CN107188630A - 一种基于太阳能的雨水收集及落叶粉碎发酵装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于太阳能的雨水收集及落叶粉碎发酵装置。该装置包括发酵室、钢丝网、挤压***、喷水滚筒***、筒盖***、雨水收集***、通风***、太阳能供能***；通过设置挤压板、钢丝网及喷水滚筒，实现二次挤压、粉碎物料并初步喷淋物料；物料的粉碎有利于充分发酵，提高肥料质量；发酵时，进气挤压板与出气挤压板向前推进，气体由缝隙进出发酵室，通过设施钢丝网和喷水滚筒，增大了气流湍动，气体提供充分氧气并带走热量；通过设置雨水收集***收集并简单净化、储存雨水，提供装置水源；并通过设置太阳能供能***提供装置电源，实现绿色理念；该装置主体设置于地下，节约空间。
Description
技术领域
本发明涉及环保处理及雨水收集装置，具体涉及一种基于太阳能的雨水收集及落叶粉碎发酵装置。
背景技术
随着生态城市的快速发展，城市绿化面积迅速增加，绿化养护过程中所产生的枯枝、落叶等园林废弃物的数量也相应增加，而对于植物垃圾的处理研究取得了不少进展。
对于植物垃圾的处理，在传统上主要采用堆放或者加以翻抛的方式。在发酵过程中，通常采用自然通风和强制通风的方式。而翻抛主要通过人工作业，堆肥完成后通过机械输送设备运走。
尽管上述的传统堆肥方式简单、便于操作，但是存在以下问题：堆肥技术是利用各种植物残体为主要原料，堆置经过菌类腐解而成的有机肥料。原料中存在如树枝、落叶等难以分解的物质，影响最终堆肥的质量，现堆肥装置技术已经逐渐成熟，但堆肥原料难以处理的问题至今没有得到解决。
针对上述的堆肥技术预处理技术的不成熟，本发明提供了一种耗能低，成本低，原料预处理充分、先进的，同时集原料预处理、发酵、产品为一体的设置于地下的装置。
发明内容
本发明的目的是提供一种基于太阳能的雨水收集及落叶粉碎发酵装置，该装置具有能够收集并净化雨水、无需供给能量、物料预处理与发酵一体化、设置于地下等特点，能大幅度提高物料发酵效率，缩短发酵周期，提高发酵产品肥效。
本发明技术方案如下：
一种基于太阳能的雨水收集及落叶粉碎发酵装置，包括发酵室、钢丝网、挤压***、喷水滚筒***、筒盖***、雨水收集***、通风***和太阳能供能***；所述发酵室包括物料盘、发酵室外壳、温度传感器、湿度传感器和压力传感器；所述挤压***包括挤压板、传动轴和传动马达；所述喷水滚筒***包括喷水滚筒、弹簧杆和滚筒马达；所述筒盖***包括筒盖、密封盖、连接装置杠杆组和杠杆转轴；所述雨水收集***包括雨水收集器、雨水净化器、水槽和水泵；所述通风***包括进气通道、进气风扇、出气通道和出气风扇；所述太阳能供能***包括太阳能板和蓄电池；
所述钢丝网设置于发酵室内部，挤压***位于发酵室的内部上，所述钢丝网的内部设置有喷水滚筒***；所述发酵室上方与筒盖***连接；所述发酵室侧面设置有雨水收集***；所述发酵室通过通风***与外部连通；所述太阳能供能***设置于筒盖***上方；
所述发酵室外壳为中空筒体，发酵室外壳上方与筒盖相连，所述物料盘设置于发酵室底部，温度传感器、湿度传感器和压力传感器均设置于其所述物料盘上；所述物料盘上方设置有钢丝网；所述挤压板通过传动轴连接于发酵室外壳内壁；所述传动轴与传动马达连接；所述钢丝网内部设置有喷水滚筒，所述喷水滚筒下方通过弹簧杆与滚筒马达连接；所述筒盖上设置有密封盖，所述筒盖与密封盖之间通过连接装置连接，所述连接装置与杠杆组和杠杆转轴顺次连接；所述雨水收集器、雨水净化器和水槽顺次连接，且所述水槽通过管道与设置于发酵室内部的水泵连接；所述进气通道和出气通道连接至发酵室外壳内壁，使得发酵室与外界连通，进气通道中设置进气风扇，出气通道中设置出气风扇；所述太阳能板设置于密封盖上表面，且与蓄电池连接，所述太阳能蓄电池设置于发酵室外壳底部空腔。
进一步地，本发明还包括控制器；所述控制器设置于发酵室外壳空腔底部。
进一步地，发酵室外壳底部空腔内设置一平台，平台下方设置所述杠杆转轴。
进一步地，所述物料盘为双层圆环铁盘，上圆环铁盘设置孔道。
进一步地，所述钢丝网为圆筒状，钢丝极其坚硬、锋利，钢丝相互交错布置，其下部与所述物料盘连接。
进一步地，所述传动轴包括螺纹杆、主动齿轮、从动齿轮；传动马达通过直杆驱动主动齿轮并带动从动齿轮，从动齿轮套于螺纹杆上。
进一步地，所述喷水滚筒设置于钢丝网内，喷水滚筒为圆柱形，其设置于所述钢丝网内部中心处，且其底部通过弹簧杆与滚筒马达连接，喷水滚筒下部带有进水口。
进一步地，所述喷水滚筒通过滚筒马达驱动做水平螺旋运动。
进一步地，还包括开盖踏板；所述开盖踏板与筒盖连接。
进一步地，所述密封盖上部分为上平面平滑的圆柱，下部分为倒置圆台形；所述筒盖***外壳为圆柱形。
进一步地，所述杠杆组包括一号杠杆、二号杠杆和三号杠杆；所述开盖踏板与一号杠杆、二号杠杆、三号杠杆和连接装置顺次连接；所述二号杠杆还与杠杆转轴连接。
通过以上技术方案，使本发明具备以下优点：
1.通过设置挤压板、钢丝网及喷水滚筒，实现二次挤压、粉碎物料并初步喷淋物料；物料的粉碎有利于充分发酵，提高肥料质量；
2. 发酵时，进气挤压板与出气挤压板向前推进，气体由缝隙进出发酵室，通过设施钢丝网和喷水滚筒，增大了气流湍动，气体提供充分氧气并带走热量；
3.通过设置雨水收集***收集并简单净化、储存雨水，提供装置水源；并通过设置太阳能供能***提供装置电源，实现绿色理念；
4. 该装置主体设置于地下，节约空间。
附图说明
图1是本发明一种基于太阳能的雨水收集及落叶粉碎发酵装置结构示意图
图2是本发明装置的整体外观图；
图3是装置的俯视图；
图4是发酵室外壳剖面及杠杆工作示意图；
图5是物料盘及钢丝网结构示意图；
图6是挤压***细节图；
图7是空气流向图；
图8是喷水滚筒***结构示意图；
图9是喷水滚筒运动轨迹图；
图10是控制***示意图。
图中各部件如下：
发酵室1、钢丝网2、挤压***3、喷水滚筒***4、筒盖***5、雨水收集***6、通风***7、太阳能供能***8、控制器9、物料盘101、发酵室外壳102、平台1021、温度传感器103、湿度传感器104和压力传感器105、挤压板301、传动轴302、螺旋杆3021、从动齿轮3022、主动齿轮3023、传动马达303、进气挤压板3011、出气挤压板3012、喷水滚筒401、弹簧杆402、滚筒马达403、开盖踏板501、筒盖502、密封盖503、连接装置504、杠杆组505、一号杠杆5051、二号杠杆5052、三号杠杆5053、杠杆转轴506、雨水收集器601、雨水净化器602、水槽603、水泵604、进气通道701、进气风扇702、出气通道703、出气风扇704、太阳能板801、蓄电池802。
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：
实施例1
如图1至图10所示，一种基于太阳能的雨水收集及落叶粉碎发酵装置，包括发酵室1、钢丝网2、挤压***3、喷水滚筒***4、筒盖***5、雨水收集***6、通风***7和太阳能供能***8；所述发酵室1包括物料盘101、发酵室外壳102、温度传感器103、湿度传感器104和压力传感器105；所述挤压***3包括挤压板301、传动轴302和传动马达303；所述喷水滚筒***4包括喷水滚筒401、弹簧杆402和滚筒马达403；所述筒盖***5包括筒盖502、密封盖503、连接装置504、杠杆组505和杠杆转轴506；所述雨水收集***6包括雨水收集器601、雨水净化器602、水槽603和水泵604；所述通风***7包括进气通道701、进气风扇702、出气通道703和出气风扇704；所述太阳能供能***8包括太阳能板801和蓄电池802；
所述钢丝网2设置于发酵室1内部，挤压***3位于发酵室1的内部上，所述钢丝网2的内部设置有喷水滚筒***4；所述发酵室1上方与筒盖***5连接；所述发酵室1侧面设置有雨水收集***6；所述发酵室1通过通风***7与外部连通；所述太阳能供能***（8）设置于筒盖***5上方；所述发酵室外壳102为中空筒体，发酵室外壳102上方与筒盖502相连，所述物料盘101设置于发酵室1底部，温度传感器103、湿度传感器104和压力传感器105均设置于其所述物料盘101上；所述物料盘101上方设置有钢丝网2；所述挤压板301通过传动轴302连接于发酵室外壳102内壁；所述传动轴302与传动马达303连接；所述钢丝网2内部设置有喷水滚筒401，所述喷水滚筒401下方通过弹簧杆402与滚筒马达403连接；所述筒盖502上设置有密封盖503，所述筒盖502与密封盖503之间通过连接装置504连接，所述连接装置504与杠杆组505和杠杆转轴506顺次连接；所述雨水收集器601、雨水净化器602和水槽603顺次连接，且所述水槽603通过管道与设置于发酵室1内部的水泵604连接；所述进气通道701和出气通道703连接至发酵室外壳102内壁，使得发酵室1与外界连通，进气通道701中设置进气风扇702，出气通道703中设置出气风扇704；所述太阳能板801设置于密封盖503上表面，且与蓄电池802连接，所述太阳能蓄电池802设置于发酵室外壳102底部空腔。还包括控制器9；所述控制器9设置于发酵室1外壳空腔底部。发酵室外壳102底部空腔内设置一平台1021，平台1021下方设置所述杠杆转轴506；所述物料盘101为双层圆环铁盘，上圆环铁盘设置孔道。所述钢丝网2为圆筒状，钢丝极其坚硬、锋利，钢丝相互交错布置，其下部与所述物料盘101连接。所述传动轴302包括螺纹杆3021、主动齿轮3022、从动齿轮3023；传动马达303通过直杆驱动主动齿轮3023并带动从动齿轮3022，从动齿轮3022套于螺纹杆3021上。所述喷水滚筒401设置于钢丝网2内，喷水滚筒401为圆柱形，其设置于所述钢丝网2内部中心处，且其底部通过弹簧杆402与滚筒马达403连接，喷水滚筒下部带有进水口。所述喷水滚筒401通过滚筒马达403驱动做水平螺旋运动。还包括开盖踏板501；所述开盖踏板501与筒盖502连接。所述密封盖503上部分为上平面平滑的圆柱，下部分为倒置圆台形；所述筒盖***外壳为圆柱形。所述杠杆组505包括一号杠杆5051、二号杠杆5052和三号杠杆5053；所述开盖踏板501与一号杠杆5051、二号杠杆5052、三号杠杆5053和连接装置504顺次连接；所述二号杠杆5052还与杠杆转轴506连接。
本发明通过设置挤压板301、钢丝网2及喷水滚筒401，实现二次挤压、粉碎物料并初步喷淋物料；物料的粉碎有利于充分发酵，提高肥料质量；发酵时，进气挤压板3011与出气挤压板3012向前推进，气体由缝隙进出发酵室1，通过设施钢丝网2和喷水滚筒401，增大了气流湍动，气体提供充分氧气并带走热量；通过设置雨水收集***6收集并简单净化、储存雨水，提供装置水源，并通过设置太阳能供能***8提供装置电源，实现绿色理念；该装置主体设置于地下，节约空间。
实施例2
在本发明实例中，脚踩开盖踏板501，杠杆组505工作，密封盖503打开，将物料投入发酵室1，盖上密封盖503；压力传感器105识别信号，挤压***3开始工作，每个传动马达303以指定转速运行，推进挤压板301，每块板依次挤压物料，将物料挤压向钢丝网2；挤压后传动马达303反转，挤压板301依次恢复原位，循环两次，充分挤压物料，保证物料粉碎后全部进入钢丝网2；压力传感器105识别信号，控制器9控制水泵604、滚筒马达403工作，水泵604将水槽603中水压入喷水滚筒401，滚筒马达403转速逐渐提高，控制喷水滚筒401做水平螺旋运动，其运动的同时喷水，将物料打湿，同时将物料挤出，喷水滚筒401做水平螺旋运动（见图9）；物料全部挤出后，压力传感器105再次识别信号，控制器9控制进气挤压板3011和出气挤压板3012向前推进，进气风扇701与出气风扇703工作（空气流向图见图7），空气不仅圆周方向流动，通过设置钢丝网2和喷水滚筒401，增大了气体的湍流，在发酵室1内气体同物料充分混合，为物料提供充分的氧气，发酵工作就绪。
发酵工艺条件为温度70℃—75℃，湿度为60%—65%；物料盘双层铁盘间设置海绵，用于发酵过程中废水的排出，产品产出后进行更换；在发酵过程中，由于发酵剧烈，温度上升至80℃，水分蒸发，湿度下降至50%。此时，温度传感器103将温度过高的信号传送至控制***，增大进气风扇701和出气风扇703转速，物料散热加快，温度降低；湿度传感器104将湿度过低信号传送至控制***，开启水泵604，喷水滚筒401将一定量的水喷洒至物料上，增大物料的湿度；喷出定量水后水泵及时停止工作。当温度传感器检测的温度值恢复至发酵工艺所需温度范围70℃—75℃时，进气风扇701及出气风扇703转速恢复为初始设定值；设定湿度传感器检查周期，检测湿度值达标时水泵不工作。控制***示意图见图10。
为防止发酵物料在粉碎过程中粉碎程度不充分，应选择钢刀密度较大的钢网；
为保证进气通道、出气通道的正常运行，通道口设置略高于地面，防止异物进入通道以致通道堵塞；
所述雨水收集器略高于地面，为防止因季节原因造成的水槽内水量不足，观察可能出现水量不足情况时，可人工添加水源；
在实际使用中，可根据物料的不同发酵条件设定相应的温度、湿度参数，以使发酵参数进一步提高。
本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种基于太阳能的雨水收集及落叶粉碎发酵装置，其特征在于：包括发酵室（1）、钢丝网（2）、挤压***（3）、喷水滚筒***（4）、筒盖***（5）、雨水收集***（6）、通风***（7）和太阳能供能***（8）；所述发酵室（1）包括物料盘（101）、发酵室外壳（102）、温度传感器（103）、湿度传感器（104）和压力传感器（105）；所述挤压***（3）包括挤压板（301）、传动轴（302）和传动马达（303）；所述喷水滚筒***（4）包括喷水滚筒（401）、弹簧杆（402）和滚筒马达（403）；所述筒盖***（5）包括筒盖（502）、密封盖（503）、连接装置（504）、杠杆组（505）和杠杆转轴（506）；所述雨水收集***（6）包括雨水收集器（601）、雨水净化器（602）、水槽（603）和水泵（604）；所述通风***（7）包括进气通道（701）、进气风扇（702）、出气通道（703）和出气风扇（704）；所述太阳能供能***（8）包括太阳能板（801）和蓄电池（802）；
所述钢丝网（2）设置于发酵室（1）内部，挤压***（3）位于发酵室（1）的内部上，所述钢丝网（2）的内部设置有喷水滚筒***（4）；所述发酵室（1）上方与筒盖***（5）连接；所述发酵室（1）侧面设置有雨水收集***（6）；所述发酵室（1）通过通风***（7）与外部连通；所述太阳能供能***（8）设置于筒盖***（5）上方；
所述发酵室外壳（102）为中空筒体，发酵室外壳（102）上方与筒盖（502）相连，所述物料盘（101）设置于发酵室（1）底部，温度传感器（103）、湿度传感器（104）和压力传感器（105）均设置于其所述物料盘（101）上；所述物料盘（101）上方设置有钢丝网（2）；所述挤压板（301）通过传动轴（302）连接于发酵室外壳（102）内壁；所述传动轴（302）与传动马达（303）连接；所述钢丝网（2）内部设置有喷水滚筒（401），所述喷水滚筒（401）下方通过弹簧杆（402）与滚筒马达（403）连接；所述筒盖（502）上设置有密封盖（503），所述筒盖（502）与密封盖（503）之间通过连接装置（504）连接，所述连接装置（504）与杠杆组（505）和杠杆转轴（506）顺次连接；所述雨水收集器（601）、雨水净化器（602）和水槽（603）顺次连接，且所述水槽（603）通过管道与设置于发酵室（1）内部的水泵（604）连接；所述进气通道（701）和出气通道（703）连接至发酵室外壳（102）内壁，使得发酵室（1）与外界连通，进气通道（701）中设置进气风扇（702），出气通道（703）中设置出气风扇（704）；所述太阳能板（801）设置于密封盖（503）上表面，且与蓄电池（802）连接，所述太阳能蓄电池（802）设置于发酵室外壳（102）底部空腔。
2.根据权利要求1所述基于太阳能的雨水收集及落叶粉碎发酵装置，其特征在于：还包括控制器（9）；所述控制器（9）设置于发酵室（1）外壳空腔底部。
3.根据权利要求1所述基于太阳能的雨水收集及落叶粉碎发酵装置，其特征在于：发酵室外壳（102）底部空腔内设置一平台（1021），平台（1021）下方设置所述杠杆转轴（506）。
4.根据权利要求2所述基于太阳能的雨水收集及落叶粉碎发酵装置，其特征在于：所述物料盘（101）为双层圆环铁盘，上圆环铁盘设置孔道。
5.根据权利要求1所述基于太阳能的雨水收集及落叶粉碎发酵装置，其特征在于：所述传动轴（302）包括螺纹杆（3021）、主动齿轮（3022）、从动齿轮（3023）；传动马达（303）通过直杆驱动主动齿轮（3023）并带动从动齿轮（3022），从动齿轮（3022）套于螺纹杆（3021）上。
6.根据权利要求1所述基于太阳能的雨水收集及落叶粉碎发酵装置，其特征在于：所述喷水滚筒（401）设置于钢丝网（2）内，喷水滚筒（401）为圆柱形，其设置于所述钢丝网（2）内部中心处，且其底部通过弹簧杆（402）与滚筒马达（403）连接，喷水滚筒下部带有进水口。
7.根据权利要求1所述基于太阳能的雨水收集及落叶粉碎发酵装置，其特征在于：还包括开盖踏板（501）；所述开盖踏板（501）与筒盖（502）连接。
8.根据权利要求1所述基于太阳能的雨水收集及落叶粉碎发酵装置，其特征在于：所述密封盖（503）上部分为上平面平滑的圆柱，下部分为倒置圆台形；所述筒盖***外壳为圆柱形。
9.根据权利要求7所述基于太阳能的雨水收集及落叶粉碎发酵装置，其特征在于：所述杠杆组（505）包括一号杠杆（5051）、二号杠杆（5052）和三号杠杆（5053）；所述开盖踏板（501）与一号杠杆（5051）、二号杠杆（5052）、三号杠杆（5053）和连接装置（504）顺次连接；所述二号杠杆（5052）还与杠杆转轴（506）连接。
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