一种移动式藻类收集-堆肥一体化装置的制作方法

本发明属于藻类收集-堆肥装置领域，尤其涉及一种移动式藻类收集-堆肥一体化装置。

背景技术：

现有技术和缺陷：

随着我国经济的飞速发展，部分水体富营养化情况较为严重。水体富营养化已成为我国相当长一段时期内的重大水环境问题。治理富营养化水体时需要打捞大量蓝藻，这些蓝藻若不妥善处理，将造成严重的二次污染。采用人工打捞的方式不仅耗时耗力，而且工作效率低。此外，部分地形复杂区域难以通过人工打捞进行处理。同时，对于藻类的处置方式，目前以焚烧、堆肥为主，其中在焚烧过程中将产生大量气体，且蓝藻有机物在焚烧过程中如不充分燃烧，会形成有毒有害物质；厌氧堆肥过程中将产生沼气，尽管可以进行发电利用，但仍易产生有机脂肪酸、乙醛等有害气体，并伴随恶臭。

解决上述技术问题的难度和意义：

因此，基于这些问题，提供一种高效且节省人力并能有效地对打捞的藻类进行好氧堆肥处理，可实现有害气体释放且无臭味的移动式藻类收集-堆肥一体化装置具有重要的现实意义。

技术实现要素：

本发明目的在于为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种高效且节省人力并能有效地对打捞的藻类进行好氧堆肥处理，可实现有害气体释放且无臭味的移动式藻类收集-堆肥一体化装置。

本发明为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：

一种移动式藻类收集-堆肥一体化装置，所述移动式藻类收集-堆肥一体化装置包括运输移动装置，所述运输移动装置上安装有：刮藻机、输水泵、离心装置和堆肥装置，所述输水泵与刮藻机的出口相连，所述离心装置与输水泵的出口相连，经所述离心机分离后的固体部分进入堆肥装置，经所述离心机分离后的液体部分进入蓄水箱。

本发明的刮藻机用于收集水面漂浮的藻类。输水泵用于收集并输送湖泊或河道中的藻水混合物。离心装置用于将所收集到的藻水混合物进行固液分离，并将分离出的水进行检测，达标后排放回湖泊或河道。堆肥装置用于将藻类固体进行发酵好氧堆肥。一体化装置可根据打捞情况不同放置在车或船体上，对不同位置的藻类进行打捞。

本发明还可以采用以下技术方案：

在上述的移动式藻类收集-堆肥一体化装置中，进一步的，所述刮藻机位于水面，所述刮藻机包括刮板a，所述刮板a为放射状刮板，所述刮藻机位于所述输水泵的进口处，所述刮板a被电机驱动以所述刮藻机的中轴线旋转，旋转的刮板a将水向输水泵的进口处拨动。

刮藻机可随船体向前运动产生的动力将水面的藻类向输水泵拨动，提高收集藻类效率。

在上述的移动式藻类收集-堆肥一体化装置中，进一步的，所述离心装置包括离心机、设置在离心机底部的滤板、支架、被直线电机驱动的刮板b和刮板轨道，所述离心机包括离心机内胆和离心机外胆，所述刮板轨道设在支架的下表面上，所述刮板轨道上安装有滑块a，所述滑块a通过皮带驱动，使所述滑块a沿所述刮板轨道运动，所述刮板轨道的两端分别位于离心机的上方和堆肥装置的上方，所述直线电机与刮板b安装在滑块a上，所述直线电机驱动所述刮板b垂直运动。

在上述的移动式藻类收集-堆肥一体化装置中，进一步的，所述直线电机包括固定架、安装在固定架上的螺杆、安装在所述螺杆上的滑块b和电机本体，所述刮板b的顶端与所述滑块b固定，所述刮板b包括上刮板和下刮板，所述上刮板和下刮板铰接，所述固定架上设有挡板，所述堆肥装置上设有挡块，当刮板b位于所述堆肥装置上方时，所述挡板末端位于铰接点的上方，所述挡块末端位于铰接点的下方，当刮板b位于所述离心机上方时，所述挡板末端位于铰接点的下方。

滤板用于藻水分离，刮板b用于清理离心后粘贴于离心机侧壁的藻类。

在上述的移动式藻类收集-堆肥一体化装置中，进一步的，所述刮板b的横截面为折线形或圆弧形，所述刮板b的开口方向与所述离心机转动方向相反，所述刮板b的底部设有底板，所述刮板b的开口方向与所述刮板b沿所述刮板轨道的运动方向相同。

在上述的移动式藻类收集-堆肥一体化装置中，进一步的，所述离心机在进行藻-水分离时，工作转速为6000-8000r/min，离心后刮藻阶段的转速为12-15r/min，所述滤板包括孔径为5微米的滤膜与透水板，所述滤膜与透水板共三至五层，所述滤膜位于透水板上侧。

在上述的移动式藻类收集-堆肥一体化装置中，进一步的，所述离心装置还包括含藻率自检装置，所述含藻率自检装置包括固体悬浮物检测仪与所述蓄水箱，蓄水箱通过胶管与离心机的底部相连，固体悬浮物检测仪位于蓄水箱内，所述蓄水箱的设有两个出水口，所述两个出水口分别与排水管和回流管相通，所述排水管和回流管上均设有由所述固体悬浮物检测仪控制的电磁阀，当所述固体悬浮物检测仪的检测值大于设定值时，回流管上电磁阀处于打开状态，排水管上电磁阀处于关闭状态，当所述固体悬浮物检测仪的检测值小于设定值时，回流管上电磁阀处于关闭状态，排水管上电磁阀处于打开状态。

固体悬浮物检测仪的型号为trs-1000型悬浮物测定仪。

在上述的移动式藻类收集-堆肥一体化装置中，进一步的，所述堆肥装置包括好氧堆肥箱、加热装置、温度传感器、搅拌器、填料装置、腐熟度测量计和通风泵，所述好氧堆肥箱与填料装置相通，通风泵可对所述堆肥装置进行通风，所述好氧堆肥箱底部设有搅拌器。

腐熟度测量计的型号为solvita便携式堆肥腐熟度快速测定仪，加热装置的型号为u型加热管，温度传感器的型号为kzw/p-240e。

在上述的移动式藻类收集-堆肥一体化装置中，进一步的，所述搅拌器由四个凸起高度在3-5cm的金属刮板c与可旋转底板组成。

使好氧堆肥箱中的物料混合均匀。

在上述的移动式藻类收集-堆肥一体化装置中，进一步的，所述好氧堆肥箱为独立的箱式结构，其进出口通过法兰与金属导管相连接。

所述好氧堆肥箱可单独拆卸组装替换，当箱内物料达到堆肥上限时，可替换其他好氧堆肥箱，实现连续堆肥。

综上所述，本发明具有以下优点和积极效果：

本发明包括藻类离心机、刮板、滤板以及含藻率自检装置，用于将收集到的藻类脱水并检测出水中藻类含量，防止余水二次污染原河道或湖泊；堆肥装置包括好氧堆肥箱、填料装置、加热装置、温度传感器、搅拌器、通风泵与腐熟度测量计，在该装置内将离心脱水后的藻类进行好氧堆肥，通过填料装置、加热装置、温度传感器、通风泵对箱内藻类进行发酵处理并用腐熟度测量计测量箱内藻类发酵程度。该装置安装适应性强，可整体放置于车或船体等移动装置上，在不同位置进行打捞或堆肥处理。

附图说明

以下将结合附图和实施例来对本发明的技术方案作进一步的详细描述，但是应当知道，这些附图仅是为解释目的而设计的，因此不作为本发明范围的限定。此外，除非特别指出，这些附图仅意在概念性地说明此处描述的结构构造，而不必要依比例进行绘制。

图1是本发明的工艺流程图；

图2是本发明刮藻机的结构示意图；

图3是本发明离心机的结构示意图；

图4是本发明好氧堆肥箱底部的结构示意图；

图5是本发明的刮板b在离心机上时的结构示意图；

图6是本发明的刮板b在运输状态下的结构示意图；

图7是本发明的刮板b在好氧堆肥箱上时的第一种工作状态的结构示意图；

图8是本发明的刮板b在好氧堆肥箱上时的第二种工作状态的结构示意图；

图9是本发明刮板b的结构示意图。

图中：

1、刮藻机，2、输水泵，3、离心装置，4、堆肥装置，

1-1、刮板a，

3-1、离心机，3-2、离心机内胆，3-3、离心机外胆，3-4、滤板，3-5、支架，3-6、刮板轨道，3-7、滑块a，3-8、直线电机，3-9、固定架，3-10、螺杆，3-11、滑块b，3-12、电机本体，3-13、刮板b，3-14、上刮板，3-15、下刮板，3-16、底板，3-17、挡板，3-18、挡块，

4-1、固体悬浮物检测仪，4-2、蓄水箱，4-3、胶管，4-4、排水管，4-5、回流管，

5-1、好氧堆肥箱，5-2、加热装置，5-3、温度传感器，5-4、搅拌器，5-5、填料装置，5-6、腐熟度测量计，5-7、通风泵，

6-1、刮板c，6-2、可旋转底板。

具体实施方式

首先，需要说明的是，以下将以示例方式来具体说明本发明的移动式藻类收集-堆肥一体化装置的具体结构、特点和优点等，然而所有的描述仅是用来进行说明的，而不应将其理解为对本发明形成任何限制。此外，在本文所提及各实施例中予以描述或隐含的任意单个技术特征，或者被显示或隐含在各附图中的任意单个技术特征，仍然可在这些技术特征(或其等同物)之间继续进行任意组合或删减，从而获得可能未在本文中直接提及的本发明的更多其他实施例。另外，为了简化图面起见，相同或相类似的技术特征在同一附图中可能仅在一处进行标示。

将理解，当据称将部件“连接”到另一个部件时，它可以直接连接到另一个部件或可以存在中间部件。相反，当据称将部件“直接连接”到另一个部件时，则表示不存在中间部件。

图1给出了本发明的工艺流程图，并且通过图2示出了本发明刮藻机的结构示意图，并且通过图3示出了本发明离心机的结构示意图，并且通过图4示出了本发明好氧堆肥箱底部的结构示意图，并且通过图5示出了本发明的刮板b在离心机上时的结构示意图，并且通过图6示出了本发明的刮板b在运输状态下的结构示意图，并且通过图7示出了本发明的刮板b在好氧堆肥箱上时的第一种工作状态的结构示意图，并且通过图8示出了本发明的刮板b在好氧堆肥箱上时的第二种工作状态的结构示意图，并且通过图9示出了本发明刮板b的结构示意图，下面就结合图1至图9具体说明本发明。

为能进一步了解本发明的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下：

一种移动式藻类收集-堆肥一体化装置，所述移动式藻类收集-堆肥一体化装置包括运输移动装置，所述运输移动装置上安装有：刮藻机1、输水泵2、离心装置3和堆肥装置4，所述输水泵2与刮藻机1的出口相连，所述离心装置3与输水泵2的出口相连，经所述离心机3-1分离后的固体部分进入堆肥装置4，经所述离心机3-1分离后的液体部分进入蓄水箱4-2。

本发明的刮藻机1用于收集水面漂浮的藻类。输水泵2用于收集并输送湖泊或河道中的藻水混合物。离心装置3用于将所收集到的藻水混合物进行固液分离，并将分离出的水进行检测，达标后排放回湖泊或河道。堆肥装置4用于将藻类固体进行发酵好氧堆肥。一体化装置可根据打捞情况不同放置在车或船体上，对不同位置的藻类进行打捞。

更进一步来讲，还可以在本发明中考虑，所述刮藻机1位于水面，所述刮藻机1包括刮板a1-1，所述刮板a1-1为放射状刮板，所述刮藻机1位于所述输水泵2的进口处，所述刮板a1-1被电机驱动以所述刮藻机1的中轴线旋转，旋转的刮板a1-1将水向输水泵2的进口处拨动。

刮藻机1可随船体向前运动产生的动力将水面的藻类向输水泵2拨动，提高收集藻类效率。

更进一步来讲，还可以在本发明中考虑，所述离心装置3包括离心机3-1、设置在离心机3-1底部的滤板3-4、支架3-5、被直线电机3-8驱动的刮板b3-13和刮板轨道3-6，所述离心机3-1包括离心机内胆3-2和离心机外胆3-3，所述刮板轨道3-6设在支架3-5的下表面上，所述刮板轨道3-6上安装有滑块a3-7，所述滑块a3-7通过皮带驱动，使所述滑块a3-7沿所述刮板轨道3-6运动，所述刮板轨道3-6的两端分别位于离心机3-1的上方和堆肥装置4的上方，所述直线电机3-8与刮板b3-13安装在滑块a3-7上，所述直线电机3-8驱动所述刮板b3-13垂直运动。

需要指出的是，所述直线电机3-8包括固定架3-9、安装在固定架3-9上的螺杆3-10、安装在所述螺杆3-10上的滑块b3-11和电机本体3-12，所述刮板b3-13的顶端与所述滑块b3-11固定，所述刮板b3-13包括上刮板3-14和下刮板3-15，所述上刮板3-14和下刮板3-15铰接，所述固定架3-9上设有挡板3-17，所述堆肥装置4上设有挡块3-18，当刮板b3-13位于所述堆肥装置4上方时，所述挡板3-17末端位于铰接点的上方，所述挡块3-18末端位于铰接点的下方，当刮板b3-13位于所述离心机3-1上方时，所述挡板3-17末端位于铰接点的下方。

滤板3-4用于藻水分离，刮板b3-13用于清理离心后粘贴于离心机3-1侧壁的藻类。

需要指出的是，所述刮板b3-13的横截面为折线形或圆弧形，所述刮板b3-13的开口方向与所述离心机3-1转动方向相反，所述刮板b3-13的底部设有底板3-16，所述刮板b3-13的开口方向与所述刮板b3-13沿所述刮板轨道3-6的运动方向相同。

更进一步来讲，还可以在本发明中考虑，所述离心机3-1在进行藻-水分离时，工作转速为6000-8000r/min，离心后刮藻阶段的转速为12-15r/min，所述滤板3-4包括孔径为5微米的滤膜与透水板，所述滤膜与透水板共三至五层，所述滤膜位于透水板上侧。

更进一步来讲，还可以在本发明中考虑，所述离心装置3还包括含藻率自检装置，所述含藻率自检装置包括固体悬浮物检测仪4-1与所述蓄水箱4-2，蓄水箱4-2通过胶管4-3与离心机3-1的底部相连，固体悬浮物检测仪4-1位于蓄水箱4-2内，所述蓄水箱4-2的设有两个出水口，所述两个出水口分别与排水管4-4和回流管4-5相通，所述排水管4-4和回流管4-5上均设有由所述固体悬浮物检测仪4-1控制的电磁阀，当所述固体悬浮物检测仪4-1的检测值大于设定值时，回流管4-5上电磁阀处于打开状态，排水管4-4上电磁阀处于关闭状态，当所述固体悬浮物检测仪4-1的检测值小于设定值时，回流管4-5上电磁阀处于关闭状态，排水管4-4上电磁阀处于打开状态。

固体悬浮物检测仪4-1的型号为trs-1000型悬浮物测定仪。

更进一步来讲，还可以在本发明中考虑，所述堆肥装置4包括好氧堆肥箱5-1、加热装置5-2、温度传感器5-3、搅拌器5-4、填料装置5-5、腐熟度测量计5-6和通风泵5-7，所述好氧堆肥箱5-1与填料装置5-5相通，通风泵5-7可对所述堆肥装置4进行通风，所述好氧堆肥箱5-1底部设有搅拌器5-4。

腐熟度测量计5-6的型号为solvita便携式堆肥腐熟度快速测定仪，加热装置5-2的型号为u型加热管，温度传感器5-3的型号为kzw/p-240e

需要指出的是，所述搅拌器5-4由四个凸起高度在3-5cm的金属刮板c6-1与可旋转底板6-2组成。

使好氧堆肥箱5-1中的物料混合均匀。

需要指出的是，所述好氧堆肥箱5-1为独立的箱式结构，其进出口通过法兰与金属导管相连接。

所述好氧堆肥箱5-1可单独拆卸组装替换，当箱内物料达到堆肥上限时，可替换其他好氧堆肥箱5-1，实现连续堆肥。

作为举例，在本发明中，本实施例的移动式藻类收集-堆肥一体化装置包括刮藻机1、输送泵、藻类离心机3-1装置和堆肥装置4，以上装置可根据不同工况条件需要放置于车或船体上，便于打捞藻类。

如说明书附图1所示，离心机3-1、刮板b3-13、滤板3-4、胶管4-3、蓄水箱4-2、固体悬浮物检测仪4-1、支架3-5、刮板轨道3-6、离心机内胆3-2和离心机外胆3-3。所述滤板3-4设置在离心机3-1底部，所述刮板b3-13设置于支架3-5内，所述刮板b3-13采用直线电机3-8驱动。输水泵2将藻水混合物输送进离心机3-1后，对其进行离心脱水处理，离心机3-1工作转速在6000-8000r/min之间，离心时间为5min。离心阶段结束后，直线电机3-8带动刮板b3-13向下伸至离心机3-1内，紧贴离心机3-1内壁，离心机3-1转速在12-15r/min之间，刮板b3-13将经过离心作用粘粘于内壁的藻类进行清理。刮板b3-13的位置如说明书附图5所示，由于设有挡板3-17，且挡板3-17位于铰接点的下方，挡板3-17防止刮板b3-13被离心机3-1带动转动，离心阶段结束后，直线电机3-8将刮板b3-13收缩出离心机3-1。当刮板b3-13位于所述离心机3-1上方时，所述挡板3-17末端位于铰接点的下方，防止下刮板3-15转动，离心机3-1停止转动时，直线电机3-8带动刮板b3-13上升移出藻类，并由支架3-5与刮板b3-13轨道运送至堆肥装置4中，直线电机3-8带动刮板b3-13下降，进入堆肥装置4，此时，当刮板b3-13位于所述堆肥装置4上方时，所述挡板3-17末端位于铰接点的上方，所述挡块3-18末端位于铰接点的下方，使下刮板3-15倾斜，藻类进入堆肥装置4。所述的离心装置3中的滤板3-4由3-5层孔径为5微米的滤膜与透水板组成，且离心后滤板3-4上残留的藻类无需单独处理，其可被后续的由输水泵2传输进的藻水混合物的水动力冲击再次上浮，参与下一次的离心作用。

所述的含藻率自检装置由固体悬浮物检测仪4-1与蓄水箱4-2组成，固体悬浮物浓度检测临界值由当地的背景值确定，当检测仪检测到固体悬浮物浓度值大于检测值时，将蓄水箱4-2中的循环至离心机3-1，再次离心；当检测仪检测到固体悬浮物浓度值小于检测值时，自动将蓄水箱4-2中的水体排放进湖泊或河道，避免对水体的二次污染。

如说明书附图1和说明书附图2所示，所述的刮藻机1由8片刮板b3-13组成放射状装置，刮藻机1位于水面，可随车或船体向前运动产生的动力将水面的藻类向输水泵2拨动，提高收集藻类效率。

如说明书附图1和说明书附图4所示，所述的堆肥装置4包括好氧堆肥箱5-1、加热装置5-2、温度传感器5-3、搅拌器5-4、填料装置5-5、腐熟度测量计5-6与通风泵5-7。离心装置3脱水后的藻类进入堆肥装置4中的好氧堆肥箱5-1。所述的控温室位于好氧堆肥箱5-1内部，包括加热装置5-2(型号为u型加热管)与温度传感器5-3(型号为kzw/p-240e)，根据堆肥条件需要控制箱内温度保持在45-80℃之间。所述的填料装置5-5可向好氧堆肥箱5-1内添加调理剂，用于调整箱内物料的碳氮比。所述的搅拌器5-4由四个凸起高度在3-5cm的金属板与可旋转底板6-2组成，通过旋转底板3-16，使箱内物料搅拌均匀，充分堆肥。所述通风泵5-7根据箱内氧气含量进行通风调整，保证箱内氧气含量满足专性和兼性好氧菌的降解有机物的浓度。所述的腐熟度测量计5-6可以根据箱内腐殖化指标判断堆肥程度，从而实现连续式堆肥效果。

所述的好氧堆肥箱5-1可单独拆卸替换，当箱内物料过多或达到堆肥程度时，可取下替换另一个堆肥箱，实现收集-堆肥连续运行的效果。

该移动式藻类收集-堆肥一体化装置工作原理：工作人员使船体在河道或湖泊水面运行，抵达藻类聚集较多区域，启动输水泵2，刮藻机1由于船体前行产生的动力将水面藻类清理至收集口处，此时藻水混合物通过输水泵2被输送至离心机3-1内，启动离心机3-1保持转速为7000r/min，持续离心5min，调整转速至15r/min，控制刮板伸入离心机3-1内，同时含藻率自检装置检测离心脱出的水体中ss浓度，低于背景值，蓄水箱4-2内水体被自动排出，进入河道或湖泊。在堆肥装置4中，通过电子控制台控制好氧堆肥箱5-1内温度为60℃，添加麸皮作为调理剂，通风泵5-7每隔15分钟通风一次，持续10分钟，堆肥箱底部搅拌器5-4不停搅拌，转速30r/min。在腐熟度测量计5-6显示藻类堆肥成熟后，通过电子控制台关闭堆肥装置4。

作为举例，在本发明中，采用本设备进行打捞，打捞区域位于太湖东蠡湖内，打捞面积约835m²，打捞藻类约0.96m³，好氧堆肥约2.54m³，打捞效果好。

综上所述，本发明可提供一种高效且节省人力并能有效地对打捞的藻类进行好氧堆肥处理，可实现有害气体释放且无臭味的移动式藻类收集-堆肥一体化装置。

以上实施例对本发明进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。