本发明涉及养殖场粪便处理领域,尤其涉及一种用于肉牛养殖的粪便处理设备及其处理系统。
背景技术:
1、肉牛即肉用牛,是一类以生产牛肉为主的牛,特点是体躯丰满、增重快、饲料利用率高、产肉性能好,肉质口感好,肉牛不仅为人们提供肉用品,还为人们提供其他副食品,肉牛养殖产生的粪便是农业废弃物的一种,如果处理不当,会对环境造成污染,通常会对粪便进行发酵处理将有机废弃物转化为有用资源。
2、在厌氧消化的过程中温度对微生物的活性有着显著的影响,然而现有的粪便发酵处理设备,不便于依据实际情况对内部温度进行及时调整,从而维持微生物处于最优生长环境,从而影响微生物活性和发酵效率。
技术实现思路
1、本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点,而提出的一种用于肉牛养殖的粪便处理设备及其处理系统。
2、为达到以上目的,本发明采用的技术方案为:一种用于肉牛养殖的粪便处理设备,包括发酵罐,所述发酵罐的底部设置带有阀门的出料管,所述发酵罐的顶部固定安装有罐罩,所述罐罩的顶部设置带有阀门的输料管,还包括:
3、气体收集单元,设置在所述罐罩的表面,定时对发酵罐内部产生的气体进行收集;
4、温度监测单元,设置在所述发酵罐的内壁上,用于对发酵罐内部的温度进行监测;
5、温度调节机构,用于对发酵罐内部的温度进行调节;
6、辅助控温机构,设置在所述发酵罐的内部,用于辅助温度调节机构对发酵罐中的粪便实现快速调温;
7、控制单元,依据温度传感器监测到的温度信息,控制温度调节机构和辅助控温机构运作。
8、优选的,所述气体收集单元包括收集罐,所述收集罐设置在所述发酵罐的一侧,所述收集罐的表面固定连通有收集管,所述收集管与所述罐罩固定连通,所述收集管中设置有第一电磁阀,所述第一电磁阀通过控制单元来实现在预设的时间点自动打开或关闭,控制气体的输送。
9、优选的,所述温度调节机构包括:
10、两个空腔,对称开设在所述发酵罐的罐体内,两个所述空腔之间通过两个连通孔实现连通;
11、储水箱,固定安装在所述发酵罐的侧壁上,所述储水箱的内壁上固定连接有隔热板,所述隔热板将储水箱分隔成加热腔和冷却腔,所述加热腔和冷却腔的内部均灌满用于控温的水流;
12、加热板,安装在所述加热腔的内部,用于对加热腔内部的水流进行升温处理;
13、制冷板,安装在所述冷却腔的内部,用于对冷却腔内部的水流进行降温处理;
14、第一水泵和第二水泵,均固定安装在所述储水箱的顶部,所述第一水泵的进水管与加热腔内部连通,所述第一水泵的出水管与位于左侧的所述空腔内部连通,所述第二水泵的进水管与所述冷却腔内部连通,所述第二水泵的出水管与位于左侧的所述空腔内部连通;
15、三通管,设置在所述发酵罐的侧壁上,所述三通管的一端与位于右侧的所述空腔内部连通,所述三通管的另外两个端均设置有第二电磁阀;
16、两个引导管,分别与三通管上设置有电磁阀的两端管口固定连通,两个引导管的端部分别与加热腔和冷却腔内部连通。
17、优选的,所述辅助控温机构包括:
18、环形槽,开设在所述发酵罐的内壁下方,所述环形槽的内壁上呈圆周阵列开设有两个弧形口,两个弧形口分别与两个空腔内部连通;
19、环板,转动连接在所述环形槽的槽壁上,所述环板的内环壁上呈圆周阵列贯穿开设有安装孔;
20、蛇形管,设置在所述发酵罐的内部,所述蛇形管的两端分别与两个安装孔的内壁固定连接;
21、旋转机构,设置在所述蛇形管的上方,用于带动蛇形管进行转动。
22、优选的,所述旋转机构包括电机和两个安装柱,所述电机固定安装在所述罐罩的表面上,所述电机的输出轴贯穿所述罐罩并延伸固定连接有齿轮,两个安装柱对称固定连接在所述蛇形管的顶部,两个所述安装柱的顶部共同固定连接有内齿环,所述内齿环与所述齿轮相互啮合。
23、优选的,所述蛇形管的表面设置有清理机构,用于清理蛇形管表面粘附的粪便,所述清理机构包括:
24、四个环形推刀,均套设在所述蛇形管中的竖向管表面上,四个所述环形推刀之间通过三个连接杆进行固定连接,位于中间的所述连接杆表面固定连接有圆板,所述圆板上固定嵌设有丝杆套;
25、往复丝杆,通过固定柱固定连接在所述罐罩的内壁上,所述丝杆套螺纹套设在往复丝杆的表面上。
26、一种用于肉牛养殖的粪便处理设备的处理系统,该处理系统具体包括如下步骤:
27、温度监测单元监测到的温度信息值低于目标温度范围的最小值时,生成第一升温信息;
28、温度监测单元将第一升温信息发送给控制单元,以控制温度调节机构进行升温操作;
29、温度监测单元监测到的温度信息值高于目标温度范围的最大值时,生成第一降温信息;
30、温度监测单元将第一降温信息发送给控制单元,以控制温度调节机构进行降温操作。
31、优选的,所述控制单元的控制流程为:
32、控制单元接收到第一升温信息后,生成升温控制信息;
33、控制单元将升温控制信息发送给第一水泵、加热板和对应的第二电磁阀,以控制加热板对水流实现加热处理,并控制第一水泵和对应的第二电磁阀运作,实现升温水的循环;
34、控制单元接收到第一降温信息后,生成降温控制信息;
35、控制单元将降温控制信息发送给第二水泵、制冷板和对应的第二电磁阀,以控制制冷板对水流实现冷却处理,并控制第二水泵和对应的第二电磁阀运作,实现冷却水的循环。
36、优选的,所述处理系统还包括:
37、温度监测单元监测到的温度信息值低于预设的低温值或者高于预设的高温值时,生成辅助信息值;
38、温度监测单元将辅助信息值发送给控制单元,以控制旋转机构运作带动蛇形管实现转动。
39、与现有技术相比,本发明具有以下有益效果:
40、一、根据发酵微生物的最优生长温度,设定发酵罐的目标温度范围,温度监测单元具体为温度传感器,通过温度监测单元监测发酵罐内部的温度,若监测到的温度信息值低于目标温度范围的最小值,通过控制单元启动温度调节机构进行升温操作,若监测到的温度信息值高于目标温度范围的最大值,通过控制单元启动温度调节机构进行降温操作,通过控制单元启动温度调节机构对发酵罐内部的温度进行适配性调节,从而使得温度达到设定的目标温度范围,确保微生物的活性,因此,通过引入自动化监控系统,对发酵罐内部的微生物生长环境进行实时监测,并依据检测结果反馈自动调节升温或降温系统的运行,提高粪便无氧发酵的效率和稳定性,使得设备更加智能化,方便人们使用。
41、二、在寒冷的冬季或低温环境中以及炎热的夏季或高温环境中,发酵罐可能会受到外部温度的影响,导致内部温度与目标温度范围相差较大,温度监测单元监测到的温度信息值会低于预设的低温值或者高于预设的高温值时,均会通过控制单元控制旋转机构运作,旋转机构带动蛇形管进行转动,转动的蛇形管会带动环板进行转动,随着环板和蛇形管的转动,会存在两个安装孔分别从两个弧形口的一侧滑过的时间段,在此时间段内,蛇形管与两个空腔内部实现连通,从而方便左侧空腔内部的控温水进入蛇形管中汇流,并从蛇形管的另一端进入右侧的空腔中,通过将温控水输送至转动的蛇形管中,通过蛇形管与粪便的直接接触,增加了粪便与温控水的间接接触面积,方便将温控水的温度传递给粪便,在升温或冷却过程中,搅拌有助于提高热传递效率,使发酵罐内的温度更加均匀,有利于加快对发酵罐内部发酵温度的调节,使得温度能够快速调整至目标温度范围内,降低调温的等待时间,维持发酵过程的稳定性。
1.一种用于肉牛养殖的粪便处理设备,包括发酵罐(1),所述发酵罐(1)的底部设置带有阀门的出料管(29),所述发酵罐(1)的顶部固定安装有罐罩(2),所述罐罩(2)的顶部设置带有阀门的输料管(30),其特征在于,还包括:
2.根据权利要求1所述的一种用于肉牛养殖的粪便处理设备,其特征在于,所述气体收集单元包括收集罐(3),所述收集罐(3)设置在所述发酵罐(1)的一侧,所述收集罐(3)的表面固定连通有收集管(4),所述收集管(4)与所述罐罩(2)固定连通,所述收集管(4)中设置有第一电磁阀,所述第一电磁阀通过控制单元来实现在预设的时间点自动打开或关闭,控制气体的输送。
3.根据权利要求1所述的一种用于肉牛养殖的粪便处理设备,其特征在于,所述温度调节机构包括:
4.根据权利要求3所述的一种用于肉牛养殖的粪便处理设备,其特征在于,所述辅助控温机构包括:
5.根据权利要求4所述的一种用于肉牛养殖的粪便处理设备,其特征在于,所述旋转机构包括电机(20)和两个安装柱(22),所述电机(20)固定安装在所述罐罩(2)的表面上,所述电机(20)的输出轴贯穿所述罐罩(2)并延伸固定连接有齿轮(21),两个安装柱对称固定连接在所述蛇形管(19)的顶部,两个所述安装柱(22)的顶部共同固定连接有内齿环(23),所述内齿环(23)与所述齿轮(21)相互啮合。
6.根据权利要求4所述的一种用于肉牛养殖的粪便处理设备,其特征在于,所述蛇形管(19)的表面设置有清理机构,用于清理蛇形管(19)表面粘附的粪便,所述清理机构包括:
7.一种用于肉牛养殖的粪便处理设备的处理系统,适用于权利要求4中所述的一种用于肉牛养殖的粪便处理设备,其特征在于,该处理系统具体包括如下步骤:
8.根据权利要求7所述的一种用于肉牛养殖的粪便处理设备的处理系统,其特征在于,所述控制单元的控制流程为:
9.根据权利要求7所述的一种用于肉牛养殖的粪便处理设备的处理系统,其特征在于,所述处理系统还包括:
