厩肥发酵搅拌装置检测板版--学位论文.doc

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1、济南大学泉城学院毕业设计1前言1.1生物发酵发展前景与现状在千姿百态的生物世界中，存在一种人们肉眼看不见、摸不着的微生物，能为人类提供能源。在微生物的家族中，因为种类不同，它们的作用也不尽相同，有的会给人类带来灾难，有的会给人类带来幸福。微生物中，能为人类提供能量的甲烷细菌和酵母菌，它们可以生产出沼气和酒精，为人类做出贡献。　　人们经常看到，在沼泽地、污水沟或粪池里，有气泡冒出来，如果人们划着火柴，可把它点燃，这就是自然界天然发生的沼气。沼气，是各种有机物质，在隔绝空气（还原条件），并在适宜的温度、湿度下，经过微生物的发酵作用产生的一种可燃烧气体。沼气的

2、主要成分是甲烷，约占所产生的各种气体的60%一80%。甲烷是一种理想的气体燃料，它无色无味，与适量空气混合后即对燃烧。每立方米纯甲烷的发热最为34000焦耳，每立方米沼气的发热量约为20800－23600焦耳。即1立方米沼气完全燃烧后，能产生相当于0.7千克无烟煤提供的热量。关于沼气发生的基本原理，目前尚在探索之中。沼气的形成过程大致可分为两个阶段，首先将各种复杂的有机物转化为低级脂肪酸，例如丁酸、丙酸、乙酸；然后把上述各类产物继续转化为甲烷和二氧化碳等。目前，世界各国已经开始将沼气用作燃料和用于照明。用沼气代替汽油、柴油，发动机器的效果也很好。将它作为

3、农村的能源，具有许多优点。例如，修建一个平均每人l－1．5平方米的发酵池，就可以基本解决一年四季的燃柴和照明问题；人、畜的粪便以及各种作物秸秆、杂草等，通过发酵后，既产生了沼气，还可作为肥料，而且由于腐熟程度高使肥效更高，粪便等沼气原料经过发酵后，绝大部分寄生虫卵被杀死，可以改善农村卫生条件，减少疾病的传染。现在，沼气的应用正在各国广大农村推广，沼气能源的开发利用的普及等方面，已经取得了较好的成绩。　　世界上一些发达国家，也正在进行利用微生物厌氧消化农场废物、生产甲烷的较大规模试验。英国建立了甲烷的自动化工厂。在厌氧消化器中有三个基本过程：　　第一阶段的

4、水解把不溶解的有机化合物和聚合物，通过酶法转化为可溶解的有机物。　　第二阶段再将上一步转化成的产物如碳水化合物、蛋白质、脂肪类、醇等发酵为有机酸。　　第三阶段由有机酸发酵产生甲烷。据估计，在英国，利用人和动物的各种有机废物，通过微生物厌氧消化所产生的甲烷，可以替代整个英国25％的煤气消耗量。苏格兰已设计出一种小型甲烷发动机，可供村庄、农场或家庭使用。美国一牧场兴建了一座工厂，主体是一个宽30米、长213米23济南大学泉城学院毕业设计的密封池组成的中烷发酵结构，它的任务是把牧场厩肥和其他有机废物，由微生物转变成甲烷、二氧化碳和干燥肥料。这座工厂每天可处理1

5、650吨厩肥，每日可为牧场提供11.3万立方米的甲烷，足够1万户家庭使用。目前美国已拥有24处利用微生物发酵的能量转化工程。从世界范围看，利用各种微生物协同作用生产甲烷的研究和应用，正处于方兴未艾的阶段。1.2设计目的及意义畜粪发酵处理主要是利用生物技术结合先进的工艺处理技术，对畜禽粪便进行有效处理，其目的是尽可能地利用畜禽粪便并填加一定比例的辅料，经过处理后形成可利用的资源，同时减少或完全消除对环境的污染。中国农业资源和环境的承载力十分有限，发展农业和农村经济，不能以消耗农业资源、牺牲农业环境为代价。农村沼气把能源建设、生态建设、环境建设、农民增收链接

6、起来，促进了生产发展和生活文明。发展农村沼气，优化广大农村地区能源消费结构，是中国能源战略的重要组成部分，对增加优质能源供应、缓解国家能源压力具有重大的现实意义。23济南大学泉城学院毕业设计2方案设计2.1设计内容厩肥发酵搅拌装置的设计内容研究包括以下方面：（1）厩肥发酵搅拌装置的功能分析，进行功能分解；（2）厩肥发酵搅拌装置的结构分析，根据结构分析进行方案设定；（3）比较各种方案，进行方案优化，选择最优方案；（4）对厩肥发酵搅拌装置的传动系统进行设计；（5）设计实现搅拌装置的搅动设计；（6）设计实现装置自动前进的前进功能设计；（7）分析厩肥发酵搅拌装置

7、的各种零件的形状及功能；（8）分析计算，包括计算轴的转速、强度、齿轮的传动等等；（9）根据实际功能及计算确定零件的材料，结构等；（10）画出厩肥发酵搅拌装置的装配图和零件图。2.2设计结果厩肥发酵搅拌装置适用于集约化、规模化的畜牧养殖场及有机肥加工企业畜粪发酵加工处理的机械设施。养殖场在养鸡过程中会产生大量的鸡粪。鸡粪在发酵过场中需要进行翻堆处理。目前的鸡粪翻堆多是通过人工进行的，劳动效率极低，使用本机械既降低了企业的人工成本，又提高了企业的生产效率。本机械采用的是料槽式堆肥结构，槽的两侧固定安装轨道，通过翻转搅拌器，对物料进行搅拌、捣碎、翻起、推移，从

8、而对微生物质中的水分进行合理调节，使物料达到好氧发酵的目的。实现畜禽养殖业污染物