CN108456008A - 一种源分离粪便资源化处置设备的优化装置 - Google Patents
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Abstract
本发明一种源分离粪便资源化处置设备的优化装置,通过在源分离粪便资源化处置设备的粪便进料口增设度量箱,在箱内完成对粪便内污泥浓度检测和粪便体积的测定,确定粪便度量箱内源分离粪便量;结合粪便污泥浓度、粪便中含氮量、单个反应仓碳源基质量等信息,积分计算出一个堆肥周期内每个反应仓所能接受的源分离粪便量,并控制高压喷水装置调节混合物料的含水率;借助包括可以在水平方向左右移动的倒Y型导流板、位于倒Y型导流板下方的反应仓物料导板及导流板驱动系统构成的粪便输入自动切换装置,在单个反应仓的粪便载入量达到要求时完成输入口的自动切换。本发明可完成两组反应仓的自动交替运行,实现堆肥反应仓含水率调节的自动控制。
Description
技术领域
本发明属于固体废物资源化利用技术领域,特别涉及一种源分离粪便资源化处置设备的优化装置。
背景技术
人粪便约含70%~80%水分,20%的有机质(纤维类、脂肪类、蛋白质和硅、磷、钙、镁、钾、钠等盐类及氯化物),少量粪臭质、粪胆质和色素等。按照目前的理念认为粪便等人体排泄物是一种污染物,需要大量的水源去冲洗,造成水资源与营养物质的巨大浪费。
基于对粪便中营养元素资源回收的循环发展理念和城市基础设施建设过程中的“厕所革命”进程,发明人申请了专利“一种源分离粪便的资源化处置设备”(专利申请号:CN2018101128918)和一种用于粪便资源回收设备进料转换的自动控制装置(专利申请号:CN2018101425187)用于对分散式的城市公厕粪便进行收集、处理、资源回收。
利用好氧堆肥是依靠专性和兼性好氧细菌的作用降解有机物的生化过程,将要堆腐的有机料与填充料按一定的比例混合,在合适的水分、通气条件下,使微生物繁殖并降解有机质,从而产生高温,杀死其中的病原菌,使有机物达到稳定化。借助好氧堆肥技术使得粪便稳定、腐熟,最终的堆肥产物可作为高品质的有机肥用于园林绿化和农业生产,使得粪便中的营养物质得以资源化利用。上述发明装置在现场应用过程中均取得了良好的粪便处理和资源回收效果,最终产物用于对城市绿化用地的有机肥施用和土壤改良。
然而,由于城市公厕粪便的排放在时间和空间上具有极大的波动性,不同季节、不同时段粪便的排放量差异极大。即使是同一个公厕两个并行的反应仓在一个堆肥周期内接受足量粪便所耗费的时间差可长达数天乃至数十天。因此在现场应用时,必须由专业人员的精心管理,才能较为准确的判断出单个反应仓一个堆肥周期内所能接收粪便体积的终点,及时切换反应仓进行粪便输入,以确保粪便资源化处理设备达到良好的运行效果。这对操作、管理人员素质要求比较高,这一问题已成为本发明进一步扩大应用规模的限制性因素,如何简单、可靠的判定单个反应仓在一个堆肥周期内所能接收的粪便体积,并在完成相应体积粪便接收后实现反应仓粪便输入口的自动切换。将大大简化粪便资源化处理设备的操作难度,解决发明装置大规模应用的管理难题。
发明内容
为了克服上述现有技术的缺点,本发明的目的在于提供一种源分离粪便资源化处置设备的优化装置,通过在源分离粪便资源化处置设备的粪便进料口增设度量箱,在箱内完成对粪便内污泥浓度检测和粪便体积的测定,确定粪便度量箱内源分离粪便量;结合粪便污泥浓度、粪便中含氮量、单个反应仓碳源基质量等信息,积分计算出一个堆肥周期内每个反应仓所能接受的源分离粪便量,并控制高压喷水装置调节混合物料的含水率;借助包括可以在水平方向左右移动的倒Y型导流板、位于倒Y型导流板下方的反应仓物料导板及导流板驱动系统构成的粪便输入自动切换装置,在单个反应仓的粪便载入量达到要求时完成输入口的自动切换。
为了实现上述目的,本发明采用的技术方案是:
一种源分离粪便资源化处置设备的优化装置,包括箱体,箱体内有两组并联横向固定在支座10上的圆柱形的反应仓5,粪便输入口13伸入箱体顶部,连通两个反应仓5,两个反应仓5的通气管6分别伸出箱体外,粪便输入口13处设置用于完成粪便输入在两个反应仓5间自动切换的进料切换自动控制装置,在反应仓5轴线方向顶部设置若干高压喷水器8,其特征在于,在粪便输入口13的上方设置有度量箱26,度量箱26出口位于下部,与粪便输入口13连接且连接路线上设置有电动插板阀20,度量箱26顶部连接源分离粪便输送管21,度量箱26内部设置竖向悬空的隔板24,将度量箱26内部分隔成底部联通的两部分,隔板24的顶端有通气孔25,度量箱26内位于隔板24左侧设置有用于监测度量箱26内粪便液位的超声波液位探头23,右侧设置有用于监测粪便内固体物质及水分含量的污泥浓度计22,在通气管6的下方设置有用于监测反应仓5内通风空气含水量的湿度传感器27,PLC控制系统根据所述粪便液位,结合度量箱26的设计尺寸获取粪便体积信息,再根据粪便内固体物质含量,确定度量箱26内源分离粪便量,最终积分计算出一个堆肥周期内每个反应仓5所能接受的源分离粪便量,从而精确控制进料切换自动控制装置以及高压喷水器8的运行。
所述反应仓5内部设置有带螺旋输送型搅拌桨2的搅拌轴1,搅拌轴1的一端通过固定轴承3设置在反应仓5上,另外一端伸出反应仓5并与连接驱动装置4,反应仓5的顶部连接碳源基质填充口11、粪便输入口13和通气管6,侧方底部下部设置有腐熟物料卸载口12,通气管6出口设置轴流通风机7。
所述反应仓5与支座10间的空隙内设置有加热棒9,整个装置箱体外部采用保温材料覆盖,保温材料表面设置箱体保护层。
所述进料切换自动控制装置包括:
位于粪便输入口13内的倒Y型导流板14;
连接倒Y型导流板14控制其在水平方向移动的滑动导杆15;
位于倒Y型导流板14下方的反应仓物料导板16;
连接在滑动导杆15末端的齿型导杆17;
与齿型导杆17铅锤方向啮合的齿轮杆18;
以及,用于驱动齿轮杆18转动的驱动电机19;
其中,当倒Y型导流板14滑动到最左侧,则隔断粪便输入口13与左侧反应仓5的连通,当倒Y型导流板14滑动到最右侧,则隔断粪便输入口13与右侧反应仓5的连通。
所述倒Y型导流板14在粪便输入口13中,与粪便输入口13的角度一致;所述反应仓物料导板16为锥形结构,与倒Y型导流板14的锥度相同,锥底与两侧反应仓焊接,用于防止经过倒Y形导流板14的粪便溢出,保证进料转换的顺利完成。
所述污泥浓度计22测量得出度量箱内粪便的固体浓度,根据度量箱26单次所储存的粪便量由PLC控制系统预设程序及参数计算出粪便固体物质量、固体物所含氮元素质量以及粪便中水分含量;获得以上信息后根据反应仓5内预先填装碳源基质的质量、含水率、含碳量等参数,由PLC控制系统按照一定的C/N比值计算出单个反应仓5所能接收的粪便总体积。
度量箱26的总容积一定,结合启阀液位和闭阀液位之差值可计算出一个启闭周期内度量箱26可存储的粪便体积v(L),根据污泥浓度计22的检测结果MLSS(mg/L)以及粪便中的含氮量N(%),可计算出粪便干物质量中氮的质量mN=v*N%*MLSS*10-6(kg)。
设单个反应仓5初始填装碳源基质的量为(w)kg,基质含水率为s%,基质含碳量为c%;则一个周期内反应仓5填装的碳源基质碳元素含量C=w*(1-s%)*c%kg,设定反应仓内初始的C/N为22,则填装碳源基质的反应仓5一个周期内所能接受的氮元素质量N=C/22kg。
则反应仓5一个周期内可接受的粪便量可采用度量箱26的排污次数来衡量,即X=N/mN=w*(1-s%)*c*106/v*N*MLSS次,可向上取整。
所述度量箱26达到启阀液位时,电动插板阀20开启,粪便通过粪便输入口13并在倒Y形导流板14和反应仓物料导板16的导流下达到预定的反应仓5,度量箱26启阀液位所对应的粪便体积为30L,即度量箱26单次所储存的粪便量,电动插板阀20开启后延时10~15s自动关闭。
所述电动插板阀20启闭一次向反应仓5投加30L粪便,根据单个反应仓5所能接收的粪便总体积由PLC控制系统计算电动插板阀20启闭次数,当达到数值后,由滑动导杆15、齿型导杆17、齿轮杆18和驱动电机19共同作用使得倒Y型导流板14左右滑动,完成粪便输入的自动切换;其中,当倒Y型导流板14滑动到最左侧,则隔断粪便输入口13与左侧反应仓5的连通,当倒Y型导流板14滑动到最右侧,则隔断粪便输入口13与右侧反应仓5的连通。
所述PLC控制系统由污泥浓度计22的监测结果计算出度量箱26内粪便总的含水量,结合反应仓5内预填碳源基质的质量、含水率等参数信息,积分计算出粪便进入反应仓5后的混合物料含水率是否在最佳范围,参照湿度传感器27的监测结果,以此为依据控制高压喷水器8和轴流通风机7的工作状态,其中,混合物料含水率低于最佳范围,启动高压喷水器8喷水,增加物料含水率,混合物料含水率高于最佳范围,控制轴流通风机7进入高负荷状态,通过加大通风量带走混合物料中多余水分;当轴流通风机7在高负荷状态下工作时,对排气温度进行检测,当排气温度小于45℃时启动加热棒9。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:
1、使得精确判断反应仓接受粪便量变得简单易行,降低了对设备操作人员素质的要求。
2、本发明可完成两组反应仓的自动交替运行,实现堆肥反应仓含水率调节的自动控制。
附图说明
图1是本发明结构示意图(俯视图)。
图2是本发明结构示意图(主视图)。
图3是图2中AA视图。
图4是图1中BB视图。
图5是图1中CC视图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例详细说明本发明的实施方式。
本发明为一种源分离粪便资源化处置设备的优化装置。
如图1、图2、图3、图4和图5所示,该源分离粪便资源化处置设备包括箱体,箱体外部采用保温材料覆盖,保温材料表面设置箱体保护层。在箱体内设置有两组并联的反应仓5,反应仓5横向固定在箱体底部的支座10上,仓体内部设置搅拌轴1,搅拌轴1连接有螺旋输送型搅拌桨2,搅拌轴1的一端通过固定轴承3连接在反应仓5内,另外一端伸出反应仓5并与驱动装置4相连接。
在反应仓5的顶部设置粪便输入口13、通风管6和碳源基质填充口11,侧方底部设置物料卸载口12,碳源基质填充口11设置在靠近驱动装置4方向的位置,粪便输入口13设置在靠近固定轴承3方向的位置,通风管6设置在粪便输入口13的两侧,直径为100~200mm,通风管6的出口设置轴流通风机7。
反应仓5轴线方向的顶部设置若干高压喷水器8,反应仓5与支座10间的空隙内设置有加热棒9。
其中:
反应仓5的长度与直径之比为1:2~1:3,采用不锈钢材质;螺旋输送型搅拌桨2的桨叶宽度8~10cm,转速15~20rad/min,采用定速电机+减速机驱动。
单个反应仓5的碳源基质填充口11面积为0.1~0.12m2,当反应仓5清空后向碳源基质填充口11内投加碳源基质,螺旋输送型搅拌桨2正转将碳源基质填充口11处的基质输送至反应仓5内部。
该源分离粪便资源化处置设备的工作原理:
两组反应仓5交替运行,首先在反应仓5内预先填充足量的碳源基质,随后接受粪便投加并进行搅拌混匀,粪便接收量满足C/N值后切换至堆肥反应状态,接着开启高压喷水器8调节混合物料含水率,喷水压力为0.8~1MPa,单个喷水量为1~2L/min;粪便接受完毕后即刻开启加热棒9工作对反应仓底部进行加热,加热功率为300W,维持1~2d后关闭。同时启动通风机7,通过通风机7在通风管6和反应仓5内形成负压状态,将外界空气吸入反应仓5,通风管6的强制通风量1~3m3/min,强制通风时反应仓5负压维持在-10~-15kPa,热空气从反应仓5内物料中的空隙流过对物料进行加热、充氧,当物料温度达到适宜范围后加热棒9停止工作,设备进入采用自然通风的正常工作状态,在此过程中定时启动通风机7对反应仓5进行强制通风;微生物降解有机物所产生的热量用于维持系统正常工作直至物料全部腐熟,将螺旋输送型搅拌桨2调成反转状态,打开腐熟物料卸载口12自动卸载。
在粪便输入口13处设置用于完成粪便输入在两个反应仓5间自动切换的进料切换自动控制装置,用于控制粪便输入口13与其中一个反应仓5连通的同时与另一反应仓5封闭,目的是保证两组反应仓5交替运行。
如图3、图4和图5所示,该自动控制装置包括:
位于粪便输入口13内的倒Y型导流板14;其中粪便输入口13也为倒Y形结构,顶端伸出箱体,两个底端分别连接在反应仓5的顶部,倒Y型导流板14在粪便输入口13中,与粪便输入口13的角度一致;
连接倒Y型导流板14控制其在水平方向移动的滑动导杆15,滑动导杆15由两组处于水平状态的光滑不锈钢圆柱体构成,中部与倒Y形导流板14进行焊接,两端穿过进料口侧壁并可左右滑动;
位于倒Y型导流板14下方的反应仓物料导板16,反应仓物料导板16形成锥形结构,与倒Y型导流板14的锥度相同,锥底与两侧反应仓焊接,用于防止经过倒Y形导流板14的粪便溢出,保证进料转换的顺利完成;
连接在滑动导杆15末端的齿型导杆17;
与齿型导杆17铅锤方向啮合的齿轮杆18;
以及,用于驱动齿轮杆18转动的驱动电机19;
其中,当倒Y型导流板14滑动到最左侧,则隔断粪便输入口13与左侧反应仓5的连通,当倒Y型导流板14滑动到最右侧,则隔断粪便输入口13与右侧反应仓5的连通。
粪便输入口13的直径为100mm,Y型导流板14在驱动电机19、齿型导杆17和滑动导杆15的作用下左右移动幅度为120~150mm,确保在其导流作用下将所有进入资源化处置设备的粪便输送至目标反应仓,通过PLC定时控制实现物料输入反应仓5的定时自动切换。
利用该自动控制装置,可保证所述两组反应仓5交替运行,粪便由进料口13输入,倒Y型导流板14在滑动导杆15、齿型导杆17、驱动齿轮杆18和驱动电机19的作用下可在左右发生滑动偏移。当倒Y型导流板14移动到左侧时,将与反应仓物料导板16紧密贴合形成一个整体导板,粪便经过进料口13后,被整体导板导流至右侧反应仓5。当PLC发出进料转换指令后,驱动电机19驱动倒Y型导流板14移动到右侧,则此时粪便可被导流至左侧反应仓5,完成设备进料的自动切换过程。
本发明是上述源分离粪便资源化处置设备的进一步优化,在粪便进料口增设度量箱26,在箱内完成对粪便内污泥浓度检测和粪便体积的测算,确定粪便度量箱内源分离粪便量;结合粪便污泥浓度、粪便中含氮量、单个反应仓碳源基质量等信息,积分计算出一个堆肥周期内每个反应仓所能接受的源分离粪便量,用以精确控制进料切换装置、高压喷水器8的运行。
具体地,参考图4,在粪便输入口13的上方设置有度量箱26,度量箱26出口位于下部,与粪便输入口13连接且连接路线上设置有电动插板阀20,度量箱26顶部连接源分离粪便输送管21,度量箱26内部设置竖向悬空的隔板24,将度量箱26内部分隔成底部联通的两部分,隔板24的顶端有通气孔25,度量箱26内位于隔板24左侧设置有用于监测度量箱26内粪便液位的超声波液位探头23,右侧设置有用于监测粪便内固体物质及水分含量的污泥浓度计22,在通气管6的下方设置有用于监测反应仓5内通风空气含水量的湿度传感器27,PLC控制系统根据所述粪便液位,结合度量箱26的设计尺寸获取粪便体积信息,再根据粪便内固体物质含量,确定度量箱26内源分离粪便量,最终积分计算出一个堆肥周期内每个反应仓5所能接受的源分离粪便量,从而精确控制进料切换自动控制装置以及高压喷水器8的运行。
本发明优化后的具体步骤如下:
污泥浓度计22测量得出度量箱内粪便的固体浓度,根据度量箱26单次所储存的粪便量由PLC控制系统预设程序及参数计算出粪便固体物质量、固体物所含氮元素质量以及粪便中水分含量;获得以上信息后根据反应仓5内预先填装碳源基质的质量、含水率、含碳量等参数,由PLC控制系统按照一定的C/N比值计算出单个反应仓5所能接收的粪便总体积。
度量箱26达到启阀液位时,电动插板阀20开启,粪便通过粪便输入口13并在倒Y形导流板14和反应仓物料导板16的导流下达到预定的反应仓5,度量箱26启阀液位所对应的粪便体积为30L,即度量箱26单次所储存的粪便量,电动插板阀20开启后延时10~15s自动关闭。
电动插板阀20启闭一次向反应仓5投加30L粪便,根据单个反应仓5所能接收的粪便总体积由PLC控制系统计算电动插板阀20启闭次数,当达到数值后,由滑动导杆15、齿型导杆17、齿轮杆18和驱动电机19共同作用使得倒Y型导流板14左右滑动,完成粪便输入的自动切换;其中,当倒Y型导流板14滑动到最左侧,则隔断粪便输入口13与左侧反应仓5的连通,当倒Y型导流板14滑动到最右侧,则隔断粪便输入口13与右侧反应仓5的连通。
PLC控制系统由污泥浓度计22的监测结果计算出度量箱26内粪便总的含水量,结合反应仓5内预填碳源基质的质量、含水率等参数信息,积分计算出粪便进入反应仓5后的混合物料含水率是否在最佳范围,参照湿度传感器27的监测结果,以此为依据控制高压喷水器8和轴流通风机7的工作状态,其中,混合物料含水率低于最佳范围,启动高压喷水器8喷水,增加物料含水率,混合物料含水率高于最佳范围,控制轴流通风机7进入高负荷状态,通过加大通风量带走混合物料中多余水分,必要时启动加热棒9。
标准工作流程如下:
向反应仓5内填充碳源基质,倒Y形导流板14移至左侧/右侧使得相应的反应仓开始接受粪便输入;粪便首先进入度量箱26内完成MLSS的测定,当液位达到启阀液位时将粪便排入反应仓5内。搅拌装置每隔1h运转5min,确保排入的粪便和碳源基质混合均匀。
设度量箱26一个启闭周期内可存储的粪便体积为30L,粪便的MLSS为2*105mg/L,其含氮量N为4.0%;单个反应仓5初始填装碳源基质的量为100kg,基质含水率为35%,基质含碳量为45%,设定反应仓内初始的C/N为22;则反应仓5一个周期内可接受度量箱26的粪便排放次数为:
X=100*(1-35%)*45*106/30*4*2*105=121.8,取122次。
PLC通过对度量箱26末端排污阀20的启闭次数进行计量,当排放次数超过10次时启动轴流风机7,运行间隔为每半小时启动15min;当排放次数超过50次时,轴流风机7的运行间隔改为半小时启动30min;当排放次数达到反应仓5单周期接受粪便量的预定值后,将倒Y形导流板14移动至另外一侧反应仓。
首先,打开加热棒9对空气进行加热,热空气与反应仓5内混合物料接触过程中完成氧的传递和热量的交换,直至经过通气管6的气体温度升高至50℃后,关闭加热棒9并依靠微生物生化反应所释放的热量维持反应仓温度为45~55℃,反应时间持续20~30d。在反应过程中,当混匀物料含水率高于55%时,将轴流风机7的运行模式调整为高负荷运转,此过程会造成物料温度的下降,当温度低于45℃时开启加热棒9对空气进行加热,通过保持热平衡来维持反应仓混合物料的温度处在最佳范围,加快堆肥反应进程。
综上,本发明通过在源分离粪便资源化处置设备的粪便进料口增设度量箱,在箱内完成对粪便内污泥浓度检测和粪便体积的测定,确定粪便度量箱内源分离粪便量;结合粪便污泥浓度、粪便中含氮量、单个反应仓碳源基质量等信息,积分计算出一个堆肥周期内每个反应仓所能接受的源分离粪便量,并控制高压喷水装置调节混合物料的含水率;借助包括可以在水平方向左右移动的倒Y型导流板、位于倒Y型导流板下方的反应仓物料导板及导流板驱动系统构成的粪便输入自动切换装置,在单个反应仓的粪便载入量达到要求时完成输入口的自动切换。本发明可完成两组反应仓的自动交替运行,实现堆肥反应仓含水率调节的自动控制。
Claims (9)
1.一种源分离粪便资源化处置设备的优化装置,包括箱体,箱体内有两组并联横向固定在支座(10)上的圆柱形的反应仓(5),粪便输入口(13)伸入箱体顶部,连通两个反应仓(5),两个反应仓(5)的通气管(6)分别伸出箱体外,粪便输入口(13)处设置用于完成粪便输入在两个反应仓(5)间自动切换的进料切换自动控制装置,在反应仓(5)轴线方向顶部设置若干高压喷水器(8),其特征在于,在粪便输入口(13)的上方设置有度量箱(26),度量箱(26)出口位于下部,与粪便输入口(13)连接且连接路线上设置有电动插板阀(20),度量箱(26)顶部连接源分离粪便输送管(21),度量箱(26)内部设置竖向悬空的隔板(24),将度量箱(26)内部分隔成底部联通的两部分,隔板(24)的顶端有通气孔(25),度量箱(26)内位于隔板(24)左侧设置有用于监测度量箱(26)内粪便液位的超声波液位探头(23),右侧设置有用于监测粪便内固体物质及水分含量的污泥浓度计(22),在通气管(6)的下方设置有用于监测反应仓(5)内通风空气含水量的湿度传感器(27),PLC控制系统根据所述粪便液位,结合度量箱(26)的设计尺寸获取粪便体积信息,再根据粪便内固体物质含量,确定度量箱(26)内源分离粪便量,最终积分计算出一个堆肥周期内每个反应仓(5)所能接受的源分离粪便量,从而精确控制进料切换自动控制装置以及高压喷水器(8)的运行。
2.根据权利要求1所述源分离粪便资源化处置设备的优化装置,其特征在于,所述反应仓(5)内部设置有带螺旋输送型搅拌桨(2)的搅拌轴(1),搅拌轴(1)的一端通过固定轴承(3)设置在反应仓(5)上,另外一端伸出反应仓(5)并与连接驱动装置(4),反应仓(5)的顶部连接碳源基质填充口(11)、粪便输入口(13)和通气管(6),侧方底部下部设置有腐熟物料卸载口(12),通气管(6)出口设置轴流通风机(7)。
3.根据权利要求1所述源分离粪便资源化处置设备的优化装置,其特征在于,所述反应仓(5)与支座(10)间的空隙内设置有加热棒(9),整个装置箱体外部采用保温材料覆盖,保温材料表面设置箱体保护层。
4.根据权利要求1所述源分离粪便资源化处置设备的优化装置,其特征在于,所述进料切换自动控制装置包括:
位于粪便输入口(13)内的倒Y型导流板(14);
连接倒Y型导流板(14)控制其在水平方向移动的滑动导杆(15);
位于倒Y型导流板(14)下方的反应仓物料导板(16);
连接在滑动导杆(15)末端的齿型导杆(17);
与齿型导杆(17)铅锤方向啮合的齿轮杆(18);
以及,用于驱动齿轮杆(18)转动的驱动电机(19);
其中,当倒Y型导流板(14)滑动到最左侧,则隔断粪便输入口(13)与左侧反应仓(5)的连通,当倒Y型导流板(14)滑动到最右侧,则隔断粪便输入口(13)与右侧反应仓(5)的连通。
5.根据权利要求4所述源分离粪便资源化处置设备的优化装置,其特征在于,所述倒Y型导流板(14)在粪便输入口(13)中,与粪便输入口(13)的角度一致;所述反应仓物料导板(16)为锥形结构,与倒Y型导流板(14)的锥度相同,锥底与两侧反应仓焊接,用于防止经过倒Y形导流板(14)的粪便溢出,保证进料转换的顺利完成。
6.根据权利要求1所述源分离粪便资源化处置设备的优化装置,其特征在于,所述污泥浓度计(22)测量得出度量箱内粪便的固体浓度,根据度量箱(26)单次所储存的粪便量由PLC控制系统预设程序及参数计算出粪便固体物质量、固体物所含氮元素质量以及粪便中水分含量;获得以上信息后根据反应仓(5)内预先填装碳源基质的质量、含水率、含碳量等参数,由PLC控制系统按照一定的C/N比值计算出单个反应仓(5)所能接收的粪便总体积。
7.根据权利要求6所述源分离粪便资源化处置设备的优化装置,其特征在于,所述度量箱(26)达到启阀液位时,电动插板阀(20)开启,粪便通过粪便输入口(13)并在倒Y形导流板(14)和反应仓物料导板(16)的导流下达到预定的反应仓(5),度量箱(26)启阀液位所对应的粪便体积为30L,即度量箱(26)单次所储存的粪便量,电动插板阀(20)开启后延时10~15s自动关闭。
8.根据权利要求6所述源分离粪便资源化处置设备的优化装置,其特征在于,所述电动插板阀(20)启闭一次向反应仓(5)投加30L粪便,根据单个反应仓(5)所能接收的粪便总体积由PLC控制系统计算电动插板阀(20)启闭次数,当达到数值后,由滑动导杆(15)、齿型导杆(17)、齿轮杆(18)和驱动电机(19)共同作用使得倒Y型导流板(14)左右滑动,完成粪便输入的自动切换;其中,当倒Y型导流板(14)滑动到最左侧,则隔断粪便输入口(13)与左侧反应仓(5)的连通,当倒Y型导流板(14)滑动到最右侧,则隔断粪便输入口(13)与右侧反应仓(5)的连通。
9.根据权利要求6所述源分离粪便资源化处置设备的优化装置,其特征在于,所述PLC控制系统由污泥浓度计(22)的监测结果计算出度量箱(26)内粪便总的含水量,结合反应仓(5)内预填碳源基质的质量、含水率等参数信息,积分计算出粪便进入反应仓(5)后的混合物料含水率是否在最佳范围,参照湿度传感器(27)的监测结果,以此为依据控制高压喷水器(8)和轴流通风机(7)的工作状态,其中,混合物料含水率低于最佳范围,启动高压喷水器(8)喷水,增加物料含水率,混合物料含水率高于最佳范围,控制轴流通风机(7)进入高负荷状态,通过加大通风量带走混合物料中多余水分;当轴流通风机(7)在高负荷状态下工作时,对排气温度进行检测,当排气温度小于45℃时启动加热棒(9)。
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