CN105660428B - 一种机械化带式输送自动干清粪工艺及设备 - Google Patents

Abstract

一种机械化带式输送自动干清粪工艺及设备，所述的清粪工艺包括：猪只排放的粪、尿和污水经漏缝地板，落到输送带上，在静态时利用输送带紧贴于带坡度的地面而自然分离，尿和污水自动流入污水沟，粪则保留在输送带上，定时自动输送至猪舍端点或有机肥生产车间集粪池；所述的清粪设备包括基架、电机、滚筒、输送带和带控制按钮的控制箱，基架安装在猪舍两端清粪道口下方与集粪池之间的基架电机安装平台上；清粪道两端的基架上分别装有一个滚筒，每个滚筒对应一台电机；输送带的两端固定并缠绕在相应的滚筒上；电机的输出轴与相应的滚筒的转轴固接。本发明的有益效果是：规模养猪实现机械化自动化干清粪；固液分离效果好，运行成本低，节能、环保。

Description

一种机械化带式输送自动干清粪工艺及设备

技术领域

本发明涉及一种机械化带式输送自动干清粪工艺及设备，属于现代化规模养殖技术领域。

背景技术

近年来，畜禽规模养殖所致的环境污染问题已引起了世界各国，尤其是西欧等一些发达国家的关注，当前国外研究的热点主要集中在生物技术与营养调控、饲养设备与设施改进、适度规模与生态养殖、粪污处理及资源化利用技术等几个方面。在国内，随着畜牧业规模化、集约化和工厂化的发展，养殖场对环境的污染问题日益突出，并已逐渐引起了各方面的重视。一个年出栏一万头商品猪的规模猪场，每天排出粪污水在300～500吨，猪粪尿中COD含量在9000～15000mg/L，如果粪污处理利用不当将对大气、水源和土壤造成的严重污染。规模化养殖迅猛发展所致的大量粪污水对环境的污染，已危及生态环境和人们生活的质量。随着人们环保意识和生活质量要求的日益提高，每年向政府部门投诉畜牧业污染的问题越来越多，因而，如何结合我国的国情与特点使养殖业朝着无污染的、生态的、可持续的方向发展，已成为当前我国该领域的研究热点。

目前，我全国的畜禽规模养殖大多数都是固定的，而且与种植业是分开(即种养两业是分家)的，因范围固定集中、长期积累而极易造成粪污对养殖场本身及其周边环境的严重污染。如浙江省畜禽规模养殖的污水排放量已相当于全省工业废水排放总量的64％，化学需氧量排放总量相当于工业排放量的60％。如何从源头解决控制畜禽规模养殖粪污污染问题，处理好种植业与养殖业、环境与生产的协调关系，加快规模养殖环境污染的生态治理进程，对促进畜牧业和有机农业的稳步、可持续发展，实现良性循环和生态平衡具有极为重要意义。

按照《畜禽养殖场污染防治管理办法》的要求，粪污处理要坚持“减量化收集、无害化处理和资源化利用”的基本原则。要真正做好粪污处理工作，必须从营养调控、畜舍建设、饲养管理、清粪方式等多个方面入手，在产前、产中、产后各个环节，实施全程控制，***治理，综合利用，使其化“害”为利、变“废”为宝，促进农牧结合、维持生态平衡、实现物质良性循环和可持续发展。目前，在我国生猪养殖中，营养调控、畜舍建设、饲养管理已做了较多研究，但清粪工艺及其配套设备这方面还没有受到足够重视，而实际上规模猪场的清粪工艺及其配套设备的先进性直接影响规模猪场机械化、自动化水平。

发明内容

本发明针对目前规模猪场的清粪若采用传统的人工干清粪工艺需依赖大量的劳动力、清理效率低、工艺原始，而采用“水泡粪”清粪工艺又固液分离难、舍内空气质量差、后续粪污处理能耗大、运行费用高、污染风险大的问题，提供一种实现规模养猪粪与尿和污水可自动分离的机械化带式输送自动干清粪工艺及设备。

本发明所述的一种机械化带式输送自动干清粪工艺，所述的清粪工艺环节包括：

1)猪只排放的粪、尿和污水经猪栏局部设置的漏缝地板落到输送带上；

2)在静态时，即输送带处于松弛状态下，输送带紧贴于带坡度的地面，从漏缝地板排出下落至输送带上的粪与尿和污水，循着地面坡度并通过输送带上的排污小孔自动进行分离，其中粪便留在输送带上，尿和污水自动流入污水沟，最终流入污水池进行污水处理；

3)定时开启清粪设备，使得留在输送带上的粪定时自动输送至猪舍端点或有机肥生产车间集粪池。

根据本发明所述的一种机械化带式输送自动干清粪工艺构建的清粪设备，其特征在于：所述的清粪设备包括基架、电机、滚筒、输送带和带控制按钮的控制箱，所述的基架安装在猪舍两端清粪道口下方与集粪池之间的基架电机安装平台上，并且基架的高度介于猪舍排粪区正下方的清粪道底面与集粪池的地面，同时基架装上滚筒和输送带正好与清粪道地面持平；安装在清粪道两端的基架上分别装有一个滚筒，并且每个滚筒对应一台电机；所述的输送带的两端分别固定并缠绕在相应的滚筒上，保持所述的输送带贯穿并覆盖在清粪道地面或辅助转动轴上；所述的电机的输出轴与相应的滚筒的转轴固接；两台所述的电机的控制端均与所述的控制箱的控制端电连；所述的输送带一端设置配套的集粪池，并且所述的集粪池位于滚筒外侧的下方，保证电机带动滚筒转动时，缠绕的输送带带上粪便送入集粪池。

所述的集粪池与输送带的端口之间设有挡粪兼清粪刮板，以保障粪便落入集粪池并防止粪污粘附于输送带而卷入滚筒；所述刮板的下边沿置于集粪池靠近滚筒一侧的边沿上，上边沿位于滚筒外侧的正下方，并有橡皮条保护贴合于输送带的表面，近两侧边沿可按需安装弹簧，以保证刮板与输送带两者贴合的松紧度。

清粪道的水泥地面自内侧向外侧带有2.0％～5.0％的倾斜度，且清粪道的水泥地面表面光滑；所述的漏缝地板的宽度为1.2～1.8m；所述的输送带的宽度比所选漏缝地板的宽度增加0.05～0.10m，范围在1.25～1.9m之间。

所述的清粪道地面外侧设有污水沟，所述的污水沟的宽度为20～25cm、深20～25cm，并且其末端与总污水沟或污水池连通；所述的清粪道地面至漏缝地板的高度为50～80cm。

支撑柱与清粪道内侧之间贴近清粪道地面处装有用于支撑输送带的辅助转动轴，每两根辅助转动轴的间距为1.5～2.0m，具体视猪栏宽度而定，一般为每个猪栏2根，或者是每个支撑柱安装1根。

所述的输送带的材质为尼龙材质，且输送带上分布若干用于***污水的小孔，采用尼龙材质，具备较强的耐腐浊、耐磨擦和抗拉能力。

应用所述清粪工艺及设备的猪舍需按下列要求建造或改造，所述的猪舍包括其中一列至少一个猪栏，所述的猪栏包括围栏、地面、支撑柱和清粪道，所述的地面的排粪区为漏缝地板，所述的地面四周边沿设有围栏和一个供猪只进出的门；所述的漏缝地板安装在支撑柱上部的支撑梁上，所述的支撑柱的下部浇注在漏缝地板下面的粪坑外侧的水泥地面中，所述的漏缝地板与所述的粪坑水泥地面之间的空间即为安装输送带的清粪道。

所述的猪栏的个数为5～30个，并成一列布置，在猪舍的末端设置集粪池；一套清粪装置对应一幢单列式猪舍或双列式猪舍的其中一列。

控制箱的按钮分包括控制两台电机正反转的按钮、启动按钮、运行速度按钮、人工操作和自动定时按钮。

输(运)送至有机肥生产车间→有机肥销售。

所述的清粪工艺的实施和清粪设备的安装与调试的主要步骤包括：

1)猪舍(猪栏、清粪道、污水沟及集粪池等)按要求建造或进行配套改造：猪栏采用局部漏缝地板设计，靠猪栏排粪区一侧设置宽1.2～1.8m(×长＝猪栏宽度3.5～4.0m)的漏缝地板；漏缝地板下方为清粪道，清粪道的地面为光洁度较好的水泥地面，且自内侧向外侧有2.0％～5.0％倾斜度；清粪道地面外侧设有宽20～25cm,深20～25cm污水沟；清粪道地面至漏缝地板的高度为50～80cm,机械化自动干清粪的输送带安装于清粪道的地面上，粪与尿和污水经漏缝地板，落到输送带上，在静态时利用输送带(处于松驰状态)紧贴于有一定坡度的地面而自然分离，尿和污水自动流入污水沟(最后至污水池进行污水处理)，粪则保留在输送带上，并定时输送至猪舍端点或有机肥生产车间集粪池，用于生产有机肥；

2)根据待清理的猪栏设定好所述的清粪装置的参数并安装在相应的位置，所述的参数包括电机的最大工作牵引力，滚筒直径，输送带的长度、宽度、材质、作业幅宽以及输送带上的小孔分布网格大小；

3)铺设输送带：在猪栏底部的支撑水泥柱与内侧墙壁之间装上辅助转动轴，并铺上相应的输送带；

4)安装电机和基架：在猪舍两端清粪道的出粪口处下方的水泥平台上安装电机和基架，电机和基架均用大号膨胀螺丝固定，两端两台电机保证在同一直线上，电机上端的滚轴略低于输送带；

5)固定输送带：将输送带两端分别缠绕在相应的滚轴上，并用粗钢丝固定；

6)猪舍前后端用钢筋卡住输送带，避免输送带跑偏，并在输送带的两端上各标记一条蓝色线，以便于人工操作过程中见到蓝色标线即关闭开关；

7)安装控制箱，并根据情况进行人工操作和自动定时两种控制模式，若采用自动定时控制模式时，预先设定好控制箱的参数，控制清粪装置按照设定的参数进行清粪；所述的参数包括自动清粪时间、单次运行时间和单次运行速度。

8)清粪设备试运行：带式输送自动干清粪设备安装好后，先试运行一周，确保智能控制箱自动、准确的控制输送带运行，同时观察输送带是否有跑偏的现象，确保清粪设备正常运行后，转交于饲养员管理，正常使用。

工作过程：清粪装置安置在猪栏漏缝地板下面的清粪道中，电力驱动装置安放在猪舍外的集粪池一端，猪只排出的粪便落在漏缝地板上，通过猪只的踩踏(必要时辅之以人工清扫)落在输送带上，在静态(即未开启电机输送带处于松驰状态)时利用输送带紧贴于有一定坡度的清粪道地面，实现自动分离，粪保留在输送带上，尿和污水自动流入污水沟，开启电源后输送带在电机的驱动下开始工作，将留在带上的粪便输送到集粪池。输送带两头都有滚筒，根据实际情况，控制输送带运行方向，接通倒顺开关。带式输送自动干清粪设备可以手动和自动控制，定期(时)进行清粪.。

本发明的有益效果是：(1)采用局部漏缝地板设计，猪舍造价较低；(2)实现机械化自动干清粪，粪与尿和污水经漏缝地板，落到输送带上，在静态时实现自动分离，尿和污水顺势流入尿污水沟，粪则保留在输送带上定时输送至集粪池；(3)粪中含水量与人工干清粪相当，可作生产有机肥的原料，污水量少，处理费用低，环境污染风险小，环保效益显著。

附图说明

图1为本发明的清粪设备的示意图(省略电机和控制箱)；

图2为本发明的控制箱示意图；

图3是本发明配套的猪舍(栏)结构图(省略电机和控制箱，以一个猪栏为例)；

图4为实施例6机械化带式输送自动干清粪的猪舍(试验舍)和传统人工干清粪猪舍(对照舍)内的日平均温度变化趋势；

图5为实施例6机械化带式输送自动干清粪的猪舍(试验舍)和传统人工干清粪猪舍(对照舍)内的日平均湿度变化趋势；

图6为实施例6试验组和对照组的氨气浓度曲线。

图7为本发明所述的机械化带式输送自动干清粪设备的清粪工艺流程图。

具体实施方式

下面结合附图进一步说明本发明

参照附图：

实施例1本发明所述的一种机械化带式输送自动干清粪工艺，所述的步骤包括：

1)猪只排放的粪、尿和污水经猪栏局部设置的漏缝地板落到输送带上；

2)在静态时，即输送带处于松弛状态下，输送带紧贴于带坡度的地面，从漏缝地板排出的粪、尿和污水落至输送带上，并通过输送带上的排污孔对粪、尿和污水进行分离，其中粪便留着输送带上，尿和污水自动流入污水沟，最终流入污水池进行污水处理；

3)定时开启清粪设备，使得留在输送带上的粪定时自动输送至猪舍端点或有机肥生产车间集粪池。

实施例2本发明所述的一种机械化带式输送自动干清粪设备，所述的清粪设备2包括基架21、电机、滚筒23、输送带24和带控制按钮的控制箱22，所述的基架21安装在所述的猪栏1两端清粪道14出口下方与集粪池之间的基架电机安装平台4上，并且基架21的高度介于清粪道14的地面141与集粪池3的地面，同时基架21装上滚筒23和输送带24正好与清粪道14地面141持平；所述的基架21上分别装有一个滚筒23，并且每个滚筒23对应一台电机；所述的输送带24的两端分别固定并缠绕在相应的滚筒23上，保持所述的输送带24贯穿并覆盖在清粪道14地面141上；所述的电机的输出轴与相应的滚筒23的转轴固接；两台所述的电机的控制端均与所述的控制箱22的控制端电连；所述的输送带24一端设置配套的集粪池3，并且所述的集粪池3位于滚筒23外侧的下方，保证电机带动滚筒转动时，缠绕的输送带带上粪便送入集粪池。

作为清粪道14的水泥地面141自内侧向外侧带有2.0％～5.0％的倾斜度，且清粪道14的水泥地面141要求表面光滑；所述的漏缝地板的宽度为1.2～1.8m；所述的输送带的宽度比所选漏缝地板的宽度增加0.05～0.10m，范围在1.25～1.9m之间。

所述的集粪池3与输送带24的端口(即缠绕在滚筒23上的输送带24的外周靠近滚筒23下方)之间设有挡粪兼清粪刮板25，所述刮板25的下边沿置于集粪池3靠近滚筒23一侧的边沿上，上边沿位于滚筒23外侧的正下方，并有橡皮条保护贴合于输送带24的表面，近两侧边沿可按需安装弹簧，以保证刮板25与输送带24两者贴合的松紧度。

所述的清粪道地面外侧设有污水沟，所述的污水沟的宽度为20～25cm、深20～25cm，并且其末端与总污水沟或污水池连通；所述的清粪道地面至漏缝地板的高度为50～80cm。

清粪道14水泥地面的外侧设有污水沟15，所述的污水沟的宽度为20～25cm、深20～25cm，并且所述的污水沟15的末端与总污水沟或污水池连通，清粪道14地面141至漏缝地板121的高度为50～80cm。

所述的猪栏地面12的排粪区通常在猪舍南侧或北侧靠墙一侧约占栏积1/4区域，并且所述的排粪区的地面为漏缝地板121，所述的漏缝地板121宽度为1.2～1.8m(×长＝猪栏宽度3.5～4.0m)，具体视输送带的宽度而定，所述的输送带的宽度比所选漏缝地板的宽度增加0.05～0.10m，范围在1.25～1.9m之间。

支撑柱13与清粪道14内侧基架电机安装平台之间贴近清粪道14的地面141处装有用于支撑输送带的辅助转动轴5，每两根辅助转动轴的间距为1.5～2.0m，具体视猪栏宽度而定，一般为每个猪栏2根，或者是每个支撑柱安装1根。

所述的输送带24上分布有若干用于***污水的小孔。

输送带24的材质为尼龙材质，具备较强的耐腐蚀、耐磨擦和抗拉能力。

所述的猪舍为单列式猪舍或双列式猪舍，其中一列至少一个猪栏、清粪设备2和集粪池3，所述的猪栏1包括围栏11、地面12、支撑柱13和清粪道14，所述的地面12的排粪区即靠外侧约1/4(占地面总面积)区域为漏缝地板121，所述的地面四周边沿设有围栏和一个供猪只进出的门；所述的漏缝地板121铺设在支撑柱13上部的支撑梁上，所述的支撑柱13的下部浇注在漏缝地板121下面的粪坑外侧的水泥地面中，所述的漏缝地板121与所述的粪坑水泥地面(也即清粪道14的地面141)之间的空间即为安装输送带的清粪道14。

所述的猪栏1的个数为5～30个，并且成一列布置，在猪舍的两端设置集粪池3，一套清粪设备2对应一幢单列式猪舍或双列式猪舍的其中一列。

控制箱22的按钮分包括控制两台电机正反转的按钮、启动按钮、运行速度按钮、人工操作和自动按钮定时按钮。

清粪设备(如图1所示)适用于大中型标准化猪舍，每套清粪***可清理一幢猪舍中一列5～30个猪栏(栏宽3.5～4.0m，全长20～120m)，选优为35～80m，输送带的材质为尼龙材质，有一定的强度与韧度，不吸水，不变形，输送带上有小孔，以便于粪尿分离。

实施例3利用实施例2所述的机械化带式输送自动干清粪设备的清粪工艺，包括以下步骤：

1)按要求新建猪舍或对已建的老猪舍进行配套改造：猪栏采用局部漏缝地板设计，靠猪栏排粪区一侧设置宽1.2～1.8m×长(等于猪栏宽度)3.5～4.0m区域的漏缝地板，面积4.2～7.2m²；漏缝地板下方为清粪道，清粪道的地面为高光洁度的水泥地面，且自内侧向外侧有2.0％～5.0％倾斜度；清粪道地面外侧设有宽20～25cm,深20～25cm污水沟；清粪道地面至漏缝地板的高度为50～80cm,机械化自动干清粪的输送带安装于清粪道的地面上，粪与尿和污水经漏缝地板，落到输送带上，在静态时利用输送带(处于松驰状态)紧贴于有一定坡度的地面而自然分离，尿和污水自动流入污水沟(最后至污水池进行污水处理)，粪则保留在输送带上，并定时输送至猪舍端点或有机肥生产车间集粪池；

2)根据待清理的猪栏设定好所述的清粪装置的参数并安装在相应的位置，所述的参数包括电机的最大工作牵引力，滚筒直径，输送带的长度、宽度、材质、作业幅宽以及输送带上的小孔分布网格大小；

3)铺设输送带：在猪栏底部的支撑水泥柱与内侧墙壁之间装上辅助转动轴，并铺上相应的输送带；

4)安装电机和基架：在猪舍两端清粪道的出粪口处下方的水泥平台上安装电机和基架，电机和基架均用大号膨胀螺丝固定，两端两台电机保证在同一直线上，电机上端的滚轴略低于输送带；

5)固定输送带：将输送带两端分别缠绕在相应的滚轴上，并用粗钢丝固定；

6)猪舍前后端用钢筋卡住输送带，避免输送带跑偏，并在输送带的两端上各标记一条蓝色线，以便于人工操作过程中见到蓝色标线即关闭开关；

7)安装控制箱，并根据情况进行人工操作和自动定时两种控制模式，若采用自动定时控制模式时，预先设定好控制箱的参数，控制清粪设备按照设定的参数进行清粪；所述的参数包括自动清粪时间、单次运行时间和单次运行速度。

8)清粪设备试运行：机械化带式输送自动干清粪设备(简称“带式自动清粪设备”)安装好后，先试运行一周，确保智能控制箱自动、准确的控制输送带运行，同时观察输送带是否有跑偏的现象，确保清粪设备正常运行后，转交于饲养员管理，正常使用。

实施例3机械化带式输送自动干清粪设备自动化运行的设置，处于自动工作状态的输送带设置为早上6点或8点(时间可按需随意设定)向左运行距离等于安装带式自动清粪设备的猪舍长度(即正好把输送带上粪便输送到猪舍端点的集粪池中)，运行速度为每分钟运行25m，下午6点或8点(时间可按需随意设定)向右运行同等的距离(或时间)，输送带归位。以输送带长度50m为例，为防止过载损坏清粪设备，对于体重60kg以下的生长猪，每天建议清理1～2次；对于体重60kg以上的肥育猪，每天建议清理2次。带式自动清粪设备的主要技术参数见表3-1：

表3-1带式自动清粪设备的主要技术参数

电机的选择：对于50m长的猪舍，每栏宽为3.5m，一共14栏，每栏养25～27头猪，共计350～375头猪，体重在40kg～80kg阶段的每头猪每天排粪约2kg，每天清理猪粪质量为700～750kg，清粪设备每日清粪1次，体重在80kg～120kg阶段的每头猪每天排3kg粪便，每天清理猪粪质量为1125kg，清粪设备每日清粪2次。输送带是架在活动钢管型滚筒上，猪粪和滚筒摩擦系数为0.3～0.5(胡靖明，2011)，输送带工作时匀速运动。根据摩擦力计算公式：F＝m×g×f＝750×9.8×0.5＝3675(N)，电机功率P＝F×V＝3675×25/60≈1531.25W。考虑到一些其他摩擦力影响，电机功率为3KW时能够充分满足50m长的输送带运转。

输送带：猪舍内含有大量的NH₃和微量H₂S气体，湿度很高，常温下猪粪液pH值为7.8左右。因此输送带要有一定的强度与韧度，不吸水，不变形，耐腐蚀。同时输送带上要设计网格大小为0.5cm×0.5cm的小孔，使得粪尿初步分离，以便后期粪污处理。尼龙是一种合成纤维，其突出优点就是耐磨性以及较好的耐腐蚀性，制成输送带，相比橡胶材质，有质量轻，易于折叠的优点。

实施例4带式自动清粪设备的安装

(1)输送带及辅助转动轴的安装

经专门设计或改造的猪舍，猪栏外侧1.2～1.8m漏缝地板下面是为清粪道的水泥地面，地面自内侧向外侧有2.0％～5.0％倾斜度，清粪道地面外端有污水沟。在水泥地面外端(靠近污水沟内侧)有50～80cm高且间隔均匀(1.5～2.0m)的水泥柱，在每根水泥柱与内侧墙壁之间贴近清粪道的水泥地面处装上辅助转动轴(选用0.6～1.0吋镀锌水管)，然后再铺上尼龙材质的输送带，可转动镀锌钢管可以辅助运行过程中输送带的运行，并且避免了输送带与水泥地面直接接触，减少摩擦力，延长使用寿命。

(2)电机的安装

电机和基架安装在猪舍两端清粪道的出粪口处下方的水泥平台上，电机和基架均用大号膨胀螺丝固定，两端两台电机保证在同一直线上，电机上端的滚轴略低于输送带，然后将输送带缠绕在滚轴上，并用粗钢丝固定。猪舍前后端用钢筋卡住输送带，避免输送带跑偏。并在输送带的两端上各标记一条蓝色线，以便于人工操作过程中见到蓝色标线即关闭开关，设置转速为每分钟输送带运行为25米。

(3)带式自动清粪***控制箱的安装

带式自动清粪***的控制箱如图2所示，可选择人工操作和自动定时两种模式，具有15天的定时记忆，根据养殖场的饲喂时间和清粪情况，设置自动清粪时间：如每天1次，为每天早上8:00～8:02；若每天两次，则再加每天晚上8:00～8:02。控制箱安装好后，试运行1周。

(4)带式自动清粪设备的试运行

带式自动清粪设备安装好后，先试运行一周，确保智能控制箱能够自动、准确的控制输送带运行，同时观察输送带是否有跑偏的现象。确保清粪设备正常运行后，转交于饲养员管理。

下面结合具体实施例对本发明进行进一步描述，但本发明的保护范围并非仅限于此：

实施例5生长肥育猪舍应用机械化带式输送自动干清粪设备及工艺清粪

在杭州市天元农业开发有限公司的猪场中选择相邻的2栋双列式肥育猪舍为试验猪舍，猪舍为东西走向，开放式，每栋猪舍面积(50m×13m)，每列14栏，每栏(6m×3.5m)，猪舍屋顶为双坡式结构，钢屋架。试验组为猪舍经改造后采用带式自动清粪设备清粪的输送带清粪组，对照组为猪舍未经改造采用人工清粪的人工清粪组，每组分别选择一栋猪舍的朝南一列。输送带清粪组猪舍的两端各有1个集粪池，池积(2m×2m×0.8m)，两个集粪池总共体积为6.4m3。按平均每头猪每天排粪2kg估算，两个集粪池约能收集10～15天的猪粪。1)带式自动清粪设备的主要技术参数

所述的带式自动清粪设备的主要技术参数见表5-1：

表5-1带式自动清粪设备的主要技术参数

2)试验猪舍

猪栏采用局部漏缝地板设计，靠猪栏排粪区一侧设置宽1.5m(×长＝猪栏宽度3.5m)的漏缝地板，漏缝地板下方为清粪道，清粪道的地面为光洁度较好的水泥地面，且自内侧向外侧有3.0％倾斜度；清粪道地面外侧设有宽20cm,深25cm污水沟；清粪道地面至漏缝地板的高度为50cm。选用0.8吋镀锌水管作辅助转动轴，安装间隔1.75m(平均每栏2根)。输送带的材质为尼龙材质。所述清粪设备的电机和基架安装在猪舍两端清粪道的出粪口处下方的水泥平台上，电机和基架均用大号膨胀螺丝固定，两端两台电机保证在同一直线上，电机上端的滚轴略低于输送带，然后将输送带缠绕在滚轴上，并用粗钢丝固定。猪舍前后端用钢筋卡住输送带，避免输送带跑偏。安装好控制箱后，设置转速为每分钟输送带运行为25米；设置自动清粪时间：先按试验猪体重60kg以下设置每天清粪1次，即每天早上8:00～8:02，并试运行正常。

3)试验猪及分组

选择血缘、胎次、公母比例相同，体格相似，平均体重约37kg杜长大三元杂交生长猪750头，随机分为2组，输送带式机械清粪组和人工干清粪组，每组375头。分别饲养在两栋相邻的猪舍内，采用相应的清粪模式进行清粪。

4)试验饲粮与饲养管理

试验组和对照组均采用相同的饲粮，由杭州天元农业开发有限公司参照NRC(1998)标准配制。

试猪的饲养管理按照猪场的操作规程进行，采用自动喂料***，***式自动饮水***，根据实际需要进行通风、降温、保温措施。人工清粪组漏缝地板下面的猪粪每周清理一次，由人工铲粪，集粪车拖粪；输送带清粪组每天定时(早上8：00和晚上8：00)清粪2次，每次清粪时间为2分钟。

5)生产性能

在输送带清粪与人工清粪模式下，试验猪的生产性能结果见表5-2。

表5-2输送带清粪与人工清粪模式下试验猪生长性能的比较

由表5-2可知，输送带机械清粪组(试验组)日增重和平均末重均略高于人工清粪组(对照组，P>0.05)，料重比略低于对照组。因此，总体来讲，试验组的生长性能略优于对照组，但两者差异不显著。6)猪舍内环境指标

(1)舍内温度

输送带机械清粪与人工清粪模式下猪舍温度的比较见表5-3，平均温度变化如图4。

表5-3输送带机械清粪与人工清粪模式下猪舍内温度的比较

注：表内同行不同小写字母表示差异显著(P<0.05)，相同表示差异不显著。(下同)

试验期间，试验组平均温度为30.82℃，对照组为31.41℃，试验组温度低于对照组(P>0.05)，试验组与对照组平均温度呈同升同降。

(2)舍内湿度

输送带机械清粪与人工清粪模式下猪舍湿度的比较见表5-4和图5。

表5-4输送带机械清粪与人工清粪模式下猪舍内湿度的比较

从表5-4和图5中可见，平均湿度，输送带机械清粪组略高于人工清粪组，但差异不显著(P>0.05)。在整个试验期间，两组的平均湿度都呈同升同降。

(3)舍内氨气浓度

输送带清粪与人工清粪模式下猪舍氨气浓度的比较见表5-5和图6。

表5-5输送带清粪与人工清粪模式下猪舍内氨气浓度的比较

试验期间，输送带清粪组平均氨气浓度比人工清粪组低10.6％。

(4)粪污总量

输送带机械清粪与人工清粪模式下粪污总量见表5-6。

表5-6输送带机械清粪与人工清粪模式下粪污量对比

由5-6表可知，输送带机械清粪的试验组固态粪污的水分含量比人工清粪的对照组低1.65个百分点，试验组经自动固液分离后，粪污的固液分离效果明显，固态粪污的干物质总量比对照组多393kg，即多2.51％，表明清粪彻底。

7)粪污成分分析

①固态粪污成分

两种清粪模式下固态粪污成分的对比分析见表5-7。

表5-7两种清粪模式下固态粪污成分的对比分析

由表5-7可知，除粪中的水分含量外，输送带机械清粪组固态粪污有机质、总氮、总磷和总钾含量均略高于人工清粪组。

②液态粪污成分

两种清粪模式下液态粪污成分的对比分析见表5-8。

表5-8两种清粪模式下液态粪污成分的对比分析

由表5-8可知，输送带机械清粪组液态粪污中TN、TP、TK和COD含量，均低于人工清粪组，分别低5.20％(P<0.05)、6.53％(P>0.05)、13.23％(P<0.05)和4.31％(P>0.05)。

实施例6肥育猪舍应用机械化带式输送自动干清粪设备及工艺清粪

在宁波旷代牧业有限公司的猪场中选择相邻的2栋双列式肥育猪舍为试验猪舍，猪舍为东西走向，开放式，每栋猪舍面积(30m×12m)，每列8栏，每栏(5.2m×3.75m)，猪舍屋顶为双坡式结构，钢屋架。试验组为猪舍经改造后采用机械化带式输送自动干清粪设备及工艺清粪的输送带清粪组，对照组为猪舍未经改造采用人工清粪的人工清粪组，每组分别选择一栋猪舍的朝南一列。

1)带式自动清粪设备的主要技术参数

所述的带式自动清粪设备的主要技术参数见表6-1：

表6-1带式自动清粪设备的主要技术参数

2)试验猪舍

猪栏采用局部漏缝地板设计，在猪栏排粪区一侧设置宽1.2m(×长＝猪栏宽度3.75m)的漏缝地板，漏缝地板下方为清粪道，清粪道的地面为光洁度较好的水泥地面，且自内侧向外侧有4.0％倾斜度；清粪道地面外侧设有宽20cm,深25cm污水沟，从猪舍东端纳入地下排污管道；清粪道地面至漏缝地板的高度为1.0m。选用0.6吋镀锌水管作辅助转动轴，安装间隔1.8～1.9m(每栏2根)。所述带式清粪***主要由基架、滚筒、电动机、输送带、智能控制箱构成。输送带的材质为尼龙材质。所述清粪***的电机安装在猪舍两端清粪道的出粪口处，电机用大号膨胀螺丝固定，两端两台电机保证在同一直线上，电机上端的滚轴略低于输送带，然后将输送带缠绕在滚轴上，并用粗钢丝固定。猪舍前后端用钢筋卡住输送带，避免输送带跑偏。安装好控制箱后，设置转速为每分钟输送带运行为20米；设置自动清粪时间：每天清粪2次，即每天早上8:00和晚上8:00各一次，试运行正常。

3)试验猪及分组

选择血缘、胎次、公母比例相同，体格相似，平均体重约40kg杜长大三元杂交生长猪300头，随机分为2组，输送带式机械清粪组和人工干清粪组，每组150头，8栏，分别饲养在两栋相邻的猪舍内，采用输送带式机械清粪和人工干清粪模式进行清粪。

4)试验饲粮与饲养管理

试验组和对照组均采用相同的饲粮，由所在场参照NRC(1998)标准自行配制。

试猪的饲养管理按照猪场的操作规程进行，两组均采用***式饮水器自由饮水与干湿饲喂器自由采食，每天早晨与傍晚往干湿饲喂器料斗中添加一次饲料，保证饲喂器中有足够饲料。猪舍为自然通风，根据天气变化和猪只需要调节窗户开启程度。人工清粪组，每天早上7:00及下午4:00饲养员对猪栏进行适当清扫，将粪便清除并直接送到堆粪场，保持栏内的清洁卫生。猪的尿液和饮水器漏水通过两侧漏缝地板下的尿粪沟排出舍外。输送带清粪组每天定时(早上8：00和晚上8：00)清粪2次，每次清粪时间为1.5分钟。

5)生长性能

输送带清粪与人工清粪对试验猪生产性能影响的结果见表6-2。

表6-2输送带械清粪与人工清粪模式下试验猪生长性能的比较

由表6-2可见，输送带清粪组与人工清粪组的平均末重、平均日增重、平均日采食量、料重比均无显著差异(P＞0.05)。

6)粪污排放量

经为期45天的饲养试验，输送带机械清粪与人工清粪模组的粪污量结果，如表6-3所示。

从表6-3可以看出，输送带清粪与人工清粪，两者的粪污总量相近，差异不显著。输送带清粪组固态粪污量低于人工清粪组，而液态粪污量反之，但因固态粪污中含水量较低，固态粪污总干物质量反而略高于人工干清粪组。这不难看出，采用输送带机械清粪模式，粪污中粪与尿及污水的分离效果优于人工干清粪模式。

表6-3输送带机械清粪与人工清粪模式下粪污量对比

7)粪污排放成分

(ⅰ)固态粪污

输送带机械清粪与人工清粪两种清粪模式下固态粪污的水分、总氮、总磷、总钾的含量如表6-4所示：

表6-4人工清粪与机械清粪模式下固态粪污成分对比

由表6-4可以看出，输送带机械清粪组与人工清粪组固态粪污含水量分别为69.75％和73.26％，对照组比试验组高出5.03％(P＜0.05)。试验组与对照组固态粪便在总氮、总磷、总钾含量上的差异显著，试验组分别比对照高出6.86％(P＜0.05)、15.8％(P＜0.05)、15.6％(P＜0.05)。

(2)液态粪污

输送带与人工两种清粪模式下液态粪污的pH、总氮、总磷、总钾的含量如表6-5所示：

表6-5输送带机械清粪与人工清粪模式下液态粪污成分对比

由表6-5可以看出，两组液态粪污的pH都偏碱性，输送带机械清粪组pH略高。人工清粪组总氮、总磷、总钾、COD都极显著高于输送带机械清粪组，分别高出2.11倍(P<0.01)、1.66倍(P<0.01)、1.51倍(P<0.01)、1.33倍(P<0.01)。

实施例7 2.0％倾斜度的清粪道地面应用带式自动清粪设备及工艺清粪

在杭州市天元农业开发有限公司的猪场中选择一栋双列式肥育猪舍，猪舍为东西走向，开放式，猪舍长50m，宽13m，每列14栏，每栏(6m×3.5m)，猪舍屋顶为双坡式结构，钢屋架。猪栏采用局部漏缝地板设计，靠猪栏排粪区一侧设置宽1.5m(×长＝猪栏宽度3.5m)的漏缝地板，漏缝地板下方为清粪道，清粪道的地面为光洁度较好的水泥地面，且自内侧向外侧有2.0％倾斜度；清粪道地面外侧设有宽20cm,深25cm污水沟；清粪道地面至漏缝地板的高度为50cm。选择猪舍的朝南一列安装输送带式自动清粪***(设备)，选用0.8吋镀锌水管作辅助转动轴，安装间隔1.75m(平均每栏2根)。所述的输送带式自动清粪***(其主要技术参数见表3-1)主要由基架、滚筒、电动机、输送带、智能控制箱构成。安装完毕后，设置转速为每分钟输送带运行为25米；设置自动清粪时间：先按试验猪体重60kg以下设置每天清粪1次，即每天早上8:00～8:02，并试运行正常。

输送带式清粪工艺主要通过输送带在静态时(处于松驰状态)紧贴于有一定坡度的地面而自然分离，输送带上面的小孔有利于尿液和污水自动流入污水沟，粪则保留在输送带上，并可定时输送至猪舍端点或有机肥生产车间集粪池(坑)；和进行固液分离，清理的猪粪水分含量低。输送带的宽度正好是一个漏缝地板的长度，所以通过漏缝地板掉落的猪粪能够完全堆积在输送带上，因此通过输送带清理猪粪，清除率高。清粪效果表明输送带清粪能够替代人工清粪，同时提高劳动率。

输送带式机械清粪设计时考虑了猪只每天产生粪便量和粪便特征，采用尼龙材质有一定的强度与韧度，不吸水，不变形，输送带上有0.5cm×0.5cm小孔，以便于粪尿分离。漏缝地板下面的粪污经过初步分离，水分含量减少，保持了较高的肥料效价，可以制作有机肥。输送带清粪相对于人工清粪，漏缝地板下面粪污残留量少，因此收集粪污总量多于人工清粪组。

使用输送带式自动清粪设备清粪，固态粪便和尿液及污水可以有效地进行分离，保持了较高的肥料效价，同时减少了有机质、氮、磷、钾的溶解。输送带式自动清粪设备的配套设施有利于粪污的集中处理，减少人力操作，漏缝地板下面清粪率高，减少了粪污残留。猪场要加强对粪污的利用，变废为宝，目前一些猪场采取蝇蛆养殖处理猪粪，可以达到资源化利用的目的。

在输送带清粪模式下不同清粪道地面坡度对粪污中含水量的影响测试结果见表7-1。

表7-1输送带清粪模式下不同清粪道地面坡度对粪污中含水量的影响

由表7-1可行知，清粪道地面坡度为2％时，粪污中含水量为66.45％，与坡度1％的粪污中含水量70.26％相比下降5.73％(p<0.05)，与坡度3％、4％和5％的粪污中含水量结果差异均不显著(p＞0.05)。且与人工清粪的结果差异也不显著(p＞0.05)。因此，在采用输送带清粪时，清粪道的地面坡度以2％～5％为宜，选优为2％～3％。

本说明书实施例所述的内容仅仅是对发明构思的实现形式的列举，本发明的保护范围不应当被视为仅限于实施例所陈述的具体形式，本发明的保护范围也包括本领域技术人员根据本发明构思所能够想到的等同技术手段。

Claims (8)

1.一种机械化带式输送自动干清粪设备，其特征在于：所述的清粪设备包括基架、电机、滚筒、输送带和带控制按钮的控制箱，所述的基架安装在猪舍两端清粪道口下方与集粪池之间的基架电机安装平台上，并且基架的高度介于清粪道底面与集粪池的地面，同时基架装上滚筒和输送带正好与清粪道地面持平；所述的清粪道两端的基架上分别装有一个滚筒，并且每个滚筒对应一台电机；所述的输送带的两端分别固定并缠绕在相应的滚筒上，保持所述的输送带贯穿并覆盖在清粪道地面或辅助转动轴上，所述的辅助转动轴安装在支撑柱与清粪道内侧的水泥固定面之间贴近清粪道地面处；所述的电机的输出轴与相应的滚筒的转轴固接；两台所述的电机的控制端均与所述的控制箱的控制端电连；所述的输送带一端设置配套的集粪池，并且所述的集粪池位于滚筒外侧的下方，保证电机带动滚筒转动时，缠绕的输送带带上粪便送入集粪池。

2.如权利要求1所述的一种机械化带式输送自动干清粪设备，其特征在于：所述的集粪池与输送带的端口之间设有挡粪兼清粪刮板，所述刮板的下边沿置于集粪池靠近滚筒一侧的边沿上，上边沿位于滚筒外侧的正下方，并有橡皮条保护贴合于输送带的表面，近两侧边沿可按需安装弹簧，以保证刮板与输送带两者贴合的松紧度。

3.如权利要求1所述的一种机械化带式输送自动干清粪设备，其特征在于：所述猪舍包括其中一列至少一个猪栏，所述的猪栏包括围栏、地面、支撑柱和清粪道，所述的地面的排粪区为漏缝地板；所述的漏缝地板安装在支撑柱上部的支撑梁上，所述的支撑柱的下部浇注在漏缝地板下面的粪坑外侧的水泥地面中，所述的漏缝地板与所述的粪坑水泥地面之间的空间即为安装输送带的清粪道。

4.如权利要求3所述的一种机械化带式输送自动干清粪设备，其特征在于：清粪道的水泥地面自内侧向外侧带有2.0％～5.0％的倾斜度，且清粪道的水泥地面表面光滑；所述的漏缝地板的宽度为1.2～1.8m；所述的输送带的宽度比所述漏缝地板的宽度增加0.05～0.10m，范围在1.25～1.9m之间。

5.如权利要求4所述的一种机械化带式输送自动干清粪设备，其特征在于：所述的清粪道地面外侧设有污水沟，所述的污水沟的宽度为20～25cm、深20～25cm，并且其末端与总污水沟或污水池连通；所述的清粪道地面至漏缝地板的高度为50～80cm。

6.如权利要求5所述的一种机械化带式输送自动干清粪设备，其特征在于：所述的输送带的材质为尼龙材质，且输送带上分布若干用于***污水的小孔。

7.如权利要求3所述的一种机械化带式输送自动干清粪设备，其特征在于：所述的猪栏的个数为5～30个，并成一列布置，在猪舍的末端设置集粪池；一套清粪设备对应一幢单列式猪舍或双列式猪舍的其中一列。

8.根据权利要求1～7任意一项权利要求所述的一种机械化带式输送自动干清粪设备进行的清粪工艺，所述的清粪工艺环节包括：

1)猪只排放的粪、尿和污水经猪栏局部设置的漏缝地板落到输送带上；

2)在静态时，即输送带处于松弛状态下，输送带紧贴于带坡度的地面，从漏缝地板落到输送带上的粪与尿和污水，循着地面坡度并通过输送带上的排污小孔自动进行分离，其中粪便留在输送带上，尿和污水自动流入污水沟，最终流入污水池进行污水处理；

3)定时开启清粪设备，使得留在输送带上的粪定时自动输送至猪舍端点或有机肥生产车间集粪池。