具有多功能曝气管的滚筒式好氧堆肥反应器的制造方法
【专利摘要】具有多功能曝气管的滚筒式好氧堆肥反应器，包括带有端盖的滚筒本体、自卸装置、多功能曝气管、支架和固定在支架上的电机；所述的支架包括支撑底座、对称设置在支撑底座两侧的三角形支撑杆、以及用于支撑滚筒本体的滚筒支架；自卸装置包括方向盘、连接齿轮；曝气管包括用于插入滚筒本体端盖圆孔的外管、用于插入外管内腔的内管，外管插入滚筒本体的部分设有小孔；内管根据需要测定的数据分为不同类型的测量内管，内管最外端设有用于与相应的设备连接的旋转接头；内管与外管之间留有空隙。本实用新型的有益效果是：实现了堆肥物料快速装取、仓内动态翻堆、定时供氧，定量补水，定点取样和实时测温功能，提高了科研试验的效率和准确性。
【专利说明】具有多功能曝气管的滚筒式好氧堆肥反应器
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种具有多功能曝气管的滚筒式好氧堆肥反应器。
【背景技术】
[0002]目前实验室中常用的好氧堆肥反应器多为不同形状的静态反应器。堆肥物料在静态反应仓里的位置是相对固定的，并且受重力作用慢慢压实，有时加水后物料孔隙度显著降低，影响通风效果，导致反应器中各部分堆料的温度、水分和含氧量极不均匀，因此在堆肥过程中需要定期取出堆料进行人工翻堆或利用电机带动搅拌杆进行仓内翻堆，来保证各部分堆料充分反应。但是，取出堆料后人工翻堆导致堆料集聚的热量散失，堆体温度降低，影响堆肥试验效果，而且翻堆前需要用铲子等工具进行手工取料，并伴有臭味挥发，浪费时间且影响环境。搅拌杆翻堆只是在反应器内部对物料进行局部搅拌，虽然避免了人工翻堆热量散失的不足，但是搅拌不彻底和均匀，翻堆效果不佳。另外，堆肥试验中需要补充水分和采集样品等，现有的堆肥反应器多在翻堆时进行，同样存在诸多不便，影响堆肥试验效果O
【发明内容】
[0003]为了克服现有好氧堆肥反应器翻堆取料不便，堆肥效果不佳的问题，本实用新型提出了一种快速装取、动态翻堆、均匀搅拌的堆肥效果，保障堆肥试验的效率和准确性的具有多功能曝气管的滚筒式好氧堆肥反应器。
[0004]本实用新型所述的具有多功能曝气管的滚筒式好氧堆肥反应器，其特征在于:包括带有端盖的滚筒本体、自卸装置、多功能曝气管、支架和固定在支架上的电机，所述的滚筒本体与作为进料端口的端盖共同构成用于填装堆肥的空腔，所述的端盖上设有用于插入曝气管的圆孔；所述的滚筒本体的进料端周向配有用于与电机输出端的主动轮啮合的从动齿轮；
[0005]所述的支架包括支撑底座、对称设置在支撑底座两侧的三角形支撑杆、以及用于支撑滚筒本体的滚筒支架，所述的滚筒支架包括位于底部用于固定电机的连接梁、安装在连接梁中心位置的U型连接件，所述的滚筒本体与所述的U型连接件支撑连接，所述的U型连接件两侧上端分别与两侧的三角形支撑杆的上端铰接；
[0006]所述的自卸装置包括方向盘、连接齿轮，所述的方向盘通过连接齿轮安装在其中一个三角形支撑杆的上端，并与铰接在三角形支撑杆上的U型连接件转动连接；
[0007]所述的曝气管包括用于插入滚筒本体端盖圆孔的外管、用于插入外管内腔的内管，并且所述的外管插入滚筒本体的部分设有小孔；所述的内管根据需要测定的数据分为不同类型的测量内管，并且所述的内管最外端设有用于与相应的设备连接的旋转接头；所述的内管与所述的外管之间留有空隙。
[0008]进一步，所述的外管两端开放；所述的内管分为通风管、加水管、测温管和取样管四种类型，并且所述的通风管和加水管的结构一致，所述的通风管和加水管的管身均匀布设用于通风或通水的孔，并且管身一端封闭、另一端分别通过相应的连接管与相应的气泵或者水泵连接；所述的测温管一端为温度传感器探头、另一端与温度数显仪电连；所述的取样管插入滚筒本体的一端为半圆柱状取样槽；所述的内管的长度与所述的外管的长度一致。
[0009]或者，所述的外管露出滚筒本体的一端封闭，并且所述的外管露出滚筒本体的部分设有与外管内腔连通的进水口、出风口、以及位于外管插入端的至少一个取样口 ；所述的外管与内管的间隙处设有与温度数显仪电连的温度感应器；所述的内管伸入滚筒本体的一端设有排液口、所述的内管露出外管的一端通过旋转接头与相应的供气供水设备连接；所述的外管上设置的小孔处与内管之间带有封闭圈；所述的曝气管伸入滚筒本体内部的一端设有长条形取样器。
[0010]进一步，所述的外管插入滚筒本体的部分带有用于定位的刻度线。
[0011]进一步，所述的自卸装置还包括锁止插销，所述的三角形支撑杆的上端与支撑底座之间垂直设置有一连接杆，所述的连接杆上设置有所述的锁止插销，方向盘上固定的连接齿轮的凹槽与所述的锁止插销配合使用。
[0012]进一步，所述的滚筒本体由中间圆筒和两侧圆台，所述的从动齿轮设置在其中一侧的圆台与中间圆筒结合处。
[0013]进一步，所述的支撑底座为四个角上设置有便于移动的万向轮的方形结构。
[0014]进一步，所述的连接梁的远离电机的一端设置有用于支撑滚筒本体的从动轮。
[0015]具体的，所述的滚筒本体的中间圆筒长800-1000mm,直径500-600mm,圆台高200-300mm，上底直径300-400mm，下底直径500-600mm ;滚筒除了一端的进料口可以打开盖子外，其余为密封状态，进料口盖子的中心预留孔径50_的圆孔；所述的方向盘为圆形，直径400mm;，壁厚3mm，可以通过滚筒进料口盖子中心预留的圆孔插入滚筒本体内；外管直径40mm,管长1200mm,并标有刻度,插入滚筒本体内的100mm管身均勻布设直径2mm的小孔，外管两端均不封闭；内管直径30_，长度和外管相同；通风管和加水管的管身均匀布设直径2mm的小孔；取样槽长度约200mm ;所述的滚筒本体以及所述的外管和内管均由304不锈钢材料制成。
[0016]工作过程如下:(I)堆肥开始时，由于电机与滚筒本体之间由齿轮衔接，驱动滚筒本体沿其水平法线方向360度旋转。堆肥时筒内装有70-80%容积的堆肥物料，当滚筒旋转后，堆肥物料利用筒内剩余的20-30%空间与进行翻堆混合，达到物料充分堆肥反应的目的；
[0017](2)堆肥进料时，转动方向盘使滚筒本体的进料口垂直向上；堆肥过程及翻堆时，转动方向盘并利用锁止插销保持滚筒水平；堆肥结束时，转动方向盘使滚筒进料口垂直向下，倾倒堆料，能够快速取料；
[0018](3)数据采集:(1)通风供氧时，从滚筒本体进料口盖子的圆孔先插入外管，在外管内插入通风管，由定时器控制气泵通气时间间隔，流量计控制通气流量；气体从通风管小孔进入外管，从外管的小孔进入滚筒本体，能够实现定时定量供氧的功能，也能够在曝气的同时进行仓内翻堆；
[0019](2)补充水分时，从滚筒本体进料口盖子的圆孔先插入外管，在外管内插入加水管，由水泵加压供水，由流量计控制供水流量；液体从加水管小孔进入外管，从外管的小孔进入滚筒本体，能够在翻堆的同时进行定量补水；
[0020](3)测量温度时，从滚筒本体进料口盖子的圆孔先插入外管，由外管管身的刻度确定测温位置；在外管内插入测温管，在外管一端伸出测温管的温度传感器探头进行测温，由另一端的温度数显仪显示测量结果，具有实时准确测温功能；
[0021](4)采集样品时，从滚筒本体进料口盖子的圆孔先插入外管，由外管管身的刻度确定采样位置；在外管内插入采样管，在外管一端伸出采样管的半圆柱状采样槽进行采样，拔出采样管收集样品，具有重复定点采样功能。
[0022]本实用新型的有益效果是:实现了堆肥物料快速装取、仓内动态翻堆、定时供氧，定量补水，定点取样和实时测温等功能，提高了实验室开展堆肥科研试验的效率和准确性。其中，滚筒式仓内翻堆使物料与氧气和水分的混合均匀，增加了物料孔隙度，使物料充分反应，减少了热量散失和臭味挥发；倾倒式取料使堆料快速取出，具有操作简便、减少环境影响、节约试验时间的特点；多功能曝气管集成了供氧，补水，测温和采样4项功能，并且使这些功能脱离了对滚筒反应器的依赖，容易操作，能够分别使用和维护。另外，多功能曝气管的功能具有可扩充性，若需监测仓内堆料含水率等指标，可以定制湿度测量内管，若需采集仓内气体，则可以定制气体采集内管，将同步获取更多的试验数据，提高试验效率。
【专利附图】
【附图说明】
[0023]图1是本实用新型的整体结构图。
[0024]图2是本实用新型的滚筒本体的结构图。
[0025]图3是本实用新型的端盖的结构图。
[0026]图4是本实用新型的自卸装置与部分支架的连接图。
[0027]图5是本实用新型的部分支架的结构图。
[0028]图6是本实用新型的外管的结构图之一。
[0029]图7是本实用新型的通气管的结构图(对应外管的结构图之一)。
[0030]图8是本实用新型的通水管的结构图(对应外管的结构图之一)。
[0031]图9是本实用新型的测温管的结构示图(对应外管的结构图之一)。
[0032]图10是本实用新型的采样管的结构图示意图(对应外管的结构图之一)。
[0033]图11是本实用新型的曝气管结构之二(其中箭头代表气体的流动方向:从A端进气、B端出气，从C端流入)。
【具体实施方式】
[0034]下面结合附图进一步说明本实用新型
[0035]参照附图:
[0036]实施例1本实用新型所述的具有多功能曝气管的滚筒式好氧堆肥反应器，包括带有端盖11的滚筒本体1、自卸装置2、多功能曝气管3、支架4和固定在支架上的电机5，所述的滚筒本体I与作为进料端口的端盖11共同构成用于填装堆肥的空腔，所述的端盖11上设有用于插入曝气管的圆孔111 ;所述的滚筒本体I的进料端周向配有用于与电机5输出端的主动轮51啮合的从动齿轮12 ；
[0037]所述的支架4包括支撑底座41、对称设置在支撑底座两侧的三角形支撑杆42、以及用于支撑滚筒本体I的滚筒支架43，所述的滚筒支架43包括位于底部用于固定电机的连接梁431、安装在连接梁中心位置的U型连接件432，所述的滚筒本体I与所述的U型连接件432支撑连接，所述的U型连接件432两侧上端分别与两侧的三角形支撑杆42的上端铰接；
[0038]所述的自卸装置2包括方向盘21、连接齿轮22，所述的方向盘21通过连接齿轮22安装在其中一个三角形支撑杆42的上端，并与铰接在三角形支撑杆42上的U型连接件432转动连接；
[0039]所述的曝气管3包括用于插入滚筒本体端盖圆孔的外管31、用于插入外管内腔的内管32，并且所述的外管插入滚筒本体的部分设有小孔311 ;所述的内管32根据需要测定的数据分为不同类型的测量内管，并且所述的内管32最外端设有用于与相应的设备连接的旋转接头321 ;所述的内管32与所述的外管31之间留有空隙。
[0040]进一步，所述的外管31两端开放；所述的内管32分为通风管321、加水管322、测温管323和取样管324四种类型，并且所述的通风管321和加水管322的结构一致，所述的通风管321和加水管322的管身均匀布设用于通风或通水的孔，并且管身一端封闭、另一端分别通过相应的连接管325与相应的气泵或者水泵连接；所述的测温管323 —端为温度传感器探头3231、另一端与温度数显仪3232电连；所述的取样管324插入滚筒本体I的一端为半圆柱状取样槽3241 ;所述的内管32的长度与所述的外管的31长度一致，。
[0041]或者，所述的外管露出滚筒本体的一端封闭，并且所述的外管31露出滚筒本体I的部分设有与外管31内腔连通的进水口 312、出风口 313、以及位于外管插入端的至少一个取样口 314 ;所述的外管与内管的间隙处设有与温度数显仪电连的温度感应器327 ;所述的内管32伸入滚筒本体I的一端设有排液口 326、所述的内管露出外管的一端通过旋转接头与相应的供气供水设备连接；所述的外管上设置的小孔处与内管之间带有封闭圈33 ;所述的曝气管伸入滚筒本体内部的一端设有长条形取样器328。
[0042]进一步，所述的外管31插入滚筒本体I的部分带有用于定位的刻度线。
[0043]进一步，所述的自卸装置2还包括锁止插销23，所述的三角形支撑杆42的上端与支撑底座41之间垂直设置有一连接杆44，所述的连接杆44上设置有所述的锁止插销441，方向盘21上固定的连接齿轮22的凹槽与所述的锁止插销23配合使用。
[0044]进一步，所述的滚筒本体I由中间圆筒13和两侧圆台14，所述的从动齿轮12设置在其中一侧的圆台14与中间圆筒13结合处。
[0045]进一步，所述的支撑底座41为四个角上设置有便于移动的万向轮411的方形结构。
[0046]进一步，所述的连接梁431的远离电机的一端设置有用于支撑滚筒本体的从动轮433。
[0047]具体的，所述的滚筒本体的中间圆筒长800-1000mm,直径500-600mm,圆台高200-300mm，上底直径300-400mm，下底直径500-600mm ;滚筒除了一端的进料口可以打开盖子外，其余为密封状态，进料口盖子的中心预留孔径50_的圆孔；所述的方向盘为圆形，直径400mm;，壁厚3mm，可以通过滚筒进料口盖子中心预留的圆孔插入滚筒本体内；外管直径40mm,管长1200mm,并标有刻度,插入滚筒本体内的100mm管身均勻布设直径2mm的小孔，外管两端均不封闭；内管直径30_，长度和外管相同；通风管和加水管的管身均匀布设直径2mm的小孔；取样槽长度约200mm ;所述的滚筒本体以及所述的外管和内管均由304不锈钢材料制成。
[0048]工作过程如下:⑴堆肥开始时，由于电机与滚筒本体之间由齿轮衔接，驱动滚筒本体沿其水平法线方向360度旋转。堆肥时筒内装有70-80%容积的堆肥物料，当滚筒旋转后，堆肥物料利用筒内剩余的20-30%空间与进行翻堆混合，达到物料充分堆肥反应的目的；
[0049](2)堆肥进料时，转动方向盘使滚筒本体的进料口垂直向上；堆肥过程及翻堆时，转动方向盘并利用锁止插销保持滚筒水平；堆肥结束时，转动方向盘使滚筒进料口垂直向下，倾倒堆料，能够快速取料；
[0050](3)数据采集:(1)通风供氧时，从滚筒本体进料口盖子的圆孔先插入外管，在外管内插入通风管，由定时器控制气泵通气时间间隔，流量计控制通气流量；气体从通风管小孔进入外管，从外管的小孔进入滚筒本体，能够实现定时定量供氧的功能，也能够在曝气的同时进行仓内翻堆；
[0051](2)补充水分时，从滚筒本体进料口盖子的圆孔先插入外管，在外管内插入加水管，由水泵加压供水，由流量计控制供水流量；液体从加水管小孔进入外管，从外管的小孔进入滚筒本体，能够在翻堆的同时进行定量补水；
[0052](3)测量温度时，从滚筒本体进料口盖子的圆孔先插入外管，由外管管身的刻度确定测温位置；在外管内插入测温管，在外管一端伸出测温管的温度传感器探头进行测温，由另一端的温度数显仪显示测量结果，具有实时准确测温功能；
[0053](4)采集样品时，从滚筒本体进料口盖子的圆孔先插入外管，由外管管身的刻度确定采样位置；在外管内插入采样管，在外管一端伸出采样管的半圆柱状采样槽进行采样，拔出采样管收集样品，具有重复定点采样功能。
[0054]本说明书实施例所述的内容仅仅是对实用新型构思的实现形式的列举，本实用新型的保护范围不应当被视为仅限于实施例所陈述的具体形式，本实用新型的保护范围也包括本领域技术人员根据本实用新型构思所能够想到的等同技术手段。
【权利要求】
1.具有多功能曝气管的滚筒式好氧堆肥反应器，其特征在于:包括带有端盖的滚筒本体、自卸装置、多功能曝气管、支架和固定在支架上的电机，所述的滚筒本体与作为进料端口的端盖共同构成用于填装堆肥的空腔，所述的端盖上设有用于插入曝气管的圆孔；所述的滚筒本体的进料端周向配有用于与电机输出端的主动轮啮合的从动齿轮； 所述的支架包括支撑底座、对称设置在支撑底座两侧的三角形支撑杆、以及用于支撑滚筒本体的滚筒支架，所述的滚筒支架包括位于底部用于固定电机的连接梁、安装在连接梁中心位置的U型连接件，所述的滚筒本体与所述的U型连接件支撑连接，所述的U型连接件两侧上端分别与两侧的三角形支撑杆的上端铰接； 所述的自卸装置包括方向盘、连接齿轮，所述的方向盘通过连接齿轮安装在其中一个三角形支撑杆的上端，并与铰接在三角形支撑杆上的U型连接件转动连接； 所述的曝气管包括用于插入滚筒本体端盖圆孔的外管、用于插入外管内腔的内管，并且所述的外管插入滚筒本体的部分设有小孔；所述的内管根据需要测定的数据分为不同类型的测量内管，并且所述的内管最外端设有用于与相应的设备连接的旋转接头；所述的内管与所述的外管之间留有空隙。
2.如权利要求1所述的具有多功能曝气管的滚筒式好氧堆肥反应器，其特征在于:所述的外管两端开放；所述的内管分为通风管、加水管、测温管和取样管四种类型，并且所述的通风管和加水管的结构一致，所述的通风管和加水管的管身均匀布设用于通风或通水的孔，并且管身一端封闭、另一端分别通过相应的连接管与相应的气泵或者水泵连接；所述的测温管一端为温度传感器探头、另一端与温度数显仪电连；所述的取样管插入滚筒本体的一端为半圆柱状取样槽；所述的内管的长度与所述的外管的长度一致。
3.如权利要求1所述的具有多功能曝气管的滚筒式好氧堆肥反应器，其特征在于:所述的外管露出滚筒本体的一端封闭，并且所述的外管露出滚筒本体的部分设有与外管内腔连通的进水口、出风口、以及位于外管插入端的至少一个取样口 ；所述的外管与内管的间隙处设有与温度数显仪电连的温度感应器；所述的内管伸入滚筒本体的一端设有排液口、所述的内管露出外管的一端通过旋转接头与相应的供气供水设备连接；所述的外管上设置的小孔处与内管之间带有封闭圈；所述的曝气管伸入滚筒本体内部的一端设有长条形取样器。
4.如权利要求1所述的具有多功能曝气管的滚筒式好氧堆肥反应器，其特征在于:所述的外管插入滚筒本体的部分带有用于定位的刻度线。
5.如权利要求1所述的具有多功能曝气管的滚筒式好氧堆肥反应器，其特征在于:所述的自卸装置还包括锁止插销，所述的三角形支撑杆的上端与支撑底座之间垂直设置有一连接杆，所述的连接杆上设置有所述的锁止插销，方向盘上固定连接的齿轮的凹槽与所述的锁止插销配合使用。
6.如权利要求5所述的具有多功能曝气管的滚筒式好氧堆肥反应器，其特征在于:所述的滚筒本体由中间圆筒和两侧圆台，所述的从动齿轮设置在其中一侧的圆台与中间圆筒结合处。
7.如权利要求6所述的具有多功能曝气管的滚筒式好氧堆肥反应器，其特征在于:所述的支撑底座为方形，所述的支撑方形的四个角上设置有便于移动的万向轮。
8.如权利要求1所述的具有多功能曝气管的滚筒式好氧堆肥反应器，其特征在于:所述的连接横梁的远离电机的一端设置有用于支撑滚筒本体的从动轮。
【文档编号】C05F17/02GK204079820SQ201420366829
【公开日】2015年1月7日 申请日期:2014年7月3日 优先权日:2014年7月3日
【发明者】王繁, 王浩, 原一荃 申请人:杭州师范大学