基于降解槽氨气浓度的菌种自动添加装置的制作方法

专利2022-05-10  2



1.本发明涉及厕所粪便处理技术领域,特别涉及基于降解槽氨气浓度的菌种自动添加装置。


背景技术:

2.随着社会的发展,粪便收集降解装置(降解槽)中的粪便渐渐的都采用微生物菌种进行降解。目前市面上的微生物降解槽只能做到按照设定方式自动搅拌防止菌种休眠,而粪便收集降解装置上是否需要添加菌种以及何时添加菌种都需要人工判断,这样不仅费时费力,还耗费大量的人工成本。


技术实现要素:

3.本发明的目的在于克服现有技术的不足,提供基于降解槽氨气浓度的菌种自动添加装置。
4.本发明的目的是通过以下技术方案来实现的:
5.基于降解槽氨气浓度的菌种自动添加装置,包括降解槽、降解槽盖板、阀门组件、菌种输送管、菌种储存组件、氨气传感器和控制中心,所述降解槽上设置有与所述降解槽密封配合的所述降解槽盖板,所述菌种输送管的一端延伸至所述降解槽的内部,所述菌种输送管的另一端与所述菌种储存组件相连,所述菌种输送管上设置有用于通断所述菌种输送管的所述阀门组件,所述氨气传感器设置在所述降解槽盖板上,所述氨气传感器上的氨气传感器探头延伸至所述降解槽的内部,所述氨气传感器与所述控制中心的输入端电连接,所述控制中心的输出端与所述阀门组件电连接。
6.进一步地,所述菌种输送管竖直且密封固定设置在所述降解槽盖板上,所述菌种输送管的下端延伸至所述降解槽的内部,所述菌种输送管的上端与所述菌种储存组件相连。
7.进一步地,菌种储存组件包括微生物菌种存储盒和微生物菌种盒盖,所述微生物菌种存储盒与所述菌种输送管相连,所述微生物菌种存储盒上设置有与所述微生物菌种存储盒配合的所述微生物菌种盒盖。
8.进一步地,所述控制中心包括电源和微控制器,所述氨气传感器与所述微控制器的输入端电连接,所述阀门组件与所述微控制器的输出端电连接,所述微控制器的供电端和所述阀门组件均与所述电源相连。
9.进一步地,所述控制中心还包括数据采集器,所述数据采集器用于收集所述氨气传感器检测到的数据,且所述数据采集器与所述微控制器的输出端电连接。
10.进一步地,所述降解槽盖板上设置有进泄孔,所述进泄孔与蹲便器上设置的排泄孔配合,且所述排泄孔位于所述进泄孔的正上方。
11.进一步地,所述降解槽盖板上还设置有气体排出口,所述降解槽的内部设置有搅拌加热组件。
12.进一步地,所述阀门组件包括阀门部件、连接管、支架、驱动电机、转动板,所述连接管的两端密封连接有所述阀门部件,所述连接管与所述菌种输送管同轴设置,且上侧的所述阀门部件通过所述菌种输送管与所述菌种储存组件相连,下侧的所述阀门部件通过所述菌种输送管与所述降解槽相连,所述支架的一端固定连接在所述连接管的中部,所述驱动电机固定设置在所述支架的另一端,所述转动板的中部固定设置在所述驱动电机的输出轴上,所述转动板的一端与一个所述阀门部件相连,所述转动板的另一端与另一个所述阀门部件相连,所述驱动电机与所述控制中心的输出端电连接。
13.进一步地,所述阀门部件包括阀体、阀芯、复位弹簧和提拉杆,所述阀体的内部设置有阀腔,所述阀芯设置在所述阀腔中且与所述阀腔配合,所述阀腔的壁上设置有贯穿的阶梯孔,所述提拉杆设置在所述阶梯孔中且与所述阶梯孔配合,所述提拉杆的一端与所述阀芯固定相连,所述提拉杆的另一端与所述转动板配合,所述复位弹簧套设在所述提拉杆上,所述复位弹簧的一端与所述阀芯接触,所述复位弹簧的另一端与所述阶梯孔的底部接触。
14.进一步地,所述提拉杆上设置有贯穿的长条孔,所述长条孔中设置有可自由转动的滚轮,所述滚轮远离所述阀芯侧设置,当所述转动板的长度方向与所述连接管的轴心线平行时,两个所述阀门部件均处于关闭状态,且两个所述提拉杆上的所述滚轮均与所述转动板接触。
15.本发明的有益效果是:
16.1)通过本专利通过设定在降解槽顶部的氨气传感器以判断降解槽内是否氨气超标,从而判定微生物菌种状况;当氨气超标者自动投放菌种以确保降解槽内微生物数量和降解效率通过科学手段摆脱通过人为经验判断和人工手动添加微生物菌种方式,大大提高智能化运用程度,从而大大减少人力消耗。同时也为出料时间和对降解槽微生物状态监控起到数据支撑作用。
17.2)在阀门组件中设置两个阀门部件,在一个驱动电机的驱动下可以实现三种开关模式,第一种是两个阀门部件都关闭;第二种是上侧的阀门部件打开,下侧的阀门部件关闭;第三种是上侧的阀门部件关闭,下侧的阀门部件打开。这样设置防止降解槽内产生的有污染性的气体进入到微生物菌种存储盒中污染菌种。
附图说明
18.图1为降解槽的立体连接结构图;
19.图2为降解槽的侧视结构图;
20.图3为蹲便器的立体结构图;
21.图4为本装置的控制图;
22.图5为阀门组件的连接结构示意图;
23.图6为转动板与长条孔之间的连接结构示意图;
24.图中,1

菌种输送管,2

阀门组件,3

微生物菌种存储盒,4

微生物菌种盒盖,5

连接管,6

氨气传感器,7

降解槽,8

降解槽盖板,9

氨气传感器探头,10

进泄孔,11

蹲便器,12

排泄孔,13

气体排出口,14

搅拌加热组件,15

支架,16

驱动电机,17

转动板,18

阀体,19

阀芯,20

复位弹簧,21

提拉杆,22

阀腔,23

阶梯孔,24

长条孔,25

滚轮。
具体实施方式
25.下面将结合实施例,对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域技术人员在没有付出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
26.参阅图1

6,本发明提供一种技术方案:
27.基于降解槽氨气浓度的菌种自动添加装置,包括降解槽7、降解槽盖板8、阀门组件2、菌种输送管1、菌种储存组件、氨气传感器6和控制中心,降解槽7上设置有与降解槽7密封配合的降解槽盖板8,菌种输送管1的一端延伸至降解槽7的内部,菌种输送管1的另一端与菌种储存组件相连,菌种输送管1上设置有用于通断菌种输送管1的阀门组件2,氨气传感器6设置在降解槽盖板8上,氨气传感器6上的氨气传感器探头9延伸至降解槽7的内部,氨气传感器6与控制中心的输入端电连接,控制中心的输出端与阀门组件2电连接。其中,氨气传感器6为现有技术传感器,氨气传感器6选用pr

3002

nh3中的0

10v型(公厕专用)。菌种储存组件中的微生物菌种通过菌种输送管1进入到降解槽7的内部,降解槽7与降解槽盖板8之间密封设置使得降解槽7中的气体全部通过气体排出口13排出,在气体排出口13上设置有抽气设备。氨气传感器6还可以使用硫化氢传感器、能够检测吲哚数、粪臭素的传感器或多合一传感器代替。
28.优选的,菌种输送管1竖直且密封固定设置在降解槽盖板8上,菌种输送管1的下端延伸至降解槽7的内部,菌种输送管1的上端与菌种储存组件相连。菌种储存组件包括微生物菌种存储盒3和微生物菌种盒盖4,微生物菌种存储盒3与菌种输送管1相连,微生物菌种存储盒3上设置有与微生物菌种存储盒3配合的微生物菌种盒盖4。微生物菌种存储盒3呈漏斗状。菌种输送管1为硬质管道,通过菌种输送管1直接支撑菌种储存组件,菌种储存组件中的微生物菌种可在重力的作用下进入到降解槽7中,微生物菌种为现有技术,这样也不需要在菌种储存组件与降解槽7之间设置其他的动力组件使得微生物菌种进入到降解槽7中。
29.优选的,控制中心包括电源和微控制器,氨气传感器6与微控制器的输入端电连接,阀门组件2与微控制器的输出端电连接,微控制器的供电端和阀门组件2均与电源相连。控制中心还包括数据采集器,数据采集器用于收集氨气传感器6检测到的数据,且数据采集器与微控制器的输出端电连接。通过控制中心使得本装置实现自动化,当氨气传感器6检测到降解槽7内部氨气浓度达到0.5mg/立方米/小时时,氨气传感器6将信号传递给微控制器,微控制器控制阀门组件2打开,此时微生物菌种存储盒3通过菌种输送管1进入到降解槽7的内部,当氨气传感器6检测到降解槽7内部氨气浓度小于0.2mg/立方米/小时时,氨气传感器6将信号传递给微控制器,微控制器控制阀门组件2关闭,此时微生物菌种存储盒3不能通过菌种输送管1进入到降解槽7的内部。从而实现微生物菌种自动添加控制,一般情况下,微生物菌种添加速度慢,防止一下子加入太多的微生物菌种。电源为控制中心提供能量。
30.优选的,降解槽盖板8上设置有进泄孔10,进泄孔10与蹲便器11上设置的排泄孔12配合,且排泄孔12位于进泄孔10的正上方。粪便通过排泄孔12和进泄孔10后进入到降解槽7的内部,在降解槽7的内部进行粪便降解。降解槽盖板8上还设置有气体排出口13。降解槽7的内部设置有搅拌加热组件14。设置气体排出口13方便排出降解槽7内部产生的气体,设置搅拌加热组件14加快降解槽内部粪便降解速度,同时也方便微生物混合,搅拌加热组件14
为现有技术。
31.阀门组件2包括阀门部件、连接管5、支架15、驱动电机16、转动板17,连接管5的两端密封连接有阀门部件,连接管5与菌种输送管1同轴设置,且上侧的阀门部件通过菌种输送管1与菌种储存组件相连,下侧的阀门部件通过菌种输送管1与降解槽7相连,支架15的一端固定连接在连接管5的中部,驱动电机16固定设置在支架15的另一端,转动板17的中部固定设置在驱动电机16的输出轴上,转动板17的一端与一个阀门部件相连,转动板17的另一端与另一个阀门部件相连,驱动电机16与控制中心的输出端电连接。其中,在菌种储存组件中所储存的微生物菌种是处于休眠状态的,为了防止降解槽7中产生的气体促使休眠状态的微生物菌种被激活,所以阀门组件2中设置两个阀门部件,这样设置使得两个阀门部件在打开的过程中,最多只有一个会打开,通过这样的方式有效的避免微生物菌种被激活。驱动电机16与电源相连,也与微控制器相连,通过微控制器控制驱动电机16正反转,驱动电机16正反转会带动转动板17正反转,这样就会使得其中一个阀门部件打开,当转动板17的方向与连接管5处于平行时,两个阀门部件都处于关闭状态。在连接管5的作用下,使得两个阀门部件之间存在一定的距离,同时方便支架15的安装,最终用来固定驱动电机16。在阀门组件2中添加微生物菌种的过程是,驱动电机16首先正转,此时转动板17正转,通过提拉杆21先打开上侧的阀门部件,下侧的阀门部件处于关闭状态,菌种储存组件中的微生物菌种进入到连接管5的内部,然后驱动电机16反转,此时上侧的阀门部件在复位弹簧20的最用下关闭,下侧的阀门部件打开,微生物菌种落入到降解槽7内,最后驱动电机16复原处于初始位置,也就是两个阀门部件均处于关闭状态。
32.优选的,阀门部件包括阀体18、阀芯19、复位弹簧20和提拉杆21,阀体18的内部设置有阀腔22,阀芯19设置在阀腔22中且与阀腔22配合,阀腔22的壁上设置有贯穿的阶梯孔23,提拉杆21设置在阶梯孔23中且与阶梯孔23配合,提拉杆21的一端与阀芯19固定相连,提拉杆21的另一端与转动板17配合,复位弹簧20套设在提拉杆21上,复位弹簧20的一端与阀芯19接触,复位弹簧20的另一端与阶梯孔23的底部接触。其中,阀芯19在复位弹簧20的作用下使得阀门部件始终处于关闭状态,转动板17在转动时会拉动提拉杆21移动,提拉杆21移动会使得阀芯19移动,从而使得阀体18被打开,微生物菌种在重力作用下下掉。一般情况下,在阀腔22内壁上设置有密封环,这样进一步实现阀门部件的密封效果,防止气体进入。
33.优选的,提拉杆21上设置有贯穿的长条孔24,长条孔24中设置有可自由转动的滚轮25,滚轮25远离阀芯19侧设置,当转动板17的长度方向与连接管5的轴心线平行时,两个阀门部件均处于关闭状态,且两个提拉杆21上的滚轮25均与转动板17接触。由于提拉杆21只能在水平方向上运动,而转动板17属于转动,因此设置长条孔24和滚轮25,滚轮25可以有效的减小摩擦力,其中一个长条孔24中的滚轮25在工作时,另一个长条孔24的一端不会与转动板17,不会发生干涉。
34.控制中心可以实时监测讲解差内氨气指标,以判定是否在设定值(0.5mg/立方米/小时)以内,并根据相应数据发出相关控制指令。控制中心根据氨气检测数据及运行人次和时间等数据判定预计投放时间,通过系统提示管理人员提前将微生物菌种放入微生物菌种存储盒中,能够有效做到预处置预判断能力,提高厕所使用效率和使用环境要求。微生物菌种存储盒设置在降解槽上部,中间通过菌种输送管及阀门组件与降解槽隔开,有效解决防潮问题;微生物菌种存储盒上设置有顶部带密封垫的保护盖,在方便添加菌种的同时能够
有效保护菌种存储环境干燥;微生物菌种存储和下部设计为斜面、菌种输送管与降解槽连接成直角或大角度安装,能够通过重力效应保障菌种顺利投料至降解槽内;设置阀门组件作为投料执行机构,能够根据控制系统指令执行相应开启和关闭动作,并可根据需要设定开度和开启时间以根据需要投放适量的菌种,而不是每次都全部投放。
35.以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式,不应看作是对其他实施例的排除,而可用于各种其他组合、修改和环境,并能够在本文所述构想范围内,通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围,则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。
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