目过程中，甘肃省农业机械化技术推广总站研究探索出了一套检测方法和判定规则。

一、作业质量指标查阅国内畜禽粪便固液分离机产品技术参数，参照国内现有标准，结合甘肃省畜禽粪便综合利用实际情况，广泛征求有关专家意见，参考试验示范研究过程中所得试验数据，建立了畜禽粪便固液分离机作业质量性能指标体系，性能指标体系中各项指标通过了项目实施过程验证，对畜禽粪便固液分离机的作业条件和检测方法提出了具体要求，使其具有较强的适用性、科学性和可操作性。

1.作业条件检测时机选择，应在畜禽粪便固液分离机现场正常作业或作业完成后立即进行；作业工况选择，应符合畜禽粪便固液分离机使用说明书规定的作业条件。

2.性能要求在满足上述作业条件下，畜禽粪便固液分离机作业质量V2—作业结束后粪污水池中粪污水的体积，单位为（m3）。

E Z=ZTVV21− (2)EZ—分离机处理能力，单位为立方米每小时（m3/h）；TZ——分离机的作业时间，单位为小时（h）。

3.分离后粪污水含固率的测定在固液分离机正常作业的前期、中期、后期，分别从分离后排出的粪污水中取3份样品，每份不少于50g。

称取质量后，将样品置于（105±2）℃恒温下干燥6h。

称取固体质量，计算含固率，取平均值作为分离后粪污水含固率a2。

4.分离后固形物含水率的测定在固液分离机正常作业的前期、中期、后期，分别从分离后排出的固形物中取3份样品，每份不少于50g。

称取质量后，将样品置于（105±2）℃恒温下干燥6h。

称取固体质量，计算含水率，取平均值作为分离后固形物含水率a3。

5.固形物去除率的测定按式（3）计算固形物去除率。

畜禽粪便固液分离研究杨柏松;关正军【摘要】畜禽粪便的固液分离是处理和利用畜禽粪便的重要环节之一.为此,论述了固液分离在畜禽粪便处理中的作用,介绍了几种主要的分离方法及其基本原理;综合分析了国内外各种分离设备的特点、结构形式、适用范围及不足之处;并就开发新的分离设备提出建议.此研究有助于在畜禽粪便的处理中合理选择固液分离设备,对提高固液分离的技术水平提供参考.【期刊名称】《农机化研究》【年(卷),期】2010(032)002【总页数】4页(P223-225,229)【关键词】畜禽粪便;固液分离;分离效率【作者】杨柏松;关正军【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【正文语种】中文【中图分类】S216.10 引言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，每年由畜禽养殖场排放的污水化学耗氧量COD(Chemical Oxygen Demand)总量已接近工业废水的COD的排放总量；排放的总固体含量TS(Total solids content in solid material)是工业固体废弃物的4倍，达19亿t。

畜禽粪便产生的污染已成为中国农村地区的主要污染源。

采用传统方式直接还田往往难以消化，必须借助于现代高新技术及装备，高效率地把畜禽粪便转化成有用的资源。

用固液分离技术处理畜禽粪便，是目前利用畜禽粪便中的有机成分，变废为宝，消除环境污染，改善农村生态环境,实现农业可持续发展的重要途径。

1 固液分离在畜禽粪便处理过程中的作用好氧堆肥和厌氧发酵的方法是当今世界畜禽粪便处理比较普遍和行之有效的方法。

从规模化养殖场排出的粪便量较大，TS浓度较低，一般在3%左右，无论是好氧堆肥还是厌氧发酵，都会影响生产效率。

因此，在粪便处理过程中应用先进的发酵工艺以开展畜禽粪便的综合利用。

其重要的前提条件是必须对粪便污水进行前处理─固液分离，主要是为了降低污水中TS浓度，工艺流程如图1所示。

畜禽粪便和沼液沼渣的固液分离机制作0、引言畜禽养殖业发展迅速，伴随而来的是大量的动物粪便和相关废弃物，沼气工程作为一项实用工程系统，是目前处理畜禽粪便、改善环境和利用生物质能源的一种重要途径。

但目前在以畜禽粪便为主要原料的沼气工程中，仍然存在着一些问题，特别是对畜禽粪便进行发酵前的预处理和发酵后的沼液沼渣分离成为一个瓶颈问题。

沼气工程中物料的传送主要是依靠输送泵来实现的，但是在传送过程中原料结块以及纤维状物体经常给泵、阀、外部和中心控制设备带来堵塞难题。

现有的固液分离机在分离效率、连续运行及分离质量等方面仍不能很好地满足畜禽粪便及沼液沼渣固液分离的需要，多数设备主要针对发酵后料液进行处理，分离出的固体含有结块原料及纤维状物，液体中有机成分偏少，不适合发酵原料的前期处理。

本研究旨在研制一种能够很好地适应发酵前畜禽粪便的固液分离及发酵后沼液沼渣的固液分离机，从而实现沼气系统不堵塞并高效连续运行。

1、整机结构及工作原理1.1设计目标1）结合畜禽粪便及沼液沼渣成分复杂、酸碱度高的特点，设计出一种满足畜禽粪便及沼液沼渣分离的机器设备。

2）固液分离机满足联合作业的要求，一次性完成进料、传送、固液分离和出料等作业。

3）固液分离机的筛网能够与搅龙紧密贴合，搅龙叶片能将堵塞筛网的杂物清走;能在内腔压力过大时自动向外移动，保护设备。

4）固液分离机固料出料端的拨料盘能够进行自动转动，转动速度满足作业要求，能按照作业需要与分离机出料端端面自动接触或分离。

5）在满足功能要求的基础上，整机结构设计紧凑，减小整机的体积;在满足强度要求的前提下，减轻整机的质量，节约使用材料。

6）畜禽粪便及沼液沼渣固液分离机的零件要满足互换性和可装配性的要求。

1.2整机结构禽粪便及沼液沼渣固液分离机主要由机架、动力输入装置、进料机构、搅龙、浮动筛网系统及出料分离二级减速系统等组成，整机结构如图1所示。

1.3工作原理禽粪便及沼液沼渣固液分离机作业时，电动机通过带轮带动搅龙轴旋转;需要分离的物料由进料口处进料•，搅龙轴上叶片在旋转运动的过程中将物料不断向右推进，推动至筛网处，液相物料在挤压和离心力的作用下，通过筛孔分离出来:在向右运动的过程中，不断挤压分离，行至筛网末端，完成固液分离。

牛粪污螺旋挤压式固液分离机优化设计与试验关正军;王新志;张旭;王伟东【摘要】为优化螺旋挤压式固液分离机工作参数,研究了牛粪尿TS质量分数为10％时,变径螺旋轴分离段锥度、分离筛笼栅条间隙、螺旋轴转速、出料端部压力对机器分离效率、原料的固体去除率和机器能耗的影响.经参数优化和试验验证,在螺旋轴分离段锥度2.68°、分离筛笼栅条间隙1 mm、螺旋轴转速60 r/min、出料端部初始压力3 250 N时,分离效率可达746.18 kg/h,固体去除率可达49.84％,分离后固体的含水率为61％,分离效果较好.【期刊名称】《农业机械学报》【年(卷),期】2016(047)011【总页数】7页(P192-197,149)【关键词】牛粪;固液分离;螺旋挤压;参数优化【作者】关正军;王新志;张旭;王伟东【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;黑龙江八一农垦大学生命科学技术学院,大庆163319【正文语种】中文【中图分类】S216.4第一次全国污染源普查公报[1]数据显示，畜禽养殖业粪便年产生量2.43亿t，尿液年产生量1.63亿t。

利用固液分离技术对畜禽粪便进行处理，能够有效提高有机成分的利用率，是实现畜禽养殖粪污资源化利用和无害化处理的重要环节。

KAPARAJU等[2]通过研究牛粪固液分离后的产气效果，发现固液分离后的牛粪颗粒明显细化，对厌氧发酵产气率有明显的正向促进作用；关正军等[3]对牛粪固液分离后进行了分离液厌氧发酵技术研究，结果表明与原牛粪相比，用牛粪分离液发酵甲烷产率有明显提高，水力停留时间明显缩短。

畜禽养殖粪便的固液分离方法主要有：筛分分离、带式压滤分离、高速离心分离、螺旋挤压分离等[4]，其中螺旋挤压式分离的分离效果最好、效率最高，适合规模化养殖场使用[5]。

由于缺少统一的标准和理论依据，当前市场上的螺旋挤压式固液分离机结构多采用等轴径等螺距设计，少数变轴径变螺距结构也是凭经验加工，没有具体设计依据。

探究猪场粪便污水固液分离预处理工艺摘要：根据规模化养猪场猪粪污水量大、达标难、未综合利用的问题，对猪场污水分离处理系统、工艺进行总结，分析国内外分离技术与设备现状，分析了常用固液分离机械的处理效果。

对猪场污水进行分离处理可降低污水排放浓度、后续处理压力，又可收集猪粪有机资源，生产有机肥，增加养猪专业户的经济收入。

提出了猪场污水处理的研究方向。

关键词：猪场粪便污水；固液分离；综合利用引言目前全国范围内存在大量规模化养猪场，但仅有部分养猪场建设了污水处理系统。

由于养猪场污水的水质的特殊性，猪场废水处理排放出水大部分没有达到相应的排放标准。

据统计，目前全国鲜猪粪量约为9.22亿吨／年，粪便污水年排放量60多亿吨。

环保部门对北京市大型养猪场排放的污水进行检测，结果表明北京市养猪场排放废水CODCr、BOD5、SS平均超标倍数分别达到53倍、76倍、14倍。

养猪场一般建设在城市周边，如此大量超标的养猪场粪便污水，对城市产生了极大的环境压力，制约了城市环境的可持续发展。

虽然猪粪污水会产生极大的环境问题，同时其又是一种有较高利用价值的生态资源。

科学的处理、利用猪场粪便污水是一个急需解决的问题。

一、猪场污水分离处理的必要性目前国内外规模化养猪场使用的主要清粪工艺有3种：水冲式、水泡粪和干清粪工艺。

我国大部分养猪场都采用水冲式工艺。

水冲式工艺方便快捷，但会把猪粪、散落的饲料末连同猪尿一起全部冲洗到废水中，使废水中含有大量的固体悬浮物。

可以看出，养猪场产生的废水一般包括猪尿、猪粪、饲料末和猪舍冲洗水，其中的饲料末和猪粪等固体污染物使得养猪场废水的TS(总固体物质)含量高达20000mg／L以上，SS(悬浮固体物)含量高达10000mg／L以上。

而这类固体物质很难被生化处理系统中的微生物利用降解，含量过高会导致生化系统中活性成分降低或中毒，甚至导致系统崩溃。

因此要在提高猪场粪便污水处理效率，或者对其进行发酵、综合利用，必须在猪场粪便污水进入生化处理系统前进行固液分离的预处理，降低污水中固体物质的浓度。