一種確定堆肥原料混合比的裝置制造方法
【專利摘要】本實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、供氣管道、壓力調節(jié)閥、壓力表、氣缸以及樣品倉組成，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移至樣品倉內，對每種混合物料分別施加各大小的壓力，同時測定不同壓力對應混合物料的高度值，對物料容重與高度的關系進行回歸分析，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，結合實際堆肥高度，確定堆肥原料的混合比。該裝置運輸方便、操作簡單，不需取樣以及實驗室的理化測試分析，能有效節(jié)省人力成本和時間成本，比較適合實際堆肥生產條件下的使用。
【專利說明】一種確定堆肥原料混合比的裝置
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于農業(yè)廢棄物處理及資源化利用領域，涉及一種確定堆肥原料混合比的裝置。
【背景技術】
[0002]堆肥是有機固體廢棄物資源化處理的有效途徑之一，我國是農業(yè)大國，具有大量的農作物秸桿、木屑、動物糞便、谷物和食品加工副產品以及有機生活垃圾等農業(yè)廢棄物資源，堆肥在農業(yè)廢棄物處理中具有廣泛的應用前景。堆肥是一個好氧的生物作用過程，堆肥成功的關鍵是要為好氧生物提供好的環(huán)境，使其正常生長繁衍，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?shù)姆秶畠龋ǔＲ环N原料很難滿足以上各種參數(shù)的要求，實際生產應用中往往需選擇兩種以上原料，按照適當比例混合以達到滿意的堆肥效果。因此，確定合理的堆肥原料混合比至關重要。
[0003]目前堆肥原料混合比一般根據(jù)堆肥的理想C/N和含水率來確定，具體做法是:取不同原料樣品通過實驗室分析測定其碳含量、氮含量和含水率，首先通過計算來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用較為普遍，但實際生產過程中，由于堆肥企業(yè)(場)不具備以上參數(shù)的測定儀器和設備，需要將樣品送到具備檢測能力的實驗室進行測定，獲取原料相關參數(shù)值所需時間較長，因而在實際應用中頗為不便。
[0004]已有的研究表明，氣體流動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，不但影響堆肥過程，而且影響堆肥產品的質量，是堆肥過程中一項重要的物理參數(shù)。堆肥容重與堆肥物料的含水率以及可壓縮性有關，如果將堆肥容重控制在適當范圍之內，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)場測定，但是現(xiàn)場測定往往只能獲取一個平均堆肥容重值。由于堆肥物料自身的沉降(重力)作用，當堆肥物料高度一定時，不同深度層面所受壓力不同，堆肥容重也不同；當堆肥物料高度變化時，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性確定最佳的堆肥原料混合比，是實現(xiàn)理想堆肥的關鍵。
[0005]本實用新型擬開發(fā)一種能夠通過測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。
實用新型內容
[0006]本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有不足，提供一種操作簡單、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、供氣管道、壓力調節(jié)閥、壓力表、氣缸以及樣品倉，空氣壓縮機的供氣口與壓力調節(jié)閥連接，壓力調節(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；樣品倉外形為圓柱形的筒體；氣缸固定在樣品倉上方，氣缸內設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的供氣口連接，管路尺寸與空氣壓縮機的供氣口相配套。
[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，當氣壓逐漸增大時，氣壓推動活塞向下移動，從而使壓盤向下對樣品倉內的物料施加壓力。
[0010]所述樣品倉為不銹鋼材質，倉的下部設置排水閥，以方便水通過排水閥排出，同時樣品倉內側表面刻有標線，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移至樣品倉內，將樣品倉內混合物料整平，記錄刻度標線讀數(shù)，即壓力為零時，混合物料的高度；關閉氣缸上部的排氣閥和樣品倉下部的排水閥，打開空氣壓縮機，調節(jié)壓力調節(jié)閥，將氣壓調至最小壓力設定值，缸筒內氣壓增大，活塞向下移動，帶動壓盤向下壓縮樣品倉內混合物料，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應的樣品倉內側標線刻度數(shù)，即此壓力下混合物料的高度；然后將氣壓調至5倍最小壓力設定值，重復以上加壓操作，測定與此壓力對應的物料高度值；如此反復，將氣壓調至10倍、15倍、20倍、25倍、30倍和35倍最小壓力設定值等，測定不同壓力所對應物料高度值；打開排氣閥，氣體排出，活塞和壓盤恢復到初始位置，打開排水閥，清理出樣品倉內的混合物料。然后將另一種混合物料轉移至樣品倉內，測定不同氣壓設定值所對應的該種混合物料高度數(shù)據(jù)。
[0012]對于給定的堆肥原料，首先根據(jù)一種混合比時的壓力和混合物料體積數(shù)據(jù)，計算混合物料的容重，然后對物料容重與高度的關系進行回歸分析，得到容重隨混合物料高度變化回歸方程；以同樣的方法，計算其他混合比時容重隨混合物料高度變化的回歸方程；對不同混合比時的容重隨物料高度變化的回歸方程進行比較，確定給定堆肥原料的最佳混合比。
[0013]本實用新型與現(xiàn)有技術相比具有的有益效果在于:該裝置主要由空氣壓縮機和樣品倉等組成，攜帶相對方便，操作簡單，運行成本低，容易現(xiàn)場操作；該裝置通過物理作用進行工作，不需要實驗室的理化測試和分析，不受實驗條件的限制；同時該裝置直接讀數(shù)計算即可，不需取樣測試，節(jié)省了大量的人力成本和時間成本。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1是本實用新型的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0015]以下結合附圖實施例對本實用新型作進一步描述。
[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(I)、供氣管道(2)、壓力調節(jié)閥(3)、壓力表(4)、氣缸(5)以及樣品倉(6);空氣壓縮機⑴的出氣口與壓力調節(jié)閥(3)連接，壓力調節(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(6)外形為圓柱形的筒體；氣缸(5)固定在樣品倉
(6)上方，氣缸(5)內設置空心活塞桿(10)上端連接活塞(9)，下端連接壓盤(11)。所述空氣壓縮機(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(I)的供氣口連接，管路尺寸與空氣壓縮機口相配套。
[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)，當氣壓逐漸增大時，氣壓推動活塞(9)向下移動，從而使壓盤(11)向下對樣品倉(6)內的物料施加壓力。
[0019]所述樣品倉(6)為不銹鋼材質，倉的下部設置排水閥(12)，以方便樣品倉內的水能夠通過排水閥(12)排出；樣品倉內側表面刻有標線(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移至樣品倉出)內，將樣品倉出)內混合物料整平，記錄刻度標線(13)讀數(shù)，即壓力為零時，混合物料的高度；關閉氣缸(5)上部的排氣閥(7)和樣品倉(6)下部的排水閥(12)，打開空氣壓縮機(I)，調節(jié)壓力調節(jié)閥(3)，將氣壓調至最小壓力設定值，缸筒(8)內氣壓增大，活塞(9)向下移動，帶動壓盤(11)向下壓縮樣品倉(6)內混合物料，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應的樣品倉(6)內側標線刻度數(shù)(13)，即此壓力下混合物料的高度；然后將氣壓調至5倍最小壓力設定值，重復以上加壓操作，測定與此壓力對應的物料高度值；如此反復，將氣壓調至10倍、15倍、20倍、25倍、30倍和35倍最小壓力設定值等，測定不同壓力所對應物料高度值；打開排氣閥(7)，氣體排出，活塞(9)和壓盤(11)恢復到初始位置，打開排水閥(12)，清理出樣品倉(6)內的混合·物料。然后將另一種混合物料轉移至樣品倉(6)內，測定不同氣壓設定值所對應的該種混合物料高度數(shù)據(jù)。
[0021]對于給定的堆肥原料，首先根據(jù)一種混合比時的壓力和混合物料體積數(shù)據(jù)，計算混合物料的容重，然后對物料容重與高度的關系進行回歸分析，得到容重隨混合物料高度變化回歸方程；以同樣的方法，計算其他混合比時容重隨混合物料高度變化的回歸方程；對不同混合比時的容重隨物料高度變化的回歸方程進行比較，確定給定堆肥原料的最佳混合比。
【權利要求】
1.一種確定堆肥原料混合比的裝置，包括空氣壓縮機(I)、供氣管道(2)、壓力調節(jié)閥(3)、壓力表(4)、氣缸(5)以及樣品倉(6)，其特征在于所述空氣壓縮機(I)的出氣口與壓力調節(jié)閥(3)連接，壓力調節(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(6)外形為圓柱形的筒體；所述氣缸(5)固定在樣品倉(6)上方，氣缸(5)內設置空心活塞桿(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(I)的供氣口與供氣管道(2)連接。
3.根據(jù)權利要求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(I)的供氣口連接，管路尺寸與空氣壓縮機的供氣口相配套。
4.根據(jù)權利要求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)，當氣壓逐漸增大時，氣壓推動活塞(9)向下移動，通過空心活塞桿(10)帶動壓盤(11)向下對樣品倉(6)內的混合物料施加壓力。
5.根據(jù)權利要求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(6)為不銹鋼材質，倉的下部設置排水閥(12)，以方便樣品倉內水分通過排水閥(12)排出；同時樣品倉(6)內側刻有標線刻度(13)，方便讀數(shù)。
【文檔編號】C05F17/02GK203558983SQ201320396989
【公開日】2014年4月23日 申請日期:2013年7月5日 優(yōu)先權日:2013年7月5日
【發(fā)明者】董紅敏, 尚斌, 陶秀萍 申請人:中國農業(yè)科學院農業(yè)環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展研究所