一种实验用小型堆肥装置

技术领域

本发明涉及实验器材领域，特别涉及一种实验用小型堆肥装置。

背景技术

好氧堆肥是实现有机废弃物减量化、资源化和无害化处理的有效途径。然而，好氧堆肥是一个涉及物理、化学和生物反应的复杂过程。好氧堆肥除了与堆料的理化性质，微生物种群落变化有关外，与堆肥过程中各种控制条件也有直接的关系。目前，影响好氧堆肥的主要因素有含水率、温度、供氧量、碳氮比、p H、调理剂等，在好氧堆肥过程中对这些参数的合理调控，有利于堆肥的进行并能够提升堆肥的品质。

在实验室阶段，为了更好的研究好氧堆肥过程中的各项影响参数，需要设置对应的堆肥试验装置，由于堆肥过程中会产生一定量的有害气体和刺激性气味，现有的试验用堆肥装置多为密闭性容器，若想要在不同阶段对反应容器内部的堆料进行取样研究，则需要打开容器，这一操作容易造成内部的气体外泄，不仅容易造成污染，同时也会破坏反应容器内部原本的理化环境，影响堆肥效果，造成堆肥结果与预期情况的偏差，为此，我们提出一种实验用小型堆肥装置。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种实验用小型堆肥装置，通过设有的取样机构，可以对不同深度的肥料进行取样，便于研究不同层次的物料堆肥情况，且无需整体打开盖板即可完成取样，取样过程中不会造成反应器内部气体外泄，可以有效解决背景技术中的问题。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：

一种实验用小型堆肥装置，包括反应器和上盖板，所述上盖板安装于反应器的上端面，所述上盖板一端与反应器转动连接，另一端通过卡扣与反应器可拆卸的卡合连接，所述反应器内部设有取样机构，所述取样机构包括取样部、连接部、提升部和密封件；

所述取样部包括外环体、放料环和锁止螺栓，所述放料环安装于外环体的内部，并与外环体之间转动连接，所述锁止螺栓一端安装于放料环的内部，其另一端嵌入外环体的内部；

所述外环体上端和下端均安装有连接部，安装于最上侧外环体上端的所述连接部上端与密封件可拆卸连接，所述连接部与所述取样部构成下端封闭上端敞口的直筒状结构，所述提升部在直筒内部滑动；

所述提升部包括手柄、提升杆、取样器盖和取样器，所述手柄下端与提升杆固定连接，所述提升杆另一端与取样器盖固定连接，所述取样器盖内侧通过螺纹与取样器固定连接，所述取样器在所述连接部和所述放料环内部滑动。

进一步的，所述外环体内端面中部设有弧度为90度的滑槽，所述锁止螺杆在滑槽内部滑动。

进一步的，所述放料环和所述连接部在内部同一垂线位置均开设有对称的通槽，所述取样器外端面在对应位置处开设有凸起，所述取样器的凸起在所述放料环和所述连接部的通槽内部滑动。

进一步的，所述外环体和所述放料环以及所述取样器在同一位置均开设有孔径相同的取样孔。

进一步的，所述反应器内部设有布气机构，所述布气机构包括配气盘，所述配气盘上端通过螺纹固定连接有布气杆，所述配气盘下端中部通过螺纹固定连接有连通器，所述连通器另一端固定连接有流量计，所述流量计另一端通过软管固定连接有空气泵，所述空气泵电性连接有计时开关。

进一步的，所述配气盘为空心结构，所述布气杆外缘面均匀设有若干个倾斜设置的布气孔。

进一步的，所述反应器外壁一侧固定连接有气体采集机构，所述气体采集机构包括采集箱，所述采集箱内部设有氨气吸收瓶和集气袋，所述氨气吸收瓶内部设有氨气吸收液，所述集气袋通过软管与氨气吸收瓶连接，所述氨气吸收瓶的瓶口处固定连接有吸收管，所述吸收管一端伸入氨气吸收液的液面下侧，另一端贯穿所述上盖板伸入至所述反应器的内部。

进一步的，所述反应器外壁另一侧安装有温度传感器，所述温度传感器均匀分布于所述反应器的内部。

进一步的，所述反应器设有翻转机构，所述翻转机构包括底座，所述底座内侧设有限位器，所述限位器为外缘面均匀设有若干个沉头孔的圆柱体，所述限位器一端嵌入所述底座内部，且与所述底座通过限位销连接，另一端与所述反应器的外端面固定连接。

进一步的，所述反应器为PVC材质构成的双层圆柱状结构，且所述反应器的内部填充有隔热棉。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

（1）通过设有的取样机构，当需要对反应器内部的物料进行取样时，向上提拉手柄，当取样器移动至待取样高度处的取样部位置处时，转动手柄，使放料环带动锁止螺杆在外环体内壁的滑槽中滑动，当锁止螺杆由滑槽一端滑动至另一端时，锁止螺杆与滑槽内壁相抵触，放料环的取样孔与外环体的取样孔相重合，反应器内部的肥料由取样孔进入至取样器内部，反方向转动手柄，使锁止螺杆复位后，向上提拉手柄，将取样器提拉至反应器外部即可完成取样，这种设置可以对不同深度的肥料进行取样，便于研究不同层次的物料堆肥情况，且无需整体打开盖板即可完成取样，取样过程中不会造成反应器内部气体外泄；

（2）通过设有的布气机构，通过计时开关设定泵气时间，在设定时间内空气泵运行向配气盘内部泵入新鲜空气，并通过流量计计量泵气量，空气由配气盘均匀流向安装在其上端的布气杆内部，并通过布气杆的布气孔流出，布气孔为倾斜设置，可以防止反应器内部的肥料进入孔内，避免堵塞现象发生，同时均匀设置多组布气杆分布于反应器1内部，可以使反应器内部通氧均匀，改善堆肥效果；

（3）通过设有的气体采集机构，堆肥过程中产生的气体由吸收管进入氨气吸收瓶内部，其中的氨气被氨气吸收液吸收，其余气体通过软管被收集至集气袋内部，可以防止有害气体进入大气中造成环境污染，同时可以对氨气吸收液的成分和集气袋内部气体成分进行鉴定获知堆肥过程中的产气情况；

（4）通过设有的翻转机构，通过反应器外壁的把手可以将反应器进行任意角度的翻转，将限位销插入限位器的沉头空中，即可使反应器固定，这种设置便于对反应器进行震荡处理，同时也便于肥料的进料和下料。

附图说明

图1为本发明一种实验用小型堆肥装置的整体结构示意图；

图2为本发明一种实验用小型堆肥装置取样机构的整体结构示意图；

图3为本发明一种实验用小型堆肥装置取样机构的整体结构分解图；

图4为本发明一种实验用小型堆肥装置提升部的结构分解图；

图5为本发明一种实验用小型堆肥装置取样部的结构分解图；

图6为本发明一种实验用小型堆肥装置连接部的截面结构示意图；

图7为本发明一种实验用小型堆肥装置布气机构的结构示意图；

图8为本发明一种实验用小型堆肥装置布气机构的结构分解图；

图9为本发明一种实验用小型堆肥装置配气盘的截面结构示意图；

图10为本发明一种实验用小型堆肥装置布气杆的截面结构示意图；

图11为本发明一种实验用小型堆肥装置翻转机构的安装结构示意图；

图12为本发明一种实验用小型堆肥装置气体采集机构的结构示意图。

图中：

1、反应器；2、上盖板；

3、取样机构；

31、取样部；311、外环体；312、放料环；313、锁止螺栓；

32、连接部；

33、提升部；331、手柄；332、提升杆；333、取样器盖；334、取样器；34、密封件；

41、配气盘；42、布气杆；43、连通器；44、流量计；45、空气泵；46、计时开关；

51、采集箱；52、氨气吸收瓶；53、集气袋；54、吸收管；55、氨气吸收液；

6、温度传感器；

7、翻转机构；71、底座；72、限位器；

8、隔热棉。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明作进一步的说明，其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本发明的限制，为了更好地说明本发明的具体实施方式，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸。

实施例1

如图1-6所示，一种实验用小型堆肥装置，包括反应器1和上盖板2，上盖板2安装于反应器1的上端面，上盖板2一端与反应器1转动连接，另一端通过卡扣与反应器1可拆卸的卡合连接，反应器1内部设有取样机构3，取样机构3包括取样部31、连接部32、提升部33和密封件34；

取样部31包括外环体311、放料环312和锁止螺栓313，放料环312安装于外环体311的内部，并与外环体311之间转动连接，锁止螺栓313一端安装于放料环312的内部，其另一端嵌入外环体311的内部；

外环体311上端和下端均安装有连接部312，安装于最上侧外环体311上端的连接部312上端与密封件34可拆卸连接，连接部312与取样部31构成下端封闭上端敞口的直筒状结构，提升部33在直筒内部滑动；

提升部33包括手柄331、提升杆332、取样器盖333和取样器334，手柄331下端与提升杆332固定连接，提升杆332另一端与取样器盖333固定连接，取样器盖333内侧通过螺纹与取样器334固定连接，取样器334在连接部32和放料环312内部滑动。

外环体311内端面中部设有弧度为90度的滑槽，锁止螺杆313在滑槽内部滑动。

放料环312和连接部32在内部同一垂线位置均开设有对称的通槽，取样器334外端面在对应位置处开设有凸起，取样器334的凸起在放料环312和连接部32的通槽内部滑动。

外环体311和放料环312以及取样器334在同一位置均开设有孔径相同的取样孔。

反应器1为PVC材质构成的双层圆柱状结构，且反应器1的内部填充有隔热棉8。

通过采用上述技术方案：当需要对反应器1内部的物料进行取样时，向上提拉提升部33的手柄331，手柄331通过提升杆332带动取样器334沿放料环312和连接部32的通槽向上移动，当取样器334移动至待取样高度处的取样部31位置处时，此时取样器334外壁的凸起与放料环312的通槽相卡合，转动手柄331，使放料环312转动，并带动锁止螺杆313在外环体311内壁的滑槽中滑动，当锁止螺杆313由滑槽一端滑动至另一端时，锁止螺杆313与滑槽内壁相抵触，同时放料环312的取样孔与外环体311的取样孔相重合，反应器1内部的肥料由取样孔进入至取样器334内部，待取样完成后，沿反方向转动手柄331，使锁止螺杆313复位，放料环312转动将外环体311的取样孔遮挡，向上提拉手柄331，将取样器334提拉至反应器1外部即可完成取样。

实施例2

如图1、图7、图8、图9和图10所示，一种实验用小型堆肥装置，包括反应器1和上盖板2，上盖板2安装于反应器1的上端面，上盖板2一端与反应器1转动连接，另一端通过卡扣与反应器1可拆卸的卡合连接，反应器1内部设有取样机构3，取样机构3包括取样部31、连接部32、提升部33和密封件34；

取样部31包括外环体311、放料环312和锁止螺栓313，放料环312安装于外环体311的内部，并与外环体311之间转动连接，锁止螺栓313一端安装于放料环312的内部，其另一端嵌入外环体311的内部；

外环体311上端和下端均安装有连接部312，安装于最上侧外环体311上端的连接部312上端与密封件34可拆卸连接，连接部312与取样部31构成下端封闭上端敞口的直筒状结构，提升部33在直筒内部滑动；

提升部33包括手柄331、提升杆332、取样器盖333和取样器334，手柄331下端与提升杆332固定连接，提升杆332另一端与取样器盖333固定连接，取样器盖333内侧通过螺纹与取样器334固定连接，取样器334在连接部32和放料环312内部滑动。

反应器1内部设有布气机构，布气机构包括配气盘41，配气盘41上端通过螺纹固定连接有布气杆42，配气盘41下端中部通过螺纹固定连接有连通器43，连通器43另一端固定连接有流量计44，流量计44另一端通过软管固定连接有空气泵45，空气泵45电性连接有计时开关46。

配气盘41为空心结构，布气杆42外缘面均匀设有若干个倾斜设置的布气孔。

反应器1外壁另一侧安装有温度传感器6，温度传感器6均匀分布于反应器1的内部。

反应器1为PVC材质构成的双层圆柱状结构，且反应器1的内部填充有隔热棉8。

通过采用上述技术方案：反应器1内部设有布气机构，布气机构的空气泵45与计时开关46连接，通过计时开关46可以设定泵气时间，在设定时间内空气泵45运行向配气盘41内部泵入新鲜空气，并通过流量计44计量泵气量，空气由配气盘41均匀流向安装在其上端的布气杆42内部，并通过布气杆42的布气孔流出，布气孔为倾斜设置，可以防止反应器1内部的肥料进入孔内，避免堵塞现象发生，同时均匀设置多组布气杆42分布于反应器1内部，可以使反应器1内部通氧均匀，改善堆肥效果，反应器1外壁另一侧安装有温度传感器6，可以实时监测内部肥料的温度变化，且反应器1为PVC材质构成的双层圆柱状结构，且反应器1的内部填充有隔热棉8，这种设置可以减少反应器1内部与外界的热交换，改善堆肥效果。

实施例3

如图1和图12所示，一种实验用小型堆肥装置，包括反应器1和上盖板2，上盖板2安装于反应器1的上端面，上盖板2一端与反应器1转动连接，另一端通过卡扣与反应器1可拆卸的卡合连接，反应器1内部设有取样机构3，取样机构3包括取样部31、连接部32、提升部33和密封件34；

取样部31包括外环体311、放料环312和锁止螺栓313，放料环312安装于外环体311的内部，并与外环体311之间转动连接，锁止螺栓313一端安装于放料环312的内部，其另一端嵌入外环体311的内部；

外环体311上端和下端均安装有连接部312，安装于最上侧外环体311上端的连接部312上端与密封件34可拆卸连接，连接部312与取样部31构成下端封闭上端敞口的直筒状结构，提升部33在直筒内部滑动；

提升部33包括手柄331、提升杆332、取样器盖333和取样器334，手柄331下端与提升杆332固定连接，提升杆332另一端与取样器盖333固定连接，取样器盖333内侧通过螺纹与取样器334固定连接，取样器334在连接部32和放料环312内部滑动。

反应器1外壁一侧固定连接有气体采集机构，气体采集机构包括采集箱51，采集箱51内部设有氨气吸收瓶52和集气袋53，氨气吸收瓶52内部设有氨气吸收液55，集气袋53通过软管与氨气吸收瓶52连接，氨气吸收瓶52的瓶口处固定连接有吸收管54，吸收管54一端伸入氨气吸收液55的液面下侧，另一端贯穿上盖板2伸入至反应器1的内部。

反应器1外壁另一侧安装有温度传感器6，温度传感器6均匀分布于反应器1的内部。

反应器1为PVC材质构成的双层圆柱状结构，且反应器1的内部填充有隔热棉8。

通过采用上述技术方案：在堆肥过程中会产生一些有害气体，如氨气、甲烷等，这些有害气体汇聚在反应器1内部，通过设置的气体采集机构，使有害气体由吸收管54进入氨气吸收瓶52内部，其中的氨气被氨气吸收液55吸收，其余气体通过软管被收集至集气袋53内部，可以防止有害气体进入大气中造成环境污染，同时可以对氨气吸收液55的成分和集气袋53内部气体成分进行鉴定获知堆肥过程中的产气情况。

实施例4

如图1和图11所示，一种实验用小型堆肥装置，包括反应器1和上盖板2，上盖板2安装于反应器1的上端面，上盖板2一端与反应器1转动连接，另一端通过卡扣与反应器1可拆卸的卡合连接，反应器1内部设有取样机构3，取样机构3包括取样部31、连接部32、提升部33和密封件34；

取样部31包括外环体311、放料环312和锁止螺栓313，放料环312安装于外环体311的内部，并与外环体311之间转动连接，锁止螺栓313一端安装于放料环312的内部，其另一端嵌入外环体311的内部；

外环体311上端和下端均安装有连接部312，安装于最上侧外环体311上端的连接部312上端与密封件34可拆卸连接，连接部312与取样部31构成下端封闭上端敞口的直筒状结构，提升部33在直筒内部滑动；

提升部33包括手柄331、提升杆332、取样器盖333和取样器334，手柄331下端与提升杆332固定连接，提升杆332另一端与取样器盖333固定连接，取样器盖333内侧通过螺纹与取样器334固定连接，取样器334在连接部32和放料环312内部滑动。

反应器1外壁另一侧安装有温度传感器6，温度传感器6均匀分布于反应器1的内部。

反应器1设有翻转机构，翻转机构包括底座71，底座71内侧设有限位器72，限位器72为外缘面均匀设有若干个沉头孔的圆柱体，限位器72一端嵌入底座71内部，且与底座71通过限位销连接，另一端与反应器1的外端面固定连接。

反应器1为PVC材质构成的双层圆柱状结构，且反应器1的内部填充有隔热棉8。

通过采用上述技术方案：反应器1设有翻转机构，通过外壁的把手可以将反应器1进行任意角度的翻转，将限位销插入限位器72的沉头空中，即可使反应器1固定，这种设置便于对反应器1进行震荡处理，同时也便于肥料的进料和下料。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。