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牧业科技革命:牛粪智变垫料 利润提高三成

发布者:办公室发布时间:2022-12-07信息来源:中科博联阅读人数:

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长期从事于有机固废好氧发酵及好氧发酵过程中产生的污水及臭气治理技术的研究,致力于相关智能装备的开发和市场推广应用。获得发明专利20余项,发表专业论文10余篇。截止2020年10月,主导有机固废好氧发酵、废水生化或高级氧化项目100余项,其中近10个项目被评为示范项目。





本文主要围绕着牛粪“智”变的技术特点,包括行业现状、装备选择、典型案例和合作共赢等四个方面。


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行业现状
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目前奶牛养殖行业的发展现状是环保困扰多、防疫压力大,限制了规模化养殖的快速的发展。

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原来治理牛粪采用的技术是传统堆肥、条垛式发酵和槽式发酵。但从效果看,存在着以下四个弊端:

1.环保上——臭、脏、毒、蚊蝇,意味着污染很大,从图中也可看到操作的工况。

2.生产上——周期长、工作强度大、效率低,这更多体现在事倍功半上。

3.产品方面——在使用过程中品质很不稳定。冬季时很多产品面临着不达标的情况。

4.人员方面——工作环境恶劣、累,而且环境有害健康,导致招人难。

关注设备价格,不关注适用性

除了关注整个设备的价值外,我们也提倡牛人一定要关注适用性,以下四个维度是日常做选择时非常重要的方面:

1.功能不齐全。大家采购技术或设备,最主要的目的是解决问题,因此要关注牛粪治理或卧床垫料的重要指标,比如灭菌达不达标,有无除臭设施,是否能满足环境的需求。另外,到底靠不靠谱?是否纯粹靠人工操作?这些指标决定它能不能用,所以大家在选择设备时要注意。

2.便宜没好货产品耐不耐用,占地面积大不大,土建配套费用高不高。换句话说,耐不耐用也是大家特别关心的一个维度。

3.运行太困难。设备操作难易程度以及是否需要人工调整参数等。如果纯粹靠人工经验进行整个设备的运行,人员一旦离职设备就会面临着趴窝的现状,这也会导致成本和运行的不稳定性。因此,设备好不好用也需特别注意。

4.售后无保障。售后服务也是牧场选择设备的重要考虑因素。当维修、维护服务跟不上时,很多设备后来都会成为一个摆设。


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装备选择
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一款适用性好的粪污处理装备要满足三个3原则

在装备选择上,中科博联在国内率先提出了三个3原则:首先是3个同类项目,保证产品的适用性;其次是在3个不同地域的适用性,充分考虑南北方差异;同时稳定运行三年以上,这是在时间维度上保证产品能经受住时间的考验。

另外,三个3原则也是中科博联在产品开发时特别重要的指导思想。中科博联智能装备从2017年开始研制,同年第一个项目落地,到2019-2020年开始在市场上大力推广,我们一直遵守着这个原则,帮助牛人朋友解决牛粪智变垫料过程中所面临的设备选择,同时提供强有力的支撑。

CTB一体化智能好氧发酵装备的功能

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CTB垫料再生智能系统的外观,一体化集成,使用超过10年仍然能稳定运行
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CTB垫料再生智能系统由六大模块灵活拼组实现,包括CTB智能机器人、进出料区、生物反应器、发酵舱、净化中心和智能中心

CTB智能机器人完全替代人工,同时好氧发酵过程也不靠人。人工操作在灵活程度上确实有优势,但是在稳定性上会制约着产品的适用性,因为整个系统的运行工况非常恶劣,高温高湿、氨气浓度很高,再加上采用了封闭式的一体化好氧发酵方式,所以我们研发了CTB智能机器人来完全替代人工,它有十大功能:取料、称重、破碎、混料、布料、匀翻、拨插、监测、定位和出料,这些功能都靠智能机器人在密闭的发酵舱内完成。

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2011年中科博联率先提出了五要素-四阶段的控制模型,五要素是氧气、温度、臭气、微生物、水分,四阶段是培育期、快速升温、持续高温和快速脱水。五要素-四阶段控制模型非常具有指导意义,可以有的放矢地控制整个好氧发酵过程使其按照预期开展。

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上图非常形象地展示了垫料再生系统的工作原理。图中两个白色的地方代表臭气控制关键的两道门,严格控制臭气外延。首先牛粪可以通过传送或者螺旋输送进入到一体化发酵舱,机器人进行取样,第2天到第8天的物料也用同样的方式输送进仓库,当第8天的物料送进去后第一天的物料已经发酵完成了,这时也靠机器人进行取料和物料传送,当机器人日常工作完成后会到相对干净的区域进行休息,同时整个系统包括后端除臭等一系列配套功能都是通过自控程序实现。

CTB垫料再生智能系统可实现的效果

通过一体化装置可实现以下四个效果:一键操作,智能发酵;彻底灭菌,环保防疫;抵御严寒,高效稳定;生物干燥,松软舒适。

1.彻底灭菌:四大保温措施,确保彻底灭菌

彻底灭菌的保温措施非常严苛,因为要保证在冬季特别是北方严寒情况下装置依然可以彻底灭菌。彻底灭菌的重要前提是保证有足够的高温期和足够的温度,中科博联设备在冬季零下27℃,甚至零下29℃时都可以稳定实现5天≥55℃的高温效果。四大保温措施确保彻底灭菌,智能发酵系统确保能快速升温产热,废气循环系统可实现余热回收,同时智能曝气又可以减少堆体散热,发酵舱的保温效果可以避免装备散热。其实一方面通过创造条件使物料在好氧发酵过程中能够快速升温产热,同时也在想尽办法进行热量的回收,减少散热的速度,使设备控制在产热永远大于等于散热的情况下,这时高温灭菌就得到了有效的保证。

2.环保防疫:三大安全措施,确保防疫环保

首先是无人操作,确保人员健康。其次,发酵舱封闭运行,严格控制人员进舱,这也是一个有效保证。同时,实现了垫料循环再生,牧场不再外购垫料,规避了病毒输入风险。所以,通过以上三个手段保证了牧场防疫安全和环保。

3.生物干燥:三项蒸发技术,确保生物干燥

各地地标都对再生物料含水率有严格要求,天津要求≤50%,内蒙古要求≤45%,而中科博联的一体化装置严格执行更严苛的标准,最终产物的含水率达到≤45%的要求,这也是国内含水率最严苛的标准。

中科博联通过三项蒸发技术确保生物干燥。一是智能好氧发酵导致的持续高温可以使水分快速蒸发;二是CFD模拟保证蒸汽和内部流态均匀,避免蒸汽局部短流;三是导流设计,防止雾气冷凝回滴。这三个环节相互配合使整个一体化好氧发酵装置可以高效完成脱水干燥的功能,使得挤压后70%的含水率通过8天的好氧发酵后能达到45%的效果。

4.松软舒适:三项稳定化措施,确保松软舒适

再生垫料的一项重要指标是松软舒适,中科博联通过三项稳定化措施,确保牛粪再生垫料的松软舒适度。一是持续高温,有机质分解加速9倍;二是好氧发酵的反应速率是厌氧的3倍;同时,智能监控创造最佳的生长环境。这些措施使有机质的稳定化速度提高20多倍,防止再生垫料二次发酵、升温产热,上床率≥95%、卧床时间≥14小时,改善奶牛健康和产奶量。

5.一键操作:高度智能集成,确保一键操作

中科博联设备特点是一键操作,无人运行,节省成本。一体化发酵装置是非常复杂的控制过程,集成度很高,包括30多台设备,35000零部件,确保一键操作,无人运行。

6.高效稳定:五省五防五抗,确保稳定省钱

我们提出了五省五防五抗,确保稳定省钱的概念.同时也通过智能化装置,实现了这个高效稳定。

(1)高效经济快速,省投资、省土地、省人工、省电费、省时间。

(2)周年稳定运行,防散热、防严寒、防滴水、防堵塞、防泄漏。

(2)适应恶劣工况,首先要抗腐蚀,因为发酵舱内高温高湿,而且是强碱性环境,所用材质、设备都严格达到抗腐蚀的要求。其次,抗过热。整个好氧发酵过程中,发酵舱内的温度非常高,一方面有利于好氧发酵,另一方面老化的速度也非常快,所以抗过热也是整个设计过程中要着重考虑的点。此外,还要抗雨雪、抗台风、抗地震。

CTB垫料再生舱 小型牧场的优先之选

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CTB垫料再生舱是针对小型化奶牛养殖场推出的一款主打产品,整个一体化装置完全实现吊装,在一天内可安装完成。因此,2000头以下的小型牧场可以优先选择中科博联这款产品。

牛粪智变垫料  利润提高三成

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上表中第一种垫料是稻壳,因为原来很多牧场都采用稻壳作为垫料,成本大概100元/立方米,每头牛每天用量0.04立方米,全年成本876万元。而中科博联的D3.4版CTB一体化智能再生垫料的单价成本从100元降到17元,全年成本148.92万元,6000头泌乳牛的牧场每年可节省727万元,这是一个非常可观的节省额度。


03



典型案例
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我们的战略客户包括优然牧业、越秀辉山、新希望乳业、赛科星牧业、中地乳业、君乐宝、正大集团等,几乎覆盖了整个规模化养殖的龙头企业。客户评价是实惠好用,安全可靠。

为什么实惠又好用?万头牧场每年节省1000多万垫料费用。同时,松软舒适、灭菌彻底,降低防疫风险。另外,全年运行不停,现在项目已经运行3年了,经历了两个寒冬,最冷时达到了-27℃。


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优然彰武牧场


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优然彰武牧场是中科博联做的第一个项目,年产7万多立方米垫料,每年可节省800多万的垫料采购费用,3年连续稳定运行,抵御严寒。同时,整个装置得到了用户非常肯定的评价。


02

越秀辉山登仕堡示范牧场(即将投产)


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这套装置预计每年可以产3.5万立方米垫料,每年可节省400万的垫料采购成本,还能抵抗零下27℃的严寒。目前项目已经装完,正在进行试生产。


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新希望永昌牧场项目(已投产)

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这套装备预计年产3.5万多立方米垫料,每年可以节省400万的垫料采购费用。


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君乐宝君奥赞皇牧场(已投产)


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这个是针对小型牧场的CTB垫料再生舱,目前已经投产,预计每年产量7000立方米垫料,每年可直接节省的垫料成本是80万元,也可以抵御-27℃的严寒环境。


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赛科星犇腾八牧项目(即将投产)


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赛科星犇腾八牧项目即将投产,预计年产4.7万立方米垫料,年省500多万垫料购买费用,同样可抵御-27℃的严寒环境。


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合作共赢
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中科博联建有国家级博士后科研工作站,牵头和参与制定了12项行业标准,获得180项专利版权和荣誉称号,得到工信部、住建部、环保部等多方认可,获得了全国制造业单项冠军产品、绿色制造科学技术进步一等奖、北京市科学技术一等奖,去年被评为国家级专精特新重点小巨人企业、同时也是国家火炬计划重点高新计划企业。

截至目前,中科博联的合作项目已经遍布全国,在新疆、黑龙江、海南等多个省份已经有中科博联150多条生产线在正常运行,每年处理量可达到500万吨以上。

合作共赢一直是中科博联所推崇的理念,希望大家能够更多了解中科博联,同时也希望能够长期合作,共同发展。

中科博联为大家提供原厂直供、质量稳定、终生服务和售后完善的全套的服务,也希望真正成为大家的环保管家和牧业伴侣。




(本文根据荷斯坦大讲堂联手中科博联举办的“牧业科技革命 牛粪智变垫料 利润提高三成”直播专家讲课内容整理)


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