公交站式病死畜禽收集装备设计与试验

2022-12-12谢虎马拯胞刘卫华黄丹毓纪鸿波

江苏农机化 2022年6期

谢虎马拯胞刘卫华黄丹毓纪鸿波

0 引言

我国病死畜禽以集中处理为主。收集环节是无害化处理的薄弱点，主要采用人力搬运和临时存储方式，存在人畜共患病感染风险。为提升病死畜禽集中处理水平，补齐收集环节技术短板，江苏智维自动化设备有限公司、江苏省农机具开发应用中心和农业农村部南京农业机械化研究所针对我国病死畜禽处理及技术应用现状，联合开发公交站式病死畜禽智能化收集装备，并组织开展试验分析。

1 病死畜禽处理及技术应用现状

1.1 畜禽养殖现状

近年来，随着科技发展和新农村建设的推进，我国畜禽养殖规模不断扩大。2021年我国生猪出栏量达67 128 万头，比2020年增长27.4%。猪、牛、羊以及禽肉总产量8 887 万t，比2020年增长16.3%。其中，猪肉产量5 296 万t，比2020年增长28.8%；牛肉产量698 万t，比2020年增长3.7%；羊肉产量514 万t，比2020年增长4.4%；禽肉产量2 380 万t，比2020年增长0.8%。牛奶产量3 683 万t，比2020年增长7.1%。2021年末，全国生猪存栏44 922 万头，比2020年末增长10.5%。

2021年江苏省猪、牛、羊以及禽肉总产量304.1万t，比2020年增长14.6%；牛奶总产量64.9 万t，比2020年增长3.1%；水产品总产量495.5 万t（不含远洋捕捞），比2020年增长1.3%。

畜禽养殖存在疫病风险。目前，我国畜禽传染病有200 多种，每年因各类疾病引起的生猪死亡率在10%左右，家禽死亡率接近20%[1]。

1.2 病死畜禽处理及技术应用现状

2022年5月11日农业农村部发布的《病死畜禽和病害畜禽产品无害化处理管理办法》中指出，病死畜禽和病害畜禽产品无害化处理坚持统筹规划与属地负责相结合、政府监管与市场运作相结合、财政补助与保险联动相结合、集中处理与自行处理相结合的原则，以集中处理为主，自行处理为补充。由省级人民政府农业农村主管部门结合本行政区域畜牧业发展规划和畜禽养殖、疫病发生、畜禽死亡等情况，编制病死畜禽和病害畜禽产品集中无害化处理场所建设规划，合理布局病死畜禽无害化处理场。

病死畜禽处理有两种方式：大型养殖场自行处理和专业无害化处理场集中处理。目前我国主要采用后一种处理方式，并已建成大量的专业无害化集中处理点。若要构建病死畜禽无害化处理体系，还需完善收集点、移交点及运输车辆配备。

现有病死畜禽无害化处理收集作业主要有直接装车、冷库暂存和简易机械存储三种方式，存在工作环境差、劳动强度高、防疫风险大、环境污染重、工作效率低、保险理赔难、台账管理繁等问题。

江苏省于2013年启动动物无害化收集处理体系建设工作，主要采用“场户送交、镇设站点、流动收集、集中处理”运营模式[2]。2018年江苏省农业农村厅等部门发布关于推进畜牧业绿色发展的意见，组织开展“病死动物无害化收集处理体系优化升级行动”[3]。2019年9月，省农业农村厅印发的《江苏省动物无害化收集处理体系优化升级工作规范》提出：在运输环节，重点强化运输车辆封闭运行，规范运输车辆清洗消毒；在收集环节，重点从设施建设和管理方面，强化收集暂存场所的生物安全；在处理环节，重点从布局设计、设备集成、管理要求等方面，强化处理全程自动化、智能化、环保化、规范化建设。2020年1月省农业农村厅等部门印发《关于推进无害化处理与养殖保险联动支持加快恢复生猪生产工作的通知》，提出要提高养殖保险覆盖率，加快推进保处联动，加强资源共享。

2 公交站式畜禽尸体收集技术装备设计

公交站式病死畜禽智能化收集设备由入库装置、接驳装置、冷库、出库装置、智能管控系统等组成（如图1 所示）。

图1 公交站式病死畜禽智能化收集设备

2.1 入库装置

入库装置由1 号皮带机和2 号皮带机组成。1 号皮带机由输送带总成、金属探测仪、称重装置以及清洗装置组成（如图2 所示）。

图2 1 号皮带机

金属探测仪采用声光及振动报警，可探测动物尸体内是否存在金属物。称重装置包含3 个称重传感器（量程1 t，精度1 kg），用于动物尸体称重。清洗装置用于清洗遗留在皮带上的动物尸体血水等污染物，以保证作业环境清洁。

2 号皮带机由输送带总成、清洗装置以及红外测长光幕组成。如图3 所示。

图3 2 号皮带机

红外测长光幕长500 mm，精度最高可达2.5 mm，用于计算和统计动物尸体大小，以确定补偿分级标准。

2.2 接驳装置

接驳装置由智能机械手臂和轨道式转运小车组成。智能机械手臂由回转驱动机构、卡爪以及翻转驱动机构等组成（如图4 所示）。卡爪用来夹持存储桶，智能机械手臂用来完成储存桶翻转动作以及水平面内各工位（2 号皮带机末端和转运小车）之间的转换，翻转角度在-135°～45°之间，回转角度在-90°～90°之间。

图4 智能机械手臂

轨道式转运小车由转运小车、轨道和升降货叉组成（如图5 所示）。由转运小车将储存桶运送至进出冷库旋转机械式存储装置中的存储桶工位，实现存储桶在智能机械手臂和冷库之间的搬运。升降货叉可实现存储桶在0～80 mm 内的升降。

图5 轨道式转运小车

2.3 冷库

冷库由旋转机械式存储装置和库房组成。旋转式机械储存装置内置于库房中，由旋转基座（见图6）及6 只储存桶（见图7）组成，单个存储桶的额定收储量≥500 kg。平台通过回转驱动，由减速机和电机带动，进行6 等分旋转，实现分类收储。

图6 旋转基座

图7 存储桶

库房主要由电动门、2 台5P 压缩机和保温板组成（如图8 所示），用于冷藏暂存病死畜禽。

图8 库房

2.4 出库装置

出库装置由输送带、托辊、动力装置、驱动辊、张紧辊及清洗装置构成，结构类似2 号皮带机。

2.5 智能管控系统

病死畜禽收集智能管控系统由软件操作平台（见图9）、传感器、PLC 控制系统等组成。该系统可对用户信息，动物尸体的种类、长度、重量，金属异物情况等一系列数据进行采集并上传至管理部门。

图9 软件操作平台

2.6 病死畜禽收集流程

养殖户将病死畜禽运送至收集点，在进门处消毒，刷卡登录养殖户、病死畜禽分类信息系统，然后将病死畜禽卸送至1 号皮带机输入端，通过入库装置、接驳装置，送至冷库进行冷藏暂存。待冷库装满后，通过出库装置将病死畜禽输送至转运车辆，运送至集中处理点，进行无害化处理。整个操作流程由智能管控系统控制，如图10所示。