一种畜禽粪污厌氧发酵设备及其工作方法

摘要

本发明涉及农业技术领域，且公开了一种畜禽粪污厌氧发酵设备及其工作方法，包括发酵罐和沉淀罐，发酵罐和沉淀罐均为空心的球体，发酵罐固定安装在沉淀罐顶部，发酵罐顶部固定安装有伺服电机，伺服电机的输出端固定连接有搅拌柱，搅拌柱外壁固定安装有四个搅拌扇板，发酵罐腔内中部设置有翻滚搅拌装置。该畜禽粪污厌氧发酵设备及其工作方法，通过设置翻滚搅拌装置，搅拌柱的转动带动联动杆进行转动，联动杆带动翻滚罩对使得禽类粪便进行上下翻滚，使得发酵罐腔内底部的禽类粪便与发酵罐腔内上方的禽类粪便能够不停的进行混合，进一步提高对禽类粪便的搅拌效率，加速且提高了禽类粪便与厌氧菌的混合效率，则提高了禽类粪便的厌氧发酵的效率。

说明书

技术领域

本发明涉及农业技术领域，具体为一种畜禽粪污厌氧发酵设备及其工作方法。

背景技术

农业养殖禽类产生的粪便一般通过厌氧发酵处理，将其进行厌氧消化掉，对禽类粪便中的有机物进行生物降解，产生的沼气作为燃烧气体进行家用，并且最后发酵完成后的粪便作为天然的肥料，可以对农作物进行施肥和灌溉。现有技术的农业禽类粪便厌氧发酵设备对发酵后的粪便排出效率较差，现有技术的粪便排出一般分为人工手动打捞和罐底自动流下，罐体自动流下容易堵塞在罐体的排污管内，其次，发酵后的禽类粪便虽然有机物已被降解，但是仍需要将其搅拌成更为均匀和细小的状态，不仅方便其正常的流出，而且还能够提高对农作物的施肥效率。因此，针对以上的问题，亟需提出一种畜禽粪污厌氧发酵设备及其工作方法。

发明内容

（一）解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种畜禽粪污厌氧发酵设备及其工作方法。

（二）技术方案

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种畜禽粪污厌氧发酵设备，包括发酵罐和沉淀罐，发酵罐和沉淀罐均为空心的球体， 发酵罐固定安装在沉淀罐顶部，且发酵罐底部伸入在沉淀罐腔内上方，发酵罐底部开设有呈环状阵列分布的排泄孔，排泄孔内均固定安装有电磁阀，发酵罐的球形外壁固定安装有保温层，沉淀罐底部中心位置处固定安装有排污管，发酵罐顶部固定安装有伺服电机，伺服电机的输出端通过轴承依次贯穿保温层和发酵罐顶部壁面，且伺服电机的输出端伸入在发酵罐腔内，伺服电机的输出端固定连接有搅拌柱，搅拌柱底端通过轴承贯穿发酵罐和保温层的底部壁面，且搅拌柱的底端伸入在沉淀罐腔内，搅拌柱外壁固定安装有四个搅拌扇板，且四个搅拌柱均位于发酵罐腔内，四个搅拌扇板分为上下两组，且每组的两个搅拌扇板呈上下交错的状态设置在搅拌柱的两侧外壁上。

优选的，所述发酵罐腔内中部设置有翻滚搅拌装置，翻滚搅拌装置包括联动杆和联动球罩，联动球罩为空心球体，联动杆的数量为两个，两个联动杆的一端均通过轴承活动安装在发酵罐腔内中部的壁面内，两个联动杆的另一端均通过轴承伸入在联动球罩腔内，搅拌柱外壁上下两端均通过轴承活动贯穿联动球罩上下两端，两个联动杆位于联动球罩腔内的另一端均固定安装有斜齿轮A，搅拌柱外壁固定安装有斜齿轮B，斜齿轮B位于联动球罩腔内，且斜齿轮B分别与两个斜齿轮A相互啮合，两个联动杆位于发酵罐腔内的外壁上均固定安装有翻滚罩，翻滚罩为半球体，且两个翻滚罩的外壁均开设有呈环状阵列分布的斜槽，斜槽为内凹的弧形。

优选的，所述搅拌柱的底端设置有联动搅拌机构，且联动搅拌机构位于沉淀罐腔内，联动搅拌机构包括第一伸缩杆和搅拌板，搅拌板为圆盘形，第一伸缩杆的数量为两个，两个第一伸缩杆呈外八字状态设置在第一伸缩杆顶部与搅拌柱底端之间。

优选的，两个所述第一伸缩杆底端均固定安装有转动球A，搅拌板顶部开设有与两个转动球A相互卡合的球槽，且转动球A卡合而在球槽内，两个第一伸缩杆的顶端均固定连接在搅拌柱的底端，两个第一伸缩杆的外壁均套接有拉力弹簧。

优选的，所述搅拌板左右两侧外壁与沉淀罐内壁之间设置有摇摆装置，摇摆装置包括导向杆和卡合球，导向杆为圆柱体杆，导向杆和卡合球的数量均为两个，两个卡合球分别固定安装在两个导向杆的一端，两个导向杆的另一端均固定安装有滑块，第一伸缩杆左右两侧外壁均开设有与滑块相互卡合的滑槽，两个滑槽内壁与对应的滑块之间均固定安装有挤压弹簧，沉淀罐腔内底部内壁开设有环形的摇摆槽，两个卡合球均活动卡合在摇摆槽内。

优选的，所述摇摆槽为波浪形。

优选的，所述沉淀罐腔内底部设置有挤压装置，挤压装置包括底座、挤压杆和连接板，底座的底部和顶部均为向下内凹的弧形，底座的底部固定安装在沉淀罐腔内底部且底座的底部与沉淀罐腔内底部紧密贴合，底座顶部中心位置处开设有联动孔，且联动孔与排污管相互连通。

优选的，所述挤压杆和连接板的数量均为四个，每个挤压杆和连接板均为单独的一组，且四组呈环形阵列分布在底座的顶部，挤压杆竖直贯穿连接板，每组连接板的底部均固定安装有两个相互对称的第二伸缩杆，且两个第二伸缩杆的底部均固定安装在底座的顶部，两个第二伸缩杆的外壁均套接有限位弹簧， 底座顶部外壁开设有四组呈环形阵列分布的挤压孔，且四组挤压孔分别与对应的四组活塞处于上下对应的状态，挤压孔腔内上侧为圆柱形，且挤压孔的底部为弧形，四组挤压孔的弧形底部均与排污管相互连通。

优选的，四组所述挤压杆的底部均固定安装有活塞，活塞卡合在挤压孔的圆柱形内壁上。

一种畜禽粪污厌氧发酵设备的工作方法，包括以下步骤：

第一步：打开发酵罐顶部的进料管，将禽类粪便通过进料管注入到发酵罐腔内，开启伺服电机的工作开关。

第二步：搅拌柱通过斜齿轮B带动联动杆转动。

第三步：打开电磁阀的工作开关，将发酵罐腔内发酵后的禽类粪便流入到沉淀罐腔内。

第四步：搅拌板进行不断的规律性摇摆转动，搅拌板规律性的摇摆转动对沉淀罐腔内的禽类粪便再次进行二次的搅拌。

第五步：搅拌板每转动一圈则对四组成环形阵列分布的挤压杆均进行了一次往下的按压动作，挤压杆推动活塞对挤压孔内的禽类粪便进行挤压。

（三）有益效果

与现有技术相比，本发明提供了一种畜禽粪污厌氧发酵设备及其工作方法，具备以下有益效果：

1、该畜禽粪污厌氧发酵设备及其工作方法，通过设置四组搅拌扇板，四组搅拌扇板的转动对发酵罐腔内的禽类粪便进行混合搅拌，加速厌氧菌与禽类粪便的混合效率，提高对禽类粪便的发酵效率，并且每组的两个搅拌扇板呈上下交错的状态设置，始终四个联动杆可以对发酵罐腔内不同深度的禽类粪便进行搅拌，进一步提高禽类粪便的厌氧发酵效率。

2、该畜禽粪污厌氧发酵设备及其工作方法，通过设置翻滚搅拌装置，搅拌柱的转动通过斜齿轮B和斜齿轮A，使得联动杆进行转动，联动杆的转动带动翻滚罩对使得禽类粪便进行上下翻滚，使得发酵罐腔内底部的禽类粪便与发酵罐腔内上方的禽类粪便能够不停的进行混合，进一步提高对禽类粪便的搅拌效率，加速且提高了禽类粪便与厌氧菌的混合效率，则提高了禽类粪便的厌氧发酵的效率。

3、该畜禽粪污厌氧发酵设备及其工作方法，通过在翻滚罩外壁上开设环形的斜槽，当翻滚罩转动将发酵罐腔内底部的禽类粪便带动至发酵罐腔内上方上时，斜槽为内凹的弧形状态，斜槽起到了对禽类粪便短暂挖取和存放的作用，通过翻滚罩不断的带动斜槽进行旋转，进一步提高了发酵罐腔内禽类粪便的混合效率，则提高了禽类粪便的厌氧发酵的效率。

4、该畜禽粪污厌氧发酵设备及其工作方法，通过设置联动搅拌机构，搅拌柱的转动实现通过两组第一伸缩杆带动搅拌板进行转动，搅拌板的转动对沉淀罐腔内发酵后的禽类粪便进行二次搅拌，使得发酵后的禽类粪便变得更加的均匀和细小，不仅提高发酵后禽类粪便的排出效率，而且提高发酵后禽类粪便灌溉和施肥的效率。

5、该畜禽粪污厌氧发酵设备及其工作方法，通过设置摇摆装置，搅拌板的转动通过两组导向杆进行限位，两组导向杆的另一端通过卡合球卡合在波浪形的摇摆槽内，使得搅拌板在沉淀罐腔内进行规律性的摇摆动作，进一步提高对发酵后的禽类粪便的搅拌效率，从而进一步提高发酵后禽类粪便灌溉和施肥的效率。

6、该畜禽粪污厌氧发酵设备及其工作方法，通过设置挤压装置，当搅拌板进行摇摆转动时，搅拌板每转动一圈则对四组成环形阵列分布的挤压杆均进行了一次往下的按压动作，均匀和细小的禽类粪便自然流入在挤压孔内，搅拌板对挤压杆的下压动作使得活塞对挤压孔腔内的禽类粪便进行挤压，加速发酵后禽类粪便排出的效率，则进一步提高了提高发酵后禽类粪便灌溉和施肥的效率。

附图说明

图1为本发明立体图；

图2为本发明正面剖视图；

图3为本发明图2中A处放大图；

图4为本发明图3中C处放大图；

图5为本发明图2中B处放大图；

图6为本发明沉淀罐俯面部分剖视图。

图中： 1、发酵罐； 11、伺服电机； 12、搅拌扇板； 13、电磁阀； 14、保温层； 15、搅拌柱； 16、斜齿轮B； 2、沉淀罐； 21、排污管； 4、翻滚搅拌装置； 41、联动杆； 43、斜齿轮A；44、翻滚罩； 45、斜槽； 46、联动球罩； 5、联动搅拌机构； 51、第一伸缩杆； 52、拉力弹簧；53、转动球A； 54、搅拌板； 6、摇摆装置； 61、导向杆； 62、卡合球； 63、滑块； 64、滑槽；65、挤压弹簧； 66、摇摆槽； 7、挤压装置； 71、底座； 72、挤压杆； 73、连接板； 74、第二伸缩杆； 75、限位弹簧； 76、活塞； 8、挤压孔； 82、联动孔。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-6，本发明提供了一种技术方案：一种畜禽粪污厌氧发酵设备及其工作方法，包括发酵罐1和沉淀罐2，发酵罐1和沉淀罐2均为空心的球体，沉淀罐2底部固定安装有三个支撑腿， 发酵罐1固定安装在沉淀罐2顶部，且发酵罐1底部伸入在沉淀罐2腔内上方，发酵罐1底部开设有呈环状阵列分布的排泄孔，排泄孔内均固定安装有电磁阀13，发酵罐1的球形外壁固定安装有保温层14，保温层14为现有技术，在此不再赘述，发酵罐1顶部左右两侧依次固定安装有排气管和进料管，且右侧的进料管下方还设置有进水管，排气管、进料管和进水管上均设置有阀门，发酵罐1腔内上侧内壁固定安装有电磁加热器，沉淀罐2底部中心位置处固定安装有排污管21，且排污管21上设置有阀门，发酵罐1顶部固定安装有伺服电机11，伺服电机11的输出端通过轴承依次贯穿保温层14和发酵罐1顶部壁面，伺服电机11输出端轴承的外壁套接有密封圈，且伺服电机11的输出端伸入在发酵罐1腔内，伺服电机11的输出端固定连接有搅拌柱15，搅拌柱15底端通过轴承贯穿发酵罐1和保温层14的底部壁面，搅拌柱15底端的轴承外壁套接有密封圈，且搅拌柱15的底端伸入在沉淀罐2腔内，搅拌柱15外壁固定安装有四个搅拌扇板12，且四个搅拌柱15均位于发酵罐1腔内，四个搅拌扇板12分为上下两组，且每组的两个搅拌扇板12呈上下交错的状态设置在搅拌柱15的两侧外壁上，四个搅拌扇板12具体安装位置如图2所示，发酵罐1腔内中部设置有翻滚搅拌装置4，翻滚搅拌装置4包括联动杆41和联动球罩46，联动球罩46为空心球体，联动杆41的数量为两个，两个联动杆41的一端均通过轴承活动安装在发酵罐1腔内中部的壁面内，两个联动杆41的另一端均通过轴承伸入在联动球罩46腔内，搅拌柱15外壁上下两端均通过轴承活动贯穿联动球罩46上下两端，两个联动杆41位于联动球罩46腔内的另一端均固定安装有斜齿轮A43，搅拌柱15外壁固定安装有斜齿轮B16，斜齿轮B16位于联动球罩46腔内，且斜齿轮B16分别与两个斜齿轮A43相互啮合，两个联动杆41位于发酵罐1腔内的外壁上均固定安装有翻滚罩44，翻滚罩44为半球体，且两个翻滚罩44的外壁均开设有呈环状阵列分布的斜槽45，斜槽45为内凹的弧形，翻滚罩44和斜槽45的具体位置和形状如图3所示，搅拌柱15的底端设置有联动搅拌机构5，且联动搅拌机构5位于沉淀罐2腔内，联动搅拌机构5包括第一伸缩杆51和搅拌板54，搅拌板54为圆盘形，第一伸缩杆51的数量为两个，两个第一伸缩杆51底端均固定安装有转动球A53，搅拌板54顶部开设有与两个转动球A53相互卡合的球槽，且转动球A53卡合而在球槽内，两个第一伸缩杆51的顶端均固定连接在搅拌柱15的底端，且两个第一伸缩杆51呈外八字的状态设置在第一伸缩杆51顶部与搅拌柱15的底端之间，两个第一伸缩杆51的外壁均套接有拉力弹簧52，搅拌板54左右两侧外壁与沉淀罐2内壁之间设置有摇摆装置6，摇摆装置6包括导向杆61和卡合球62，导向杆61为圆柱体杆，导向杆61和卡合球62的数量均为两个，两个卡合球62分别固定安装在两个导向杆61的一端，两个导向杆61的另一端均固定安装有滑块63，第一伸缩杆51左右两侧外壁均开设有与滑块63相互卡合的滑槽64，两个滑槽64内壁与对应的滑块63之间均固定安装有挤压弹簧65，沉淀罐2腔内底部内壁开设有环形的摇摆槽66，两个卡合球62均活动卡合在摇摆槽66内，摇摆槽66为波浪形，沉淀罐2腔内底部设置有挤压装置7，挤压装置7包括底座71、挤压杆72和连接板73，底座71的底部和顶部均为向下内凹的弧形，底座71的底部固定安装在沉淀罐2腔内底部且底座71的底部与沉淀罐2腔内底部紧密贴合，挤压杆72和连接板73的数量均为四个，每个挤压杆72和连接板73均为单独的一组，且四组呈环形阵列分布在底座71的顶部，挤压杆72竖直贯穿连接板73，每组连接板73的底部均固定安装有两个相互对称的第二伸缩杆74，且两个第二伸缩杆74的底部均固定安装在底座71的顶部，两个第二伸缩杆74的外壁均套接有限位弹簧75，四组挤压杆72的底部均固定安装有活塞76，底座71顶部外壁开设有四组呈环形阵列分布的挤压孔8，且四组挤压孔8分别与对应的四组活塞76处于上下对应的状态，挤压孔8腔内上侧为圆柱形，且挤压孔8的底部为弧形，四组挤压孔8的弧形底部均与排污管21相互连通，底座71顶部中心位置处开设有联动孔82，且联动孔82与排污管21相互连通。

对农业养殖的禽类粪便进行发酵时，打开发酵罐1顶部的进料管，将禽类粪便通过进料管注入到发酵罐1腔内，关闭发酵罐1顶部出气管、进料管、进水管以及和沉淀罐2底部排污管21上的阀门，开启伺服电机11的工作开关，伺服电机11带动搅拌柱15转动，搅拌柱15带动四组搅拌扇板12对发酵罐1腔内的禽类粪便进行混合搅拌，开启发酵罐1内壁上的电磁加热器工作开关，为发酵罐1腔内禽类粪便提供适当的温度环境，保温层14起到了对发酵罐1的保温作用，为发酵罐1腔内的禽类粪便提供更好的发酵环境，因此通过设置四组搅拌扇板12，四组搅拌扇板12的转动对发酵罐1腔内的禽类粪便进行混合搅拌，加速厌氧菌与禽类粪便的混合效率，提高对禽类粪便的发酵效率，并且每组的两个搅拌扇板12呈上下交错的状态设置，始终四个联动杆41可以对发酵罐1腔内不同深度的禽类粪便进行搅拌，进一步提高禽类粪便的厌氧发酵效率，搅拌柱15转动时带动斜齿轮B16进行转动，斜齿轮B16转动带动斜齿轮A43进行转动，斜齿轮A43的转动实现带动联动杆41进行转动，联动杆41转动带动翻滚罩44进行转动，两组翻滚罩44的转动对发酵罐1腔内的禽类粪便再次进行搅拌，并且翻滚罩44的转动使得禽类粪便进行上下翻滚，使得发酵罐1腔内底部的禽类粪便与发酵罐1腔内上方的禽类粪便能够不停的进行混合，进一步提高对禽类粪便的搅拌效率，加速且提高了禽类粪便与厌氧菌的混合效率，则提高了禽类粪便的厌氧发酵的效率，因此通过设置翻滚搅拌装置4，搅拌柱15的转动通过斜齿轮B16和斜齿轮A43，使得联动杆41进行转动，联动杆41的转动带动翻滚罩44对使得禽类粪便进行上下翻滚，使得发酵罐1腔内底部的禽类粪便与发酵罐1腔内上方的禽类粪便能够不停的进行混合，进一步提高对禽类粪便的搅拌效率，加速且提高了禽类粪便与厌氧菌的混合效率，则提高了禽类粪便的厌氧发酵的效率，通过在翻滚罩44外壁上开设环形的斜槽45，当翻滚罩44转动将发酵罐1腔内底部的禽类粪便带动至发酵罐1腔内上方上时，斜槽45为内凹的弧形状态，斜槽45起到了对禽类粪便短暂挖取和存放的作用，通过翻滚罩44不断的带动斜槽45进行旋转，进一步提高了发酵罐1腔内禽类粪便的混合效率，则提高了禽类粪便的厌氧发酵的效率。

发酵罐1腔内的禽类粪便厌氧发酵完成后，通过发酵罐1顶部的出气管将产生的气体排出，然后打开电磁阀13的工作开关，将发酵罐1腔内发酵后的禽类粪便流入到沉淀罐2腔内，然后关闭电磁阀13的开关，搅拌柱15转动带动两组第一伸缩杆51转动，第一伸缩杆51则带动搅拌板54在沉淀罐2腔内转动，搅拌板54转动时，搅拌板54两端的导向杆61通过卡合球62卡合在摇摆槽66内，则搅拌板54进行不断的规律性摇摆转动，搅拌板54规律性的摇摆转动对沉淀罐2腔内的禽类粪便再次进行二次的搅拌，将发酵后的禽类粪便搅拌成更加细小且均匀的状态，当搅拌板54进行摇摆转动时，搅拌板54每转动一圈则对四组成环形阵列分布的挤压杆72均进行了一次往下的按压动作，均匀和细小的禽类粪便自然流入在挤压孔8内，打开排污管21上的阀门，搅拌板54没转动一圈则对挤压杆72进行了往下的按压，挤压杆72则推动活塞76对挤压孔8内的禽类粪便进行挤压，加速最后禽类粪便流通排污管21的排出效率，因此通过设置联动搅拌机构5，搅拌柱15的转动实现通过两组第一伸缩杆51带动搅拌板54进行转动，搅拌板54的转动对沉淀罐2腔内发酵后的禽类粪便进行二次搅拌，使得发酵后的禽类粪便变得更加的均匀和细小，不仅提高发酵后禽类粪便的排出效率，而且提高发酵后禽类粪便灌溉和施肥的效率，通过设置摇摆装置6，搅拌板54的转动通过两组导向杆61进行限位，两组导向杆61的另一端通过卡合球62卡合在波浪形的摇摆槽66内，使得搅拌板54在沉淀罐2腔内进行规律性的摇摆动作，进一步提高对发酵后的禽类粪便的搅拌效率，从而进一步提高发酵后禽类粪便灌溉和施肥的效率，通过设置挤压装置7，当搅拌板54进行摇摆转动时，搅拌板54每转动一圈则对四组成环形阵列分布的挤压杆72均进行了一次往下的按压动作，均匀和细小的禽类粪便自然流入在挤压孔8内，搅拌板54对挤压杆72的下压动作使得活塞76对挤压孔8腔内的禽类粪便进行挤压，加速发酵后禽类粪便排出的效率，则进一步提高了提高发酵后禽类粪便灌溉和施肥的效率。

工作步骤及方法：

第一步：打开发酵罐1顶部的进料管，将禽类粪便通过进料管注入到发酵罐1腔内，关闭发酵罐1顶部出气管、进料管、进水管以及和沉淀罐2底部排污管21上的阀门，开启伺服电机11的工作开关，伺服电机11带动搅拌柱15转动，搅拌柱15带动四组搅拌扇板12对发酵罐1腔内的禽类粪便进行混合搅拌，开启发酵罐1内壁上的电磁加热器工作开关。

第二步：搅拌柱15转动时带动斜齿轮B16进行转动，斜齿轮B16转动带动斜齿轮A43进行转动，斜齿轮A43的转动实现带动联动杆41进行转动，联动杆41转动带动翻滚罩44进行转动，两组翻滚罩44的转动对发酵罐1腔内的禽类粪便再次进行搅拌，并且翻滚罩44的转动使得禽类粪便进行上下翻滚。

第三步：发酵罐1腔内的禽类粪便厌氧发酵完成后，通过发酵罐1顶部的出气管将产生的气体排出，然后打开电磁阀13的工作开关，将发酵罐1腔内发酵后的禽类粪便流入到沉淀罐2腔内，然后关闭电磁阀13的开关，搅拌柱15转动带动两组第一伸缩杆51转动，第一伸缩杆51则带动搅拌板54在沉淀罐2腔内转动。

第四步：搅拌板54转动时，搅拌板54两端的导向杆61通过卡合球62卡合在摇摆槽66内，则搅拌板54进行不断的规律性摇摆转动，搅拌板54规律性的摇摆转动对沉淀罐2腔内的禽类粪便再次进行二次的搅拌，将发酵后的禽类粪便搅拌成更加细小且均匀的状态。

第五步：当搅拌板54进行摇摆转动时，搅拌板54每转动一圈则对四组成环形阵列分布的挤压杆72均进行了一次往下的按压动作，均匀和细小的禽类粪便自然流入在挤压孔8内，打开排污管21上的阀门，搅拌板54没转动一圈则对挤压杆72进行了往下的按压，挤压杆72则推动活塞76对挤压孔8内的禽类粪便进行挤压，加速最后禽类粪便流通排污管21的排出效率。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。