牛糞螺旋壓榨固液分離工藝參數(shù)優(yōu)化.pdf

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1、第26卷第12期2762010年12月農(nóng)業(yè)T程學(xué)報(bào)TransactionsoftheCSAE、，01．26No．12Dec．2010牛糞螺旋壓榨固液分離工藝參數(shù)優(yōu)化關(guān)正軍1，李文哲睬，(1．東北農(nóng)業(yè)大學(xué)-I-程學(xué)院，哈爾濱150030：楊柏松2，鄭國香12．黑龍江省農(nóng)墾科學(xué)院，哈爾濱150030)摘要：為了優(yōu)化糞便固液分離工藝，用作者研制的固液分離機(jī)對鮮牛糞進(jìn)行固液分離，以進(jìn)料水料比、榨條間隙、螺旋轉(zhuǎn)速作為影響因素，以分離后固形物料中總固體(TS)含量為主要考察指標(biāo)，以處理牛糞生產(chǎn)率、液料中崮體去除率為參考指標(biāo)，采用3因素5水平進(jìn)行二次iF交旋轉(zhuǎn)組合試驗(yàn)設(shè)計(jì)，探討了螺旋壓榨工藝參數(shù)對崮液分

2、離效果的影響，得到了優(yōu)化的工藝參數(shù)：進(jìn)料水料比為O．65，榨條間隙為1．5mill，螺旋轉(zhuǎn)速68r／rain時(shí)，分離后固形物料中總固體(TS)質(zhì)量分?jǐn)?shù)可以達(dá)到40％以上，研究結(jié)果可為牛糞固液分離提供參考依據(jù)。關(guān)鍵詞：糞，壓榨機(jī)，分離，螺旋壓榨，優(yōu)化doi：lO．3969／j．issn．1002—6819．2010．12．047中圖分類號：$216．4文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A文章編號：1002—6819(2010)-12—0276--04關(guān)正軍，李文哲，楊柏松，等．牛糞螺旋壓榨固液分離工藝參數(shù)優(yōu)化[J】．農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)，2010，26(12)：276--279．GuanZhengjun，LiWenzhe

3、，YangBaisong，eta1．Optimizationonparametersofsolid-liquidseparationprocessofdairymanurebySCTCWpress[J]．TransactionsoftheCSAE，2010，26(12)：276--279．(inChinese誦tllEnglishabstract)0引言隨著畜禽養(yǎng)殖業(yè)向規(guī)?；图s化發(fā)展，畜禽廢棄物總量呈逐年增長態(tài)勢，每年排放的總固體(totalsolid，TS)達(dá)到20億t。畜禽糞便產(chǎn)生的污染已經(jīng)成為中國農(nóng)村地區(qū)的主要污染源，用固液分離技術(shù)處理眚禽糞便是目前利用畜禽糞便中有機(jī)成分，變廢為

4、寶，消除環(huán)境污染，改善農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境的重要途徑?。張瑞紅等人研究了用化學(xué)絮凝和物理分離的方法對動(dòng)物糞便進(jìn)行臭味控制和營養(yǎng)成分處理【2。3】。L．Masse等人研究利用固液分離技術(shù)改變豬糞的顆粒大小，提高厭氧發(fā)酵效率【4J。HaraldAnlauf研究了離心固液分離技術(shù)的發(fā)展151。通過文獻(xiàn)可以看出，無論是好氧堆肥還是厭氧發(fā)酵方法處理畜禽糞便，固液分離都是重要的環(huán)節(jié)。蘭海娟等人認(rèn)為牛糞厭氧發(fā)酵固液分離應(yīng)設(shè)在厭氧發(fā)酵的前端并控制污水中的同形物質(zhì)量分?jǐn)?shù)在5％以下【61。研究對牛糞進(jìn)行預(yù)處理，分離粗纖維牛產(chǎn)成型燃料，提高厭氧發(fā)酵效率對促進(jìn)養(yǎng)牛場沼氣工程建設(shè)具有重要意義。根據(jù)原料特性差異，對于懸濁液固

5、液分離方法主要有化學(xué)方法、物理方法兩種，化學(xué)方法是采用絮凝劑絮凝后再進(jìn)行分離【7】；物理方法又可以分為螺旋壓榨、篩子收稿日期：2010-03-27修訂日期：2010-05-31基金項(xiàng)日：863計(jì)劃項(xiàng)目(2007AAl00705)：國家科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目(2006BAD07A10)；黑龍江省科技攻關(guān)項(xiàng)目(GZ098501)作者簡介：關(guān)正軍(1970--)，男。哈爾濱市人。副教授，主要從事生物質(zhì)轉(zhuǎn)化與利用方面研究。哈爾濱東北農(nóng)業(yè)大學(xué)工程學(xué)院，150030．Email：zhjguan@163．corn※通信作者：李文哲(1955--)，男。哈爾濱市人，教授。主要從事生物質(zhì)轉(zhuǎn)化與利用方面研究。哈爾濱

6、東北農(nóng)業(yè)大學(xué)工程學(xué)院，150030。Email：liwcnzhe9@163．COIn過濾、離心分離等，其中螺旋壓榨效率高、成本低憚】，是分離固液混合物并使濾餅含水率降低的一種有效手段【9】，在廢水污泥處理及厭氧發(fā)酵后沼液沼渣分離領(lǐng)域應(yīng)用廣泛[10-12】，用其對畜禽糞便進(jìn)行預(yù)處理，可以防止管道堵塞，有利于提高原料利用率和提高產(chǎn)氣率[131，農(nóng)業(yè)部規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院研究利用固液分離對集約化養(yǎng)豬場糞污處理，可以節(jié)約投資【J引，常志州、黃紅英等人利片j螺旋式畜禽糞便固液分離機(jī)，以0．5mm和1．Omm兩種分離間隙研究了豬和奶牛糞便的粒徑及養(yǎng)分分布對固液分離效率的影響【l川。參考螺旋壓榨固液分離機(jī)設(shè)計(jì)

7、方法，作者自主研制了螺旋壓榨固液分離裝置，并利用該裝置對奶牛場牛糞進(jìn)行分離試驗(yàn)，探討了分離工藝參數(shù)對牛糞固液分離效果的影響規(guī)律。1材料與方法1．1試驗(yàn)材料本試驗(yàn)所用的牛糞取自哈爾濱市完達(dá)山奶牛養(yǎng)殖基地，新鮮牛糞的總同體(TS)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為16％。1．2試驗(yàn)儀器設(shè)備試驗(yàn)所用的主要儀器設(shè)備有螺旋壓榨固液分離機(jī)(自制，實(shí)用新型專利號：ZL200920099135．2)、ALC-4100．1型電子天平(北京賽多利斯儀器系統(tǒng)有限公司