CN114349297A - 一种畜禽粪污资源化利用的大数据管理系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种畜禽粪污资源化利用的大数据管理系统，至少包括：粪污处理部、检测控制部、服务器和管理平台，其中，粪污处理部用于对畜禽粪污进行处理及转化，其包括粪污预处理单元、粪污输送单元以及粪污处理单元，检测控制部被配置为获取粪污处理部的运行状态信息、粪污的状态信息以及现场环境信息以根据信息提供对于现场设备的连锁控制及操作保护之功能，并且检测控制部能够通过与其网络连接的服务器将现场设备的操作反馈之信息及现场监测数据上传至管理平台，管理平台被配置为提供针对粪污处理现场的与数据监控及过程控制相关之功能。
Description
技术领域
本发明涉及畜禽粪污处理技术领域，尤其涉及一种畜禽粪污资源化利用的大数据管理系统。
背景技术
近年来随着畜禽养殖技术的不断进步和社会对畜禽肉类产品需求的不断增加，大规模集约化养殖模式成为了主流，而规模化养殖导致的畜禽粪污处理问题成为环境保护的一大难题，养殖企业采用各种办法来处理大批量的畜禽粪污，其中粪污资源化利用是粪污处理中最经济、有效的办法，但在实际粪污资源化利用中仍然存在各式各样的问题，尤其在数据收集和智能操作方面是畜禽粪污资源化利用的短板。
现今畜禽粪污资源化利用包括肥料化利用、能源化利用和饲料化利用，其中肥料化利用，即将畜禽粪便制作成富含植物生长所需的必要营养物质的有机肥料；能源化利用常见的方式为沼气发酵，即将畜禽粪便转化为沼气、沼渣或沼液。此外还有目前推广程度并不高的饲料化利用，即根据研究发现可用个别种类动物的粪便代替部分动物的饲料。而当前畜禽粪污处理的方式主要包括堆肥发酵、发酵床处理、发酵塔处理以及沼气工程等。
对于肥料化利用而言，畜禽粪便通常需要经过处理才能作为肥料利用，因此动物粪便处理不彻底将会对环境造成负担；而对于能源化利用来说，残余的沼气、沼液要合理利用，否则将会造成二次污染，并且沼气、沼液的管理利用工程需要耗费大量物资，尤其在冬季及阴雨天沼气池无法利用，动物粪便的污染问题会更加严重，因此沼气工程也存在一定的局限性。
CN105693297A公开了一种畜禽粪便及动物尸体的无害化资源再利用处理方法。该再利用处理方法，其特征为，将畜禽粪便及养殖废水收集投送至粪污收集池；用固液分离设备将糊状的畜禽粪污进行分离，得到粪便固体和分离废液；将粪便固体堆积并将动物尸体置于堆积体内，一并进行自然发酵，成为有机肥，同时分离废液进入厌氧罐生产沼气。本发明解决了动物粪便及动物尸体造成的细菌病毒传播及环境污染问题，减少了劳动强敌，降低了劳动成本，同时把动物尸体加以利用，转化为肥料。该专利的核心在于将畜禽粪便及动物尸体转化为废料及沼气，然而其在产生有机肥时采用自然发酵方式，因此受环境影响明显，且同时会对环境造成污染，此外，剩余的废液也未得到充分处理致使物料被浪费且环境遭到污染。
CN105218253A公开了一种利用动物肠胃内容物及粪便生产有机肥的工艺，其步骤为：(1)收集牛羊胃肠内容物及其粪便，然后通过滚筒筛进行分离过筛传送入滚筒式高温炉加热烘干；(2)将烘干物料加入高温发酵罐，同时加入多功能微生物接种剂和辅料进行高温好氧发酵；(3)取样检测并粉碎；(4)造粒包膜后风干包装成成品。本发明可以为大中型屠宰场及大中型养殖场提供低成本快速高效处理畜禽废弃物生产有机肥的工艺，能保证畜禽废弃物的除臭、灭蝇蛆效果好，干燥效率高、节能环保、并且节省土地、节省资金投入、节省处理时间，形成的产品可以作为有机肥销售，并且盈利，对于环境保护具有重要意义。其目的在于将动物粪便转化为有机肥料，然而其仍然可能存在对动物粪便的利用方式单一或粪污处理不彻底的问题。
除上述可能存在的问题之外，现有技术在处理畜禽粪便时所用到的各类设备通常是由工作人员亲自去现场操作，缺少对关键设备的远程操控手段。因此，现有技术仍然存在亟待解决的至少一个或多个问题。
此外，一方面由于对本领域技术人员的理解存在差异；另一方面由于申请人做出本发明时研究了大量文献和专利，但篇幅所限并未详细罗列所有的细节与内容，然而这绝非本发明不具备这些现有技术的特征，相反本发明已经具备现有技术的所有特征，而且申请人保留在背景技术中增加相关现有技术之权利。
发明内容
针对现有技术之不足，本发明提供了一种畜禽粪污资源化利用的大数据管理系统，旨在解决现有技术中存在的至少一个或多个技术问题。
为实现上述目的，本发明提供了一种畜禽粪污资源化利用的大数据管理系统，至少包括：粪污处理部、检测控制部、服务器和管理平台，其中，粪污处理部用于对畜禽粪污进行处理及转化，其包括粪污预处理单元、粪污输送单元以及粪污处理单元。
优选地，检测控制部配置为获取粪污处理部的运行状态信息、粪污的状态信息以及现场环境信息以根据信息提供对于现场设备的连锁控制及操作保护之功能，并且检测控制部能够通过与其网络连接的服务器将现场设备的操作反馈之信息及现场监测数据上传至管理平台，管理平台配置为提供针对粪污处理现场的与数据监控及过程控制相关之功能。
优选地，粪污预处理单元、粪污输送单元以及粪污处理单元依次通过管道连接，粪污预处理单元设置于粪污入口，其配置为对粪污物料中的垃圾进行破碎处理；粪污输送单元用于将经粪污预处理单元预处理后的粪污物料输送至粪污处理单元以进行集中处理；粪污处理单元至少能够提供对粪污物料的发酵、固液分离及废物处理之功能。
优选地，粪污处理单元包括分离装置、发酵装置、加热装置和污水处理装置，其中，经粪污预处理单元预处理后的粪污物料与养殖场内污水混合后被输送至发酵装置以进行沼气发酵；经沼气发酵后的剩余粪污物料被输送至分离装置进行固液分离以将分离出的沼液及沼渣进行二次转化处理；加热装置配置为向沼气发酵之工艺提供所需的热能；污水处理装置用于对粪污处理及转化过程中产生的废液进行净化处理。
优选地，检测控制部包括与粪污处理部通信耦连的物料监测单元、环境检测单元以及图像撷取单元，其中，物料监测单元配置为提供粪污处理设备缺料提醒、物料的温度、水分及重量检测之功能；环境检测单元配置为采集与现场设备及产出物料相关的环境数据；图像撷取单元配置为实时监测及上传粪污处理现场的动态信息。
优选地，检测控制部还包括电气柜、控制单元以及通讯单元，其中，电气柜和控制单元用于设备的电气控制；通讯单元用于各功能单元和/或模块彼此间的信息传输交互，
其中，控制单元通信连接于物料监测单元，且控制单元、环境检测单元及图像撷取单元通过通讯单元网络连接于服务器。
优选地，物料监测单元包括料位检测模块、温度检测模块、湿度检测模块以及重量检测模块。
优选地，控制单元包括中央处理器、第一收发模块、第二收发模块以及通讯扩展模块。
优选地，第一收发模块和第二收发模块通信连接于中央处理器，中央处理器通过通讯扩展模块通信连接于通讯单元。
优选地，料位检测模块通信连接于第一收发模块，温度检测模块、湿度检测模块以及重量检测模块通信连接于第二收发模块。
优选地，电气柜通信连接于控制单元，且控制单元能够根据粪污处理部的运行状态信息、粪污的状态信息以及现场环境信息生成相应的调控指令以控制粪污处理部的工作状态。
附图说明
图1是根据本发明实施例提供的一种畜禽粪污资源化利用的大数据管理系统优选的结构原理示意图；
图2是根据本发明实施例所述的检测控制部优选的控制原理图；
图3是根据本发明实施例所述的物料检测单元与控制单元优选的信号传输示意图；
图4是根据本发明实施例所述的一种将畜禽粪污资源化利用的方法优选的方法流程图。
附图标记列表
1：粪污处理部；2：检测控制部；3：服务器；4：管理平台；10：粪污预处理单元；11：粪污输送单元；12：粪污处理单元；21：物料监测单元；22：电气柜；23：控制单元；24：通讯单元；25：环境监测单元；26：图像撷取单元；211：料位检测模块；212：温度检测模块；213：湿度检测模块；214：重量检测模块；231：中央处理器；232：第一收发模块；233：第二收发模块；234：通讯扩展模块。
具体实施方式
下面结合附图进行详细说明。
本发明提供了一种畜禽粪污资源化利用的大数据管理系统，可以包括以下部件之一：粪污处理部1、检测控制部2、服务器3和管理平台4。且粪污处理部1、检测控制部2、服务器3和管理平台4彼此间通过网络进行连接。具体地，粪污处理部1被配置为对从畜禽养殖厂回收到的粪污进行固液分离，并将经固液分离后的粪污内的液态组分和固态组分分别收集后进行集中处理。检测控制部2被配置为用于提供现场设备的连锁控制及操作之功能，以及收集现场设备的运行状态信息、物料信息和/或环境信息等，并将现场设备的操作反馈之信息及现场监测数据上传至服务器3及管理平台4。
进一步地，服务器3和管理平台4均搭载于计算机设备之上，且通过服务器3并结合相应的监控软件可为管理平台4提供数据的集中计算、指令的收发以及信息管理等功能。优选地，管理平台4作为用户端或操作端，可提供针对粪污处理现场的与数据监控及过程控制相关之功能，例如现场设备信息、环境信息及物料信息的显示与存储、过程控制的记录与存储及现场设备的异常信息的记录与存储等。
根据一种优选实施方式，粪污处理部1可以包括粪污预处理单元10、粪污输送单元11以及粪污处理单元12。优选地，粪污预处理单元10、粪污输送单元11以及粪污处理单元12之间可通过管道依次连接，其中，粪污预处理单元10设置于粪污入口处，畜禽粪污依次经过粪污预处理单元10、粪污输送单元11以及粪污处理单元12。具体地，粪污预处理单元10配置为对畜禽粪污中的垃圾进行破碎，考虑到畜禽粪污中可能会存在大量的软质及硬质垃圾，通过粪污预处理单元10能够防止粪污垃圾对粪污输送单元11及粪污处理单元12的相关设备造成损害，例如软质垃圾卷绕至输送设备以及处理设备内部使得电机卡死，或是硬质垃圾与设备间的摩擦、挤压及撞击等；同时也降低了粪污处理的难度，减少对不必要成分的处理过程，提高粪污处理效率。可选地，粪污预处理单元10可以是破碎机，且优选地可在粪污预处理单元10的入口处设置过滤组件(例如过滤筛网)，以将粪污中的较大体积垃圾进行滤除，使其无法进入后续设备之中，从而提高粪污处理的效率，并且能够保护相关的设备。
进一步地，粪污输送单元11用于提供抽吸动力以将经粪污预处理单元10预处理后的粪污输送至粪污处理单元12进行集中处理。可选地，粪污输送单元11可以包括真空泵、凸轮泵或潜水泵中的一种或其结合，以及相应的输送管道。在具体使时用，启动粪污输送单元11以基于负压作用将经粪污预处理单元10处理后的畜禽粪污输送至粪污处理单元12，粪污处理单元12配置为对畜禽粪污进行沼气发酵、固液分离及废物处理等。
根据一种优选实施方式，粪污处理单元12可以包括分离装置、发酵装置、加热装置和污水处理装置等。进一步地，将经粪污预处理单元10预处理后的畜禽粪污与养殖场内污水进行混合并通过发酵装置进行发酵以生成沼气，经发酵后的剩余混合粪污物料通过粪污输送单元11进入分离装置进行固液分离，以除去其中的固体颗粒物，分离出的沼液可被储存以进一步制成液态有机肥，而固态沼渣可被制备成固态有机肥料。优选地，在沼气使用之前，还应进行脱硫处理，以避免沼气中的诸如H2S对设备的侵蚀以及防止大气环境污染，常用的脱硫方法包括干法脱硫、湿法脱硫以及生物法脱硫。污水处理装置用于对上述各过程中产生的废水进行净化处理，并且经污水处理装置处理后所得的达标尾水可以被返送至畜禽养殖厂进行利用。可选地，加热装置例如可以是热水锅炉，其用于提供粪污发酵、污水处理时所需的热能，以促进发酵、缩短发酵时间，从而提升制肥效率；而在通过污水处理装置处理废液时，可以通过加热装置控制水体温度。
根据一种优选实施方式，检测控制部2能够监测粪污处理部1下各设备的实时运行状态、粪污的状态信息(包括粪污的重量、温度、水分等参数信息)以及环境信息(例如空气质量、有害气体浓度等)，以及提供相应的对现场设备的监督反馈、控制保护之功能。进一步地，如图2所示，检测控制部2可以包括以下部件之一：物料监测单元21、电气柜22、控制单元23、通讯单元24、环境检测单元25以及图像撷取单元26。
具体地，物料监测单元21被配置为提供粪污处理设备缺料提醒、物料的温度、水分检测及进出物料的重量检测之功能。如图3所示，物料监测单元21具体可包括料位检测模块211、温度检测模块212、湿度检测模块213以及重量检测模块214。
根据一种优选实施方式，电气柜22及控制单元23用于设备的电气控制，包括设备状态的监测及反馈、检测数据的接收和处理以及设备运行时的连锁保护等，且控制单元23优选采用可编程式控制。如图3所示，控制单元23可以包括中央处理器231、第一收发模块232、第二收发模块233以及通讯扩展模块234。
根据一种优选实施方式，通讯单元24配置为提供粪污处理部1、检测控制部2、服务器3和管理平台4彼此间的信息传输交互之功能。料位检测模块211通信连接于第一收发模块232，温度检测模块212、湿度检测模块213和重量检测模块214通信连接于第二收发模块233。第一收发模块232和第二收发模块233通信连接于中央处理器231，中央处理器231通过通讯扩展模块234以及通讯模块24网络连接于服务器3。
根据一种优选实施方式，环境检测单元25，例如可以是环境质量监测仪，用于采集与现场设备及产出物料相关的环境数据。图像撷取单元26例如摄像监控设备，用于实时监测并上传粪污处理现场的动态信息。
进一步地，粪污处理部1通信耦连于物料监测单元21、环境检测单元25以及图像撷取单元26。物料监测单元21的检测数据由控制单元23接收进行计算处理，并将分析结果通过通讯单元24上传至服务器3。环境检测单元25和图像撷取单元26通过通讯单元24网络连接于服务器3，以使得环境检测单元25和图像撷取单元26的监测信息能够通过通讯单元24被上传至服务器3进行存储管理。此外，电气柜22具备操作显示屏，其通信连接于控制单元23，控制单元23能够基于各项检测数据生成相应的调控指令并通过控制阀门或电机等来调节各粪污处理设备。
根据一种优选实施方式，畜禽养殖场多建立在距离闹市区、村庄较远或是地理位置较为偏远的地带，为了保障养殖场日常生活、生产所需的电力供给，养殖场附近都搭建有相应的电网、供电基站及发电设备等，而相应配套设施的建立是需要大量资源投入的，而仅靠将发酵处理后的畜禽粪污产生的沼气用于发电是难以获得高收益从而用于抵消高额的生产运行成本的，尤其是一些养殖规模较小的养殖场；此外，由于畜禽粪污的处理需要利用众多机械电气设备，而尤其是在设备运行高峰期时则需要消耗更多的电力，因此养殖场周边配套的供电系统的电力负荷是非常大的，严重时可能会造成电力系统故障或瘫痪，而畜禽养殖场多处于偏远区域，当出现这类问题时，无疑又将增加更多的维修/维护困难；其次，沼气产出受季节因素影响巨大，导致畜禽粪污的处理量及沼气的生产量随季节的不同存在差异，例如在夏季阶段气温较高，满足适宜的发酵条件，因此畜禽粪污的处理量巨大，可用于发电的沼气的产出量就相对较多，而在冬季阶段气温寒冷，沼气的产出量就少得多，故受季节因素制约，通过沼气发电集中供能的效果并不稳定，尤其在冬、夏季差异显著。
特别地，考虑到上述种种原因，本发明涉及一种将畜禽粪污资源化利用的方法，该方法可包括通过配套建立在畜禽养殖场的全钒液流储能电站实现对利用沼气所产出电能的储存及利用，且该全钒液流储能电站可将通过沼气产出的盈余电能集中存储起来，以在用电高峰期或是冬季沼气产出量匮乏之时提供额外的电能补给，并且将储存的至少部分电能用于养殖场的日常生产运行，能够减轻现有供电系统的电力负荷，从而实现养殖场内电能的自我供给。之所以选择全钒液流储能电站对沼气电能进行贮存，是考虑到全钒液流电池以及沼气发电的特性，具体地，全钒液流电池的设计容量较为灵活，其功率和容量可分别独立设计，若要增加储能容量，只要增大电解液储罐容积或电解液浓度即可，而尤其是在养殖场规模扩充或是沼气产量扩增的情况下时，相比于额外增设更多的配电设施而言，只需要对全钒液流储能电站进行调整即可，更易于操作及维护。此外，全钒液流电池的安全运行温度范围大约为-10℃～50℃；而沼气发酵的适宜温度区间为10℃～60℃，其中，在45℃～60℃温度区间下的产气率最高，而最经济的发酵温度为35℃，由此可见，全钒液流电池的运行温度区间和沼气发酵所需的温度区间是非常接近的，根据这一特性能够更加有效利用二者间的热量以做好全钒液流储能电站以及沼气发酵的温度调控，从而保障全钒液流储能电站的储能安全以及沼气发酵的效率及产量。优选地，通过前述的彼此网络或通信连接的检测控制部2、服务器3和管理平台4可实现对全钒液流储能电站的监督反馈、控制保护之功能。
根据一种优选实施方式，如图4所示，一种将畜禽粪污资源化利用的方法，该方法具体可包括：将畜禽粪污进行预处理后与养殖场内污水进行混合形成混合粪污浆料。优选地，对混合粪污浆料可进行增温水解处理，以提高对废水中的还原性有害物质的处理量。进一步地，将混合后的畜禽粪污输送至发酵装置进行沼气发酵，生成的沼气经脱水脱硫处理后可直接用于制备生物天然气或是用于沼气发电。将经发酵后的混合粪污通过输送装置输送至分离装置进行固液分离，以除去其中的固体颗粒。通过分离装置分离出的沼渣可被用于制备固态有机肥，而沼液则被流入沼液暂存池中，经过一系列沉淀过滤处理后可用于制备液态有机肥。
根据一种优选实施方式，针对畜禽粪污的发酵过程可以是好氧发酵与厌氧发酵结合，即通过两种发酵方式的结合能够显著缩短发酵时间、使发酵更加彻底，且又能克服单一好氧发酵带来的高额成本，和厌氧发酵发酵周期长、污染大及效率低的问题。特别地，在处理畜禽粪污并将其转化为有机肥料或天然气、沼气等物质及能源的过程中，可将例如秸秆等生物质与畜禽粪污一同处理。具体地，在将畜禽粪污进行沼气发酵处理之前，可先将部分秸秆破碎成细小状态，后将其投放至酸化池中进行水解酸化反应，然后可将部分水解后的秸秆送入锅炉中用于燃烧发电，同时提供天然气制备所需的热能。所述天然气制备之步骤可以包括：将脱硫后的沼气依次经干燥机、气水分离器、脱水脱硫塔及过滤器除去其中的水蒸汽、H2S及固体微粒；后经恒温加热器加热得到压缩沼气；将压缩沼气输送至膜分离系统进行分离以制得生物天然气。
根据一种优选实施方式，在将畜禽粪污输送至好氧发酵设备以进行高温好氧发酵之后，可将经高温好氧发酵后的畜禽粪污输送至厌氧发酵设备进行厌氧发酵，且同时可将部分经酸化池作增温水解处理后的秸秆投入至厌氧发酵设备中以同畜禽粪污同步进行中温厌氧发酵，其中，产生的沼气可从厌氧反应器顶部排出并收集，而其余发酵后的剩余物料则从厌氧反应器中排出输送至分离装置进行固液分离。
优选地，可将秸秆燃烧后产生的灰渣添加至被粉碎后的固态有机肥中，然后通过造粒机进行颗粒制备，后进行烘干、冷却处理制成有机碳肥，以增加有机肥料的肥效。将畜禽粪污与秸秆联用不仅能够增强畜禽粪污的处理效果，还能够提高对废物资源的利用率；此外，此种联合处理方式也降低了畜禽粪污处理过程中的能耗，同时也使得转化后的有机肥料的肥料有所增强。
根据一种优选实施方式，在畜禽粪污过程中产生的废液将被输送至污水处理装置进行尾水处理，而达标后的部分尾水可直接用于灌溉农田或是用于养殖场内的动物饲养。除此之外，达标后的尾水可被输送至全钒液流储能电站的冷却系统以用于对全钒液流电池的温度调节。由此一来，由于粪污处理及相关的生产工艺需要大量的水，故直接将处理后的尾水返送至养殖场利用可减少纯净水的消耗，且全钒液流电池的冷却也同样需要消耗大量的水，而将处理后的尾水用于储能系统的循环冷却则大大降低了纯净水的消耗，使得不需要额外耗费过多的纯净水对全钒液流电池进行冷却。
根据一种优选实施方式，通过沼气发电所获得的部分电能可被储存于全钒液流储能电站，且同时在全钒液流储能电站持续运行的过程中，需要实时控制全钒液流储能电站的工作温度，因此可通过检测控制部2下的温度检测模块实时监测全钒液流储能电站的工作温度，并且在其温度过高或过低之时启动相应的温度调控。优选地，在检测控制部2监测到全钒液流储能电站的工作温度高于设定阈值之时，检测控制部2的控制单元23可启动相应的输送装置将经污水处理后的达标尾水输送至全钒液流储能电站的冷却系统以对其进行降温；而例如在冬季气温较低时，若全钒液流储能电站的工作温度低于设定阈值之时，可通过秸秆燃烧向全钒液流储能电站提供热能。而进一步地，控制单元23可驱动相应的输送装置将用于降温后的达标尾水输送至加热装置(例如热水锅炉)进行二次升温，以通过加热装置向发酵装置提供热能以维持适宜的发酵温度。由于用于全钒液流储能电站冷却的达标尾水经热量交换之后温度升高，相比于通过加热装置直接对额外添加的低温纯净水进行加热以提供发酵所需的温度，向加热装置内注入部分温升后的具有较高温度的达标尾水以代替部分纯净水并进行加热能够有效减少纯净水的消耗量，实现废水的循环再利用，且对温升后的达标尾水进行加热所消耗的例如电能将低于对低温纯净水的加热消耗，因此能够一定程度上节约能源消耗。此外，部分用于全钒液流储能电站冷却和/或用于向发酵装置提供热能的达标尾水在经冷却后可被返送至养殖场利用，通过上述对达标尾水的循环工艺，使得整个粪污处理及生产体系对于纯净水的消耗量大大降低，从而将养殖场内的废水的利用率显著提高。
优选地，将通过沼气产出的盈余电能贮存于全钒液流储能电站，一方面使得在用电高峰期或是冬季沼气产出量匮乏之时，全钒液流储能电站能够向养殖场内的生产处理、检测控制设备提供维持其稳定运行所需的电能，从而有效应对由于季节因素而造成的整个养殖场区的电能供给问题；另一方面，由于全钒液流储能电站的储能容量较大，当现有的供电系统出现故障时，调动全钒液流储能电站中储存的电能能够维持养殖场内部分基本设施的运行，由于养殖场多建立于偏远地带，因此在维护及运行方面存在一定困难，通过配套建立全钒液流储能电站，提高了畜禽养殖场的稳定运行能力，使其具备更高自由度，且利用沼气所产出的大部分电能又能反馈至畜禽养殖场中，从而能够一定程度减轻畜禽养殖场的投入成本，以增加相应的产出及收益。
需要注意的是，上述具体实施例是示例性的，本领域技术人员可以在本发明公开内容的启发下想出各种解决方案，而这些解决方案也都属于本发明的公开范围并落入本发明的保护范围之内。本领域技术人员应该明白，本发明说明书及其附图均为说明性而并非构成对权利要求的限制。本发明的保护范围由权利要求及其等同物限定。本发明说明书包含多项发明构思，诸如“优选地”、“根据一个优选实施方式”或“可选地”均表示相应段落公开了一个独立的构思，申请人保留根据每项发明构思提出分案申请的权利。
Claims (10)
1.一种畜禽粪污资源化利用的大数据管理系统，至少包括：粪污处理部(1)、检测控制部(2)、服务器(3)和管理平台(4)，其中，所述粪污处理部(1)用于对畜禽粪污进行处理及转化，其包括粪污预处理单元(10)、粪污输送单元(11)以及粪污处理单元(12)，其特征在于，
所述检测控制部(2)配置为获取所述粪污处理部(1)的运行状态信息、粪污的状态信息以及现场环境信息以根据所述信息提供对于现场设备的连锁控制及操作保护之功能，并且所述检测控制部(2)能够通过与其网络连接的服务器(3)将现场设备的操作反馈之信息及现场监测数据上传至所述管理平台(4)，所述管理平台(4)配置为提供针对粪污处理现场的与数据监控及过程控制相关之功能。
2.根据权利要求1所述的管理系统，其特征在于，所述粪污预处理单元(10)、粪污输送单元(11)以及粪污处理单元(12)依次通过管道连接，
所述粪污预处理单元(10)设置于粪污入口，其配置为对粪污物料中的垃圾进行破碎处理；
所述粪污输送单元(11)用于将经所述粪污预处理单元(10)预处理后的粪污物料输送至粪污处理单元(12)以进行集中处理；
所述粪污处理单元(12)至少能够提供对所述粪污物料的发酵、固液分离及废物处理之功能。
3.根据前述权利要求之一所述的管理系统，其特征在于，所述粪污处理单元(12)包括分离装置、发酵装置、加热装置和污水处理装置，其中，
经所述粪污预处理单元(10)预处理后的粪污物料与养殖场内污水混合后被输送至发酵装置以进行沼气发酵；
经沼气发酵后的剩余粪污物料被输送至分离装置进行固液分离以将分离出的沼液及沼渣进行二次转化处理；
所述加热装置配置为向沼气发酵之工艺提供所需的热能；
所述污水处理装置用于对粪污处理及转化过程中产生的废液进行净化处理。
4.根据前述权利要求之一所述的管理系统，其特征在于，所述检测控制部(2)包括与粪污处理部(1)通信耦连的物料监测单元(21)、环境检测单元(25)以及图像撷取单元(26)，其中，
所述物料监测单元(21)配置为提供粪污处理设备缺料提醒、物料的温度、水分及重量检测之功能；
所述环境检测单元(25)配置为采集与现场设备及产出物料相关的环境数据；
所述图像撷取单元(26)配置为实时监测及上传粪污处理现场的动态信息。
5.根据前述权利要求之一所述的管理系统，其特征在于，所述检测控制部(2)还包括电气柜(22)、控制单元(23)以及通讯单元(24)，
其中，
所述电气柜(22)和控制单元(23)用于设备的电气控制；
所述通讯单元(24)用于各功能单元和/或模块彼此间的信息传输交互，
其中，所述控制单元(23)通信连接于物料监测单元(21)，且所述控制单元(23)、环境检测单元(25)及图像撷取单元(26)通过通讯单元(24)网络连接于服务器(3)。
6.根据前述权利要求之一所述的管理系统，其特征在于，所述物料监测单元(21)包括料位检测模块(211)、温度检测模块(212)、湿度检测模块(213)以及重量检测模块(214)。
7.根据前述权利要求之一所述的管理系统，其特征在于，所述控制单元(23)包括中央处理器(231)、第一收发模块(232)、第二收发模块(233)以及通讯扩展模块(234)。
8.根据前述权利要求之一所述的管理系统，其特征在于，所述第一收发模块(232)和第二收发模块(233)通信连接于中央处理器(231)，所述中央处理器(231)通过所述通讯扩展模块(234)通信连接于通讯单元(24)。
9.根据前述权利要求之一所述的管理系统，其特征在于，所述料位检测模块(211)通信连接于第一收发模块(232)，所述温度检测模块(212)、湿度检测模块(213)以及重量检测模块(214)通信连接于第二收发模块(233)。
10.根据前述权利要求之一所述的管理系统，其特征在于，所述电气柜(22)通信连接于控制单元(23)，且所述控制单元(23)能够根据所述粪污处理部(1)的运行状态信息、粪污的状态信息以及现场环境信息生成相应的调控指令以控制粪污处理部(1)的工作状态。
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2022
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