一种高效节能型秸秆堆肥发酵装置

技术领域

本发明涉及有机肥料领域，具体地，涉及一种高效节能型秸秆堆肥发酵装置。

背景技术

堆肥化又称堆肥处理。指利用自然界广泛存在的微生物，有控制地促进固体废物中可降解有机物转化为稳定的腐殖质的生物化学过程。堆肥是一种生产有机肥的过程，所含营养物质比较丰富，且肥效长而稳定，同时有利于促进土壤固粒结构的形成，能增加土壤保水、保温、透气、保肥的能力，而且与化肥混合使用又可弥补化肥所含养分单一，长期单一使用化肥使土壤板结，保水、保肥性能减退的缺陷。堆肥是利用各种有机废物(如农作物秸秆、杂草、树叶、泥炭、有机生活垃圾、餐厨垃圾、污泥、人畜粪尿、酒糟、菌糠以及其它废弃物等)为主要原料，经堆制腐解而成的有机肥料，堆肥分为好氧堆肥和厌氧堆肥。

而在堆肥过程中，微生物适合在湿润的环境中生长，而现有的堆肥技术是将原料堆积在露天的环境中，采用自然腐熟来完成，不仅腐熟周期长，导致料堆的腐烂程度不同，影响到堆肥的效果。由于料堆外层的原料因光晒和风吹，缺水严重，腐烂速度较慢，而料堆内部在堆肥过程中温度聚升，会导致水分丢失，需要及时补充水分，而且料堆的底部在发酵过程中会有积液囤积，而大量的积液而影响到微生物的生存，而且氧气很难进入到堆料的内部，而影响到微生物的生存。

因此，现有的堆肥技术存在以下问题：在堆肥过程中，原料腐烂程度不均匀，在腐烂的过程中，微生物的生长湿度很难控制，不利于微生物生长，从而降低了堆肥效率低和堆肥效果。

因此，提供一种在使用过程中，通过所述堆肥组件的所述弹性气囊体的体积变化来挤压吸水层实现抽吸液体并向堆肥筒注入液体的同时，通过自身的体积变化也能够向堆肥筒内间歇式充入空气，两者之间相辅相成，共同促进微生物生长，提高了堆肥效率的一种高效节能型秸秆堆肥发酵装置是本发明亟需解决的问题。

发明内容

针对上述技术问题，本发明的目的是克服现有技术中在堆肥过程中，原料腐烂程度不均匀，在腐烂的过程中，微生物的生长湿度很难控制，不利于微生物生长，从而降低了堆肥效率低和堆肥效果的问题，从而提供了一种在使用过程中，通过所述堆肥组件的所述弹性气囊体的体积变化来挤压吸水层实现抽吸液体并向堆肥筒注入液体的同时，通过自身的体积变化也能够向堆肥筒内间歇式充入空气，两者之间相辅相成，共同促进微生物生长，提高了堆肥效率的一种高效节能型秸秆堆肥发酵装置。

为了实现上述目的，本发明提供了一种高效节能型秸秆堆肥发酵装置，所述高效节能型秸秆堆肥发酵装置包括：壳体、堆肥组件和储液箱；

所述壳体内部的水平固定设置有盛有水或营养液的储液箱，位于所述储液箱上方的所述壳体的内部设置有堆肥组件，所述堆肥组件包括：堆肥筒、弹性气囊体和柔性吸水层；其中，

桶身呈网状的所述堆肥筒两端的中心处通过内部呈中空结构且与其内部相连通的两根所述转轴水平且可转动地设置所述壳体内，所述堆肥筒的外侧从内至外依次固定设置有柔性吸水层和能够向其内部连续充入空气使其体积变大以挤压柔性吸水层且当其内部气体达到预设值时，可向堆肥筒内注入定量空气的弹性气囊体，所述弹性气囊体的表面上沿所述堆肥筒径向方向竖直且均匀贯穿设置有若干个避让孔，所述柔性吸水层的表面均匀向外凸出以形成有与所有所述避让孔一一对应且相适配的若干个吸水凸起，每个所述吸水凸起均通过与其对应的所述避让孔穿出所述弹性气囊体且能够与所述储液箱内部的液体接触。

优选地，该堆肥发酵装置还包括用于驱动所述堆肥筒转动的同时又能够对所述弹性气囊体充气的注氧动力组件，所述注氧动力组件包括：注氧筒、密封活塞、动力齿条板和动力齿轮；其中，

每个所述转轴上均固定设置有动力齿轮，位于每个所述动力齿轮下方的所述壳体的内部水平可往返式移动地设置与所述动力齿轮啮合连接的动力齿条板，位于所述动力齿条板两端的所述壳体的内部分别水平固定设置有注氧筒，且两个注氧筒的内腔中分别可滑动地设置有密封活塞，所述动力齿条板的两端分别部分伸入至两个所述注氧筒内并固定设置在两块密封活塞上，所述注氧筒远离所述转轴的一端分别固定设置有与其内部相连通的单向进气进气管和单向出气的注氧管，所述注氧管的另一端与所述弹性气囊体的内部相连通。

优选地，所述堆肥筒的外侧壁固定设置有防漏层，以防止所述堆肥筒内的物料从所述弹性气囊体的避让孔漏出。

优选地，所述堆肥筒的外侧壁部分且均匀向内凹陷形成若干个凹槽，且所述弹性气囊体的内壁沿所述堆肥筒的径向方向均匀且固定设置有与所有凹槽一一对应的若干个与所述弹性气囊体内腔相连通的出气管，每个出气管上均设置有压力阀。

优选地，该堆肥发酵装置还包括：底座；其中，

所述壳体通过翻转机构活动设置在所述底座上，以带动所述堆肥组件翻转，方便对所述堆肥组件进行卸料。

优选地，所述翻转机构包括：翻转丝杆、翻转滑块、翻转电机和翻转板；其中，

所述底座的上表面部分向内凹陷形成装配凹槽，所述壳体底部的一端通过翻转轴水平且可转动地设置在该装配凹槽的一旁，且该装配凹槽内水平且可转动地设置有翻转丝杆，所述翻转丝杆上螺纹式固定设置有能够沿其轴身往返移动的翻转滑块，所述壳体底部的另一端铰接设置有翻转板，所述翻转板的另一端铰接在所述翻转滑块上，所述装配凹槽的任意一端还水平固定设置有翻转电机，其输出轴通过联轴器与所述翻转丝杆同轴连接在一起。

优选地，所述装配凹槽内还水平固定设置有导向杆，所述翻转滑块水平贯穿开设有供所述导向杆穿过的导向孔，所述翻转滑块通过导向孔可滑动地装配在所述导向杆上。

优选地，两根所述转轴的自由端分别从所述底座的侧壁穿出，以作为所述堆肥筒的进料端和出料端，位于每根所述转轴端部的所述壳体的侧壁上均可拆卸地设置有将所述转轴与外界环境隔开的密封盖，所述壳体的顶部竖直固定设置有排气管，且该排气管上设置有控制阀，所述排气管的顶端与收集其他的设备相连接。

优选地，所述密封盖螺纹式固定在所述壳体上的环形凹槽。

优选地，所述储液箱的内部可升降地设置有活塞板，所述储液箱的底部均匀且竖直设置有若干个张紧弹簧，每根张紧弹簧的顶端均固定地设置在所述活塞板上，能够配合所述堆肥组件的使用来自动调节液面的高度。

根据上述技术方案，本发明提供的高效节能型秸秆堆肥发酵装置在使用时的有益效果为：

(1)本发明通过连续向所述弹性气囊体内注入空气，以使其体积变大挤压所述吸水凸起和所述柔性吸水层的过程中，使得所述柔性吸水层发生形变，以通过其物理特性来实现等同于通过电能来驱动泵体实现抽放液体的功能，以维持堆肥的原料保持湿润，以促进微生物生长，且具有节能的优点，降低了堆肥成本。

(2)本发明通过连续向所述弹性气囊体的内部注入空气以使其发生形变同时挤压柔性吸水层，以使柔性吸水层向堆肥筒注入液体的同时，所述弹性气囊体的内部充入空气达到预设值时可自动向所述堆肥筒内注入定量的空气，以供原料中的微生物使用，来进步地促进微生物的生长，来提高了堆肥效率和效果。其体积变小的过程中，以便于所述柔性吸水层由压缩状态恢复其初始状态的过程中来吸取储液箱的液体。

(3)本发明通过注氧动力组件来实现驱动所述堆肥筒转动的同时向所述弹性气囊体内部连续注入空气，起到多重的作用，从而降低了堆肥成本。

综上，本发明通过所述堆肥组件的所述弹性气囊体的体积变化来挤压吸水层实现抽吸液体并向堆肥筒注入液体的同时，通过自身的体积变化也能够向堆肥筒内间歇式充入空气，两者之间相辅相成，共同促进微生物生长，提高了堆肥效率。

本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明；而且本发明中未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现。

附图说明

附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是本发明的一种优选的实施方式中提供的高效节能型秸秆堆肥发酵装置的结构示意图；

图2是本发明的一种优选的实施方式中提供的高效节能型秸秆堆肥发酵装置的内部结构示意图；

图3是本发明的一种优选的实施方式中提供的高效节能型秸秆堆肥发酵装置的堆肥组件和注氧动力组件的装配示意图；

图4是是本发明的一种优选的实施方式中提供的高效节能型秸秆堆肥发酵装置的堆肥组件的结构剖视图；

图5是本发明的一种优选的实施方式中提供的高效节能型秸秆堆肥发酵装置的注氧动力组件的结构剖视图。

附图标记说明

1、底座；2、壳体；3、堆肥组件；301、堆肥筒；302、弹性气囊体；303、柔性吸水层；4、吸水凸起；5、转轴；6、防漏层；7、注氧动力组件；701、注氧筒；702、密封活塞；703、动力齿条板；704、动力齿轮；8、注氧管；9、密封盖；10、活塞板；11、张紧弹簧；1201、翻转丝杆；1202、翻转滑块；1203、翻转电机；1204、翻转板；13、动力电机；14、主动齿轮；15、一号单向阀；16、进气管；17、二号单向阀；18、储液箱；19、出气管；20、压力阀。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

如图1-5所示，本发明提供的一种高效节能型秸秆堆肥发酵装置，所述高效节能型秸秆堆肥发酵装置包括：壳体2、堆肥组件3和储液箱18；

所述壳体2内部的水平固定设置有盛有水或营养液的储液箱18，位于所述储液箱18上方的所述壳体2的内部设置有堆肥组件3，所述堆肥组件3包括：堆肥筒301、弹性气囊体302和柔性吸水层303；其中，

桶身呈网状的所述堆肥筒301两端的中心处通过内部呈中空结构且与其内部相连通的两根所述转轴5水平且可转动地设置所述壳体2内，所述堆肥筒301的外侧从内至外依次固定设置有柔性吸水层303和能够向其内部连续充入空气使其体积变大以挤压柔性吸水层303，且当其内部气体达到预设值时，可向堆肥筒301内注入定量空气的弹性气囊体302，所述弹性气囊体302的表面上沿所述堆肥筒301径向方向竖直且均匀贯穿设置有若干个避让孔，所述柔性吸水层303的表面均匀向外凸出以形成有与所有所述避让孔一一对应且相适配的若干个吸水凸起4，每个所述吸水凸起4均通过与其对应的所述避让孔穿出所述弹性气囊体302且能够与所述储液箱18内部的液体接触。

在上述方案中，使用时，将粉碎后的秸秆等有机农作物和人、禽的粪便等原料混合后投放到所述堆肥筒301内，并转动所述堆肥筒301沿水平方向缓慢转动，而其转动的过程中，所述柔性吸水层303上的若干个吸水凸起4分别转动至所述堆肥筒301的底部并与位于所述壳体2底部的所述储液箱18中的水或营养液接触，并储液箱18内的水或营养液吸入所述柔性吸水层303的内部进行储存，与此同时并连续向所述弹性气囊体302内部注入空气，以使其体积变大来挤压所述柔性吸水层303和吸水凸起4，而所述柔性吸水层303在被挤压的过程中，将其内部储存的水或营养液挤入到所述堆肥筒301内并与其内部的原料进行混合，而当所述弹性气囊体302内部的气体达到预设值时，其内部的空气会排入到所述堆肥筒301内以供原料内的微生物使用，当其内部的气体排入到所述堆肥筒301内时，其体积变小，而所述柔性吸水层302和所述吸水凸起4由被挤压的状态恢复其初始状态的过程中，而当所述柔性吸水层303和其表面上的若干个吸水凸起4在随所述堆肥筒301转动与所述壳体2内的所述储液箱18内的水或营养液接触的过程中，所述吸水凸起4和所述柔性吸水层303在由压缩恢复初始状态的过程中，将储液箱18内的水或液体吸入到其内部进行储存，重复上述步骤并继续对所述弹性气囊体302的内部继续冲入空气使其体积变大，继续挤压所述柔性吸水层303和吸水凸起4，将其内部储存的液体挤入到所述堆肥筒301内并与原料进行混合，以保证所述堆肥筒301内的原料保持湿润的环境，而所述堆肥筒301在转动的过程中，可以对原料进行松散，以保证进入到所述堆肥筒301内的空气和水分能够充分与原料和原料中的微生物接触，从而促进了微生物的生长，而且当堆肥筒301出现多余的水时，还能通过排出去，避免堆肥筒301内的原料中出现积液而影响堆肥的效果。

综上，通过连续向所述弹性气囊体302内注入空气，以使其体积变大挤压所述吸水凸起4和所述柔性吸水层303的过程中，使得所述柔性吸水层303发生形变，以通过其物理特性来实现等同于通过电能来驱动泵体实现抽放液体的功能，具有节能的优点，降低了堆肥成本，来保持所述堆料筒301内的原料保持湿润，以供微生物使用，同时，向所述弹性气囊体302的内部充入空气以使自身的体积变大后可向所述堆肥筒301内注入定量的空气以供原料中的微生物使用，来促进微生物的生长，来提高了堆肥效率和效果。

在上述方案中，所述弹性气囊体302的外侧固定设置有硬质限位罩，且所述柔性吸水层303的上若干个吸水凸起4分别从各自对应的所述避让孔穿出到所述限位罩外，图中未画出，当向所述弹性气囊体302内注入空气的过程中，以使其体积变大的过程中，所述弹性气囊体302的内侧壁朝向所述柔性吸水层303靠近，以对所述柔性吸水层303进行挤压，提高所述弹性气囊体302对所述柔性吸水层303的挤压效果。

在上述方案中，所述柔性吸水层303和所述吸水凸起4的材料为海绵材料，以使所述柔性吸水层303和吸收凸起4在变形后能够快速恢复至其初始状态，而且海绵具有较多的空隙，有很强的吸水和储存水的能力，而且其具有透气性。

在本发明的一种优选的实施方式中，该堆肥发酵装置还包括用于驱动所述堆肥筒301转动的同时又能够对所述弹性气囊体302充气的注氧动力组件7，所述注氧动力组件7包括：注氧筒701、密封活塞702、动力齿条板703和动力齿轮704；其中，

每个所述转轴5上均固定设置有动力齿轮704，位于每个所述动力齿轮704下方的所述壳体2的内部水平可往返式移动地设置与所述动力齿轮704啮合连接的动力齿条板703，位于所述动力齿条板703两端的所述壳体2的内部分别水平固定设置有注氧筒701，且两个注氧筒701的内腔中分别可滑动地设置有密封活塞702，所述动力齿条板703的两端分别部分伸入至两个所述注氧筒701内并固定设置在两块密封活塞702上，所述注氧筒701远离所述转轴5的一端分别固定设置有与其内部相连通的单向进气进气管16和单向出气的注氧管8，所述注氧管8的另一端与所述弹性气囊体302的内部相连通。

所述进气管16的端部从所述壳体2的侧壁穿出。

在上述方案中，通过往返移动所述动力齿条板703以驱使与其啮合的所述动力齿轮704转动，以带动所述堆肥筒301在水平方向上正反两个方向转动，而所述动力齿条板703在水平方向上往返移动的过程中分别带动位于两个所述注氧筒701内的两块所述密封活塞702沿各自的所述注氧筒701内水平往返移动，而每块所述密封活塞702在往返移动的过程中，将外界空气通过进气管16进入到所述注氧筒701内并通过所述注氧管8进入到所述弹性气囊体302内以使其体积变大。

其中，当所述密封活塞702朝向所述堆肥筒301移动的过程中，外界空气通过所述进气管16进入到所述注氧筒701内，而当所述密封活塞702反向朝向所述进气管16所在的一端移动的过程中，将推动进入到所述注气筒701内的空气，并将空气通过所述注氧管8排入到所述弹性气囊体302内以使其体积变大。

因此，通过所述动力齿条板703在水平方向往返移动的过程中，通过与其啮合的所述动力齿轮704来驱动所述堆肥筒301转动过程中，并驱使每个所述注氧筒701内的所述密封活塞16在其内部往返移动，从而将外界的空气远远不断地注入到所述弹性气囊体302内以使其体积变大。

在上述方案中，所述进气管16和注氧管8分别对应设置有二号单向阀17和一号单向阀15，所述壳体2的内部固定设置有用于驱动任意一条动力齿条板703的动力件，所述动力件包括：动力电机13和主动齿轮14，位于所述动力齿条板703下方的所述壳体2的内部水平固定设置有动力电机13，其输出轴固定设置有与所述动力齿条板703啮合连接的主动齿轮14。

在上述方案中，所述进气管16的二号单向阀17的介质流向是，其介质只能从外界经过其和所述进气管16进入到注氧筒701内，而所述注氧管8的一号单向阀15的介质流向是，其介质只能从所述注氧筒701经过所述注氧管8进入到所述弹性气囊体302内部中。以防止各自的介质逆向流动。

在上述方案中，通过启动所述动力电机13来驱使所述主动齿轮14转动，并在所述主动齿轮14的啮合关系下，来驱动所述动力齿轮704转动，进而带动所述堆肥筒301转动。

在本发明的一种优选的实施方式中，所述堆肥筒301的外侧壁固定设置有防漏层6，以防止所述堆肥筒301内的物料从所述弹性气囊体302的避让孔漏出。

在上述方案中，所述防漏层6为纯棉纱布材质或其他材质透气的编织面料，防止所述堆肥筒301在转动的过程中发生泄露。

在本发明的一种优选的实施方式中，所述堆肥筒301的外侧壁部分且均匀向内凹陷形成若干个凹槽，且所述弹性气囊体302的内壁沿所述堆肥筒301的径向方向均匀且固定设置有与所有凹槽一一对应的若干个与所述弹性气囊体302内腔相连通的出气管19，每个出气管19上均设置有压力阀20。

在上述方案中，所述弹性气囊体302的材质为橡胶材质，当连续向所述弹性气囊体302内的气体达到预设值时，所述压力阀20被打开，所述弹性气囊体302内的气体通过所述出气管19进入到所述堆肥筒301内以供微生物进行有氧呼吸。

在本发明的一种优选的实施方式中，该堆肥发酵装置还包括：底座1；其中，

所述壳体2通过翻转机构活动设置在所述底座1上，以带动所述堆肥组件3翻转，方便对所述堆肥组件3进行卸料。

在本发明的一种优选的实施方式中，所述翻转机构包括：翻转丝杆1201、翻转滑块1202、翻转电机1203和翻转板1204；其中，

所述底座1的上表面部分向内凹陷形成装配凹槽，所述壳体2底部的一端通过翻转轴水平且可转动地设置在该装配凹槽的一旁，且该装配凹槽内水平且可转动地设置有翻转丝杆1201，所述翻转丝杆1201上螺纹式固定设置有能够沿其轴身往返移动的翻转滑块1202，所述壳体2底部的另一端铰接设置有翻转板1204，所述翻转板1204的另一端铰接在所述翻转滑块1202上，所述装配凹槽的任意一端还水平固定设置有翻转电机1203，其输出轴通过联轴器与所述翻转丝杆1201同轴连接在一起。

在上述方案中，通过驱动所述翻转电机1203来带动所述翻转丝杆1201转动，以驱使所述翻转滑块1202沿其轴身上水平移动，而其移动的过程中，通过所述翻转板1204来带动所述壳体2沿着所述翻转轴进行翻转，以使所述堆肥组件3随之所述壳体2一并翻转，进而以所述堆肥筒301处于倾斜状态，堆肥结束后，所述堆肥筒301的沿着倾斜的所述堆肥筒301从其底端的所述转轴5排出，以便卸料。

在本发明的一种优选的实施方式中，所述装配凹槽内还水平固定设置有导向杆，所述翻转滑块1202水平贯穿开设有供所述导向杆穿过的导向孔，所述翻转滑块1202通过导向孔可滑动地装配在所述导向杆上。

在上述方案中，通过所述导向杆和所述翻转滑块1202的导向孔的配合使用下，能够保证所述翻转滑块1202在所述翻转丝杆1201在转动的过程中能够平稳且可靠地在所述翻转丝杆1201上水平往返移动。

在本发明的一种优选的实施方式中，两根所述转轴5的自由端分别从所述底座1的侧壁穿出，以作为所述堆肥筒301的进料端和出料端，位于每根所述转轴5端部的所述壳体2的侧壁上均可拆卸地设置有将所述转轴5与外界环境隔开的密封盖9，所述壳体2的顶部竖直固定设置有排气管，且该排气管上设置有控制阀，所述排气管的顶端与收集其他的设备相连接。

在上述方案中，将整个堆肥组件3设置在所述壳体2的内部以使其所述堆肥组件3处于密封环境中，以便堆肥过程中产生的污染环境的气体可通过所述排气管收集到与其相连的设备中，对气体进行处理操作，防止堆肥过程中产生的废气污染到环境中，起到环保的作用。

在上述方案中，所述壳体2的侧壁还开设有与其内部相连通的操作口，所述壳体2上可拆卸式地能够盖合在该操作口上的密封板。以将向所述储液箱18补充水和营养液。

在本发明的一种优选的实施方式中，所述密封盖9螺纹式固定在所述壳体2上的环形凹槽。

在上述方案中，在进料结束后，可将所述密封盖9螺纹旋拧在所述壳体的环形凹槽内，以使所述壳体2的内部处于密封状态。

在本发明的一种优选的实施方式中，所述储液箱18的内部可升降地设置有活塞板10，所述储液箱18的底部均匀且竖直设置有若干个张紧弹簧11，每根张紧弹簧11的顶端均固定地设置在所述活塞板10上，能够配合所述堆肥组件3的使用来自动调节液面的高度。

在上述方案中，在堆肥前所述储液箱18的液面与其上端的敞口齐平，在堆肥过程中，所述堆肥组件3在不断地消耗所述储液箱18内的液体，而液体在消耗的过程中，在多个所述张紧弹簧11的作用下，以推动所述活塞板10上升，以使所述储液箱18内的液面始终与其敞口齐平，以便为所述堆肥组件3使用。

综上，本发明提供的高效节能型秸秆堆肥发酵装置克服现有技术中在堆肥过程中，原料腐烂程度不均匀，在腐烂的过程中，微生物的生长湿度很难控制，不利于微生物生长，从而降低了堆肥效率低和堆肥效果的问题。

以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。