CN101481271A - 氧温在线检测和控制的堆肥方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种氧温在线检测和控制的堆肥方法，其采用氧气和温度探测装置采集料堆内的温度信号和氧量信号，并将这些信号送入控制装置，所述控制装置根据料堆内的温度和氧量控制对料堆的通风，进而控制料堆内的温度和氧量，使其符合堆肥反应要求。所述氧气和温度探测装置可以由若干温度探测器和若干氧温探测器构成，所述各探测器可以包括上下依次连接的手柄、枪杆和枪头，所述枪头内设有相应的信号采集元件，侧壁上设有若干通孔，所述枪头的下端呈锥形。本发明通过控制通风量控制料堆内的氧和温度，使之处于较佳状态，由此提高了堆肥反应的效果，有利于提高无害化和减量化的程度，减少恶臭等气体，并有利于有效地利用通风中的氧，减少总的通风量。

Description

氧温在线检测和控制的堆肥方法

技术领域

本发明涉及一种堆肥方法，属于垃圾处理和环境保护技术领域。

背景技术

堆肥是一种常见的垃圾处理方法，通过将垃圾物料堆积成堆，经过一定的时间，垃圾物料在微生物的作用下发生各种生化反应，部分有机物被分解成小分子的有机物或无机物，生化反应放出热量，使料堆内的温度升高，物料中原有的有害微生物在料堆内的高温下灭活，由此消除其生物危害性，如果垃圾物料中的成分适宜，经过处理后的无害化物料可以作为农家肥使用。但是，当现代堆肥的目的已经不再仅仅限于制备农家肥，而且还可以用于作为中间处理，实现垃圾物料的无害化和减量化，改变物料含水量和燃烧热值等特性，使后续的处理更为方便。

现有技术下采用机械翻堆的方式控制堆肥的反应过程，以便使各部分物料都有机会处于适宜的反应条件下进行生化反应，或者在料堆下面加设通风道向料堆内通风，以便补充料堆内的氧气，在料堆内形成好氧生化条件，以减少厌氧生化带来的恶性气味，但由于对料堆内的状况只能是凭经验和感觉判断，往往不能有效地控制料堆内的氧量和温度，不利于保持料堆内良好的生化反应条件，造成反应速度减慢或易于出现恶臭等问题。

发明内容

为克服现有技术的上述缺陷，本发明提供了一种氧温在线检测和控制的堆肥方法，这种方法可以有效地控制料堆内的氧量和温度，以保持堆肥生化反应的良好状态。

本发明实现上述目的的技术方案是：一种氧温在线检测和控制的堆肥方法，其采用氧气和温度探测装置采集料堆内的温度信号和氧量信号，并将这些信号送入控制装置，所述控制装置根据料堆内的温度和氧量控制对料堆的通风，进而控制料堆内的温度和氧量，使其符合堆肥反应要求。

本发明的有益效果是：由于设置了在线的氧和温度探测装置，可以随时获得料堆内的氧和温度信号，并通过控制通风量控制料堆内的氧和温度，使之处于较佳状态，由此提高了堆肥反应的效果，有利于提高无害化和减量化的程度，减少恶臭等气体，并有利于有效地利用通风中的氧，减少总的通风量。

附图说明

图1是本发明采用的一种堆肥系统的结构示意图；

图2是本发明采用的一种氧温探测器的剖视结构示意图。

具体实施方式

参见图1，本发明提供了一种氧温在线检测和控制的堆肥方法，其采用氧气和温度探测装置采集料堆20内的温度信号和氧量信号，并将这些信号送入控制装置70，所述控制装置根据料堆内的温度和氧量控制对料堆的通风，进而控制料堆内的温度和氧量，使其符合堆肥反应要求。

图1所示的实施例中，所述氧气和温度探测装置由若干温度探测器30、50和若干氧温探测器40构成，所述温度探测器用于获得温度信号，所述氧温探测器用于获得氧气浓度信号和温度信号，通过这种组合方式，可以获得特定位置的氧气浓度信号和更多位置的温度信号，以便对料堆内的氧气浓度和温度进行全面的把握和控制。基于成本和效果的综合考虑，这种组合方式有利于在满足控制要求的情况下尽可能地降低信号(数据)采集的成本。

由于氧气浓度信号还可以采用单独的氧气探测器获得，由此，所述氧气和温度探测装置可以由若干氧气探测器和若干温度探测器组成、或者由若干氧温探测器组成、或者由若干温度探测器和若干氧温探测器组成、或者由若干氧气探测器和若干氧温探测器组成、或者由若干氧气探测器、若干温度探测器和若干氧温探测器组成。应根据控制需要并考虑成本等因素，合理地设置各种探测的种类、数量和分布方式。

所述各探测器(包括氧气探测器、温度探测器和氧温探测器)的探测点可以分布在多个不同高度上，以便获得料堆的较为全面的信息。在满足控制要求的情况下，也可以设置在同一高度上。

所述探测器的信号输出线45接入所述的控制装置，所述控制装置依据设定的方式对来自所述各探测器的氧气和温度信号进行分析，计算出在相应氧气和温度状态下的通风量，并生成通风控制信号，控制通风量，或者控制通风量和通风温度。其中通风量或者通风量和通风温度的控制方式可以依据现有技术，对通风量的控制方式可以是单一风量或多级风量的间隙式通风，也可以是连续通风方式下控制风量大小，对温度的控制方式也可以采用类似的方式，可以温度高低的变化，也可以是热风的有无。例如，在温度较高并且氧气浓度较低的情况下加大通风量或开启通风，在温度较低或者氧气浓度较高的情况下减少通风量或停止通风。当通风温度可控时，可以对通风量和通风温度进行双参数控制，以便获得更好的控制效果。

所述控制装置通常可以设有微处理器或芯片。

所述料堆的下面或者料堆的里面可以设有通风道110，所述通风道可以设有若干出风口，以便向料堆内通风，使空气进入料堆，进入料堆的空气可以沿着料堆内的间隙移动到料堆各处，形成一个有氧的环境，空气中的氧融入物料表面和内部的水中，进而在水中形成好氧环境，以便在好氧微生物的参与下进行好氧生化反应，使好氧反应得以顺利进行。

根据实际条件，所述通风道的风源90可以是风机或者是风机之外的其它风源(例如热交换器的出口管道)。当风源为风机时，所述通风道的进风端通过连接管道100连接由所述控制装置控制的风机，当风源为风机之外的其它风源时，所述通风道的进风端通过连接管道(根据需要可以设置相应的阀门等)连接所述其它风源的供风口。所述风源、所述连接管道以及所述通风道共同构成了料堆的通风系统。所述控制装置通过控制信号输出线路80连接所述风源的控制线路，以便对所述风源的工作状态进行控制，以控制通风。

由所述风源和所述连接管道构成的供风系统中可以设有给风加热的加热装置，或者在供风系统中接入一定的热风，以提高风的温度，通过向料堆提供具有一定温度的热风，可以加快料堆的升温速度，或者将料堆温度控制在一个较高的水平，以利于料堆内的好氧生化反应，这种加热方式通常可以在堆肥初期进行，当料堆内部反应提供的热足以维持反应所需的温度时，可以停止加热，甚至需要增大通风量以避免过高的温度。

所述加热装置可以采用各种适宜的电加热器、太阳能加热器或热水加热器等等，所述控制装置通过相应控制信号的输出线路连接所述电加热器的控制线路，以便通过控制装置进行加热量的控制。当通过接入热风进行加热时，所述热风的接入管道上可以设有电控阀门，所述控制装置通过相应控制信号的输出线路连接所述电控阀门的控制线路，以便通过控制装置进行加热量的控制。为实现加热量的控制，可以设置适当的温度信号采集元件，以便自动检测热风风温、加热前风温以及加热后风温。

所述通风道上可以设有若干延伸到料堆内的通风支管，所述各通风支管上设有若干所述的出风口，以改善风在料堆内的分布。

所述位于料堆下面的通风道的末端可以连接排水管10，由于料堆的渗出水可以通过通风道的出风口渗入通风道，设置上述排水管后，可以将通风道内的积水引入下水管道或其它适宜地方。

参见图2，所述各探测器可以包括上下依次连接的手柄41、枪杆44和枪头49，所述枪头内设有相应的信号采集元件48，所述信号采集元件周围的枪头侧壁上设有若干通孔47。根据信号采集元件以及相应的信号处理电路的不同，形成氧气探测器、温度探测器和氧温探测器等不同信号的探测器。

所述枪头的下端呈锥形。

所述枪头的上部的外形呈圆柱形，该圆柱形的外径大于所述枪杆主体部分的外径，该圆柱形的内部是中空，所述信号采集元件位于该中空内，所述枪头下端的锥形为实心体。

所述信号采集元件的下端可以设有金属网。

所述枪头上端与所述枪杆下端的连接可以采用套接方式并通过径向锁紧螺钉46紧固在一起，也可以采用卡扣连接，或者采用螺纹连接方式连接。

所述枪杆通常可以采用中空的管状结构，所述信号采集元件连接有用于传输信号的信号输出线45，所述信号输出线从所述信号采集元件上端伸出，穿过所述枪杆的中空。

所述手柄可以呈左右对称的结构，其中部是用于连接所述枪杆的竖向连接体43，左右两侧分别是左右两个手柄杆，所述连接体呈下端敞开的管状，左右两侧设有分别用于螺纹连接所述左右两个手柄杆的螺孔。

所述连接体的管孔下部可以设有内螺纹，所述枪杆上端通过其外螺纹旋接在所述连接体的管孔上。

所述连接体上可以设有用于穿越信号输出线的穿线孔42，所述信号输出线从该穿线孔穿出。

所述连接体上还可以设有位于所述连接孔外的信号输出线固定装置，所述信号输出线穿越所述穿线孔后穿过所述信号输出线固定装置并与所述信号输出线固定装置固定连接。

这种结构的探测器特别适宜于堆肥或其它物料堆内的信号采集，由于枪尖下部呈锥形，所述锥形可以是金属实体，因此可以轻松地将探枪插入堆垛中；由于在信号采集元件周围的侧壁上设置若干通孔，有利于避免堆垛物料将通孔堵塞，保证了检测数据的准确性；由于信号采集元件下端设有金属网，有利于防止进入枪头的杂物糊到传感元件上，进一步保证了检测数据的可靠性；由于探杆和手柄呈T性，有利于方便操作，简单省力。

本说明书所称若干可以是1个，也可以是2个或2个以上。

Claims (10)

1.一种氧温在线检测和控制的堆肥方法，其特征在于采用氧气和温度探测装置采集料堆内的温度信号和氧量信号，并将这些信号送入控制装置，所述控制装置根据料堆内的温度和氧量控制对料堆的通风，进而控制料堆内的温度和氧量，使其符合堆肥反应要求。

2.如权利要求1所述的氧温在线检测和控制的堆肥方法，其特征在于所述氧气和温度探测装置由若干氧气探测器和若干温度探测器组成、或者由若干氧温探测器组成、或者由若干温度探测器和若干氧温探测器组成、或者由若干氧气探测器和若干氧温探测器组成、或者由若干氧气探测器、若干温度探测器和若干氧温探测器组成，所述温度探测器用于获得温度信号，所述氧温探测器用于获得氧气浓度信号和温度信号，所述氧气探测器用于获得氧气信号。

3.如权利要求2所述的氧温在线检测和控制的堆肥方法，其特征在于所述探测器的信号输出线接入所述的控制装置，所述控制装置依据设定的方式对来自所述各探测器的氧气和温度信号进行分析，计算出在相应氧气和温度状态下的通风量，并生成通风控制信号，控制通风量，或者控制通风量和通风温度。

4.如权利要求1、2或3所述的氧温在线检测和控制的堆肥方法，其特征在于所述料堆的下面或者料堆的里面设有通风道，所述通风道设有若干出风口，所述风源、所述连接管道以及所述通风道共同构成了料堆的通风系统，所述控制装置通过控制信号输出线路连接所述风源的控制线路，对所述风源的工作状态进行控制。

5.如权利要求4所述的氧温在线检测和控制的堆肥方法，其特征在于所述通风道上设有若干延伸到料堆内的通风支管，所述各通风支管上设有若干所述的出风口。

6.如权利要求1、2或3所述的氧温在线检测和控制的堆肥方法，其特征在于所述供风系统中设有给风加热的加热装置或者接入一定的热风，以提高风的温度，加快料堆的升温速度或者将料堆温度控制在一个较高的水平，所述加热装置采用电加热器、太阳能加热器或热水加热器，所述控制装置通过相应控制信号的输出线路连接所述电加热器的控制线路，所述热风的接入管道上设有电控阀门，所述控制装置通过相应控制信号的输出线路连接所述电控阀门的控制线路，以便通过控制装置进行加热量的控制。

7.如权利要求1、2或3所述的氧温在线检测和控制的堆肥方法，其特征在于所述位于料堆下面的通风道的末端连接排水管。

8.如权利要求1、2或3所述的氧温在线检测和控制的堆肥方法，其特征在于所述各探测器包括上下依次连接的手柄、枪杆和枪头，所述枪头内设有相应的信号采集元件，所述信号采集元件周围的枪头侧壁上设有若干通孔。

9.如权利要求8所述的氧温在线检测和控制的堆肥方法，其特征在于所述枪头的下端呈锥形，所述信号采集元件的下端设有金属网。

10.如权利要求9所述的氧温在线检测和控制的堆肥方法，其特征在于所述枪头的上部的外形呈圆柱形，该圆柱形的外径大于所述枪杆主体部分的外径，该圆柱形的内部是中空，所述信号采集元件位于该中空内，所述枪头下端的锥形为实心体，所述枪头上端与所述枪杆下端的连接采用套接方式并通过径向锁紧螺钉紧固在一起，或者采用卡扣连接，或者采用螺纹连接方式连接，所述枪杆采用中空的管状结构，所述信号采集元件连接有用于传输信号的信号输出线，所述信号输出线从所述信号采集元件上端伸出，穿过所述枪杆的中空，所述手柄呈左右对称的结构，其中部是用于连接所述枪杆的竖向连接体，左右两侧分别是左右两个手柄杆，所述连接体呈下端敞开的管状，左右两侧设有分别用于螺纹连接所述左右两个手柄杆的螺孔，所述连接体的管孔下部设有内螺纹，所述枪杆上端通过其外螺纹旋接在所述连接体的管孔上，所述连接体上设有用于穿越信号输出线的穿线孔，所述信号输出线从该穿线孔穿出，所述连接体上还设有位于所述连接孔外的信号输出线固定装置，所述信号输出线穿越所述穿线孔后穿过所述信号输出线固定装置并与所述信号输出线固定装置固定连接。

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