CN117776796B - 一种土壤修复功能性生物有机肥发酵装置以及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及土壤修复技术领域，具体公开了一种土壤修复功能性生物有机肥发酵装置以及方法，包括发酵池、清洁机构、采光板、喷管、加湿机构和引流管，清洁机构沿前后方向固定连接在所述发酵池顶端；采光板安装在所述清洁机构内侧顶端，通过采光板让阳光聚集；喷管沿前后方向安装在所述清洁机构内侧；加湿机构安装在所述发酵池右侧壁；引流管安装在所述加湿机构与喷管之间。具有采光板表面清洁功能，保证透光性，提升有机肥加热效果，加湿的同时调整有机肥温度，有助于有机肥发酵，提升发酵效率，提升有机肥原料透气性，防止有机肥原料产生温差，达到有机肥原料的全面发酵。

Description

一种土壤修复功能性生物有机肥发酵装置以及方法

技术领域

本发明涉及土壤修复技术领域，尤其涉及一种土壤修复功能性生物有机肥发酵装置以及方法。

背景技术

生物有机肥是指特定功能微生物与主要以动植物残体（如畜禽粪便、农作物秸秆等）为来源并经无害化处理、腐熟的有机物料复合而成的一类兼具微生物肥料和有机肥效应的肥料。能起到土壤修复效应的废料；

有机肥的好坏主要取决于发酵效果，发酵设备主要有发酵罐和发酵棚，发酵棚有机肥发酵量大，依靠采光板聚集阳光，对棚中有机肥原料加热，使有机肥原料升温发酵，发酵过程中，要对有机肥原料翻堆和加湿，翻堆能够让有机肥受热均匀，而加湿可以控制氮元素损失；

采光板直接影响着有机肥发酵温度，受外界环境影响，采光板难免会聚集灰尘，导致采光板透光性下降，对有机肥加热效果差，有机肥湿度也是有机肥发酵的关键，随着水分流失，要向有机肥内增加水分，但是，加湿时水温无法调节，尤其在夜间温度下降，难以通过改变水温来调整有机肥温度，发酵效率低；

有机肥原料发酵过程中，由于从上至下层次透气性不同，导致不同层次有机肥原料存在温差，无法实现全面均衡发酵，因此，有必要提出一种土壤修复功能性生物有机肥发酵装置。

发明内容

本发明为了克服现有技术中采光板透光性难以保证，有机肥加热效果差，无法在加湿的同时调控有机肥温度的缺点，提出一种土壤修复功能性生物有机肥发酵装置以及方法。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种土壤修复功能性生物有机肥发酵装置，包括发酵池、清洁机构、采光板、喷管、加湿机构、引流管和通气机构，清洁机构沿前后方向固定连接在所述发酵池顶端；采光板安装在所述清洁机构内侧顶端，通过采光板让阳光聚集；喷管沿前后方向安装在所述清洁机构内侧；加湿机构安装在所述发酵池右侧壁；引流管安装在所述加湿机构与喷管之间；通气机构安装在所述发酵池顶部；

目的在于让滚刷在采光板表面滚动，对采光板除尘，保证采光板透光性，所述清洁机构包括壳体、滑槽、第一电机、曲轴、连杆、齿条、第一转轴、转盘、伸缩杆、滚刷和齿轮，壳体数量为两个，分别固定连接在所述发酵池顶部前后两端，壳体内侧与采光板和喷管固定连接，所述壳体内侧顶部开设有滑槽；第一电机安装在所述壳体外侧；曲轴一端安装在所述第一电机输出端；连杆一端套接在所述曲轴另一端，在第一电机驱动下能够使曲轴带动连杆做圆周运动；齿条安装在所述壳体内腔顶端；第一转轴通过轴承能够绕自身轴线旋转的安装在所述壳体内腔底端中心位置；转盘和伸缩杆均安装在所述第一转轴外壁，且转盘外壁与连杆远离曲轴的一端通过销轴连接；滚刷通过轴承能够绕自身轴线旋转的安装在所述伸缩杆远离转轴的一端，滚刷贯穿滑槽并与采光板外壁接触，通过滚刷滚动对采光板清洁；齿轮安装在所述滚刷外壁，且齿轮与齿条啮合连接。

优选的，所述壳体外壁安装有遮光板，且位于第一电机的外侧。

优选的，所述滑槽和齿条形状均为弧形。

优选的，目的在于调整加湿温度，对有机肥原料加湿的同时实现有机肥原料温度调节，所述加湿机构包括基座、风扇、导热组件、滑道、滑块、加热板、导槽、气缸、推板和滚轮，基座固定连接在所述发酵池外壁；风扇数量为两个，分别安装在所述基座正面上下两端；导热组件沿前后方向安装在所述基座中心位置；滑道数量为两个，分别开设在所述基座后侧左右两端；滑块数量为四个，每两个为一组分别插接在两个所述滑道内腔上下两端；加热板安装在所述滑块后侧，所述加热板内部设置有加热器，加热板套接在导热组件外壁，所述加热板右侧开设有导槽；气缸沿前后方向安装在所述基座后侧右端；推板沿上下方向安装在所述气缸输出端；滚轮数量为两个，分别能够旋转的安装在所述推板上下两端，且滚轮插接在导槽内腔。

优选的，两个所述导槽上下对称，且倾斜设置在加热板右侧壁。

优选的，所述导热组件包括导热板、流道和散热片，导热板沿前后方向安装在所述基座中心位置，所述导热板内部从左至右等距开设有流道，流道后侧开口与引流管连接；散热片数量为若干个，从左至右等距安装在所述导热板上下两端，加热板能够套接在散热片外壁。

优选的，所述流道呈波浪状设置在导热板内部。

优选的，目的在于让有机肥原料产生透气孔，避免有机肥原料之间产生温差，所述通气机构包括滑台、框架、第二电机、第二转轴、凸轮、插杆、弹簧和驱动轮，滑台固定连接在所述发酵池顶部；框架固定连接在所述滑台顶端，通过滑台让框架前后移动；第二电机安装在所述框架右侧壁中部；第二转轴一端安装在所述第二电机输出端，另一端与框架左内壁通过轴承连接；凸轮数量为若干个，从左至右等距安装在所述第二转轴外壁，在第二电机驱动下可使第二转轴牵引凸轮旋转；插杆数量与凸轮相同，从左至右等距插接在所述框架底部，插杆外壁形状为矩形，防止插杆发生旋转现象；弹簧套接在所述插杆外壁；驱动轮固定连接在所述插杆顶端，在弹簧弹力作用下推动驱动轮上升与凸轮外壁接触。

优选的，所述凸轮外壁一侧为圆弧状，另一侧向外凸出。

一种土壤修复功能性生物有机肥发酵装置的使用方法，包括以下步骤：

步骤一，有机肥原料放在发酵池中，通过采光板采集阳光；

步骤二，通过第一电机驱使曲轴带动连杆一端做圆周运动，连杆另一端牵引转盘做顺逆时针往复摆动，让伸缩杆带动滚刷左右往复摆动，由于齿条与齿轮啮合传动，从而使齿轮让滚刷旋转，滚刷在采光板表面移动，对采光板表面清洁，维护采光板透光效果；

步骤三，通过外界供水系统向流道输送清水，通过加热板对散热片加热，在热传导下导热板对经过流道的水流加热，让水流升温，通过气缸驱使推板向后移动，可使滚轮向外侧挤压导槽，在滑块对加热板限位下，让两个加热板向外移动远离散热片，风扇启动增大散热片气流，让气流带走导热板表面热量，对经过流道的清水降温，达到水温调节的作用，清水调温后输送到喷管，通过喷管喷洒水雾对有机肥原料实现加湿；

步骤四，在有机肥原料翻堆后，通过滑台能够让框架在发酵池上方前后移动，在第二电机驱动下可使第二转轴带动凸轮旋转，凸轮圆弧外壁与驱动轮接触时，驱动轮高度不变，插杆保持静止，在此期间，滑台让框架运动，当凸轮凸起部位与驱动轮接触时，凸轮能够向下挤压驱动轮，在此期间，框架停留在当前位置，插杆向下移动，插杆插入有机肥原料中，随着凸轮凸起部位逐渐远离驱动轮，在弹簧弹力作用下插杆逐渐上升，利用插杆间歇下降，让有机肥原料表面均匀产生透气孔，提升有机肥原料透气性，防止有机肥原料不同深度产生温差。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

1、本发明通过第一电机驱使曲轴带动连杆一端做圆周运动，连杆另一端能够牵引转盘顺逆时针往复转动，在滑槽对滚刷限位作用下，伸缩杆能够牵引滚刷左右往复摆动，通过齿条与齿轮传动滚刷旋转，具有采光板表面清洁功能，保证透光性，提升有机肥加热效果。

2、本发明通过气缸带动推板前后移动，可使滚轮向内或向外侧挤压导槽，促使两个加热板同时向内或向外侧移动，加热板与散热片接触时，加热板对散热片加热，让导热板升温，对经过流道的水流加热升温，加热板远离散热片时，风扇能够增大散热片周围气流，带走散热片热量，对经过流道的水流降温，实现加湿温度调节，加湿的同时调整有机肥温度，有助于有机肥发酵，提升发酵效率。

3、本发明通过第二电机驱使第二转轴带动凸轮旋转，凸轮圆弧外壁与驱动轮接触时，插杆保持静止状态，凸轮凸起部位与驱动轮接触时，插杆向下移动刺入有机肥原料中，在滑台移动作用下，让有机肥原料表面均匀产生透气孔，提升有机肥原料透气性，防止有机肥原料产生温差，达到有机肥原料的全面发酵。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明清洁机构主视剖面图；

图3为本发明加湿机构结构示意图；

图4为图3中的A处放大图；

图5为本发明加湿机构右视图；

图6为本发明导热组件结构示意图；

图7为本发明导热组件俯视剖面图；

图8为本发明通气机构结构示意图；

图9为图8中的B处放大图。

图中：1、发酵池；2、清洁机构；3、采光板；4、喷管；5、加湿机构；6、引流管；7、通气机构；21、壳体；22、滑槽；23、第一电机；24、曲轴；25、连杆；26、齿条；27、第一转轴；28、转盘；29、伸缩杆；210、滚刷；211、齿轮；51、基座；52、风扇；53、导热组件；54、滑道；55、滑块；56、加热板；57、导槽；58、气缸；59、推板；510、滚轮；531、导热板；532、流道；533、散热片；71、滑台；72、框架；73、第二电机；74、第二转轴；75、凸轮；76、插杆；77、弹簧；78、驱动轮。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明提供一种技术方案：一种土壤修复功能性生物有机肥发酵装置，如图1-9所示，包括发酵池1，发酵池1作为有机肥发酵场所，发酵池1顶端安装有清洁机构2，清洁机构2内侧沿前后方向安装有采光板3，通过采光板3吸收阳光，让发酵池1中有机肥升温，达到发酵的效果，清洁机构2内侧沿前后方向安装有喷管4，喷管4位于采光板3底部，通过喷管4喷出水雾，对有机肥加湿保持水分，发酵池1右侧壁安装有加湿机构5，加湿机构5通过引流管6与喷管4连通，发酵池1顶部沿前后方向安装有通气机构7。

有机肥原料放在发酵池1中，通过采光板3采集阳光，让有机肥原料升温，实现有机肥原料发酵。

作为优选方案，更进一步的，清洁机构2包括固定连接在发酵池1顶部前后两端的两个壳体21，壳体21内侧顶端开设有滑槽22，壳体21外侧底端安装有第一电机23，壳体21外壁安装有遮光板，遮光板位于第一电机23外侧顶部，防止阳光直接导致第一电机23高温，第一电机23输出端安装有曲轴24一端，曲轴24另一端套接有连杆25一端，在第一电机23驱动下，能够使曲轴24带动连杆25做圆周运动，壳体21内腔顶端安装有齿条26，壳体21内腔底部中心位置通过轴承安装有能够绕自身轴线旋转的第一转轴27，第一转轴27外壁安装有转盘28和伸缩杆29，转盘28外壁与连杆25另一端通过销轴连接，在连杆25右端做圆周运动的同时，连杆25左端能够牵引转盘28顺逆时针往复摆动，伸缩杆29远离第一转轴27的一端通过轴承安装有能够绕自身轴线旋转的滚刷210，滚刷210贯穿滑槽22内腔并与采光板3外壁接触，滑槽22和齿条26形状均为弧形，滑槽22对滚刷210限位，滚刷210外壁前后两端均安装有与齿条26啮合连接的齿轮211，在伸缩杆29带动滚刷210移动时，可使齿条26驱使齿轮211旋转，进而达到滚刷210旋转的目的。

采光板3除尘方式：通过第一电机23驱使曲轴24带动连杆25一端做圆周运动，连杆25另一端牵引转盘28做顺逆时针往复摆动，让伸缩杆29带动滚刷210左右往复摆动，由于齿条26与齿轮211啮合传动，从而使齿轮211让滚刷210旋转，滚刷210在采光板3表面移动，对采光板3表面清洁，维护采光板3透光效果，保证有机肥发酵效果。

作为优选方案，更进一步的，加湿机构5包括固定连接在发酵池1右侧壁的基座51，基座51正面上下两端均安装有风扇52，基座51中心位置沿前后方向安装有导热组件53，基座51后侧左右两端均开设有滑道54，滑道54内腔上下两端均插接有滑块55，滑道54内腔形状为燕尾形，提升滑块55移动的稳定性，滑块55后端安装有加热板56，加热板56套接在导热组件53外壁，加热板56内部设置有加热器，能够对导热组件53实现加热，加热板56右侧壁开设有导槽57，基座51后侧右端安装有气缸58，气缸58输出端安装有推板59，推板59上下两端均安装有能够旋转的滚轮510，滚轮510插接在导槽57内腔，两个导槽57上下对称，且导槽57倾斜分布在加热板56右侧壁，在气缸58驱动下可使推板59前后移动，进而使滚轮510挤压导槽57内壁，实现两个加热板56同时向内和向外侧移动。

作为优选方案，更进一步的，导热组件53包括安装在基座51中心位置的导热板531，导热板531内部从左至右等距开设有流道532，流道532形状为波浪状，提升流道532长度，延长水流在导热板531内停留时间，利于水流调温，流道532后侧与引流管6连接，流道532前端通过水管与外界蓄水系统连接，导热板531上下两端从左至右等距安装有散热片533，加热板56套接在散热片533外壁，散热片533扩大导热板531表面积，水流温度改变效果高。

有机肥加湿控温方式：通过外界供水系统向流道532输送清水，通过加热板56对散热片533加热，在热传导下导热板531对经过流道532的水流加热，让水流升温，通过气缸58驱使推板59向后移动，可使滚轮510向外侧挤压导槽57，在滑块55对加热板56限位下，让两个加热板56向外移动远离散热片533，风扇52启动增大散热片533气流，让气流带走导热板531表面热量，对经过流道532的清水降温，达到水温调节的作用，清水调温后输送到喷管4，通过喷管4喷洒水雾对有机肥原料实现加湿，利用加湿对有机肥原料温度进行控制，既能对有机肥原料加湿，还能对有机肥原料温度实现调控。

作为优选方案，更进一步的，通气机构7包括固定连接在发酵池1顶部的滑台71，滑台71由导轨和线性滑块构成，通过气压能够控制线性滑块在导轨上前后移动，滑台71顶端固定连接有框架72，框架72右侧壁中部安装有第二电机73，第二电机73输出端安装有第二转轴74,一端，第二转轴74另一端与框架72左内壁通过轴承连接，第二转轴74外壁从左至右等距安装有凸轮75，在第二电机73驱动下，第二转轴74能够带动凸轮75做旋转运动，框架72底部从左至右等距插接有插杆76，插杆76数量与凸轮75相同，插杆76外壁形状为矩形，防止插杆76出现旋转，插杆76外壁套接有弹簧77，插杆76顶端安装有驱动轮78，在弹簧77弹力作用下推动驱动轮78向上移动与凸轮75接触，凸轮75外壁一侧为圆弧状，另一侧为凸起，在凸轮75圆弧与驱动轮78接触时，插杆76静止不动，而凸轮75凸起部位与驱动轮78接触时，凸轮75能够向下挤压驱动轮78，实现插杆76向下移动，随着凸轮75旋转，实现插杆76的间歇向下运动。

在有机肥原料翻堆后，通过滑台71能够让框架72在发酵池1上方前后移动，在第二电机73驱动下可使第二转轴74带动凸轮75旋转，凸轮75圆弧外壁与驱动轮78接触时，驱动轮78高度不变，插杆76保持静止，在此期间，滑台71让框架72运动，当凸轮75凸起部位与驱动轮78接触时，凸轮75能够向下挤压驱动轮78，在此期间，框架72停留在当前位置，插杆76向下移动，插杆76插入有机肥原料中，随着凸轮75凸起部位逐渐远离驱动轮78，在弹簧77弹力作用下插杆76逐渐上升，利用插杆76间歇下降，让有机肥原料表面均匀产生透气孔，提升有机肥原料透气性，防止有机肥原料不同深度产生温差。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.一种土壤修复功能性生物有机肥发酵装置，包括发酵池（1），其特征在于，所述土壤修复功能性生物有机肥发酵装置还包括：

清洁机构（2），沿前后方向固定连接在所述发酵池（1）顶端；

采光板（3），安装在所述清洁机构（2）内侧顶端，通过采光板（3）让阳光聚集；

喷管（4），沿前后方向安装在所述清洁机构（2）内侧；

加湿机构（5），安装在所述发酵池（1）右侧壁；

引流管（6），安装在所述加湿机构（5）与喷管（4）之间；

通气机构（7），安装在所述发酵池（1）顶部；

所述清洁机构（2）包括：

壳体（21），数量为两个，分别固定连接在所述发酵池（1）顶部前后两端，壳体（21）内侧与采光板（3）和喷管（4）固定连接，所述壳体（21）内侧顶部开设有滑槽（22）；

第一电机（23），安装在所述壳体（21）外侧；

曲轴（24），一端安装在所述第一电机（23）输出端；

连杆（25），一端套接在所述曲轴（24）另一端，在第一电机（23）驱动下能够使曲轴（24）带动连杆（25）做圆周运动；

齿条（26），安装在所述壳体（21）内腔顶端；

第一转轴（27），通过轴承能够绕自身轴线旋转的安装在所述壳体（21）内腔底端中心位置；

转盘（28）和伸缩杆（29），均安装在所述第一转轴（27）外壁，且转盘（28）外壁与连杆（25）远离曲轴（24）的一端通过销轴连接；

滚刷（210），通过轴承能够绕自身轴线旋转的安装在所述伸缩杆（29）远离第一转轴（27）的一端，滚刷（210）贯穿滑槽（22）并与采光板（3）外壁接触，通过滚刷（210）滚动对采光板（3）清洁；

齿轮（211），安装在所述滚刷（210）外壁，且齿轮（211）与齿条（26）啮合连接；

所述加湿机构（5）包括：

基座（51），固定连接在所述发酵池（1）外壁；

风扇（52），数量为两个，分别安装在所述基座（51）正面上下两端；

导热组件（53），沿前后方向安装在所述基座（51）中心位置；

滑道（54），数量为两个，分别开设在所述基座（51）后侧左右两端；

滑块（55），数量为四个，每两个为一组分别插接在两个所述滑道（54）内腔上下两端；

加热板（56），安装在所述滑块（55）后侧，所述加热板（56）内部设置有加热器，加热板（56）套接在导热组件（53）外壁，所述加热板（56）右侧开设有导槽（57）；

气缸（58），沿前后方向安装在所述基座（51）后侧右端；

推板（59），沿上下方向安装在所述气缸（58）输出端；

滚轮（510），数量为两个，分别能够旋转的安装在所述推板（59）上下两端，且滚轮（510）插接在导槽（57）内腔；

所述导热组件（53）包括：

导热板（531），沿前后方向安装在所述基座（51）中心位置，所述导热板（531）内部从左至右等距开设有流道（532），流道（532）后侧开口与引流管（6）连接；

散热片（533），数量为若干个，从左至右等距安装在所述导热板（531）上下两端，加热板（56）能够套接在散热片（533）外壁；

所述通气机构（7）包括：

滑台（71），固定连接在所述发酵池（1）顶部；

框架（72），固定连接在所述滑台（71）顶端，通过滑台（71）让框架（72）前后移动；

第二电机（73），安装在所述框架（72）右侧壁中部；

第二转轴（74），一端安装在所述第二电机（73）输出端，另一端与框架（72）左内壁通过轴承连接；

凸轮（75），数量为若干个，从左至右等距安装在所述第二转轴（74）外壁，在第二电机（73）驱动下可使第二转轴（74）牵引凸轮（75）旋转；

插杆（76），数量与凸轮（75）相同，从左至右等距插接在所述框架（72）底部，插杆（76）外壁形状为矩形，防止插杆（76）发生旋转现象；

弹簧（77），套接在所述插杆（76）外壁；

驱动轮（78），固定连接在所述插杆（76）顶端，在弹簧（77）弹力作用下推动驱动轮（78）上升与凸轮（75）外壁接触。

2.根据权利要求1所述的一种土壤修复功能性生物有机肥发酵装置，其特征在于，所述壳体（21）外壁安装有遮光板，且位于第一电机（23）的外侧。

3.根据权利要求2所述的一种土壤修复功能性生物有机肥发酵装置，其特征在于，所述滑槽（22）和齿条（26）形状均为弧形。

4.根据权利要求3所述的一种土壤修复功能性生物有机肥发酵装置，其特征在于，两个所述导槽（57）上下对称，且倾斜设置在加热板（56）右侧壁。

5.根据权利要求4所述的一种土壤修复功能性生物有机肥发酵装置，其特征在于，所述流道（532）呈波浪状设置在导热板（531）内部。

6.根据权利要求5所述的一种土壤修复功能性生物有机肥发酵装置，其特征在于，所述凸轮（75）外壁一侧为圆弧状，另一侧向外凸出。

7.根据权利要求6所述的一种土壤修复功能性生物有机肥发酵装置的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一，有机肥原料放在发酵池（1）中，通过采光板（3）采集阳光；

步骤二，通过第一电机（23）驱使曲轴（24）带动连杆（25）一端做圆周运动，连杆（25）另一端牵引转盘（28）做顺逆时针往复摆动，让伸缩杆（29）带动滚刷（210）左右往复摆动，由于齿条（26）与齿轮（211）啮合传动，从而使齿轮（211）让滚刷（210）旋转，滚刷（210）在采光板（3）表面移动，对采光板（3）表面清洁，维护采光板（3）透光效果；

步骤三，通过外界供水系统向流道（532）输送清水，通过加热板（56）对散热片（533）加热，在热传导下导热板（531）对经过流道（532）的水流加热，让水流升温，通过气缸（58）驱使推板（59）向后移动，可使滚轮（510）向外侧挤压导槽（57），在滑块（55）对加热板（56）限位下，让两个加热板（56）向外移动远离散热片（533），风扇（52）启动增大散热片（533）气流，让气流带走导热板（531）表面热量，对经过流道（532）的清水降温，达到水温调节的作用，清水调温后输送到喷管（4），通过喷管（4）喷洒水雾对有机肥原料实现加湿；

步骤四，在有机肥原料翻堆后，通过滑台（71）能够让框架（72）在发酵池（1）上方前后移动，在第二电机（73）驱动下可使第二转轴（74）带动凸轮（75）旋转，凸轮（75）圆弧外壁与驱动轮（78）接触时，驱动轮（78）高度不变，插杆（76）保持静止，在此期间，滑台（71）让框架（72）运动，当凸轮（75）凸起部位与驱动轮（78）接触时，凸轮（75）能够向下挤压驱动轮（78），在此期间，框架（72）停留在当前位置，插杆（76）向下移动，插杆（76）插入有机肥原料中，随着凸轮（75）凸起部位逐渐远离驱动轮（78），在弹簧（77）弹力作用下插杆（76）逐渐上升，利用插杆（76）间歇下降，让有机肥原料表面均匀产生透气孔，提升有机肥原料透气性，防止有机肥原料不同深度产生温差。