牛床垫料的生产装置的制作方法

本实用新型属于牛粪处理和牛床垫料技术领域，具体涉及一种牛床垫料的生产装置。

背景技术：

据《全国畜禽养殖污染防治“十二五”规划》显示，2010年年末，我国牛存栏量约1.1亿头，仅次于印度和巴西，居世界第三位。随着我国奶牛数量的急剧增长，规模化、集约化的奶牛牧场和奶牛小区逐渐增多，奶牛数量急剧增长，随之而来的问题是牧场产生的粪污难以有效处理利用，粪污正成为影响牧区环境、制约牧场生产的主要问题。

同时，对于牧场来说，现有牛床垫料来源的价格不断上涨，找到优质的垫料来源已经迫在眉睫。基于牛床垫料缺乏的现状，将难以有效处理利用的粪污经过适当处理后用作牛床垫料成了可以考虑的选择。

中国专利文献公开了一种利用奶牛场粪污生产环保型垫料的方法(CN104557168A)，该方法包括以下步骤：

1)固液分离：将牛粪固液分离，使脱水后的粪渣水分含量在70％以下；

2)堆垛：将步骤1)中所得粪渣进行堆垛；其中，堆垛过程中保持粪渣水分含量在55％～70％；

3)发酵：步骤2)堆垛后的粪渣进入发酵阶段，当堆内温度达到55℃时，进行翻堆；当堆内温度达到70℃以上时，保持温度7天以上；当堆内温度降至50℃以下时，调节粪渣水分至20％～35％，获得垫料。

上述方法中，采用了发酵的方法对牛粪进行处理以获得垫料，但其采用堆垛和翻堆的形式，工作量大，堆垛量大，不易精准控制和监测温度，也不能实现连续的好氧发酵，影响发酵和形成垫料的效果；非自动化处理，工作效率低，难以达到养牛场对牛床垫料的使用需求。

技术实现要素：

为了克服现有技术的缺陷，本实用新型的目的在于提供一种牛床垫料的生产装置及生产方法，发酵过程通过精确控制，能够连续将奶牛养殖场的牛粪进行无害化处理，工作效率高，无菌牛床垫料生产和使用，既解决了粪污的污染问题，又解决了牛床垫料的来源，既开拓了牛粪的利用渠道，同时又降低了牛床垫料的成本。

本实用新型是这样实现的：

一种牛床垫料的生产装置，包括中央控制系统、装置主体单元、控制单元和附属设施单元，

所述装置主体单元包括底座、筒体、进料口、出料螺旋输送机，所述底座安装于地面上，所述筒体安于底座上，所述进料口位于所述筒体上部，所述出料螺旋输送机位于所述筒体下部；

所述控制单元包括温度监测装置，所述温度监测装置位于所述筒体上；

所述附属设施单元包括蒸汽排出装置和供氧装置，所述蒸汽排出装置位于所述筒体的上部，所述供氧装置位于所述筒体的一侧。

优选地，所述装置主体单元还包括搅拌装置，所述搅拌装置位于所述筒体内部，所述搅拌装置用于搅拌所述筒体内的牛粪。

优选地，所述装置主体单元还包括保温装置，所述保温装置包裹所述筒体，用于所述筒体的保温。

优选地，所述底座通过膨胀螺栓或预埋件安装于地面上。

优选地，所述控制单元还包括称重系统和/或料位高度监测装置，

所述称重系统位于所述底座与筒体之间，所述称重系统用于对进料量、所述筒体内牛粪量和出料量的精确控制，

所述料位高度监测装置位于所述筒体上部，用于对所述筒体内牛粪高度进行监测控制。

优选地，所述料位高度监测装置为料位计。

优选地，所述温度监测装置为温度传感器，所述温度传感器至少为1个，用于对所述筒体内的牛粪形成牛床垫料的温度进行监测。

优选地，所述蒸汽排出装置为蒸汽抽提机，用于对所述筒体内牛粪制作牛床垫料过程中产生的水汽进行抽出。

优选地，所述供氧装置为鼓风机，用于对所述筒体内牛粪制作牛床垫料的氧气供应。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

(1)牛床垫料的生产装置及生产方法，主要利用固液分离后的牛粪制作成干燥无菌的牛床垫料，全程依靠牛粪产生热量来实现干燥灭菌的功能，无外加热源；

(2)通过设置温度监测装置、称重系统和料位高度监测装置，能够精准控制发酵温度并进行及时处理，称重系统和料位高度监测装置能够联动控制筒体内的牛粪量；

(3)整个设备可全部实现自动控制，无需人工手动操作进行堆垛和翻堆，工作量小，工作效率高；

(4)本实用新型充分利用牛场产生的牛粪作为牛床垫料来源，变废为宝，具有高效、低耗、操作简单的特点，即解决了牛场粪污的处理问题，又减少了牛场采购牛床垫料的成本支出。

附图说明

图1是牛床垫料的生产装置侧视图。

图2是牛床垫料的生产装置剖视图。

所有附图中的标记如下：

1-底座，2-称重系统，3-出料旋转输送机，4-保温板，5-进料口，6-蒸汽抽提机，7-料位计，8-搅拌桨，9-温度传感器，10-不锈钢筒体，11-搅拌装置，12-鼓风机。

具体实施方式

以下将参考附图详细说明本实用新型的示例性实施例、特征和方面。附图中相同的附图标记表示功能相同或相似的部件。尽管在附图中示出了实施例的各种方面，但是除非特别指出，不必按比例绘制附图。

对于本领域的技术人员而言，应当清楚本申请中提及的“前、后、上、下、左、右”等方向用词仅是为了能够更直观地解释本实用新型，因此在文中的上述的方向用词并不构成对本实用新型的保护范围的限制。

如图1和图2所示，一种牛床垫料的生产装置，包括中央控制系统、装置主体单元、控制单元和附属设施单元。中央控制系统主要是设置在生产装置上或远程控制的计算机等，通过预先设定的程序控制生产装置的运行，包括发送信息和接收信息并进行处理。装置主体单元为无菌牛床垫料的主体生产设备，通过接收中央控制系统发送的信号，来实施包括牛粪的进料、发酵和出料等工序。控制单元通过接收中央控制系统发送的信号，来控制牛粪的进料重量和高度，并将发酵过程中的温度信号反馈给中央控制系统，由中央控制系统根据反馈信息，发出信号以进行发酵过程中的水蒸汽抽提或供氧或出料等。附属设施单元主要通过接收中央控制系统发出的信号，进行或停止进行水蒸汽抽提或供氧等。

如图1和图2所示，装置主体单元包括底座1、筒体、进料口5、出料螺旋输送机3、保温装置和搅拌装置11。底座1安装于地面上，筒体安装于底座1上，进料口5位于筒体的上部，出料螺旋输送机3位于筒体的下部，保温装置包裹在筒体的四周，搅拌装置11位于筒体的内部。

如图1和图2所示，底座1用于对整体设备的支撑。优选底座1通过膨胀螺栓或预埋件安装于地面上，固定效果好。底座1也可以通过其他安装方式安装于地面上，能实现对底座1的固定即可。优选筒体为不锈钢筒体10，能够避免湿牛粪对筒体的腐蚀，使用寿命也较长。也可选择其他材质的筒体，如玻璃钢、塑料、铝质等，具有较好的耐腐蚀能力和能达到较长的使用寿命即可。优选进料口5喇叭口型结构，上大下小的开口，便于将固液分离后的牛粪输入进行筒体中，避免开口过小时导致的泄露。出料螺旋输送机3贯穿位于筒体的下部，在牛粪发酵完成并制成牛床垫料后，启动出料螺旋输送机3将牛床垫料螺旋循环输送出筒体外进行收集和使用。出料也可使用其他方式，比如在筒体下部或侧部设置出料口，通过输送带或其他具有运载功能的装置将牛床垫料从筒体内送出，或者人工直接通过出料口取出均可。优选保温装置为保温板4，附在筒体四周对筒体进行保温，避免或减少筒体内热量的散失。保温装置也可以为其他能避免或减少热量散失的保温结构。搅拌装置11包括搅拌桨8，多个搅拌桨8的设置，更便于搅拌筒体内的牛粪。

由于发酵粪渣在整个发酵过程中要经过低温-中温-高温-降温的无害化处理，将粪渣中的有机物大量分解，病菌、虫卵及易引起奶牛乳房炎的微生物被杀灭。

如图1和图2所示，控制单元包括温度监测装置、称重系统2和料位高度监测装置。温度监测装置位于筒体上，用于对筒体内的牛粪形成牛床垫料的温度进行监测；称重系统2位于底座1与筒体之间，称重系统2用于对进料量、筒体内牛粪量和出料量的精确控制；料位高度监测装置位于筒体上部，用于对筒体内牛粪高度进行监测控制。

如图1和图2所示，优选温度监测装置为温度传感器9。温度传感器至少为1个，从上至下均布在筒体的外侧，优选为4个。也可根据实际筒体的大小以及其他实际情况，设置所需的温度传感器数量。称重系统2包括重量支撑装置(未示图)和重量传感器(未示图)，牛粪重量通过重量支撑装置传递给重量传感器，重量传感器将重量信息反馈给中央控制系统。如当筒体内的牛粪量为0时，接收到重量信号的中央控制系统会发出进料的信号等。优选料位高度监测装置为料位计7，监测控制进入筒体内牛粪的高度。料位高度监测装置也可以为高度传感器，比如从筒体上部至下部，设置多个传感器，当牛粪高度到达最高传感器设置的高度时，则传感器会将牛粪高度信息反馈至中央控制系统停止进料，当牛粪高度低于最低传感器设置的高度时，则传感器会将牛粪高度信息反馈至中央控制系统以启动进料等。通常，称重系统需要与料位高度监测装置联动控制筒体内的牛粪量，以避免或降低不合理的进出料。

如图1和图2所示，附属设施单元包括蒸汽排出装置和供氧装置。蒸汽排出装置位于筒体的上部，供氧装置位于筒体的一侧。优选蒸汽排出装置为蒸汽抽提机6，用于对筒体内牛粪制作牛床垫料过程中产生的水蒸汽进行抽出。因为发酵的时候，随着温度的升高，会产生水蒸汽，如不将水蒸汽排出，则会影响发酵以及牛床垫料的含水量。优选供氧装置为鼓风机12，可以在筒体的四周设置多个鼓风机，用于对筒体内牛粪制作牛床垫料的氧气供应。因为氧气供应不足时，会导致厌氧微生物大量繁殖，产生有毒和有臭味的物质，使垫料臭味大，更有可能出现大量放线菌白色菌丝，对牛只健康造成影响。

根据本实用新型的另一方面，一种采用上述牛床垫料的生产装置的生产方法，包括如下步骤：

S1：进料：固液分离后的牛粪通过进料口进入筒体内，称重系统和料位计通过控制系统联动控制不锈钢筒体内的牛粪量；进入不锈钢筒体内的牛粪在搅拌装置的作用下搅拌混合；

S2：发酵：牛粪在筒体内发酵产生热量，筒体内温度经温度监测装置检测并达到设定温度时，开启蒸汽排出装置排出水汽，开启供氧装置进行供氧；

S3：出料：完成发酵灭菌后，由出料螺旋输送机输出牛床垫料，然后再由进料口输入固液分离后的牛粪进行下一批牛床垫料的生产。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

(1)牛床垫料的生产装置及生产方法，主要利用固液分离后的牛粪制作成干燥无菌的牛床垫料，全程依靠牛粪产生热量来实现干燥灭菌的功能，无外加热源；

(2)通过设置温度监测装置、称重系统和料位高度监测装置，能够精准控制发酵温度并进行及时处理，称重系统和料位高度监测装置能够联动控制筒体内的牛粪量；

(3)整个设备可全部实现自动控制，无需人工手动操作进行堆垛和翻堆，工作量小，工作效率高；

(4)本实用新型充分利用牛场产生的牛粪作为牛床垫料来源，变废为宝，具有高效、低耗、操作简单的特点，即解决了牛场粪污的处理问题，又减少了牛场采购牛床垫料的成本支出。

最后应说明的是：以上所述的各实施例仅用于说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或全部技术特征进行等同替换；而这些修改或替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。