摘要：该有机肥发酵装置在结构原理上采用太阳能主供热和热风机辅助供热相结合的方式，并于塔式的发酵器合理结构组合，可有效解决东北地区冬天畜禽粪便发酵的温度和设备设施问题，有一定推进中、大规模养殖场开展畜禽粪便处理的作用。
关键词：畜禽粪便；太阳能；发酵塔；结构设计
中图分类号：S214文献标识码：A
作者简介：张玉良，男，硕士，长春市农业机械研究院助理工程师。研究方向：农业装备研究与推广
畜禽粪便有较大污染，如氮和磷[1]，细菌[2]，化合物[3]，残余药物添加剂[4]和重金属等。为了防止污染，我国各级政府不断的推进广大养殖厂开展畜禽粪便处理的相关工作，例如由国务院制定，于2014年1月1日开始实施的《畜禽规模养殖污染防治条例》。国内外畜禽粪便无污染化处理主要有3个流向：做有机肥，做饲料和做能源。在我国东北地区，主要处理方向是做有机肥，其中发酵为关键。但发酵过程中，存在一些问题：
1温度问题
东北地区冬天气温低，堆肥发酵温度达不到。现经常使用的增温技术，如烧煤增温和电增温，运行成本高，而且产生二次污染。太阳能集热技术被广泛应用，但集热效果不稳定。
2设备设施本身问题
有机肥发酵处理采用发酵池，需要一定的场地，但多数养殖场土地有限，难以有多余土地用于此项目上，因此用于有机肥发酵的场地需集约使用。有机肥发酵采用现有的发酵塔，仅针对一般情况，未考虑温度低时候的情况，即保温问题缺乏考虑，集温问题缺乏考虑，如上述温度问题中所阐述的内容。有机肥发酵采用现有的发酵塔，物料运行方式采用从上向下方运行方式，不利于物料的干燥。机肥发酵采用现有的发酵塔，塔内多用气缸、油缸和一些其它的运动执行件，将增加制造成本费用；发酵塔内潮湿易引发气、油缸的锈蚀，增加维修、维护成本。同时畜禽养殖场多在农村，无专业的维修维护人员，因此装备需要结构简单，原理简单，少易损件，及少维护或不维护。
3针对以上情况，研究与设计太阳能供热模式的有机肥发酵塔，以有效解决温度和装备设施问题
3.1原理设计
将收集好的畜禽粪便放入发酵塔总成内密闭存放，然后利用太阳能集热装置总成收集太阳能，并转化热量供于发酵塔总成内，再结合畜禽粪便的自身热量，经过1~2周的时间，使发酵塔内的畜禽粪便发酵。同时为保证足够的热量，和防止特殊情况的发生，运用辅助加温方法和保温延时方法。
3.2结构设计
太阳能供热模式的有机肥发酵塔，由太阳能集热装置总成和发酵塔总成组成，其中太阳能集热装置总成是由真空管集热管、导热介质存储箱、连接管道、油泵装置、支架、可旋转底座和控制部件组成；发酵塔总成是由进料口、出料口、排气管、热风机连接管、热风机、主体框架、导向钢梁、弹簧板复位式止落爪、供热PVC管、下定位护板、液压升降台、物料斗、外保温层、油液管进口和油液管出口组成。其结构组合方式为太阳能集热系统按标准工程设计要求，将真空集热管、导热介质存储箱、连接管路、油泵装置、支架、可旋转底座和控制部件装配组合；太阳能集热装置中的油泵装置与发酵塔总成上的油液管出口连接，使得热油在塔内形成循环回路；4个导向钢梁竖立安装在发酵塔总成内的主体框架上，用于导向物料斗直线上升；多个弹簧板复位式止落爪按距离要求分别安装于发酵塔总成内的主体框架的四立柱上，用于限制上升料斗的下行；液压升降台放置在塔内底部，用于举升料斗；PVC导热管安装于发酵塔总成内的主体框架间，用于塔内加热；主体框架有外保温层，用于保温；发酵塔总成上有进料口，出料口，排气管和热风机连接管；热风机与发酵塔总成的热风机连接管连接，用于辅助加热。1-真空集热管，2-导热介质存储箱，3-连接管路，4-油泵装置，5-支架，6-可旋转底座，7-进料口，8-出料口，9-排气管，10-热风机连接管，11-热风机，12-发酵塔总成，13-主体框架，14-导向钢梁，15-弹簧板复位式止落爪，16-PVC导热管，17-下定位护板，18-液压升降台，19-物料斗，20-外保温层，21-油液管进口，22-油液管出口
3.3装置运行方式
太阳能集热装置总成利用真空集热管收集太阳能热量，并利用PVC导热管中的导热油传热于发酵塔总成内，并且PVC管上连有油泵装置，使其成为供热循环回路。塔内有多层，有机肥在每一层发酵一或两天后，被举升到下一层发酵，本层由后边的物料补上，继续发酵，最终最先入塔内的有机肥经几天后，发酵完成，被取出。发酵塔总成外部有外保温层，防止热量流失快和夜间保温。热风机连接于发酵塔总成上的热风机连接管，早晨时间开动，助热；在气温达不到要求的情况下，开启热风机辅助加热。另外热风机可起到干燥塔内的有机肥的作用。
4结论
该装置可有效解决如上所述的东北地区冬天畜禽粪便发酵的一些问题，有一定推进中、大规模养殖场开展畜禽粪便处理的作用。
参考文献
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作者：张玉良 龙东海 单位：长春农业机械研究院
