本技術(shù)屬于螺旋攪拌裝置。

背景技術(shù)：

1、塑料袋等塑料產(chǎn)品極大的方便了我們的日常生活和工業(yè)生產(chǎn)，但是部分塑料在廢棄之后被填埋在土壤之中，存在難降解、降解時(shí)間過長等污染環(huán)境的問題，且會(huì)導(dǎo)致土壤肥力下降，嚴(yán)重危害了我們賴以生存的環(huán)境。

2、對(duì)于這一問題，培養(yǎng)特殊菌群是一種可行的方案，帶有分解特性的菌群將塑料大分子鏈斷裂為小分子，并吞噬代謝后分解成二氧化碳、水和有機(jī)物等。為了研究這類可以在土壤中快速降解塑料的特殊菌群，需要制造土壤菌群培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)裝置，通過人為控制土壤的溫度和濕度等參數(shù)擴(kuò)大菌群規(guī)模，從而提高菌群分解效率，這需要通入土壤的水和空氣均勻分布在土壤內(nèi)部，目前大多采用攪拌土壤實(shí)現(xiàn)上述目的。

3、現(xiàn)有的圓柱桶狀單螺桿攪拌裝置因攪拌動(dòng)作簡單常出現(xiàn)土壤呈塊狀隨攪拌裝置運(yùn)動(dòng)，大塊土壤內(nèi)部無法被攪拌的情況；同時(shí)土壤會(huì)粘連在圓柱桶壁上及容器底部；且只能實(shí)現(xiàn)水平平面攪拌而無法使各層土壤之間混合均勻；由于中心是單螺桿結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致螺桿周圍出現(xiàn)中空，注水無法實(shí)現(xiàn)較大范圍的噴灑，使得注水至水分在土壤中均勻擴(kuò)散所需的時(shí)間較長。

4、通過對(duì)單螺桿攪拌裝置施加震動(dòng)或增加多個(gè)螺桿，雖然能一定程度上實(shí)現(xiàn)均勻攪拌，但是并不能解決各層土壤之間無法混合的問題，且制造成本較高。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為了充分?jǐn)嚢柰寥朗顾衷谄鋬?nèi)部均勻擴(kuò)散，從而提高菌群分解效率，并完成濕度的控制和檢測，本實(shí)用新型專利申請(qǐng)?zhí)岢鲆环N“對(duì)向螺旋攪拌土壤菌群培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)裝置”。

2、如圖1～5所示，上述實(shí)驗(yàn)裝置包括桶蓋1和桶體5，桶體分為上桶51、中桶52、下桶53，桶蓋1覆在上桶51頂部，表面設(shè)有出氣口101和進(jìn)水口102，桶蓋上固定有電機(jī)2、與進(jìn)水口102相對(duì)的位置安裝注水裝置3；還包括攪拌總成，由電機(jī)2、聯(lián)軸器4和攪拌組件組成，所述攪拌組件包括中心螺旋葉片桿61、兩個(gè)外圈螺帶62及橫桿63，外圈螺帶的螺旋軌跡為變徑螺旋線，螺旋線半徑上大下小漸變，所述兩個(gè)外圈螺帶的起點(diǎn)及兩個(gè)終點(diǎn)均分別相距180°；某個(gè)外圈螺帶的起點(diǎn)與終點(diǎn)之間相距180°～360°，其中中心螺旋葉片桿的螺旋葉片與外圈螺帶旋向相反；橫桿63固定在中心螺旋葉片桿的桿軸上，等距分布3～5個(gè)，所述兩個(gè)外圈螺帶的起點(diǎn)與一個(gè)橫桿的兩端連接，兩個(gè)外圈螺帶的終點(diǎn)與另一個(gè)橫桿的兩端連接，其余1～3個(gè)橫桿各自的兩端分別連接兩個(gè)外圈螺帶的起點(diǎn)至終點(diǎn)的某一部位；電機(jī)的動(dòng)力輸出軸穿過桶蓋1通過聯(lián)軸器4與中心螺旋葉片桿上端連接；攪拌組件下端設(shè)有進(jìn)氣裝置7，中桶內(nèi)壁固定有濕度傳感器8，并將數(shù)據(jù)傳至電子屏9上顯示。

3、技術(shù)效果：電機(jī)啟動(dòng)時(shí)，本裝置通過中心螺旋葉片桿與外圈螺帶旋向相反的設(shè)計(jì)，使得攪拌組件既有繞中心軸的旋轉(zhuǎn)攪拌，也有中心螺旋葉片桿向上的推力和外圈螺帶向下的壓力，使土壤實(shí)現(xiàn)各層之間的均勻混合；順時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí)外圈螺帶向下輸送土壤，最終使上部土壤向中心掉落，填補(bǔ)可能出現(xiàn)的中空現(xiàn)象；通過外圈螺帶及橫桿將土壤水平切割，防止大塊土壤整塊轉(zhuǎn)動(dòng)內(nèi)部無法被攪拌；同時(shí)外圈螺帶還有刮壁效果，注水裝置也能對(duì)桶內(nèi)壁進(jìn)行一定程度的清洗，從而使與桶內(nèi)壁粘連的土壤也能被攪拌均勻。

4、使用時(shí)：

5、1、打開桶蓋1，在如圖4的狀態(tài)下加入土壤和塑料的混合物至沒過濕度傳感器8，蓋上桶蓋，將進(jìn)氣閥、進(jìn)水閥分別通過螺紋與進(jìn)氣口、進(jìn)水口102連接，閥門采用快插式接頭，方便安裝與卸下。

6、2、通入水或氣體時(shí)啟動(dòng)電機(jī)，只需要一個(gè)電機(jī)提供一個(gè)方向的旋轉(zhuǎn)即可完成對(duì)土壤多方向的混合攪拌，造價(jià)較低，電機(jī)正常工作狀態(tài)下為俯視時(shí)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，但也可逆向轉(zhuǎn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)更均勻的攪拌，同時(shí)在攪拌過程中，桶體保持靜止，方便排線，提高了安全性能。

7、3、電子屏9上顯示濕度傳感器所測濕度，以便于隨時(shí)控制濕度，土壤攪拌均勻后將本裝置放入保溫箱中，可通過出氣口101測量二氧化碳濃度等參數(shù)進(jìn)而分析菌群的分解效率。

技術(shù)特征：

1.對(duì)向螺旋攪拌土壤菌群培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)裝置，包括桶蓋(1)和桶體(5)，其特征在于：桶體分為上桶(51)、中桶(52)、下桶(53)，桶蓋(1)覆在上桶(51)頂部，表面設(shè)有出氣口(101)和進(jìn)水口(102)，桶蓋上固定有電機(jī)(2)、與進(jìn)水口(102)相對(duì)的位置安裝注水裝置(3)；還包括攪拌總成，由電機(jī)(2)、聯(lián)軸器(4)和攪拌組件組成，所述攪拌組件包括中心螺旋葉片桿(61)、兩個(gè)外圈螺帶(62)及橫桿(63)，外圈螺帶的螺旋軌跡為變徑螺旋線，螺旋線半徑上大下小漸變，所述兩個(gè)外圈螺帶的起點(diǎn)及兩個(gè)終點(diǎn)均分別相距180°，某個(gè)外圈螺帶的起點(diǎn)與終點(diǎn)之間相距180°～360°，其中中心螺旋葉片桿(61)的螺旋葉片與外圈螺帶旋向相反；橫桿(63)固定在中心螺旋葉片桿的桿軸上，等距分布3～5個(gè)，所述兩個(gè)外圈螺帶的起點(diǎn)與一個(gè)橫桿的兩端連接，兩個(gè)外圈螺帶的終點(diǎn)與另一個(gè)橫桿的兩端連接，其余1～3個(gè)橫桿各自的兩端分別連接兩個(gè)外圈螺帶的起點(diǎn)至終點(diǎn)的某一部位；電機(jī)(2)的動(dòng)力輸出軸穿過桶蓋通過聯(lián)軸器(4)與中心螺旋葉片桿上端連接；攪拌組件下端設(shè)有進(jìn)氣裝置(7)，中桶(52)內(nèi)壁固定有濕度傳感器(8)，并將數(shù)據(jù)傳至電子屏(9)上顯示。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的對(duì)向螺旋攪拌土壤菌群培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于：所述注水裝置(3)為消防式散水架結(jié)構(gòu)，底部設(shè)有花型擋板(31)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的對(duì)向螺旋攪拌土壤菌群培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于：所述進(jìn)氣裝置(7)包括進(jìn)氣閥(71)和底部篩板(72)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的對(duì)向螺旋攪拌土壤菌群培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于：所述濕度傳感器(8)數(shù)量為4個(gè)，高度相等并沿桶壁均勻分布，實(shí)現(xiàn)水平方向的均勻檢測并進(jìn)行加權(quán)。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的對(duì)向螺旋攪拌土壤菌群培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于：所述下桶(53)為錐形筒壁。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的對(duì)向螺旋攪拌土壤菌群培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于：所述下桶(53)為錐形筒壁四周加上圓柱形外壁，兩者形成一保溫腔室，保溫腔室包括保溫材料和加熱阻絲，錐形筒壁外表面固定有溫度傳感器，并連接至電子屏(9)。

技術(shù)總結(jié)
本技術(shù)屬于螺旋攪拌裝置技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種“對(duì)向螺旋攪拌土壤菌群培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)裝置”。現(xiàn)有的圓柱桶狀單螺桿攪拌裝置因攪拌動(dòng)作簡單常出現(xiàn)土壤呈塊狀隨攪拌裝置運(yùn)動(dòng)，大塊土壤內(nèi)部無法被攪拌的情況，同時(shí)土壤會(huì)粘連在圓柱桶壁上及容器底部，無法達(dá)到注水時(shí)水分在土壤中均勻擴(kuò)散的效果，本實(shí)驗(yàn)裝置通過中心螺旋葉片桿與外圈螺帶旋向相反的設(shè)計(jì)，使得攪拌組件既有繞中心軸的旋轉(zhuǎn)攪拌，也有中心螺旋葉片桿向上的推力和外圈螺帶向下的壓力，使土壤實(shí)現(xiàn)各層之間的均勻混合，從而使通入土壤的水或空氣均勻分布在土壤內(nèi)部，擴(kuò)大菌群規(guī)模，提高菌群分解效率。

技術(shù)研發(fā)人員：馮美,孫健,周孟軍,陳宇,李正東,盧秀泉
受保護(hù)的技術(shù)使用者：吉林大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：20240423
技術(shù)公布日：2025/1/6