CN207031293U - 一种实验室堆肥反应装置 - Google Patents

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姜继韶
陈丹
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Abstract

本实用新型公开了一种实验室堆肥反应装置,包括密闭堆肥反应箱、温度测定系统、气体吸收装置和曝气装置,密闭堆肥反应箱由设有密封端盖的箱体及包裹于箱体外侧的双层保温层构成,箱体的内部由设置于箱体下部的穿孔板分隔成堆肥腔和集液腔,气体吸收装置与堆肥腔相通,曝气装置与集液腔相通,测温系统设置于密封端盖上。本实用新型可以同时检测堆肥的温度和堆肥过程中氨气的产生量,还可以收集测定渗滤液中氮素含量,计算整个系统的氮素平衡,多个反应系统可以同时使用,增加试验处理,加快实验室研究进度。

Description

一种实验室堆肥反应装置
技术领域
[0001]本实用新型属于堆肥装置技术领域,具体涉及一种实验室堆肥反应装置。
背景技术
[0002] 随着畜禽养殖业区域化、节约化的快速发展,我国已成为世界上最大的畜禽养殖 国,并伴随着大量畜禽粪便的产生。堆肥是畜禽粪便有效和普遍的处置方式,其能使粪便快 速转化为稳定、无害的有机肥料,在改善环境的同时提高土壤肥力,促进畜禽养殖业的健康 快速发展。然而,畜禽粪便堆肥中氮素损失为16%-74%之间,如此大的氮损失不仅降低堆肥 农用价值,而且污染环境,因此对氮素损失的控制成为堆肥的关键。
[0003] 而在研究科学的堆肥保氮措施时多采用实验室小型堆肥试验,而实验室堆肥由于 堆体体积较小、产生的热量少及散热较快而不能依靠自产热维持高温堆肥化条件,因此小 型堆肥反应箱多采用外部加热的方法,如水加热或电加热。然而外部加热可能会改变堆体 中微生物的数量或活性,不能反应堆肥的实际过程,直接影响研究结果。
发明内容
[0004] 本实用新型解决的技术问题是提供了一种结构简单且设计合理的实验室堆肥反 应装置,该装置可以同时检测堆肥的温度和堆肥过程中氨气的产生量,还可以收集测定渗 滤液中氮素含量,计算整个系统的氮素平衡,多个反应系统可以同时使用,增加试验处理, 加快实验室研宄进度。
[0005] 本实用新型为解决上述技术问题采用如下技术方案,一种实验室堆肥反应装置, 其特征在于包括密闭堆肥反应箱、温度测定系统、气体吸收装置和曝气装置,所述密闭堆肥 反应箱由设有密封端盖的箱体及包裹于箱体外侧的双层保温层构成,其中箱体的内部由设 置于箱体下部的穿孔板分隔成堆肥腔和集液腔,穿孔板下侧的箱体侧壁上设有进气口和排 液口,密封端盖上设有排气口和温度计插接孔,双层保温层的内层为塑料泡沫层,外层为 铝/锡箔贴片,所述温度测定系统由温度传感器和智能温度控制伩构成,其中温度传感器密 封固定于密封端盖的温度计插接孔内,该温度传感器通过线路与智能温度控制仪连接,所 述气体吸收装置的进气口通过管道与密封端盖上的排气口连接,气体吸收装置的出气口与 外界大气相通,所述曝气装置由气栗和流量计构成,其中气泵通过管道与流量计的进气口 连接,流量计的出气口通过管道与箱体上的进气口连接。
[0006] 进一步优选,所述密封端盖的中部设有温度计插接孔,温度传感器密封固定于密 封端盖的温度计插接孔内。
[0007] 进一步优选,所述箱体为耐高温、耐腐蚀的PVC板,该PVC板的厚度为2cm。
[0008] 进一步优选,所述塑料泡沫层的厚度为8cm。
[0009]进一步优选,所述气体吸收装置中填充有硼酸溶液,气体吸收装置的进气管道延 伸至硼酸液体的下部。
[0010]本实用新型与现有技术相比具有以下有益效果:本实用新型使用塑料泡沫和铝/ 锡箔贴面作为双层保温层,能够较好地保持堆体温度,使其温度达到堆肥反应的要求温度 50-6(TC,利用该装置可用于禽畜粪便、污泥、秸杆、园林绿化垃圾、厨余垃圾等堆肥试验的 实验室研宄,为实际生产中大型堆肥提供理论依据和技术手段。
附图说明
[0011]图1是本实用新型的结构示意图。
[0012]图中:1、箱体,2、双层保温层,3、穿孔板,4、堆肥腔,5、集液腔,6、进气口,7、排液 口,8、排气口,9、温度计插接孔,1〇、温度计传感器,U、智能温度控制仪,12、气体吸收装置, 13、气栗,14、流量计。
具体实施方式
[0013]结合附图详细描述本实用新型的具体内容。一种实验室堆肥反应装置,包括密闭 堆肥反应箱、温度测定系统、气体吸收装置12和曝气装置,所述密闭堆肥反应箱由设有密封 端盖的箱体1及包裹于箱体1外侧的双层保温层2构成,其中箱体1的内部由设置于箱体1下 部的穿孔板3分隔成堆肥腔4和集液腔5,穿孔板3下侧的箱体1侧壁上设有进气口 6和排液口 7,密封端盖上设有排气口 8和温度计插接孔9,双层保温层2的内层为塑料泡沫层,外层为 铝/锡箱贴面,所述温度测定系统由温度传感器10和智能温度控制仪11构成,其中温度传感 器10密封固定于密封端盖的温度计插接孔9内,该温度传感器10通过线路与智能温度控制 仪11连接,所述气体吸收装置12的进气口通过管道与密封端盖上的排气口 8连接,气体吸收 装置12的出气口与外界大气相通,所述曝气装置由气栗13和流量计14构成,其中气栗13通 过管道与流量计14的进气口连接,流量计14的出气口通过管道与箱体1上的进气口 6连接。 [00M]箱体为耐高温、耐腐蚀的高强度PVC板,该PVC板的厚度为2cm;箱体外围包裹有双 层保温层,该双层保温层的内层为8cm厚的塑料泡沫层,外层为铝/锡箔贴片。
[0015]内层的塑料泡沫保温层能有效的阻挡堆体产生的热量辐射到外部,同时外层的 铝/锡箔贴片可以有效的反射热量,起到隔热作用。双层保温结构可有效的减少堆体热量的 辐射散失,使堆肥不受外部环境温度的影响,可使其温度达到堆肥的无害化要求(50-60°C 持续5-7天),解决在冬季不能进行实验室堆肥研究的问题。
[0016]温度是高温堆肥化中最显著的影响因子,对堆肥反应速率起决定性作用,决定着 堆肥的成败。本实用新型顶部设有温度测定系统,温度测定系统由温度传感器和智能温度 控制仪组成。温度传感器从顶部穿过双层保温层和箱体密封端盖,测温部位大致位于箱体 的中部,在堆肥过程时可以实时监测堆体温度,根据堆体温度的变化确定通气量、通气频率 和翻堆频率。
[0017]堆肥过程中大量的氨气会逸散到大气中,不仅降低了堆肥的品质,而且对环境还 会造成一定的影响。为了吸收测定堆肥反应过程中产生的氨气,本实用新型还设计了气体 吸收装置,气体吸收装置进气口通过连接的橡胶管与箱体密封端盖上的排气口相连接。气 体吸收装置内装有一定浓度的硼酸以进行氨气的吸收。堆肥过程中产生的氨气由气体吸收 装置的进气口进入气体吸收装置,被硼酸溶液所吸收,然后通过酸碱滴定测定氨气的释放 浓度,最后其他气体由气体吸收装置的出气口排放到大气中,起到箱体内外气压平衡的作 用。
[0018] 堆肥是在有氧条件下进行的发酵过程,因此本实用新型还包括一套曝气装置,主 要包括气泵和流量计。气栗和流量计通过橡胶管从箱体底部穿过双层保温层和箱体,通气 时气体通过箱体上的进气口进入到箱体的底部,通过设置于箱体下部的穿孔板进入到堆料 中,保证有氧发酵的正常进行,也可以吹走多余的水分,减小堆肥的含水量。在堆肥条件的 优化筛选的研究中,可结合温度,并通过流量计控制通风量的大小。
[0019] 本实用新型所述的堆肥反应箱是密闭的,水分散失主要通过通风带走的水蒸气, 有可能在穿孔板下产生渗滤液。因此本实用新型设计的堆肥反应箱在穿孔板下,进气口的 另一端设计有排液口。当堆体中多余的水分通过穿孔板渗沥到箱体底部时,集聚到一定量 时可以从排液口取出,可以测定其中的氮素含量。这一功能不仅可以进一步的减小堆体的 含水量,而且还可以计算整个堆肥系统的氮素平衡。
[0020] 上述堆肥装置上部的包裹有双层保温层的密封端盖可以打开,堆肥和其添加剂混 合均匀后可从箱体上端口加入,然后再盖上包裹有双层保温层的密封端盖。
[0021] 基于上述结构设计,本实用新型进行堆肥反应可以不受外部环境温度的影响,也 可检测堆体的温度和堆体的氨气产生量等堆肥理化指标。制作材料易得,使用方便,堆肥效 果好。而且在研宄多个处理时,多个堆肥反应器可以同时使用,分别添加添加剂或控制堆肥 反应条件,研究不同添加剂或不同控制条件对堆肥中氨气和其他理化指标的影响。
[0022] 以上显示和描述了本实用新型的基本原理,主要特征和优点,在不脱离本实用新 型精神和范围的前提下,本实用新型还有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保 护的本实用新型的范围。

Claims (5)

1. 一种实验室堆肥反应装置,其特征在于包括密闭堆肥反应箱、温度测定系统、气体吸 收装置和曝气装置,所述密闭堆肥反应箱由设有密封端盖的箱体及包裹于箱体外侧的双层 保温层构成,其中箱体的内部由设置于箱体下部的穿孔板分隔成堆肥腔和集液腔,穿孔板 下侧的箱体侧壁上设有进气口和排液口,密封端盖上设有排气口和温度计插接孔,双层保 温层的内层为塑料泡沫层,外层为铝/锡箱贴片,所述温度测定系统由温度传感器和智能温 度控制仪构成,其中温度传感器密封固定于密封端盖的温度计插接孔内,该温度传感器通 过线路与智能温度控制仪连接,所述气体吸收装置的进气口通过管道与密封端盖上的排气 口连接,气体吸收装置的出气口与外界大气相通,所述曝气装置由气泵和流量计构成,其中 气泵通过管道与流量计的进气口连接,流量计的出气口通过管道与箱体上的进气口连接。
2.根据权利要求1所述的实验室堆肥反应装置,其特征在于:所述密封端盖的中部设有 温度计插接孔,温度传感器密封固定于密封端盖的温度计插接孔内。
3. 根据权利要求1所述的实验室堆肥反应装置,其特征在于:所述箱体为耐高温、耐腐 蚀的PVC板,该PVC板的厚度为2cm。
4. 根据权利要求1所述的实验室堆肥反应装置,其特征在于:所述塑料泡沫层的厚度为 8cm。
5.根据权利要求1所述的实验室堆肥反应装置,其特征在于:所述气体吸收装置中填充 #硼酸溶液,气体吸收装置的进气管道延伸至硼酸液体的下部。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110590425A (zh) * 2019-10-23 2019-12-20 湖北洛克泰克仪器股份有限公司 一种有氧堆肥反应装置
CN111499442A (zh) * 2020-05-08 2020-08-07 中农新科(苏州)有机循环研究院有限公司 实验室用堆肥设备
CN112759442A (zh) * 2021-03-09 2021-05-07 上海交通大学 一种小型高粘度材料高温好氧堆肥装置

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