一种基于螺旋搅拌结构的堆肥装置

本发明涉及有机废弃物堆肥处理设备领域，具体是一种基于螺旋搅拌结构的堆肥装置。

背景技术：

我国现在是农业废弃物产出最大的国家，在整个农业生产过程中会产生大量农业固体废弃物，如，秸秆、畜禽粪便等。然而，绝大农业废弃物并没有充分利用，并且直接或者间接的导致土壤、大气污染及水体富营养化等影响。如何科学有效的利用与处理农业固体废弃物，成为制约我国生态农业发展的重要因素之一。

其中，好氧堆肥技术能够有效的实现有机废弃物的减量化、资源化和无害化处理与利用，已经得到许多学者的推荐和社会的认可。好氧堆肥是指在人为控制的条件下（合适的碳氮比、含水率、ph等参数），利用自然界已有的微生物降解有机废弃物，形成稳定的高腐殖化物质的过程。

目前，好氧堆肥对前期基础投资和堆肥场地需求较大，一定程度上限制了能源再利用的发展。高效的堆肥反应装置是提高堆肥效率和减小场地需求的重要方式之一。然而，目前存在的小型堆肥反应器功能较单一，在堆肥过程中存在不能自动混匀物料、搅拌不均、不能实现高温堆肥、密闭性差等问题，进而导致堆肥效率低，效果差等不良后果。

因此，为了进一步提高堆肥处理效率，有必要开发一种操作便捷、处理效率高的新型堆肥装置。

技术实现要素：

本发明的目的是为了解决现有堆肥设备需要人工搅拌或设备搅拌不充分的的问题，提供一种基于螺旋搅拌结构的堆肥装置。

本发明一种基于螺旋结构的控温堆肥装置，包括反应桶，反应桶外侧设有凹槽，底部设有筛孔，反应桶位于由电机带动设有凸槽的搅拌桶内部，随搅拌桶一同旋转，搅拌桶上部设有由电机带动的螺旋机构，搅拌桶下部设有通气装置，鼓风机通过通气孔为反应桶输入空气，机器外部设有保护壳，保护壳外部设有保温材料，内部设有加热带和温度传感器。

优选的，包括传动轴与螺旋机构通过销连接，电动机与搅拌桶通过齿轮和齿轮进行传动，齿轮固定于搅拌桶底部，反应桶与搅拌桶通过凹槽传动，保护壳与盖板通过止口连接，盖板为可折叠结构，盖板上设有通气孔，电机位于盖板上部。

优选的，所述两部电机、螺旋机构和搅拌桶组成的搅拌系统，螺旋机构的旋转轴与搅拌桶的旋转轴不应同轴

优选的，所述控温系统，盖板下测设有温度传感器，对内部温度进行数据检查，将所测当前温度值传输至控制器，控制器通过对当前内部温度做出反应，控制加热带进行加热，实现对温度的控制。

优选的，所述通风装置，盖板下测设有氧气传感器，测量其内部氧气浓度比值，将所测数值传输至控制器，控制器通过对当前内部氧气浓度做出反应，控制鼓风机进行通风，实现对含氧量的控制。

优选的，所述盖板上部设有通气孔，方面将有害气体通入外部净化系统以及对气体成分的检测。

优选的，所述螺旋机构与反应桶最近垂直和水平距离应保持在10-20mm。

优选的，所述螺旋机构其特征在于螺旋机构为双螺旋。

与现有技术相比，本发明一种基于螺旋机构的控温堆肥机的有益效果为，本设备利用螺旋机构和搅拌桶的相对运动，可以使设备中的物料充分混合，营造自然堆肥条件，利用加热带的加热作用和保温材料的作用，不仅可以准确的控制物料反应温度，还可以最大程度避免堆体热量损失。

附图说明

图1为本发明结构示意图。

图2为本发明反应桶俯视图。

图3为本发明螺旋结构立体图。

图中标记说明：1、电机，2、销，3、盖板，4、保温材料，5、加热带，6、保护壳，7、螺旋机构，8、搅拌桶，9、反应桶，10、鼓风机，11、通气管道，12齿轮1，13、齿轮2，14、筛孔，5、电机，16、凸槽，17、凹槽，18、温度感应器，19、气孔，20、氧气感应器，21、传动轴。

具体实施方式

为了能清楚说明本方案的技术特点，下面根据附图对本发明具体实施方式进一步说明。

如图1-3所示，一种基于螺旋搅拌机构的堆肥装置，包括温控系统，通风系统、和搅拌系统。

温控系统由保温材料4、加热带5和温度控制器18组成。保温材料位于保护壳的外部由保温棉制成，有利于减少热量损失，加热带粘结于保护壳的内测，用宽度为30mm的玻璃纤维制成，且每圈加热带纵向距离相差10cm，盖板下测设有温度传感器，对内部温度进行数据检查，将所测当前温度值传输至控制器，控制器通过对当前内部温度做出反应，控制加热带进行加热，实现对温度的控制。

通风系统由鼓风机10、氧气传感器20、通气管道11、通气孔19组成。通气孔位于盖板上，可以把内部大有害气体通入外部净化系统。鼓风机位于堆肥装置的底部，通过通气管道把空气传入反应桶。盖板下测设有氧气传感器，测量其内部氧气浓度比值，将所测数值传输至控制器，控制器通过对当前内部氧气浓度做出反应，控制鼓风机进行通风，实现对含氧量的控制。

搅拌系统由两部电机1和15、搅拌桶8、螺旋机构1、反应桶9以及传动装置组成。包括反应桶9，反应桶外侧设有凹槽17，底部设有筛孔14，反应桶位于由电机15带动的设有凸槽16的搅拌桶8内部，随搅拌桶8一同旋转，搅拌桶8上部设有由电机1带动的螺旋机构7，螺旋机构为双螺旋。传动轴21与螺旋机构7通过销2固定，电动机15与搅拌桶8通过齿轮12和齿轮13进行传动，齿轮12固定于搅拌桶底部。当电机转动时，分别带动搅拌桶和螺旋机构旋转，反应桶与搅拌桶通过凹槽一起转动进而达到搅拌的作用。其中螺旋机构和搅拌桶的旋转轴不共轴，并且反应桶和螺旋机构的最小垂直和水平距离应保持在10-20mm。

工作原理：先将螺旋机构装入反应桶，再把堆肥物料装入反应桶，加入物料不应超过反应桶体积的4/5，打开盖板将带有物料和螺旋机构的反应桶放入搅拌桶，使两者的凹凸槽相配合，关闭盖板的后半部分，用销连接螺旋机构与传动轴并固定关闭盖板的前半部分。通过控制器设置所需要的温度以及通风量。在需要取样或者搅拌时打开电源启动两部电机，带动搅拌系统进行搅拌。堆肥完成后打开盖板前半部分，断开传动轴与螺旋机构的连接，打开盖板后半部分，取出物料。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，但本发明的保护范围并不局限于此，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化，凡在本发明的精神和原创之类，根据本发明的技术方案及使用新型构思所做的等同替换或改机，均应包含在本发明的保护范围之类。

技术特征：

1.一种基于螺旋搅拌结构的堆肥装置，其特征在于，包括反应桶（9），反应桶外侧设有凹槽（17），底部设有筛孔(14)，反应桶位于由电机（15）带动的设有凸槽(16)的搅拌桶（8）内部，随搅拌桶（8）一同旋转，搅拌桶（8）上部设有由电机（1）带动的螺旋机构（7），搅拌桶下部设有通气装置，鼓风机（10）通过通气管路（11）为反应桶输入空气，机器外部设有保护壳（6），保护壳外部设有保温材料（4），内部设有加热带（5），盖板上设有温度传感器（18）和氧气传感器（19）。

2.根据权利要求1所述的一种基于螺旋搅拌结构的堆肥装置，其特征在于传动轴（21）与螺旋机构（7）通过销（2）固定，电动机（15）与搅拌桶（8）通过齿轮（12）和齿轮（13）进行传动，齿轮（12）固定于搅拌桶底部，反应桶与搅拌桶通过凹槽一起转动，保护壳(6)与盖板(3)通过止口连接，盖板为可折叠结构，盖板上设有通气孔（20），电机（1）位于盖板上部。

3.根据权利要求1所述的一种基于螺旋搅拌结构的堆肥装置，其特征在于盖板下测设有温度传感器，对内部温度进行数据检查，将所测当前温度值传输至控制器，控制器通过对当前内部温度做出反应，控制加热带进行加热，实现对温度的控制。

4.根据权利要求1所述的一种基于螺旋搅拌结构的堆肥装置，其特征在于盖板下测设有氧气传感器，测量其内部氧气浓度比值，将所测数值传输至控制器，控制器通过对当前内部氧气浓度做出反应，控制鼓风机进行通风，实现对含氧量的控制。

5.根据权利要求1所述的一种基于螺旋搅拌结构的堆肥装置，其特征在于螺旋机构的旋转轴与反应桶的旋转轴不共线。

6.根据权利要求1所述的一种基于螺旋搅拌结构的堆肥装置，其特征在于螺旋机构与反应桶最小垂直和水平距离保持在10-20mm。

7.根据权利要求1所述的一种基于螺旋搅拌结构的堆肥装置，其特征在于螺旋机构为双螺旋。

技术总结
本发明公开了一种基于螺旋搅拌结构的微型堆肥装置，包括反应桶，反应桶外侧设有凹槽，底部设有筛孔，反应桶位于由电机带动的设有凸槽的搅拌桶内部，随搅拌桶一同旋转，搅拌桶上部设有由电机带动的螺旋机构，搅拌桶下部设有通气装置，鼓风机通过通气管为反应桶输入空气，机器最外部设有保护壳，保护壳外部设有保温材料，内部设有加热带；通过螺旋机构对堆肥进行充分的搅拌，通过控温系统对温度进行控制，提高了好氧效果，加快了堆体腐熟；本发明避免了传统堆肥搅拌机搅拌不均匀、不充分的问题，对堆体温度进行控制，具有反应充分、效率高等特点。

技术研发人员：孙国涛;王秀章;刘小;邵志江
受保护的技术使用者：西北农林科技大学
技术研发日：2021.05.04
技术公布日：2021.06.15