一种具备远程控制功能的实验室温控有氧堆肥装置
技术领域
本实用新型涉及一种实验室有氧堆肥装置，具体涉及一种具备远程控制功能的实验室温控有氧堆肥装置。
背景技术
我国是农业大国，大规模的农业生产会产生大量的农业废弃物。传统的农业废弃物处置方法主要有焚烧、填埋、堆肥或饲料化，资源再利用率低，污染大，对农村生态环境造成了严重的压力。而一旦农业废弃物处理不当，就会产生大量的废气、废水、废渣，从而污染周边的生态环境。
但是，农业废弃物含有丰富的氮、磷、钾、钙、有机质等多种营养元素，如果对其进行有效处理，又可将其变废为宝，对农业废弃物进行重复利用。通常的做法主要是有氧堆肥，经发酵后可制成优良的有机肥料。传统堆肥通常在室外进行，将农业废弃物收集起来，进行露天堆积，通过废弃物腐败和微生物作用进行发酵，最后形成有机肥。在寒冷天气里，特别是冬天，由于温度过低，农业废弃物难以有效发酵，制成有机肥料，进行循环使用。农业废弃物堆积过多，易滋生细菌，产生臭气，进而影响到人们的生活环境，甚至引发疾病传播。
中国专利CN109678576A公开了一种高连续好氧堆肥装置，包括堆肥仓、空气供给装置、布水装置、加热装置、搅拌装置，搅拌装置设在堆肥仓中心，通过PLC控制器控制搅拌装置对物料进行搅拌，控制布水装置向堆肥仓中加入经加热装置升高到一定温度的热水，控制空气供给装置向搅拌中物料提供空气。该装置通过控制堆肥温度、空气、湿度等参数，达到缩短堆肥周期，实现堆肥自动化的有益效果，但由于需要加入大量热水进行温度控制，热水经过堆肥后形成大量的恶臭渗滤液，进而污染环境，同时在堆肥过程中为了使温度均匀，供气均匀，需要用到电磁阀和搅拌装置，操作繁琐，设备难以得到，在广大偏僻农村难以推广，实验室内堆肥化研究也难以运用。
因此，为了有效解决当前实验室内堆肥化研究中发酵过程存在的冬季温度低、发酵慢、堆肥数据难以获取等技术问题，需要研制一种设备简便、操作简单、适用性强的温控有氧堆肥装置，以满足我国实验室内堆肥化研究利用农业废弃物产生有机肥的需求，同时方便堆肥数据获取。
实用新型内容
针对上述技术问题，本实用新型要解决的技术问题是提供一种具备远程控制功能的实验室温控有氧堆肥装置，利用智能控制系统，按照输入的指令，控制装置内加热介质，对堆肥加热，确保堆肥发酵所需的温度，使堆肥内废弃物在可控温度下进行发酵，同时向堆肥通入氧气，使堆肥废弃物供氧均匀，确保堆肥充分与氧气接触，发生有氧发酵，防止厌氧发酵反应产生臭气和废水，减少环境污染，节能减排，保护农村生态环境，同时方便堆肥数据获取。
为了实现上述目的，本实用新型通过以下技术方案实现：
提供一种具备远程控制功能的实验室温控有氧堆肥装置，包括堆肥桶、加热系统、供氧系统、监测系统、集成测控箱及网络录像系统；所述堆肥桶包括上盖和桶体，所述上盖盖合在所述桶体上；所述加热系统设在所述桶体内，用于对堆肥进行温度控制；所述供氧系统用于对堆肥进行供氧；所述监测系统设在所述桶体上部，用于监测堆肥桶内的温度、电导、pH、湿度；所述集成测控箱设在所述上盖上，用于控制堆肥的温度、供氧、pH、湿度和远程控制；所述网络录像系统设在所述堆肥桶一侧，用于对集成测控箱进行录像、录像回放和远程查看。
进一步地，所述桶体，从外到内，包括外壳、保温层、内壳、隔离层，所述外壳、保温层内壳紧密接触，所述隔离层包括植树袋和控根器，所述植树袋包裹在控根器外面，所述控根器用于容纳堆肥，同时收集农业废弃物发酵时产生的废液，确保废液不渗漏到装置外。
更进一步地，所述桶侧外壳上缘钻有小孔，供气管、管道、电路进出桶体。
进一步地，所述加热系统包括加热器和加热管道，根据农业废弃物特性，所述加热管道可连接加热器，由加热器直接对加热管道内的加热介质进行加热，所述加热管道呈环形、或蛇形、或网状、或螺旋状、或直型布置，确保堆肥均匀快速受热。
更进一步地，所述加热系统还包括纯净水，所述加热器对所述纯净水进行加热，所述纯净水对加热管道进行加热，纯净水蒸发形成的水蒸汽在所述堆肥表面冷凝成水，对所述堆肥提供水分，维持堆肥桶内湿度。所述加热器通过电路与所述集成测控箱电连接，在所述集成测控箱温度控制器的控制下，对加热管道内的介质进行加热，对所述堆肥桶内堆肥进行加热。
更进一步地，更进一步地，所述加热管道中加热介质为水、油或蒸汽。
更进一步地，所述加热器可采用电源、固体煤、燃气、有机溶剂作为加热能源。
进一步地，所述供氧系统包括鼓风制氧机、氧气流量计、氧气浓度检测仪和气管，所述鼓风制氧机与所述氧气浓度检测仪进行电性连接，在所述氧气浓度检测仪的控制下，制备所需的氧气，由氧气流量计控制流量，将氧气通过气管输送到堆肥桶内。所述气管通过所述外壳上小孔进入控根器内堆肥中，向堆肥供氧。
更进一步地，所述气管插入堆肥部分设置有四排平行小孔。
更进一步地，所述小孔分布方式为“W”形、平行对称、蛇形中之一或其组合。
更进一步地，所述气管在堆肥内呈环形、或蛇形、或螺旋状、或网状布置。
进一步地，所述监测系统包括堆肥温度检测电极、堆肥电导检测电极、堆肥 pH检测电极、桶内温度检测电极和桶内湿度检测电极。所述堆肥温度检测电极、堆肥电导检测电极、堆肥pH检测电极插入堆肥内，以检测堆肥温度、电导率和 pH。所述桶内温度检测电极和桶内湿度检测电极不插入堆肥，用于检测所述堆肥桶内空气的温度和湿度。
进一步地，所述集成测控箱通过电路分别与所述监测系统、所述加热器、所述氧气流量计、所述氧气浓度检测仪进行电连接，用于显示和控制堆肥温度、堆肥电导率、堆肥pH、堆肥桶内空气温度、堆肥桶内空气湿度、氧气流量、氧气浓度、加热器能源输入量。
更进一步地，所述集成测控箱设有网络连接装置，通过网络连接装置与远程客户端相连，用于接受远程客户端传送的指令，对所述堆肥装置进行控制。
更进一步地，所述网络连接装置是无线网络连接装置。
进一步地，所述网络录像系统包括和网络连接装置，所述网络摄像机设在所述堆肥桶一侧，用于对所述集成测控箱进行录像并录像回放。
更进一步地，所述网络摄像机设有网络连接装置，通过网络连接装置将所拍摄的录像传送至远程客户端，使操作人员进行远程查看和录像回放。
更进一步地，所述网络连接装置是无线网络连接装置。
本实用新型的有益效果如下：
(1)本实用新型通过设置加热管道，向堆肥内通入加热介质，可有效控制堆肥装置废弃物的发酵温度，确保废弃物在适宜温度下进行充分有氧发酵，提高了堆肥效率，克服了外部环境温度不确定性给堆肥造成的影响；
(2)在堆肥装置内设置气管，向堆肥内均匀通入富含氧气的气体，从而为微生物发酵提供充足的氧气，确保废弃物发生有氧堆肥发酵，减少臭气和污水的产生，保护堆肥周围的生态环境不受污染；
(3)通过监测桶内外温湿度、堆肥温度、pH值和堆肥电导率，由集成测控箱控制器集中控制加热系统和供氧系统，智能控制堆肥的温度、电导、供氧量和桶内温湿度，减少了人工控制的工作量，提高了堆肥工作效率；
(4)通过网络录像系统对集成测控箱实现录像、录像回放和远程控制，减少人工记录堆肥数据的工作量，同时可进行远程控制，实现实时连线控制；
(5)本实用新型公布的温控有氧堆肥装置，腐熟快，易操作，堆肥无臭味，无温室气体产生，适用范围广，不仅适用于学校，也可应用于家庭、办公室等区域。
附图说明
图1为本实用新型一种具备远程控制功能的实验室温控有氧堆肥装置正面结构示意图；
图2为本实用一种具备远程控制功能的实验室温控有氧堆肥装置俯视面结构示意图；
其中，1、堆肥桶外壳；2、保温层；3、内壳；4、加热管道；5、上盖；6、桶内温度检测电极；7、桶内湿度检测电极；8、堆肥；9、堆肥温度检测电极； 10、堆肥电导检测电极；11、气管；12、植树袋；13、控根器；14、氧气流量计； 15、氧气浓度检测仪器；16、鼓风制氧机；17、集成测控箱；18、加热器；19、支架；20、小孔；21、pH值检测电极；22、纯净水；23、网络摄像机。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图，对本实用新型进行进一步详细说明，其中，附图仅作为示意图，而非实物图，不能理解为对本专利的限制。
一种具备远程控制功能的实验室温控有氧堆肥装置，包括堆肥桶、加热系统、氧气控制系统、集成测控箱和网络摄像机，所述堆肥桶包括上盖5和桶体，所述上盖盖合在所述桶体上，所述桶体用于容纳堆肥8。
所述桶体包括外壳1、保温层2、内壳3、植树袋12、控根器13，如图1 所示，所述外壳1上缘开有若干个小孔20，供加热管道、气管以及电路通过，所述保温层2夹在所述外壳1与所述内壳3之间，所述植树袋12与内壳3之间留有一定的空隙，供所述加热管道4通过，所述植树袋12紧密包裹在所述控根器13外面。
如图1所示，所述集成测控箱17设置在所述上盖5上，用于控制堆肥温度及电导、桶内温湿度、桶外温湿度、水的加热、供氧、pH，实现智能控制升温和供氧。所述集成测控箱17通过电路与堆肥温度检测电极9、堆肥电导检测电极10、堆肥pH值检测电极21电连接，所述堆肥温度检测电极9、堆肥电导检测电极10和堆肥pH值检测电极21分别插入堆肥8中，用于控制堆肥的温度、电导率、pH。所述集成测控箱17通过电路与桶内温度检测电极6与桶内湿度检测电极7电连接，所述桶内温度检测电极6与桶内湿度检测电极7放置在桶内，不接触堆肥8，用于控制堆肥桶内温度、湿度。所述集成测控箱17通过电路与桶外温湿度计相连，用于监控室外温湿度。所述集成测控箱17通过电路与加热器18进行电连接，用于控制对堆肥8进行加热。所述集成测控箱17通过电路与氧气流量计14、氧气浓度检测仪15电连接，用于控制对堆肥8进行供氧。根据各种农业废弃物堆肥发酵要求，在所述集成测控箱17中设置堆肥温度、桶内温度、桶内湿度、热水流量、热水温度、氧气流量，通过所述集成测控箱17发送指令，控制热水温度和流量，向堆肥通过热水加热，调节堆肥温度、桶内温湿度，同时向堆肥通入氧气，通过电导检测，控制微生物发酵，从而确保堆肥发酵质量和效率。
如图1所示，所述加热系统包括加热器18、纯净水22以及加热管道4。按照所述堆肥发酵温度要求，通过所述集成测控箱17中的温度控制器发出指令，通过所述加热器18对纯净水22进行升温，加热后的纯净水22对加热管道4进行加热，加热管道4中热水流经通体对堆肥8进行加热，冷水从加热管道4出口端流出。根据发酵所需热量要求，所述加热管道4在内壳上呈环形布置。
如图1所示，所述供氧系统包括鼓风制氧机16、氧气流量计14、氧气浓度检测仪15及气管11。根据微生物发酵需氧量，由所述集成测控箱17发出指令，由氧气浓度检测仪15监测氧气浓度，控制鼓风制氧机16制备氧气，将符合要求的氧气输送入所述氧气流量计14，由所述氧气流量计14控制流量，从气管11 中向桶内堆肥8通入氧气，为堆肥微生物发酵提供足量氧气。所述气管11直径为6mm，插入堆肥部分钻有若干小孔，小孔孔径可确保氧气流出，同时防止堆肥固体物进入气管中。所述气管11可在堆肥8呈环形布置，使氧气均匀地进入堆肥底部和中部，以确保向堆肥8提供足量氧气。根据农业废弃物特性，在农业废弃物中加入菌剂，然后将之放入控根器，形成堆肥8，再用植树袋包裹控根器，放入桶体内壳中，由支架19支撑，通入氧气和热水，进行发酵堆肥。
如图2所示，所述集成测控箱17设置在所述上盖5上，所述集成测控箱17 与网络进行连接。当操作人员接受到网络摄像机传送的录像后，可在远程客户端，通过网络，控制所述温控有氧堆肥装置。
如图2所示，所述网络摄像机23设在所述堆肥桶一侧，所述网络摄像机23 镜头正对所述集成测控箱17，用于对集成测控箱进行录像、远程查看、录像回放。所述网络摄像机23通过网络与远程客户端相连。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只限于这些说明。对于本实用新型所属领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本实用新型的保护范围。
