PDF《鸡舍换气余热干燥鸡粪设备夏季干燥性能研究》

2005 年就开始了鸡舍废气 再利用的研究,其开发的鸡粪干燥设备已遍布全球多个 地区.德国的 Qalovis 公司近年来一直致力于鸡粪干燥的 研究,并开发了利用鸡舍换气余热干燥鸡粪和沼渣的节 能环保设备[7] . 瓦赫宁根大学建立了利用鸡舍换气余热干 燥鸡粪的系统,并通过测试得出含水量经

48 h 的干燥后 可降到 30%以下[8] .Winkel 等[9] 对荷兰的多套鸡舍换气 余热干燥系统进行了测试比较,发现换气速率变大会 增加氨气的排放. 鸡舍换气时会排放大量的粉尘[10-12] , 鸡舍换气余热干燥系统可以利用鸡粪的吸附性大量减 少PM10 的排放.目前,中国已有少部分鸡舍换气余热 干燥系统的应用,但中国大部分地区夏热冬冷、春秋 季冷空气影响频繁,且夏季鸡舍排风湿度高,该技术 在实际应用中出现了较多的问题,因此有必要结合中 国的气候条件进行适当的参数优化,开发出适合中国 的鸡粪干燥设备. 该文主要对鸡舍换气余热干燥鸡粪的原理进行了阐 述,并针对中国的气候特点,在鸡舍换气余热干燥鸡粪 设备的基础上设计了一种可在夏季利用环境空气对鸡粪 进行干燥的通风方式,并对干燥系统在夏季的应用效果 进行了测试. 第7期李绚阳等:鸡舍换气余热干燥鸡粪设备夏季干燥性能研究

189 1 鸡舍换气余热干燥鸡粪设备 鸡舍换气余热是指由鸡舍换气时排出废气所带的热 量[13] .鸡粪干燥系统(manure drying system,MDS)安 装在鸡舍尾端,用来对鸡舍废气进行余热再利用(利用 废气余热对鸡粪进行脱水干燥).本干燥系统(Pollo-D) 具有

4 层干燥板,由2台同步电机(1.1 kW)驱动.进料 传送带的驱动功率为 0.5 kW,匀料器的驱动功率为 0.3 kW,螺旋式传送机(出粪装置)的功率为 0.5 kW. 干燥层的长度为

27 m,宽度 为2m,粪层厚度

16 cm,净容积 34.56 m3 . 在夏季鸡舍湿帘开启时鸡舍所排废气湿度过大,不 利于鸡粪的干燥.同时,考虑到中国夏季大部分地区太 阳能辐射比较充足,外界环境空气温度较高,设计了一 种如图

1 所示的通风方式.该设备可在不同的气候条件 下采取不同的通风方式来对鸡粪进行干燥.冬季,采用 图1a 所示的鸡舍余热干燥模式, 卷拉门打开, 天窗关闭, 利用鸡舍换气余热进行干燥.夏季,采用图 1b 所示的结 合环境空气干燥模式,天窗打开,利用外界环境空气和鸡 舍废气进行干燥. a. 鸡舍余热干燥模式 a. Waste heat drying mode b. 环境空气干燥模式 b. Ambient airflow drying mode 图1鸡粪干燥设备及干燥模式 Fig.1 Airflow of poultry manure drying system (MDS) 鸡粪干燥设备设计

4 个干燥层,2 个干燥通道,干燥 风机(功率 2.2 kW,压力

150 Pa,风量 2*104 m3 /h)安 装在干燥装置的末端,当干燥风机运转时可在干燥装置 内部形成负压,鸡舍废气或外界环境空气在负压的作用 下进入干燥设备后,可经上通道或下通道对鸡粪进行穿 流干燥后由干燥风机排出.每层干燥板(由带孔粪板和 链条组成)上粪层的厚度控制在 15~18 cm.鸡粪的干燥 周期为

48 h,进粪方式为连续式进粪,每天进粪

2 次, 保证整个鸡舍

48 h 内产生的鸡粪都能进入干燥设备,以 避免鸡粪在舍内堆积时间过长. 1.1 鸡粪干燥过程的热量计算方法 鸡粪干燥过程示意图如图

2 所示.外界环境空气进 入鸡舍进行一系列热交换后从风机端排出废气,部分废 气送入干燥设备,与鸡粪进行热质交换后,排出干燥设 备,在这个干燥过程中,对进出干燥设备的水分进行计 算,则有: 注:X0 为外界空气的含湿量,kg・kg-1 ;