專利名稱：禽畜糞制蛋白飼料加工方法及其設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種禽畜糞、特別是雞糞制蛋白飼料加工方法和設(shè)備。
隨著禽畜飼養(yǎng)業(yè)、特別是養(yǎng)禽業(yè)正在從自家經(jīng)營迅速地向大規(guī)模的工廠化生產(chǎn)發(fā)展，在如此大規(guī)模地飼養(yǎng)家禽時，不可避免地會碰到一個極為困難的問題-即禽糞的處理。禽糞以往一向被作為一種農(nóng)田有機(jī)肥料使用，然而現(xiàn)在由于禽糞大量集中收集而難于處理，不僅影響家禽的正常生長、產(chǎn)蛋，并造成嚴(yán)重的環(huán)境污染，同時亦使大量可重新利用的飼料蛋白源白白地流失掉。因?yàn)榍菪蠹S便尤其是雞糞中含有豐富的蛋白質(zhì)，這是因?yàn)殡u的腸道段短而對飼料的消化吸收能力較差。一般殘剩在雞糞中未消化的飼料高達(dá)70～80%，干雞糞中的蛋白質(zhì)含量為25～30%，相當(dāng)于三級魚粉蛋白質(zhì)含量的75%。此外由于雞腸道生物合成過程中的微生物的作用，雞糞中的部份蛋白質(zhì)及其養(yǎng)份對胃微生物區(qū)系有很高的生物價值，雞糞中還含有基礎(chǔ)養(yǎng)份和其他一些未識別的營養(yǎng)。國外如日本、美國等通過大量的科學(xué)研究和生產(chǎn)實(shí)踐證明從雞糞中所含蛋白質(zhì)質(zhì)量角度分析，雞糞可以代替非常有價值的飼料蛋白質(zhì)資源。一般家禽尤其是魚類的消化道微生物區(qū)系、肝、腎和其他器官排除、分解轉(zhuǎn)移或轉(zhuǎn)化大部份或全部代謝廢棄物的能力很強(qiáng)，所以經(jīng)過加工后的雞糞改變其外形，消除臭味并添加其他配合飼料后，用于家禽飼養(yǎng)業(yè)和水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)對其中蛋白質(zhì)的吸收、利用如轉(zhuǎn)化方面，其效果甚至優(yōu)于一般常規(guī)飼料。美國US3846559專利、日本昭55-7825專利都公開了采用雞糞發(fā)酵與谷類混合制成雞糞配合飼料的制作方法及裝置。前者采用酵母粉及水與禽畜糞便混合制成漿狀物，并加入適量的糖，然后將含糖漿狀物放入發(fā)酵罐中攪拌，將空氣和水蒸汽通入罐中與漿狀物直接接觸，使之在一定溫度下進(jìn)行生物發(fā)酵，發(fā)酵后的物料經(jīng)高溫消毒滅菌后與天然原生飼料配合成禽畜配合飼料。后者則公開了一種雞糞發(fā)酵、除臭、干燥處理裝置，該裝置對雞糞加溫方式單一，新鮮雞糞需經(jīng)30小時發(fā)酵分解且干燥性能較差。SU-927-288專利亦公開了一種可對物料進(jìn)行蒸汽加熱的中空螺旋軸攪拌設(shè)備。最近國內(nèi)也已有使用微波雞糞處理的實(shí)施例及設(shè)備，其工藝流程為鮮雞糞→日曬→初碎→物料輸送→堆平→(微波功率源)微波加熱→冷卻→粉碎→攪拌→壓粒→顆粒飼料。但這些方式有的處理成本高、發(fā)酵處理時間長，有的則對大批量處理雞糞適應(yīng)性不強(qiáng)形成不了正常的工業(yè)化生產(chǎn)。
本發(fā)明的目的是提供一種將禽畜糞便，特別是雞糞便作為飼料蛋白源，加入一定量的付料進(jìn)行快速發(fā)酵、成型、干燥制成禽畜魚類所喜食的配合飼料的加工方法，以及與該方法相適應(yīng)的，便于推廣應(yīng)用的成套設(shè)備。
濕雞糞中含有致病菌，并且在排出后短時間內(nèi)便會發(fā)酵分解而產(chǎn)生惡臭，所以必須經(jīng)過發(fā)酵后，才能作為動物飼料。同時，雞糞經(jīng)發(fā)酵后成為發(fā)酵料其含水率仍高達(dá)45～50%左右并呈糊狀散料，因其內(nèi)在質(zhì)地致密度比較高，烘干、脫水的難度很大。
為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的，具體實(shí)施方法的工藝流程為濕雞糞預(yù)處理(袋裝堆積濾水)→加入付料攪拌→發(fā)酵→輸送→擠壓成形→烘干→粉碎→攪拌(加入其它粉料)→制?！娓?。
根據(jù)集約化雞場、籠養(yǎng)蛋雞雞舍內(nèi)雞糞的處理，一般均采用刮糞板清除，刮出的雞糞含水率均在75%左右，為了使?jié)耠u糞的含水率能適應(yīng)發(fā)酵工藝的要求(45～53%)，刮出的純新鮮雞糞用袋裝堆積的方法，經(jīng)短時間的堆壓濾水后，無需經(jīng)日曬，其水份可達(dá)到60～65%。然后按發(fā)酵料濕度要求(含水率45～53%)加入30%的干飼料，攪拌均勻。加入的干料可以根據(jù)生產(chǎn)顆粒飼料配方的要求，一般為麩皮、麥粉、粗糠等。這種干飼料的提前加入，除了可以降低雞糞含水率外，由于飼料中淀粉的作用，在濕雞糞發(fā)酵過程中，可以起到催化作用。為了提高發(fā)酵效率，濕雞糞在進(jìn)行發(fā)酵前，首先要加入經(jīng)預(yù)先從新鮮雞糞中分離出的真菌。具體做法是雞糞經(jīng)120℃一小時處理后，用彈土法彈入(高氏瓊脂)培養(yǎng)基，經(jīng)45℃培養(yǎng)三天后分離出雞糞真菌，菌種純化后置冰箱儲藏。稱一定量的麩皮以1∶1添加蒸餾水，滅菌30分鐘，待冷卻后接種，45℃培養(yǎng)三天。這種以麩皮為載體的雞糞真菌一般加入量約1%。
濕雞糞加入適量付料和事先選擇好的菌種經(jīng)攪拌，裝入發(fā)酵機(jī)的上料升降機(jī)構(gòu)的手推送料車，料車經(jīng)升降門架將物料倒入發(fā)酵機(jī)內(nèi)進(jìn)行快速發(fā)酵處理。
本發(fā)明中的發(fā)酵機(jī)是一種轉(zhuǎn)子加溫式快速發(fā)酵機(jī)，由傳動裝置、發(fā)酵罐、轉(zhuǎn)子，上料升降機(jī)構(gòu)、自動控制熱水循環(huán)裝置等組成。發(fā)酵罐采用雙層圓筒體夾套發(fā)酵罐與支架、底座固定為一整體，右上方設(shè)有帶蓋的進(jìn)料斗。
在發(fā)酵罐進(jìn)料斗一側(cè)裝置由控制系統(tǒng)、門架、支架、料車等組成的上料升降機(jī)構(gòu)。門架由多排鏈、偏心架、油缸、門架橫梁等構(gòu)成。控制系統(tǒng)由電動機(jī)、油泵、工作油缸、換向閥等構(gòu)成。
當(dāng)裝滿物料的手推料車推到上料升降機(jī)構(gòu)門架前，聯(lián)接在門架多排鏈上的偏心架的彎鉤與手推料車橫桿鉤住聯(lián)接，并用保護(hù)銷銷住，然后啟動電機(jī)，帶動油泵工作，此時換向閥手柄置于上升位置，使油泵壓力油進(jìn)入工作油缸的底部，推動活塞上升，活塞桿通過多排鏈帶動門架上升，偏心架與料車亦同時上升，門架到一定位置后停止上升而偏心架還繼續(xù)上升，偏心架頂端凸緣圓弧面與門架上端橫桿接觸過程中，偏心架緊靠橫桿作翻身運(yùn)動，偏心架上的料車也隨著傾翻，把料車內(nèi)需要發(fā)酵的物料倒入發(fā)酵罐內(nèi)。發(fā)酵罐內(nèi)沿軸心方向裝有帶螺旋狀散熱管轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)子由水密后軸頭、空心軸、撐管、螺旋狀散熱管、刮板、前軸頭構(gòu)成?？招妮S的前端密封連接前軸頭，后端密封連接水密后軸頭。前后軸頭分別由固定安裝在臥式發(fā)酵罐前后兩端外側(cè)軸中心處的密封軸承座及轉(zhuǎn)子加溫?zé)崴h(huán)密封裝置(即后密封軸承座)支承。發(fā)酵罐密封軸承座內(nèi)僅緊固一軸承，而后密封軸承座內(nèi)不僅緊固一軸承，在軸承的前端還有一道填料槽外，后端依次分別聯(lián)接軸承壓蓋、出水座、進(jìn)水油封壓蓋。軸承壓蓋和進(jìn)水油封壓蓋內(nèi)各有一道骨架油封槽，槽內(nèi)安裝雙向骨架油封。出水座內(nèi)圓孔中部有一道出水環(huán)流槽，出水座沿槽的底部開有一出水孔。進(jìn)水油封壓蓋中心處開有螺紋進(jìn)水孔。轉(zhuǎn)子水密后軸頭中部有兩個對稱的出水孔，出水孔的位置正好對著發(fā)酵罐轉(zhuǎn)子加溫?zé)崴芊庋b置的出水座環(huán)流槽。轉(zhuǎn)子空心軸后頂端內(nèi)連接轉(zhuǎn)子進(jìn)水管，進(jìn)水管外壁、水密后軸頭內(nèi)壁水密焊接一塊圓環(huán)鋼板以支撐固定轉(zhuǎn)子進(jìn)水管并隔開進(jìn)、出水流。在空心軸的前端及空心軸后部水密后軸頭上同向有兩圓孔，圓孔處水密焊接兩根空心撐管，兩空心撐管間焊接螺旋狀散熱管。在空心軸上有若干根等距離的撐管支撐著螺旋狀散熱管?？招妮S、空心撐管、螺旋狀散熱管、水密后軸頭均相通形成一條轉(zhuǎn)子加熱水進(jìn)出水的循環(huán)流道。轉(zhuǎn)子軸端由聯(lián)軸器與減速器聯(lián)接，電機(jī)通過減速器帶動轉(zhuǎn)子在發(fā)酵機(jī)之發(fā)酵罐內(nèi)作低速均勻旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時，螺旋狀散熱管可以將進(jìn)入罐內(nèi)的物料沿筒壁作軸向和上下、左右慢速翻攪。轉(zhuǎn)子可作正反兩個方向轉(zhuǎn)動和停歇，停歇和轉(zhuǎn)動時間可由時間繼電器、接觸器、電機(jī)進(jìn)行自動控制。
在發(fā)酵罐的出料端一側(cè)底部有一出料口，出料口端的頂部有一個斜置著的螺旋帶形肋片空氣加熱器?？諝饧訜崞靼惭b與轉(zhuǎn)子軸線成30度夾角，這樣空氣加熱器熱風(fēng)進(jìn)風(fēng)口斜對著發(fā)酵罐的中部。空氣加熱器頂端裝有風(fēng)扇，上部左右對稱有熱水進(jìn)出口。雙層圓筒體夾套式發(fā)酵罐兩端亦分別設(shè)有進(jìn)、出水口。
所以說為了使發(fā)酵物料快速加溫達(dá)到35～55℃發(fā)酵溫度并保持恒定，本發(fā)明采用經(jīng)加熱后的熱水經(jīng)濾清器由水泵分三路輸入發(fā)酵機(jī)內(nèi)對物料進(jìn)行加熱的方法，具體為第一路(轉(zhuǎn)子加熱)-由水泵輸送的熱水輸入發(fā)酵機(jī)左端進(jìn)入轉(zhuǎn)子空心軸，經(jīng)螺旋狀散熱管排至機(jī)外，通過電磁閥回至熱源處(水加熱器)。轉(zhuǎn)子在對物料翻攪的同時并對物料進(jìn)行加熱。
第二路(發(fā)酵罐圓筒體夾套加熱)-由水泵輸送的熱水輸入發(fā)酵罐圓筒體夾套，對發(fā)酵罐內(nèi)的物料進(jìn)行加熱，熱水經(jīng)右上端排出，經(jīng)電磁閥回至熱源處加熱。
第三路(空氣加熱)-由水泵輸送的熱水輸入位于發(fā)酵機(jī)左上方的空氣加熱器。熱水從加熱器盤管進(jìn)水端進(jìn)入，再由另一端排出并直接回至熱源處加熱周圍的空氣，新鮮的熱空氣由空氣加熱器中的風(fēng)扇不斷吹入發(fā)酵罐內(nèi)。
以上三路熱水的進(jìn)水量可由電磁閥進(jìn)行調(diào)整，其溫度控制可由電熱傳感器通過溫度控制儀指令電磁閥作開啟或關(guān)閉來完成自控。
物料在罐內(nèi)混合加熱發(fā)酵后，達(dá)到了除臭、殺菌、疏松并通過熱風(fēng)除去部分水份的目的，然后打開設(shè)在發(fā)酵罐下方的出料門，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動物料由轉(zhuǎn)子上螺旋狀散熱管從出料口排出。物料在完成發(fā)酵后由于含水率仍較高并呈糊狀，要使其成為能儲藏的干燥飼(含水率13～14%)，往往是一件非常困難的事情。這是因?yàn)橛捎诔矢嗪隣钗锪蟽?nèi)在質(zhì)地致密度比較高，造成熱風(fēng)在與物料接觸過程中，不容易由表及里地將水份帶走。根據(jù)這一特點(diǎn)，改變膏糊狀發(fā)酵物料的外形，使原來的散料狀改變成為呈有規(guī)則形狀的立體狀。這樣改變外形后的物料，在烘干過程中可以增加與熱風(fēng)接觸面，從而使熱風(fēng)可以均勻地與物料各個方面相接觸，均勻地脫去其中水份，經(jīng)發(fā)酵物料烘干試驗(yàn)還表明，變形后的物料其烘干脫水的效率與單個立體體積大小、形狀、物料溫度、熱風(fēng)溫度等密切相關(guān)，當(dāng)雞糞濕度在45～53%含水率，熱風(fēng)溫度在100～130℃時，發(fā)酵料變形后的體形為條柱狀，柱狀直徑為Φ8mm時，其烘干脫水效率較高，消耗熱量少，雞糞干燥脫水產(chǎn)量高。
本發(fā)明通過擠壓成形機(jī)使膏糊狀發(fā)酵物料產(chǎn)生形變，成為規(guī)則的條柱狀再進(jìn)入通有熱空氣的鏈板式烘干機(jī)完成烘干工序，經(jīng)烘干脫水后的發(fā)酵物料其含水率可低至13%以下。具體方法是經(jīng)轉(zhuǎn)子加熱快速發(fā)酵機(jī)發(fā)酵的物料倒入定量輸送帶的料斗中，由輸送帶把物料連續(xù)不斷、定量地輸送進(jìn)擠壓成形機(jī)中。定量輸送帶的傳送帶上裝有定量刮板，在傳送帶下方的儲料斗下端裝有活門，當(dāng)傳送帶的傳動鼓輪旋轉(zhuǎn)時，鼓輪一側(cè)的鏈輪傳動儲料斗底部活門閃動機(jī)構(gòu)的偏心凸輪并通過活門閃動機(jī)構(gòu)的搖桿，使活門沿儲料斗出料口作間歇閃動，活門連續(xù)閃動，可使呈膏糊狀物料均勻地從料斗進(jìn)入定量輸送帶的刮板送入擠壓成形機(jī)料斗。
本發(fā)明中的擠壓成形機(jī)由動力系統(tǒng)、傳動齒輪箱及安裝多根螺桿的擠壓腔等組成。擠壓腔中的螺桿左、右旋向依次相間水平布置安裝，根數(shù)可以按照后續(xù)工序烘干機(jī)鏈板寬度確定。螺桿中有一根(或幾根)為主動，由電機(jī)通過減速傳動機(jī)構(gòu)傳動，再由齒輪傳動其它被動螺桿。在擠壓腔的進(jìn)端上方裝一個與多根螺桿等寬的料斗。轉(zhuǎn)數(shù)相同的多根螺桿由旋向相反的右旋螺桿與左旋螺桿依次相間布置，固此在相互重疊的螺旋面上產(chǎn)生剪切力(沿旋轉(zhuǎn)方向的切向力)，可以連續(xù)不斷地將料斗中的糊狀物料引入擠壓腔，并在螺桿螺旋面的作用下，將物料擠壓至出料端模板。在每根螺桿出料端軸頭固定一割刀，割刀的安裝要求與軸線相垂直，并與出料端?？装寰o貼。這樣當(dāng)擠入?？椎陌l(fā)酵料堵塞?？讜r，高速旋轉(zhuǎn)的割刀與模孔板形成剪切力，切斷堵住?？椎碾s物，可以使發(fā)酵料連續(xù)不斷從?？字袛D壓產(chǎn)生形變?yōu)闂l柱狀。
從擠壓成型機(jī)擠出的呈條柱狀的物料，由烘干機(jī)輸送帶送入烘干機(jī)的干燥室。本發(fā)明中的烘干機(jī)干燥室的前端為進(jìn)、出料端，后端為熱風(fēng)進(jìn)風(fēng)端。前端的上部有進(jìn)料口，自進(jìn)料口向前下方斜置一輸送帶，輸送帶寬度與擠壓成型機(jī)模板橫向尺寸相同或基本接近。設(shè)備安裝時，輸送帶的一端置于擠壓成型機(jī)模板出料端下方。干燥室前端的下底部是斗狀出料口。出料口的下部橫向置一出料傳送帶。干燥室內(nèi)裝有若干組鏈板輸送帶。鏈板加工成密孔透氣式，每塊鏈板的一側(cè)長邊卷成空管形，兩端各焊一圓柱軸頭，或者每塊鏈板的一側(cè)長邊焊一鏈板端軸，兩軸頭端均固定一兩端均為圓弧形的導(dǎo)向塊，導(dǎo)向塊的后端圓弧直徑比前端圓弧直徑略大。各鏈板兩端的圓柱軸插入鏈條孔中聯(lián)接成輸送帶。每組輸送帶都有一對傳動鼓輪傳動，而每個傳動鼓輪兩端頭均有圓弧導(dǎo)軌，上下兩層的輸送鏈板下面亦均設(shè)有導(dǎo)軌，上層導(dǎo)軌在后傳動鼓輪處斷開一段而下層導(dǎo)軌在前傳動鼓輪處斷開一段。這樣可使輸送鏈板由固定在兩端的導(dǎo)向塊凸緣接觸水平導(dǎo)軌沿導(dǎo)軌向前滑移，當(dāng)鏈板滑移到導(dǎo)軌斷開處，鏈板在鏈條上繞端軸心向下翻轉(zhuǎn)90°將鏈板上的物料翻到下一層鏈板輸送帶上。而翻轉(zhuǎn)的鏈板由鏈條帶動向前時導(dǎo)向塊凸緣接觸圓弧導(dǎo)軌向上翻轉(zhuǎn)并作圓周運(yùn)動，鏈板與鏈板又連成輸送帶。直至將烘干的物料輸送翻入至出料口。由于鏈板加工成密孔透氣式，鏈板上的條柱狀物料可以充分地接觸到從干燥室進(jìn)風(fēng)端鼓入的熱空氣均勻地脫去水份，熱空氣并可透過鏈板孔由底層鏈板傳至上至鏈板，提高系統(tǒng)熱效率。完成烘干后的物料由最底層的鏈板送至干燥室出料口，由出料口下方的傳送帶送出機(jī)外，而落入干燥室底部的剩料由斜刮料板刮出亦送至出料口。
此時經(jīng)烘干的雞糞飼料已可以喂養(yǎng)魚類或其他飼養(yǎng)禽畜或儲藏。若還需加入其它飼料粉料制成顆粒配合飼料的話，在烘干機(jī)出料口置一振動輸送槽由輸送器送至粉碎機(jī)貯料坑，經(jīng)粉碎機(jī)粉碎后進(jìn)入貯料倉，同時按顆粒配方比例稱量加入其它粉料，經(jīng)攪拌機(jī)攪拌均勻后，由輸送機(jī)輸入造粒機(jī)進(jìn)行造粒，根據(jù)出機(jī)顆粒含水率，最后經(jīng)烘干機(jī)塊速烘干達(dá)到含水率小于14%的成品顆粒。
本發(fā)明的實(shí)施達(dá)到了有效開發(fā)新蛋白飼料源的目的，由于禽畜糞便特別是集約化養(yǎng)雞業(yè)雞糞重新轉(zhuǎn)化為動物再生飼料不僅可節(jié)省大量的天然原生飼料，降低了飼料成本，同時從根本上解決了工廠化飼養(yǎng)業(yè)的環(huán)境污染問題。同時由于本發(fā)明加工設(shè)備發(fā)酵加溫迅速、均勻，發(fā)酵周期短(一般發(fā)酵時間為10小時，比日本昭55-7825專利技術(shù)縮短了三分之二時間)，飼料烘干脫水效率較高，消耗熱量少，整套設(shè)備不僅對大批量處理雞糞適應(yīng)性強(qiáng)，而且自動化程度高，減輕了勞動強(qiáng)度。根據(jù)本發(fā)明蛋白飼料加工方法可制取便于貯存的顆粒飼料同時制出的動物再生飼料品質(zhì)優(yōu)良，動物喜食，飼料效果好，上海市棲風(fēng)養(yǎng)殖場水產(chǎn)養(yǎng)殖試驗(yàn)就是一例。
試驗(yàn)池2000M2(三畝)自90.6～9月平均日投喂雞糞顆粒飼料46.25kg
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的發(fā)酵→輸送→擠壓成形→烘干工藝流程及設(shè)備作進(jìn)一步的詳細(xì)說明


圖1 雞糞飼料發(fā)酵、輸送、成形、烘干工藝設(shè)備流程2 轉(zhuǎn)子加溫式發(fā)酵機(jī)結(jié)構(gòu)示意3 轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)示意4 上料升降機(jī)構(gòu)示意5 上料升降機(jī)構(gòu)液油系統(tǒng)示意6 轉(zhuǎn)子加熱水循環(huán)密封裝置結(jié)構(gòu)示意7 發(fā)酵機(jī)加熱水循環(huán)系統(tǒng)8 擠壓成形機(jī)結(jié)構(gòu)示意9 螺桿排列示意10 模板、切割刀片安裝示意11 烘干機(jī)干燥室鏈板布置12 烘干機(jī)鏈板運(yùn)行示意13 烘干機(jī)鏈板結(jié)構(gòu)示意中1、電動機(jī) 8、加熱器風(fēng)扇 15、水密后軸頭 21、后軸承座2、減速器 9、轉(zhuǎn)子 16、撐管 22、軸承3、聯(lián)軸器 10、轉(zhuǎn)子加溫?zé)崴芊庋b置 23、出水座4、進(jìn)料斗 11、出料口 17、螺旋狀散熱管 24、油封5、發(fā)酵罐 12、機(jī)架 18、空心軸 25、進(jìn)水油封壓蓋6、夾套 13、上料升降機(jī) 19、前軸頭 26、軸承壓蓋7、空氣加熱器 14、轉(zhuǎn)子進(jìn)水管 20、刮板 27、料車
28、偏心架 41、電熱傳感器 54、電機(jī) 67、輸送帶29、門架棟梁 42、溫度控制儀 55、電機(jī)傳動皮帶輪30、門架 43、水加熱器風(fēng)機(jī) 56、大皮帶輪 68、干燥室31、油缸推力活塞 44、時間繼電器 57、主動螺桿 69、鏈板32、油缸 45、傳送帶 58、推動軸承 70、出料口33、多排鏈 46、定量刮板 59、齒輪箱 71、刮料板34、電機(jī) 47、儲料斗 60、料斗 72、導(dǎo)向塊35、油泵 48、活門 61、擠壓腔體 73、鏈板端軸36、換向閥 49、鼓輪 62、切割刀片 74、鏈條37、濾清器 50、鏈輪 63、模板 75、圓弧導(dǎo)軌38、水泵 51、偏心凸輪 64、右旋螺桿 76、導(dǎo)軌39、電磁閥 52、搖桿 65、左旋螺桿 77、出料傳送帶40、電磁閥 53、出料口 66、螺桿齒輪濕禽畜糞經(jīng)袋裝堆積濾水預(yù)處理后加入適量的付料(麩皮、糠或其它粉料)和事先選擇好的菌種經(jīng)攪拌待裝入發(fā)酵機(jī)內(nèi)進(jìn)行快速發(fā)酵處理。本發(fā)明中的發(fā)酵機(jī)的發(fā)酵罐為雙層圓筒體帶熱水夾套(6)的發(fā)酵罐(5)與機(jī)架(12)聯(lián)接為一體。發(fā)酵罐(15)一端頂部裝有一個與轉(zhuǎn)子軸線成30度夾角進(jìn)風(fēng)口斜對著發(fā)酵罐中部的帶風(fēng)扇(8)的空氣加熱器(7)?？諝饧訜崞黜敳康娘L(fēng)扇下方裝有螺旋帶形肋片，螺旋帶形肋片兩端的進(jìn)出水管接頭分別置于空氣加熱器上部的兩側(cè)。發(fā)酵罐另一端頂部有一帶蓋的進(jìn)料斗(4)。發(fā)酵罐夾套層一端空氣加熱器外側(cè)有一熱水進(jìn)水口，另一端進(jìn)料斗外側(cè)設(shè)一出水口。發(fā)酵罐軸中心兩端分別固定安裝密封軸承座及轉(zhuǎn)子加溫?zé)崴芊庋b置(10)(即后密封軸承座)。轉(zhuǎn)子加溫?zé)崴芊庋b置由后軸承座(21)、軸承(22)、出水座(23)、油封(24)、進(jìn)水油封壓蓋(25)、軸承壓蓋(26)等組成。后軸承座的前端還有一道填料槽。軸承壓蓋(26)由螺釘固定在后軸承座內(nèi)，并配合形成一道油封槽，槽內(nèi)安裝一道骨架油封(24)。出水座內(nèi)圈中部有一道出水環(huán)流槽，環(huán)流槽底部開有一個出水孔。轉(zhuǎn)子加熱水從出水孔經(jīng)管路流回?zé)嵩刺帯＿M(jìn)水油封壓蓋(25)由螺釘固定安裝在出水座的后端，并配合形成一道油封槽，槽內(nèi)安裝第二道骨架油封(24)。在進(jìn)水油封壓蓋中心頂端有一螺紋孔，該螺紋孔為轉(zhuǎn)子加熱水進(jìn)水孔，熱源處的熱水由管道泵經(jīng)管路泵至此。發(fā)酵罐兩端的密封軸承座內(nèi)分別支承轉(zhuǎn)子(9)兩端的水密后軸頭及前軸頭。前軸頭由聯(lián)軸器(3)與擺線針輪減速器(2)、電機(jī)(1)順序聯(lián)接，電機(jī)座與機(jī)架(12)聯(lián)成一體。轉(zhuǎn)子(9)由水密后軸頭(15)、二根撐管(16)、螺旋狀散熱管(17)、空心軸(18)、前軸頭(19)、二根刮板(20)及若干根螺旋狀散熱管撐桿組成。水密后軸頭一端內(nèi)由圓孔板密封連接轉(zhuǎn)子進(jìn)水管(14)?？招妮S(18)前端水密連接前軸頭(19)，后端水密連接水密后軸頭(15)。水密后軸頭為直徑比空心軸粗的套管狀，套管前頂端用圓形孔板與空心軸水密焊接。套管后端內(nèi)用緊靠著空心軸的頂端的圓形孔板與轉(zhuǎn)子進(jìn)水管(14)水密焊接。轉(zhuǎn)子進(jìn)水管一端伸入空心軸，并由小圓形孔板支承在空心軸內(nèi)。水密后軸頭中后部上下對稱有兩個出水孔，出水孔的安裝位置正好對著出水座的出水環(huán)流槽。在空心軸的前端及空心軸水密后軸頭前端同向分別有一個進(jìn)水孔與出水孔兩孔處水密連接兩根空心撐管(16)，兩空心撐管間水密焊接螺旋狀散熱管(17)(即物料攪拌器)，加熱水由轉(zhuǎn)子進(jìn)水管進(jìn)入順序流至空心軸、前撐管、螺旋狀散熱管、后撐管、水密后軸頭到出水軸承座蓋出水孔形成一個物料加熱水流道。在發(fā)酵罐進(jìn)料斗端的一側(cè)裝置著由控制箱、門架(30)、支架、料車(27)等組成的上料升降機(jī)構(gòu)(13)。上料升降機(jī)構(gòu)的門架安裝在帶門架滑動槽的支架內(nèi)。門架由多排鏈(33)、偏心架(28)、油缸(32)、門架橫梁(29)等構(gòu)成。油缸推力活塞(31)頂部橫向固定兩端帶鏈輪的鏈動軸，門架上端橫梁下面及門架底部亦各安裝一副鏈輪，左右兩條多排鏈的一端聯(lián)接在偏心架中部，另一端則聯(lián)接在機(jī)架底部。待發(fā)酵的物料裝入料車(27)推至升降門架(30)前，聯(lián)接在門架多排聯(lián)(33)上偏心架(28)的彎鉤與手推料車橫桿鉤住，并用保護(hù)銷銷牢，起動電動機(jī)(34)驅(qū)動油泵(35)進(jìn)行液壓傳動，把換向閥(36)操作手柄置于上升位置時油缸推力活塞(31)通過多排鏈(33)帶動門架(30)上升，偏心架(28)與料車(27)亦上升，門架到一定位置后停止上升而偏心架還繼續(xù)上升，當(dāng)偏心架頂端凸緣圓弧面與門架上端橫梁(29)接觸，偏心架開始作翻身運(yùn)動，料車也隨著傾翻把物料倒入發(fā)酵罐的進(jìn)料斗(4)進(jìn)入發(fā)酵機(jī)。啟動電動機(jī)(1)通過減速器(2)帶動轉(zhuǎn)子(9)在發(fā)酵罐內(nèi)作低速均勻旋轉(zhuǎn)(0.5～1轉(zhuǎn)/分)，螺旋狀散熱管將物料沿發(fā)酵罐內(nèi)筒壁作軸向和上下、左右慢速翻攪。轉(zhuǎn)子可作正反兩個方向的轉(zhuǎn)動和停歇，停歇和轉(zhuǎn)動的時間由時間繼電器(44)、接觸器、電動機(jī)(1)進(jìn)行自動控制。轉(zhuǎn)子在對物料翻攪的同時，并對物料進(jìn)行加熱。
為了使需發(fā)酵物料快速加溫達(dá)到指定的發(fā)酵溫度(35～55℃)并保持恒定溫度，經(jīng)熱源加熱后的熱水經(jīng)濾清器(37)由水泵(38)分三路輸入發(fā)酵機(jī)。
第1路(進(jìn)入轉(zhuǎn)子)由水泵(38)輸送的熱水由發(fā)酵機(jī)左端轉(zhuǎn)子加溫?zé)崴芊庋b置(10)的進(jìn)水油封壓蓋(25)進(jìn)入轉(zhuǎn)子空心軸(18)，經(jīng)轉(zhuǎn)子右端空心撐管(16)進(jìn)入螺旋狀散熱管，然后經(jīng)轉(zhuǎn)子左端空心撐管(16)、水密后軸頭(15)、出水座(23)環(huán)流槽排出機(jī)外，經(jīng)電磁閥(40)回流至熱源。
第2路(進(jìn)入夾套)由水泵(10)輸送的熱水經(jīng)閥門由發(fā)酵罐(5)左上端進(jìn)水口進(jìn)入夾套(6)，然后經(jīng)右上端出水口排出，經(jīng)電磁閥(40)回流至熱源。
第3路(進(jìn)入空氣加熱器)由水泵(10)輸送的熱水經(jīng)閥門進(jìn)入空氣加熱器(7)，出加熱器后直接回流至熱源。
以上三路熱水的進(jìn)水量由閥門進(jìn)行調(diào)整，溫度控制可由電熱傳感器(41)通過溫度控制儀(42)指令電磁閥(39)(40)作開啟或關(guān)閉來完成自控。當(dāng)發(fā)酵機(jī)內(nèi)溫度達(dá)到指定值時，傳感器通過溫度控制儀指令電磁閥(40)關(guān)閉，并開啟電磁閥(39)，此時轉(zhuǎn)子及夾套熱水不再排出(即中斷循環(huán)加熱)，由水泵泵出的熱水經(jīng)電磁閥(39)直接回流至熱源，同時指令空氣加熱器(7)關(guān)閉風(fēng)扇(8)停止向罐內(nèi)鼓入熱空氣。與此同時還指令水加熱器風(fēng)機(jī)(43)停止送風(fēng)，防止循環(huán)水升溫。當(dāng)發(fā)酵機(jī)內(nèi)溫度降至指定值以下時，由電熱傳感器通過溫度控制儀發(fā)出指令恢復(fù)原來的加熱循環(huán)，可使物料再升溫達(dá)到指定值，如此周而復(fù)始直至完成物料的發(fā)酵。
為了使發(fā)酵料連續(xù)不斷定量地進(jìn)入擠壓機(jī)，本發(fā)明備有定量輸送帶。傳送帶(45)上裝有定量刮板(46)，為了使物料順利地進(jìn)入定量刮板，在傳送帶(45)下方的儲料斗(47)中裝有活門(48)，當(dāng)傳送帶(15)們鼓輪(49)旋轉(zhuǎn)時鏈輪(49)、傳動偏心凸輪(51)并通過搖桿(52)使活門(48)沿儲料斗出料口(53)作間歇閃動，活門連續(xù)閃動可使呈糊狀物料均勻地從料斗(47)進(jìn)入定量輸送帶刮板(46)，送入擠壓機(jī)料斗(60)。
本發(fā)明擠壓成型機(jī)實(shí)施例有一個安裝五根螺桿的擠壓腔(61)，螺桿根數(shù)由烘桿機(jī)鏈板寬度確定。螺桿中有一根主動螺桿(57)，由電機(jī)(54)通過電動傳動皮帶輪(55)、大皮帶輪(56)減速后傳動，再由螺桿齒輪(66)傳動被動左旋螺桿(65)及右旋螺桿(64)。在擠壓腔(61)的進(jìn)料端上方裝有一個與多根螺桿等寬的料斗(60)。左旋螺桿(65)與右旋螺桿(60)依次相間安裝，因此在相互重疊的螺旋面上產(chǎn)生剪切力(沿旋轉(zhuǎn)方向的切向力)，可以連續(xù)不斷地將料斗(60)中的膏糊狀物料引入擠壓腔(61)，并在螺桿螺旋面的作用下，將物料擠壓至出料端模板(63)。在每根螺桿出料端軸頭加工成方榫，在方榫上裝有與模板(63)緊貼的切割刀片(62)。切割刀片(62)與軸線相垂直安裝，并在回轉(zhuǎn)平面內(nèi)相互成90度直角。當(dāng)擠入模孔發(fā)酵料堵塞?？讜r，高速回轉(zhuǎn)的割刀與模板形成剪切力切斷堵住?？椎碾s物(包括纖維物)，可以使發(fā)酵料連續(xù)從?？字袛D出產(chǎn)生形變成條柱狀。
從擠壓成型機(jī)擠出的呈條柱狀物料，由烘干機(jī)輸送帶(67)送到干燥室(68)。由于擠壓機(jī)模板(63)橫向尺寸與烘干機(jī)傳送鏈板(69)寬度相似，條柱狀物料可以均勻地從位于烘干機(jī)上方的擠壓機(jī)模板孔中擠出落在鏈板上進(jìn)入干燥室。本烘干機(jī)實(shí)施例的干燥室鏈板分三組六層。鏈板(69)加工成密孔透氣式，鏈板上密布透氣孔，從鏈板端部鼓入的熱空氣可以很容易透過鏈板與物料接觸。鏈板的一側(cè)長邊卷成空管形兩端各焊一鏈板端軸(73)，或者每塊鏈板的一側(cè)長邊處焊一根統(tǒng)長的鏈板端軸。兩頭端軸均固定一塊導(dǎo)向塊(72)，導(dǎo)向塊兩端均為圓弧形并后端圓弧直徑略為大些。各鏈板由兩端的端軸插入鏈條(74)孔中聯(lián)接成輸送帶(67)。輸送帶由傳動鼓輪帶動在導(dǎo)軌(76)上傳送，傳送中與鏈板端軸聯(lián)接的導(dǎo)向塊(72)凸緣接觸導(dǎo)軌沿導(dǎo)軌向前滑移。當(dāng)鏈板滑移到導(dǎo)軌斷開處，鏈板即在鏈條(74)上繞鏈板軸心翻轉(zhuǎn)90°，將物料翻入下一層鏈板上。翻轉(zhuǎn)的鏈板由鏈條帶動繼續(xù)向前時導(dǎo)向塊(72)凸緣接觸圓弧導(dǎo)軌(75)向上翻轉(zhuǎn)作圓周運(yùn)動，鏈板與鏈板又連成輸送帶。當(dāng)物料由第1層鏈板傳送至第6層鏈板的過程中，熱空氣可充分地與條柱狀物料的各個立面相接觸并均勻地脫去其水份。烘干后的物料由第6層鏈板送至干燥室出料口(70)并由出料口下方的出料傳送帶(77)送出機(jī)外。落入干燥室下方的物料由斜面刮料板(71)刮至出料口。
權(quán)利要求
1.一種將禽畜糞便、特別是雞糞轉(zhuǎn)化為動物蛋白飼料的加工方法，其特征是將禽畜糞便袋裝堆壓濾水后與干粉狀付料及以麩皮為載體的雞糞真菌攪拌混和成含水率為45～53%的混合物料，以麩皮為載體的雞糞真菌一般加入量為混合物料的1%，混合物料在螺旋狀散熱管轉(zhuǎn)子的慢速翻攪下與熱空氣接觸，同時轉(zhuǎn)子與發(fā)酵罐熱水夾套從里、外兩個方向?qū)ξ锪线M(jìn)行加熱，物料在35～55℃恒溫下快速發(fā)酵，經(jīng)發(fā)酵后的糊狀物料連續(xù)、定量地擠壓成條柱狀顆粒體進(jìn)行快速脫水烘干，從而將新鮮雞糞制成含水率在14%以下的成品顆粒動物蛋白飼料。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的禽畜糞蛋白飼料的加工方法，其特征是發(fā)酵時加溫及保持35～55℃恒溫工況，是由經(jīng)加熱后的水(水加熱器熱源可以是蒸汽、電熱或一般明火加熱爐)經(jīng)水泵分三路輸入①螺旋狀散熱管轉(zhuǎn)子、②發(fā)酵罐雙層圓筒體夾套、③空氣加熱器處進(jìn)行循環(huán)熱交換，并由溫度控制儀、電熱傳感器以及安裝在水泵進(jìn)出口的電磁閥進(jìn)行自動控制。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的禽畜糞蛋白飼料的加工方法，其特征是為了使發(fā)酵后的糊狀物料能連續(xù)不斷、定量地擠壓成型，物料由定量送料傳送帶輸送入擠壓機(jī)，傳送帶上裝有定量刮板，并且為了使物料順利進(jìn)入定量刮板，在傳送帶下部的儲料斗出料口裝有可作間歇閃動的活門，活門連續(xù)閃動可使呈糊狀物料均勻地從料斗進(jìn)入定量輸送帶，送進(jìn)擠壓機(jī)的料斗中。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的禽畜糞蛋白飼料的加工方法，其特征是當(dāng)發(fā)酵后的物料含水率為45～53%時，脫水、烘干的熱風(fēng)溫度應(yīng)為100～130℃，發(fā)酵料變形后為條柱狀其直徑為Φ8mm，條柱狀物料在烘干機(jī)動態(tài)的鏈板上，可以充分地從立面各個方面接觸熱空氣，脫去其中水份，成為含水率在14%以下的呈顆?；蚍蹱畋阌趦Σ氐娘暳稀?br> 5.實(shí)現(xiàn)根據(jù)權(quán)利要求1～2方法的轉(zhuǎn)子加溫式快速發(fā)酵機(jī)，由機(jī)架、電機(jī)、減速器、發(fā)酵罐、空氣加熱器、上料升降機(jī)及加熱水循環(huán)系統(tǒng)等組成，其特征在于臥式夾套結(jié)構(gòu)的發(fā)酵罐，頂部兩端各有一個進(jìn)水口、出水口，發(fā)酵罐一端頂部裝有一個與轉(zhuǎn)子軸線成30°夾角進(jìn)風(fēng)口斜對著發(fā)酵罐中部的空氣加熱器，空氣加熱器兩側(cè)亦各有一個進(jìn)、出水口;發(fā)酵罐內(nèi)部安裝螺旋狀散熱管轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)子兩軸頭安裝在發(fā)酵罐軸中心線兩端外側(cè)的轉(zhuǎn)子加溫?zé)崴芊庋b置及前軸承座內(nèi)，轉(zhuǎn)子的加熱水進(jìn)、出水口分別在轉(zhuǎn)子加溫?zé)崴芊庋b置的頂端及下部。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的發(fā)酵機(jī)，其特征在于發(fā)酵罐進(jìn)料斗一端側(cè)面緊靠安裝著由門架、偏心架、支架、多排鏈、油缸、液壓控制箱及料車等組成的上料升降機(jī)構(gòu)，裝滿物料的料車固定在偏心架上，啟動液壓系統(tǒng)，隨偏心架上升至一定高度時，偏心架頂端凸緣圓弧面與門架上端橫梁接觸，偏心架作翻身運(yùn)動，料車也隨之傾翻把車內(nèi)物料倒入發(fā)酵機(jī)內(nèi)。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的發(fā)酵機(jī)，其特征在于發(fā)酵罐后端旁板軸中心處安裝由后軸承座、軸承、軸承壓蓋、出水座、油封、進(jìn)水油封壓蓋組成的轉(zhuǎn)子加溫?zé)崴芊庋b置，進(jìn)水油封壓蓋中心處有一進(jìn)水螺紋孔，出水座內(nèi)圓壁中部有一道出水環(huán)流槽，槽的底部有一出水孔，出水座兩側(cè)的進(jìn)水油封壓蓋及軸承壓蓋的內(nèi)圓壁各有一道油封槽，槽內(nèi)裝置雙向骨架油封。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的發(fā)酵機(jī)，其特征在于安裝在發(fā)酵罐內(nèi)的轉(zhuǎn)子由進(jìn)水管、水密后軸頭、兩根撐管、螺旋狀散熱管、空心軸、前軸頭、刮板組成，轉(zhuǎn)子進(jìn)水管伸入空心軸內(nèi)，并由圓孔板水密焊接在水密后軸頭內(nèi)圓的后部，水密后軸頭前頂端用圓孔板與空心軸水密焊接，在水密后軸頭的中后部上下對稱有兩個出水孔，前端頂部有一進(jìn)水孔，進(jìn)水孔上水密焊接后撐管，空心軸前端亦有一出水孔，出水孔上水密焊接前撐管，兩撐管頂端焊接螺紋狀散熱管，散熱管中間有若干根撐桿支撐，空心軸的前端水密焊接前軸頭，刮板盡量靠近發(fā)酵罐兩端的旁板。
9.實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求1與4方法的擠壓成型裝置，其特征在于擠壓腔內(nèi)水平并排安裝五根擠壓螺桿(亦可三根、七根)，中間一根為主動螺桿，螺桿左、右旋向依次相間，相鄰螺桿相互之間轉(zhuǎn)向相反且螺旋面重疊安裝，擠壓腔頂端裝置模板，安裝在螺桿出料頂端方榫內(nèi)的切割刀片緊貼模板內(nèi)壁，擠壓腔一端頂部有一進(jìn)料斗，進(jìn)料斗的寬度與五根螺桿水平安裝寬度相等。
10.根據(jù)權(quán)利要求1與4方法的烘干機(jī)，其特征在于輸送帶寬度與擠壓機(jī)模板橫向尺寸相似，干燥室傳送鏈板分三組六層，鏈板加工成密孔透氣式，三組六層傳送鏈板下是斜面刮料板把落入鏈板下的剩料刮出至干燥室出料口。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種禽畜糞、特別是雞糞制蛋白飼料加工方法及其與該方法相適應(yīng)的成套設(shè)備。加工禽畜糞制蛋白飼料關(guān)鍵的問題在于快速發(fā)酵及成型、干燥。本方法就是利用濕雞糞加入適量輔料和事先選擇好的菌種攪拌后倒入轉(zhuǎn)子加溫式快速發(fā)酵機(jī)中進(jìn)行發(fā)酵處理，然后將經(jīng)發(fā)酵后呈膏糊狀的物料擠壓成條柱狀進(jìn)行脫水烘干成可直接喂養(yǎng)或儲藏的再生動物飼料。由于發(fā)酵加溫迅速、均勻、發(fā)酵周期短，烘干脫水效率高，制出的動物再生飼料品質(zhì)優(yōu)良、動物喜食、飼養(yǎng)效果好，設(shè)備自動程度高。
文檔編號A23K1/00GK1064595SQ9110142
公開日1992年9月23日 申請日期1991年3月11日 優(yōu)先權(quán)日1991年3月11日
發(fā)明者沈義章, 楊漢明 申請人:中國水產(chǎn)科學(xué)研究院漁業(yè)機(jī)械儀器研究所