CN113582745A - 一种堆肥发酵装置 - Google Patents

Abstract

该发明涉及堆肥装置技术领域，尤其涉及一种堆肥发酵装置。包括支撑架，所述支撑架的上端设有发酵罐，所述发酵罐的下部设有支撑平台，所述支撑平台固定连接于支撑架上，所述支撑平台上设有底座，所述支撑架上还设有推动机构，所述推动机构的输出端与底座固定连接，所述发酵罐处于发酵状态时，所述推动机构将底座推动至发酵罐的正下方，且发酵罐的下端与底座的上端紧密接触形成密闭空间，所述发酵罐处于放料状态时，所述推动机构将底座的上端和发酵罐的下端分离。本技术方案用以解决现有技术中进行堆肥作业时，堆肥原料内部的温度不可控以及堆肥原料内部的有益元素流失，造成堆肥发酵效果差的问题。

Description

一种堆肥发酵装置

技术领域

该发明涉及堆肥装置技术领域，尤其涉及一种堆肥发酵装置。

背景技术

随着经济不断的发展和人民生活水平的提高，有机废弃物的产生量也与日俱增。有机废弃物是否得到有效的处理将会影响着生态环境的变化和人类的身体健康状况，目前，全国城镇有机固体废弃物的产生量约为1.9亿吨，而其中将近1亿吨以上的废弃物被直接倾倒到环境中，造成了严重的不良影响。对有机废弃物进行堆肥化处理，是被广泛认可的一种合理处置方式。堆肥是利用土著微生物(自然界广泛分布的细菌、放线菌、真菌等微生物)或人工接种剂，人为地促进可生物降解的有机物向稳定的腐殖质生化转化的过程，堆肥作为肥料施入到土壤中。

目前，堆肥技术大多数是利用大堆垛直接堆肥的方式，这种方法占地空间大，且堆肥内部的温度变化不可控，易造成堆肥温度高于要求温度或者是低于要求温度，使内部微生物处于一个非最佳的工作温度内，会导致堆肥不能完全腐熟的问题，同时采用采用堆垛堆肥的方式，空气难以进入堆肥原料内部，会使堆肥原料内部微生物缺少氧气，造成堆肥内部产生大量的氨气，氨气排出造成有益元素损失，导致了堆肥发酵效果差的问题。

发明内容

针对上述技术的不足，本发明的目的在于提供一种堆肥发酵装置，用以解决现有技术中进行堆肥作业时，堆肥原料内部的温度不可控以及堆肥原料内部的有益元素流失，造成堆肥发酵效果差的问题。

为了达到上述目的，本发明采取的技术方案如下：

一种堆肥发酵装置，包括支撑架，所述支撑架的上端设有发酵罐，所述发酵罐的下部设有支撑平台，所述支撑平台固定连接于支撑架上，所述支撑平台上设有底座，所述支撑架上还设有推动机构，所述推动机构的输出端与底座固定连接，所述发酵罐处于发酵状态时，所述推动机构将底座推动至发酵罐的正下方，且发酵罐的下端与底座的上端紧密接触形成密闭空间，所述发酵罐处于放料状态时，所述推动机构将底座的上端和发酵罐的下端分离；

所述发酵罐的上端设有端盖，所述发酵罐的上部设有进料口和排气管，所述发酵罐内设有若干用以测量发酵罐内部堆肥温度的温度传感器和搅拌机构，所述搅拌机构包括空心转轴，所述空心转轴的轴线方向上均匀设有若干搅拌单元，所述搅拌单元至少由4根空心搅拌棒组成，所述空心转轴和空心搅拌棒的内部空间连通，且所述空心搅拌棒上均匀开设有若干注气孔，所述空心转轴的的上端和下端分别转动连接于端盖的中部和发酵罐下部，所述端盖的中部设有旋转电机，所述旋转电机的输出端与空心转轴的上端固定连接；

所述底座的内部设有充氧机构，所述充氧机构包括风机、排风管、进风管和控温机构，所述控温机构包括半导体制冷片、储冷室、储热室和导风管，所述排风管的一端与风机的出风端连通，另一端固定于底座的上表面中部，所述发酵罐处于发酵状态时，排风管位于底座上表面的一端与空心转轴的下端连通，向空心转轴的内部注入空气，所述半导体制冷片位于储冷室和储热室之间，且储冷室和储热室分别与半导体制冷片的制冷面和制热面接触，所述进风管的一端与风机的进风端连通，另一端分别与储冷室和储热室的一侧连通，所述导风管的一端分别与储冷室和储热室的另一侧连通，且另一端延伸至底座外侧，与所述储冷室和储热室侧面连通的进风管和导风管上均设有控制阀，所述排气管和导风管的上部连通。

本技术方案的工作原理为：

首先推动机构将底座推动至发酵罐的正下方，使底座和发酵罐的下端紧密接触，形成密闭空间，然后将堆肥的原理从发酵罐的进料口注入，此时控温机构不工作，然后开启风机，此时储冷室或者是储热室外侧的阀门打开，风机向发空心转轴内输入空气，导风管在吸入空气时，由于流速较快，其内部的压强较小，因此能将发酵罐内部排出的气体吸入导风管，然后在送入发酵罐内，这样的好处在于，可以减小前期发酵罐内的热量损失，能将排出气体中含有的氨气重新输送至发酵罐内溶解，避免有益元素的流失，可提升堆肥发酵的效果，空气通过搅拌棒排出，即可像堆肥原料的内部注入氧气，保证其内部的菌种的工作效率，随着时间的推移，堆肥原料的发酵，会使发酵罐内的温度超过最佳发酵温度，或者是低于发酵温度，这两种情况均不利于化肥的发酵，此时温度传感器检测到发酵罐内部的温度不属于最佳的发酵温度，因此控温机构将会接入工作；

控温机构的原理是，若发酵罐内发酵后期的温度升高，则半导体制冷片工作，此时储冷室与进气管和导风管连通，由于半导体的制冷面温度低，因此储冷室内的温度低，即经过的空气温度也会降低，即注入发酵罐内时，会使堆肥发酵的温度降低，直至处于最佳的发酵温度(60-75℃)，然后关闭半导体制冷片。若发酵罐内部前期或者后期的温度较低时，控温机构的工作原理同上。

进一步限定，所述推动机构包括安装架和推动电机，所述安装架固定在支撑架上，所述推动电机固定在安装架上，且推动电机的输出端与底座的外侧面固定连接，所述驱动电机用以控制底座在支撑平台上的滑移。

推动机构的推动电机的输出端伸缩即可带动底座在支撑平台上滑动，即可是底座的上端和发酵罐的底端接触，或者脱离，接触的时候发酵罐与底座形成一个封闭的罐体，即可进行发酵，发酵完成之后，推动电机使底座和发酵箱脱离，即可将内部的堆肥排放出来。

进一步限定，所述支撑平台上设有两条平行设置的滑轨，所述底座的下表面上设有至少两组平行设置的滑轮，所述混轮位于滑轨的内部，所述滑轮只能沿着滑轨运动，所述推动电机的输出端位于两条滑轨之间，且和滑轨平行设置，其有益之处在于，滑轮和滑轨的设置，使底座只能在滑轨内部进行直线运动，避免底座在运动过程中出现偏移的问题，同时还能降低底座的滑动摩擦力。

进一步限定，所述底座的上表面上设有若干均布的渗水孔，所述底座的内设有集水室，所述集水室用以收集从渗水孔向下渗透的分解水，所述集水室从内向外设有排水管，所述排水管的一端位于集水室的底部，所述排水管的另一端延伸至底座的外侧，且排水管位于底座外侧的一端设有排水阀，其有益之处在于，在进行堆肥发酵时，若原料含水量较大时，其内部的水分将会从渗水孔流进集水室内，然后通过排水管排出，有益于堆肥过程中的水分控制和温度保持。

进一步限定，所述集水室内设有水泵，所述水泵的进水端位于集水室的底部，所述水泵的出水端通过管道与排风管连通，且在连通的管道一端设有喷雾器，所述喷雾器位于排风管的内部，其有益之处在于，堆肥过程中，若原料内部的含水量较小，不利于有机物的分解，因此在需要进行补水时，水泵可抽取集水室内的水进行水分的补充，因为集水室内的水是从原料内部所渗透出来的，其内部含有大量的N元素，这样可以避免元素的流失，能提升堆肥的效果，喷雾器的目的是，将液体雾化，便于风机进行氧气供给时将水分携带至堆肥原料的内部。

进一步限定，所述储热室和储冷室的内部均设有储能固体，所述储能固体为熔融盐，其有益之处在于，熔融盐具有较大的比热容，能很快的将半导体制冷片制热面的热量储存，对经过的空气进行加热，使空气的温度升高，然后将热空气注入发酵罐内部，对发酵罐内部进行升温，使堆肥发酵始终处于最佳的发酵温度，当需要降温的时候同理。

进一步限定，所述排气管为伸缩管，所述伸缩管的一端与发酵罐内部连通，所述伸缩管的另一端与导风管连通，其有益之处在于伸缩管不会对底座的移动形成干涉。

进一步限定，所述空心转轴的内部设有阻风球，所述阻风球在风机的作同下能在空心转轴的内部进行上下移动，其有益之处在于，当风机的功率较小时，空气的注入量小，此时由于阻风球的存在，阻风球将空气阻挡在空心转轴的下端，此时空气只能从空心转轴下部的搅拌棒注入，即向堆肥原料的下部注入空气，空气向上运动时，使堆肥原料的上部也能得到氧气供给，若风机开启功率较大，阻风球在浮力的作用下移动至空心转轴的上端，即此时空心转轴外侧的搅拌棒都能进行氧气供给，风机的功率大小根据发酵的过程进行确定。

进一步限定，所述阻风球为塑料球，其有益之处在于，塑料球的质量轻，便于在浮力作用下向上运动。

进一步限定，所述排风管的上端设有U型结构，所述U型机构的卡扣朝上设置，其有益之处在于，U形机构能对沿着空心转轴内壁流下的少量水滴进行收集，避免水滴顺着出风管进入风机，造成风机锈蚀损坏。

本发明的技术效果如下：

(1)导风管和排气管连接，使导风管在吸入空气时，由于流速较快，其内部的压强较小，因此能将发酵罐内排出的气体吸入导风管，然后在送入发酵罐内，这样的好处在于，可以减小前期发酵罐内的热量损失，同时能将排出气体中含有的氨气重新输送至发酵罐内溶解，避免有益元素的流失，可提升堆肥发酵的效果。(2)控温机构的设置，能通过对导风管内的空气进行加热或者降温，达到对发酵罐内的温度进行控温，使堆肥内部微生物处于最佳工作温度。(3)风机、导风管和排风管的设置，能向发酵罐内供应空气，保证堆肥原料中微生物的工作效果，且由于空气在搅拌棒的作用下向堆肥的内部供应，因此可以减少翻堆的次数，甚至于不需要进行翻堆。

附图说明

图1为本具体实施方式中发酵装置的立体示意图。

图2为本具体实施方式中发酵装置的俯视图示意图。

图3为本具体实施方式中发酵装置的正视图剖视图。

图4为本具体实施方式中发酵罐的内部结构示意图。

图5为本具体实施方式中底座的内部结构示意图。

附图编号

发酵罐1、旋转电机2、端盖3、空心转轴4、搅拌棒5、注气孔6、排气管7、支撑架8、底座9、渗水孔10、排风管11、风机12、进风管13、集水室14、水泵15、半导体制冷片16、储热室17、储冷室18、控制阀19、安装架20、推动电机21、滑轮22、滑轨23、阻风球24、进料口25、支撑平台26，导风管27。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细说明：

如图1、图2、图3和图4所示，一种堆肥发酵装置，包括支撑架8，支撑架8的上端设有发酵罐1，发酵罐1的下部设有支撑平台26，支撑平台26固定连接于支撑架8上，支撑平台26上设有底座9，支撑架8上还设有推动机构，推动机构的输出端与底座9固定连接，推动机构包括安装架20和推动电机21，安装架20固定在支撑架8上，推动电机21固定在安装架20上，且推动电机21的输出端与底座9的外侧面固定连接，驱动电机用以控制底座9在支撑平台26上的滑移，发酵罐1处于发酵状态时，推动机构将底座9推动至发酵罐1的正下方，且发酵罐1的下端与底座9的上端紧密接触形成密闭空间，发酵罐1处于放料状态时，推动机构将底座9的上端和发酵罐1的下端分离；

发酵罐1的上端设有端盖3，发酵罐1的上部设有进料口25和排气管7，排气管7为伸缩管，伸缩管的一端与发酵罐1内部连通，伸缩管的另一端与导风管27连通，其有益之处在于伸缩管不会对底座9的移动形成干涉，发酵罐1内设有若干用以测量发酵罐1内部堆肥温度的温度传感器和搅拌机构，搅拌机构包括空心转轴4，空心转轴4的轴线方向上均匀设有若干搅拌单元，搅拌单元至少由4根空心搅拌棒5组成，在本具体实施例中一个搅拌单元的搅拌棒数量为4根，空心转轴4和空心搅拌棒5的内部空间连通，且空心搅拌棒5上均匀开设有若干注气孔6，空心转轴4的的上端和下端分别转动连接于端盖3的中部和发酵罐1下部，端盖3的中部设有旋转电机2，旋转电机2的输出端与空心转轴4的上端固定连接；优选地，若干搅拌单元在竖直方向上交错设置，便于氧气进入堆肥内部的各个部位。

底座9的内部设有充氧机构，充氧机构包括风机12、排风管、进风管13和控温机构，控温机构包括半导体制冷片16、储冷室18、储热室17和导风管27，排风管的一端与风机12的出风端连通，另一端固定于底座9的上表面中部，发酵罐1处于发酵状态时，排风管位于底座9上表面的一端与空心转轴4的下端连通，向空心转轴4的内部注入空气，半导体制冷片16位于储冷室18和储热室17之间，且储冷室18和储热室17分别与半导体制冷片16的制冷面和制热面接触，进风管13的一端与风机12的进风端连通，另一端分别与储冷室18和储热室17的一侧连通，导风管27的一端分别与储冷室18和储热室17的另一侧连通，且另一端延伸至底座9外侧，与储冷室18和储热室17侧面连通的进风管13和导风管27上均设有控制阀19，排气管7和导风管27的上部连通，优选地，在本实施例中导风管27与储冷室或者是储热室的下端连通，进风管分别与二者的上端连通，空气下部进入，上部排出，能时空气停留的时间长，有益于改变空气的温度。

首先推动机构将底座9推动至发酵罐1的正下方，使底座9和发酵罐1的下端紧密接触，形成密闭空间，然后将堆肥的原理从发酵罐1的进料口25注入，此时控温机构不工作，然后开启风机12，此时储冷室18或者是储热室17外侧的控制阀19打开，风机12向发空心转轴4内输入空气，导风管27在吸入空气时，由于流速较快，其内部的压强较小，因此能将发酵罐1内部排出的气体吸入导风管27，然后在送入发酵罐1内，这样的好处在于，可以减小前期发酵罐1内的热量损失，同时能将排出气体中氨气含有的有益元素重新输送至发酵罐1内溶解，避免有益氮元素的流失，可提升堆肥发酵的效果，空气通过搅拌棒5排出，即可像堆肥原料的内部注入氧气，保证其内部的菌种的工作效率，随着时间的推移，堆肥原料的发酵，会使发酵罐1内的温度超过最佳发酵温度，或者是低于发酵温度，这两种情况均不利于化肥的发酵，此时温度传感器检测到发酵罐1内部的温度不属于最佳的发酵温度，因此控温机构将会接入工作。

控温机构的原理是，若发酵罐1内发酵后期的温度升高，则半导体制冷片16工作，此时储冷室18与进气管和导风管27连通，由于半导体的制冷面温度低，因此储冷室18内的温度低，即经过的空气温度也会降低，即注入发酵罐1内时，会使堆肥发酵的温度降低，直至处于最佳的发酵温度(60-75℃)，然后关闭半导体制冷片16。若发酵罐1内部前期或者后期的温度较低时，控温机构的工作原理同上。

如图5所示，优选地，支撑平台26上设有两条平行设置的滑轨23，底座9的下表面上设有至少两组平行设置的滑轮22，混轮位于滑轨23的内部，滑轮22只能沿着滑轨23运动，推动电机21的输出端位于两条滑轨23之间，且和滑轨23平行设置，滑轮22和滑轨23的设置，使底座9只能在滑轨23内部进行直线运动，避免底座9在运动过程中出现偏移的问题，同时还能降低底座9的滑动摩擦力。

优选地，底座9的上表面上设有若干均布的渗水孔10，底座9的内设有集水室14，集水室14用以收集从渗水孔10向下渗透的分解水，集水室14从内向外设有排水管11，排水管11的一端位于集水室14的底部，排水管11的另一端延伸至底座9的外侧，且排水管11位于底座9外侧的一端设有排水阀，在进行堆肥发酵时，若原料含水量较大时，其内部的水分将会从渗水孔10流进集水室14内，然后通过排水管11排出，有益于堆肥过程中的水分控制和温度保持。

优选地，集水室14内设有水泵15，水泵15的进水端位于集水室14的底部，水泵15的出水端通过管道与排风管连通，且在连通的管道一端设有喷雾器，喷雾器位于排风管的内部，堆肥过程中，若原料内部的含水量较小，不利于有机物的分解，因此在需要进行补水时，水泵15可抽取集水室14内的水进行水分的补充，因为集水室14内的水是从原料内部所渗透出来的，其内部含有大量的N元素，这样可以避免元素的流失，能提升堆肥的效果，喷雾器的目的是，将液体雾化，便于风机12进行氧气供给时将水分携带至堆肥原料的内部。

优选地，储热室17和储冷室18的内部均设有储能固体，储能固体为熔融盐，熔融盐常温下为固体，且其呈现熔融态的温度较高，因此适用于本具体实施例中，而且熔融盐的比热容大，能很快的将半导体制冷片16制热面传递至储热室17内的热量进行储存，对经过的空气进行加热，使空气的温度升高，然后将热空气注入发酵罐1内部，对发酵罐1内部进行升温，使堆肥发酵始终处于最佳的发酵温度，当需要降温的时候同理，在本实施例中熔融盐可以采用碳酸盐或者是硝酸盐。

优选地，空心转轴4的内部设有阻风球24，优选地，阻风球24为塑料球，塑料球的质量轻，便于在浮力作用下向上运动。阻风球24在风机12的作同下能在空心转轴4的内部进行上下移动，当风机12的功率较小时，空气的注入量小，此时由于阻风球24的存在，阻风球24将空气阻挡在空心转轴4的下端，此时空气只能从空心转轴4下部的搅拌棒5注入，即向堆肥原料的下部注入空气，空气向上运动时，使堆肥原料的上部也能得到氧气供给，若风机12开启功率较大，阻风球24在浮力的作用下移动至空心转轴4的上端，即此时空心转轴4外侧的搅拌棒5都能进行氧气供给，风机12的功率大小根据发酵的过程进行确定。

优选地，排风管的上端设有U型结构，U型机构的卡扣朝上设置，U形机构能对沿着空心转轴4内壁流下的少量水滴进行收集，避免水滴顺着出风管进入风机12，造成风机12锈蚀损坏。

需要提前说明的是，在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

以上的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (10)

1.一种堆肥发酵装置，其特征在于，包括支撑架，所述支撑架的上端设有发酵罐，所述发酵罐的下部设有支撑平台，所述支撑平台固定连接于支撑架上，所述支撑平台上设有底座，所述支撑架上还设有推动机构，所述推动机构的输出端与底座固定连接，所述发酵罐处于发酵状态时，所述推动机构将底座推动至发酵罐的正下方，且发酵罐的下端与底座的上端紧密接触形成密闭空间，所述发酵罐处于放料状态时，所述推动机构将底座的上端和发酵罐的下端分离；

所述发酵罐的上端设有端盖，所述发酵罐的上部设有进料口和排气管，所述发酵罐内设有若干用以测量发酵罐内部堆肥温度的温度传感器和搅拌机构，所述搅拌机构包括空心转轴，所述空心转轴的轴线方向上均匀设有若干搅拌单元，所述搅拌单元至少由4根空心搅拌棒组成，所述空心转轴和空心搅拌棒的内部空间连通，且所述空心搅拌棒上均匀开设有若干注气孔，所述空心转轴的的上端和下端分别转动连接于端盖的中部和发酵罐下部，所述端盖的中部设有旋转电机，所述旋转电机的输出端与空心转轴的上端固定连接；

所述底座的内部设有充氧机构，所述充氧机构包括风机、排风管、进风管和控温机构，所述控温机构包括半导体制冷片、储冷室、储热室和导风管，所述排风管的一端与风机的出风端连通，另一端固定于底座的上表面中部，所述发酵罐处于发酵状态时，排风管位于底座上表面的一端与空心转轴的下端连通，向空心转轴的内部注入空气，所述半导体制冷片位于储冷室和储热室之间，且储冷室和储热室分别与半导体制冷片的制冷面和制热面接触，所述进风管的一端与风机的进风端连通，另一端分别与储冷室和储热室的一侧连通，所述导风管的一端分别与储冷室和储热室的另一侧连通，且另一端延伸至底座外侧，与所述储冷室和储热室侧面连通的进风管和导风管上均设有控制阀，所述排气管和导风管的上部连通。

2.根据权利要求1所述的一种堆肥发酵装置，其特征在于，所述推动机构包括安装架和推动电机，所述安装架固定在支撑架上，所述推动电机固定在安装架上，且推动电机的输出端与底座的外侧面固定连接，所述驱动电机用以控制底座在支撑平台上的滑移。

3.根据权利要求2所述的一种堆肥发酵装置，其特征在于，所述支撑平台上设有两条平行设置的滑轨，所述底座的下表面上设有至少两组平行设置的滑轮，所述混轮位于滑轨的内部，所述滑轮只能沿着滑轨运动，所述推动电机的输出端位于两条滑轨之间，且和滑轨平行设置。

4.根据权利要求1所述的一种堆肥发酵装置，其特征在于，所述底座的上表面上设有若干均布的渗水孔，所述底座的内设有集水室，所述集水室用以收集从渗水孔向下渗透的分解水，所述集水室从内向外设有排水管，所述排水管的一端位于集水室的底部，所述排水管的另一端延伸至底座的外侧，且排水管位于底座外侧的一端设有排水阀。

5.根据权利要求4所述的一种堆肥发酵装置，其特征在于，所述集水室内设有水泵，所述水泵的进水端位于集水室的底部，所述水泵的出水端通过管道与排风管连通，且在连通的管道一端设有喷雾器，所述喷雾器位于排风管的内部。

6.根据权利要求1所述的一种堆肥发酵装置，其特征在于，所述储热室和储冷室的内部均设有储能固体，所述储能固体为熔融盐。

7.根据权利要求1所述的一种堆肥发酵装置，其特征在于，所述排气管为伸缩管，所述伸缩管的一端与发酵罐内部连通，所述伸缩管的另一端与导风管连通。

8.根据权利要求1所述的一种堆肥发酵装置，其特征在于，所述空心转轴的内部设有阻风球，所述阻风球在风机的作同下能在空心转轴的内部进行上下移动。

9.根据权利要求8所述的一种堆肥发酵装置，其特征在于，所述阻风球为塑料球。

10.根据权利要求5所述的一种堆肥发酵装置，其特征在于，所述排风管的上端设有U型结构，所述U型机构的卡扣朝上设置。

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