一種確定堆肥原料混合比的裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種確定堆肥原料混合比的裝置。該裝置由空氣壓縮機(jī)、供氣管道、壓力調(diào)節(jié)閥、壓力表、氣缸以及樣品倉(cāng)組成，其中氣缸包括排氣閥、缸筒、空心活塞桿、活塞和壓盤。將按不同比例混合均勻的混合物料依次轉(zhuǎn)移至樣品倉(cāng)內(nèi)，對(duì)每種混合物料分別施加各大小的壓力，同時(shí)測(cè)定不同壓力對(duì)應(yīng)混合物料的高度值，對(duì)物料容重與高度的關(guān)系進(jìn)行回歸分析，分別得到不同混合比條件下混合物料的容重隨高度變化的回歸方程；根據(jù)不同混合比的容重隨混合物料高度變化的回歸方程，結(jié)合實(shí)際堆肥高度，確定堆肥原料的混合比。該裝置運(yùn)輸方便、操作簡(jiǎn)單，不需取樣以及實(shí)驗(yàn)室的理化測(cè)試分析，能有效節(jié)省人力成本和時(shí)間成本，比較適合實(shí)際堆肥生產(chǎn)條件下的使用。
【專利說(shuō)明】一種確定堆肥原料混合比的裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于農(nóng)業(yè)廢棄物處理及資源化利用領(lǐng)域，涉及一種確定堆肥原料混合比的裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]堆肥是有機(jī)固體廢棄物資源化處理的有效途徑之一，我國(guó)是農(nóng)業(yè)大國(guó)，具有大量的農(nóng)作物秸桿、木屑、動(dòng)物糞便、谷物和食品加工副產(chǎn)品以及有機(jī)生活垃圾等農(nóng)業(yè)廢棄物資源，堆肥在農(nóng)業(yè)廢棄物處理中具有廣泛的應(yīng)用前景。堆肥是一個(gè)好氧的生物作用過(guò)程，堆肥成功的關(guān)鍵是要為好氧生物提供好的環(huán)境，使其正常生長(zhǎng)繁衍，因此堆肥物料的碳氮比(c/N)、含水率、氧含量、溫度、pH等必須保持適當(dāng)?shù)姆秶畠?nèi)，通常一種原料很難滿足以上各種參數(shù)的要求，實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用中往往需選擇兩種以上原料，按照適當(dāng)比例混合以達(dá)到滿意的堆肥效果。因此，確定合理的堆肥原料混合比至關(guān)重要。
[0003]目前堆肥原料混合比一般根據(jù)堆肥的理想C/N和含水率來(lái)確定，具體做法是:取不同原料樣品通過(guò)實(shí)驗(yàn)室分析測(cè)定其碳含量、氮含量和含水率，首先通過(guò)計(jì)算來(lái)確定不同堆肥原料的混合比，使堆肥物料的C/N保持在20:1?40:1 ;然后調(diào)節(jié)水分，使物料的含水率在40%?65%之間。這種堆肥原料混合比的確定方法在研究中應(yīng)用較為普遍，但實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，由于堆肥企業(yè)(場(chǎng))不具備以上參數(shù)的測(cè)定儀器和設(shè)備，需要將樣品送到具備檢測(cè)能力的實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行測(cè)定，獲取原料相關(guān)參數(shù)值所需時(shí)間較長(zhǎng)，因而在實(shí)際應(yīng)用中頗為不便。
[0004]已有的研究表明，氣體流動(dòng)性是保證堆肥物料供氧、水分散發(fā)的重要因素，是堆肥能否成功的關(guān)鍵。堆肥物料中氣體流行性受物料孔隙度的直接影響，而堆肥容重是堆肥物料孔隙度的指示指標(biāo)，不但影響堆肥過(guò)程，而且影響堆肥產(chǎn)品的質(zhì)量，是堆肥過(guò)程中一項(xiàng)重要的物理參數(shù)。堆肥容重與堆肥物料的含水率以及可壓縮性有關(guān)，如果將堆肥容重控制在適當(dāng)范圍之內(nèi)，就能保證堆肥物料中有足夠的孔隙度供氧氣傳輸，也能滿足好氧生物的水分需要，確保堆肥成功。堆肥容重可在現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定，但是現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定往往只能獲取一個(gè)平均堆肥容重值。由于堆肥物料自身的沉降(重力)作用，當(dāng)堆肥物料高度一定時(shí)，不同深度層面所受壓力不同，堆肥容重也不同；當(dāng)堆肥物料高度變化時(shí)，不同深度層面的堆肥容重也發(fā)生變化。因此，如何根據(jù)堆肥物料高度與堆肥容重變化的相關(guān)性確定最佳的堆肥原料混合比，是實(shí)現(xiàn)理想堆肥的關(guān)鍵。
[0005]本實(shí)用新型擬開(kāi)發(fā)一種能夠通過(guò)測(cè)試獲取堆肥物料不同高度層面的容重，從而確定堆肥原料混合比的裝置。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0006]本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有不足，提供一種操作簡(jiǎn)單、能夠快速確定不同堆肥原料混合比的裝置，包括空氣壓縮機(jī)、供氣管道、壓力調(diào)節(jié)閥、壓力表、氣缸以及樣品倉(cāng)，空氣壓縮機(jī)的供氣口與壓力調(diào)節(jié)閥連接，壓力調(diào)節(jié)閥另一端與壓力表連接，壓力表的另一端與缸筒頂部的通氣孔連接；樣品倉(cāng)外形為圓柱形的筒體；氣缸固定在樣品倉(cāng)上方，氣缸內(nèi)設(shè)置空心活塞桿上端連接活塞，下端連接壓盤。
[0007]所述空氣壓縮機(jī)的供氣口與供氣管道連接。
[0008]所述供氣管道采用空壓軟管，要求耐高壓、耐磨損、耐曲折。供氣管路的一端與空氣壓縮機(jī)的供氣口連接，管路尺寸與空氣壓縮機(jī)的供氣口相配套。
[0009](此段刪除)所述氣缸包括排氣閥、缸筒、空心活塞桿、活塞和壓盤。缸筒上端設(shè)有出氣口分別與供氣管路和排氣閥相通，空心活塞桿上端連接活塞，下端連接壓盤，當(dāng)氣壓逐漸增大時(shí)，氣壓推動(dòng)活塞向下移動(dòng)，從而使壓盤向下對(duì)樣品倉(cāng)內(nèi)的物料施加壓力。
[0010]所述樣品倉(cāng)為不銹鋼材質(zhì)，倉(cāng)的下部設(shè)置排水閥，以方便水通過(guò)排水閥排出，同時(shí)樣品倉(cāng)內(nèi)側(cè)表面刻有標(biāo)線，方便讀數(shù)。
[0011]確定堆肥原料混合比的工藝是:將原料按不同的比例混合均勻，形成不同的混合物料。首先將其中一種混合物料轉(zhuǎn)移至樣品倉(cāng)內(nèi)，將樣品倉(cāng)內(nèi)混合物料整平，記錄刻度標(biāo)線讀數(shù)，即壓力為零時(shí)，混合物料的高度；關(guān)閉氣缸上部的排氣閥和樣品倉(cāng)下部的排水閥，打開(kāi)空氣壓縮機(jī)，調(diào)節(jié)壓力調(diào)節(jié)閥，將氣壓調(diào)至最小壓力設(shè)定值，缸筒內(nèi)氣壓增大，活塞向下移動(dòng)，帶動(dòng)壓盤向下壓縮樣品倉(cāng)內(nèi)混合物料，待壓盤位置穩(wěn)定后，記錄壓力表精確讀數(shù)以及混合物料表面對(duì)應(yīng)的樣品倉(cāng)內(nèi)側(cè)標(biāo)線刻度數(shù)，即此壓力下混合物料的高度；然后將氣壓調(diào)至5倍最小壓力設(shè)定值，重復(fù)以上加壓操作，測(cè)定與此壓力對(duì)應(yīng)的物料高度值；如此反復(fù)，將氣壓調(diào)至10倍、15倍、20倍、25倍、30倍和35倍最小壓力設(shè)定值等，測(cè)定不同壓力所對(duì)應(yīng)物料高度值；打開(kāi)排氣閥，氣體排出，活塞和壓盤恢復(fù)到初始位置，打開(kāi)排水閥，清理出樣品倉(cāng)內(nèi)的混合物料。然后將另一種混合物料轉(zhuǎn)移至樣品倉(cāng)內(nèi)，測(cè)定不同氣壓設(shè)定值所對(duì)應(yīng)的該種混合物料高度數(shù)據(jù)。
[0012]對(duì)于給定的堆肥原料，首先根據(jù)一種混合比時(shí)的壓力和混合物料體積數(shù)據(jù)，計(jì)算混合物料的容重，然后對(duì)物料容重與高度的關(guān)系進(jìn)行回歸分析，得到容重隨混合物料高度變化回歸方程；以同樣的方法，計(jì)算其他混合比時(shí)容重隨混合物料高度變化的回歸方程；對(duì)不同混合比時(shí)的容重隨物料高度變化的回歸方程進(jìn)行比較，確定給定堆肥原料的最佳混合比。
[0013]本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有的有益效果在于:該裝置主要由空氣壓縮機(jī)和樣品倉(cāng)等組成，攜帶相對(duì)方便，操作簡(jiǎn)單，運(yùn)行成本低，容易現(xiàn)場(chǎng)操作；該裝置通過(guò)物理作用進(jìn)行工作，不需要實(shí)驗(yàn)室的理化測(cè)試和分析，不受實(shí)驗(yàn)條件的限制；同時(shí)該裝置直接讀數(shù)計(jì)算即可，不需取樣測(cè)試，節(jié)省了大量的人力成本和時(shí)間成本。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0014]圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0015]以下結(jié)合附圖實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步描述。
[0016]如圖1所示，能夠確定不同堆肥原料堆肥混合比的裝置，包括空氣壓縮機(jī)(I)、供氣管道(2)、壓力調(diào)節(jié)閥(3)、壓力表(4)、氣缸(5)以及樣品倉(cāng)(6);空氣壓縮機(jī)⑴的出氣口與壓力調(diào)節(jié)閥(3)連接，壓力調(diào)節(jié)閥(3)另一端與壓力表(4)連接，壓力表(4)的另一端與缸筒(8)頂部的通氣孔連接；樣品倉(cāng)(6)外形為圓柱形的筒體；氣缸(5)固定在樣品倉(cāng)
(6)上方，氣缸(5)內(nèi)設(shè)置空心活塞桿(10)上端連接活塞(9)，下端連接壓盤(11)。所述空氣壓縮機(jī)(I)供氣口與供氣管道(2)連接。
[0017]所述供氣管道(2)采用空壓軟管，要求耐高壓、耐磨損、耐曲折。供氣管路(2) —端與空氣壓縮機(jī)(I)的供氣口連接，管路尺寸與空氣壓縮機(jī)口相配套。
[0018](此段刪除)所述氣缸(5)包括排氣閥(7)、缸筒⑶、活塞(9)、空心活塞桿(10)和壓盤(11)。缸筒(8)上端設(shè)有口分別與供氣管路(2)和排氣閥(7)相通，空心活塞桿
(10)上端連接活塞(9)，下端連接壓盤(11)，當(dāng)氣壓逐漸增大時(shí)，氣壓推動(dòng)活塞(9)向下移動(dòng)，從而使壓盤(11)向下對(duì)樣品倉(cāng)(6)內(nèi)的物料施加壓力。
[0019]所述樣品倉(cāng)(6)為不銹鋼材質(zhì)，倉(cāng)的下部設(shè)置排水閥(12)，以方便樣品倉(cāng)內(nèi)的水能夠通過(guò)排水閥(12)排出；樣品倉(cāng)內(nèi)側(cè)表面刻有標(biāo)線(13)，方便讀數(shù)。
[0020]確定不同原料堆肥混合比的工藝是:將原料按不同的比例混均勻，形成不同的混合物料。首先將其中一種混合物料轉(zhuǎn)移至樣品倉(cāng)出)內(nèi)，將樣品倉(cāng)出)內(nèi)混合物料整平，記錄刻度標(biāo)線(13)讀數(shù)，即壓力為零時(shí)，混合物料的高度；關(guān)閉氣缸(5)上部的排氣閥(7)和樣品倉(cāng)(6)下部的排水閥(12)，打開(kāi)空氣壓縮機(jī)(I)，調(diào)節(jié)壓力調(diào)節(jié)閥(3)，將氣壓調(diào)至最小壓力設(shè)定值，缸筒(8)內(nèi)氣壓增大，活塞(9)向下移動(dòng)，帶動(dòng)壓盤(11)向下壓縮樣品倉(cāng)(6)內(nèi)混合物料，待壓盤(11)位置穩(wěn)定后，記錄壓力表(4)精確讀數(shù)以及混合物料表面對(duì)應(yīng)的樣品倉(cāng)(6)內(nèi)側(cè)標(biāo)線刻度數(shù)(13)，即此壓力下混合物料的高度；然后將氣壓調(diào)至5倍最小壓力設(shè)定值，重復(fù)以上加壓操作，測(cè)定與此壓力對(duì)應(yīng)的物料高度值；如此反復(fù)，將氣壓調(diào)至10倍、15倍、20倍、25倍、30倍和35倍最小壓力設(shè)定值等，測(cè)定不同壓力所對(duì)應(yīng)物料高度值；打開(kāi)排氣閥(7)，氣體排出，活塞(9)和壓盤(11)恢復(fù)到初始位置，打開(kāi)排水閥(12)，清理出樣品倉(cāng)(6)內(nèi)的混合·物料。然后將另一種混合物料轉(zhuǎn)移至樣品倉(cāng)(6)內(nèi)，測(cè)定不同氣壓設(shè)定值所對(duì)應(yīng)的該種混合物料高度數(shù)據(jù)。
[0021]對(duì)于給定的堆肥原料，首先根據(jù)一種混合比時(shí)的壓力和混合物料體積數(shù)據(jù)，計(jì)算混合物料的容重，然后對(duì)物料容重與高度的關(guān)系進(jìn)行回歸分析，得到容重隨混合物料高度變化回歸方程；以同樣的方法，計(jì)算其他混合比時(shí)容重隨混合物料高度變化的回歸方程；對(duì)不同混合比時(shí)的容重隨物料高度變化的回歸方程進(jìn)行比較，確定給定堆肥原料的最佳混合比。
【權(quán)利要求】
1.一種確定堆肥原料混合比的裝置，包括空氣壓縮機(jī)(I)、供氣管道(2)、壓力調(diào)節(jié)閥(3)、壓力表(4)、氣缸(5)以及樣品倉(cāng)(6)，其特征在于所述空氣壓縮機(jī)(I)的出氣口與壓力調(diào)節(jié)閥(3)連接，壓力調(diào)節(jié)閥(3)另一端與壓力表(4)連接，壓力表(4)的另一端與缸筒(8)頂部的通氣孔連接；所述樣品倉(cāng)(6)外形為圓柱形的筒體；所述氣缸(5)固定在樣品倉(cāng)(6)上方，氣缸(5)內(nèi)設(shè)置空心活塞桿(10)上端連接活塞(9)，下端連接壓盤(11)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的確定堆肥原料混合比的裝置，其特征在于:所述空氣壓縮機(jī)(I)的供氣口與供氣管道(2)連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的確定堆肥原料混合比的裝置，其特征在于:所述供氣管道(2)采用空壓軟管，要求耐高壓、耐磨損、耐曲折，供氣管路(2)的一端與空氣壓縮機(jī)(I)的供氣口連接，管路尺寸與空氣壓縮機(jī)的供氣口相配套。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的確定堆肥原料混合比的裝置，其特征在于:所述氣缸(5)的缸筒(8)上端設(shè)有通氣孔分別與供氣管路(2)和排氣閥(7)相通；空心活塞桿(10)上端連接活塞(9)，下端連接壓盤(11)，當(dāng)氣壓逐漸增大時(shí)，氣壓推動(dòng)活塞(9)向下移動(dòng)，通過(guò)空心活塞桿(10)帶動(dòng)壓盤(11)向下對(duì)樣品倉(cāng)(6)內(nèi)的混合物料施加壓力。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的確定堆肥原料混合比的裝置，其特征在于:所述樣品倉(cāng)(6)為不銹鋼材質(zhì)，倉(cāng)的下部設(shè)置排水閥(12)，以方便樣品倉(cāng)內(nèi)水分通過(guò)排水閥(12)排出；同時(shí)樣品倉(cāng)(6)內(nèi)側(cè)刻有標(biāo)線刻度(13)，方便讀數(shù)。
【文檔編號(hào)】C05F17/02GK203558983SQ201320396989
【公開(kāi)日】2014年4月23日 申請(qǐng)日期:2013年7月5日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月5日
【發(fā)明者】董紅敏, 尚斌, 陶秀萍 申請(qǐng)人:中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展研究所