CN202912862U - 一种智能型好氧发酵堆肥优化系统 - Google Patents

一种智能型好氧发酵堆肥优化系统 Download PDF

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Abstract

本实用新型旨在提供一种智能型好氧发酵堆肥优化系统，包括发酵槽、发酵物料、翻抛机、ePTFE复合膜、氧温监测点、氧温监测仪、数据分析控制中心、槽底曝气风机、槽底曝气管。采用本实用新型的槽式堆肥工程兼具动态和静态堆肥优点，能实现多层结构形式，智能控制，可实现全自动无人操作；可实现全封闭操作，减小对车间的腐蚀。发酵物料置于发酵槽中，通过具有实时监测分析功能的新型氧温监测装置，多点采样监测发酵堆体的氧浓度和堆体温度，通过氧温监测仪实时发送氧温数据到数据分析控制中心进行处理，通过数据分析控制中心反馈的堆体温度及氧浓度控制曝气风机曝气频率及曝气量，当发酵的温度超过监测装置设定的安全值，翻抛机进行翻抛，从而实现智能翻抛加曝气。翻抛机采用滚筒式翻抛。翻抛的同时在物料堆体上部覆膜。

Description

一种智能型好氧发酵堆肥优化系统
技术领域
本实用新型涉及一种智能型好氧发酵堆肥优化系统，尤其适用于间歇动态槽式发酵处理工艺的优化。精确的同时最大化节能。
背景技术
好氧发酵堆肥工艺是利用生物能，将物料彻底熟化降解的高效生化反应过程，通过好氧发酵，可以使很多垃圾类物料变废为宝。目前，公知的好氧发酵堆肥有条垛式和槽式两种，相比条垛式，槽式堆肥方式土地利用率更高，槽式堆肥是一种将物料置于发酵槽内，并通过槽式翻抛机械进行翻抛，辅以槽底曝气，使物料降解稳定化的堆肥工艺，对臭味控制效果更好，辅助插入式氧温监测仪，通过其监测数据控制曝气频率，所以槽式堆肥在处理城市生物有机垃圾、污水污泥、粪便、园林废弃物和农业废弃物领域应用广泛，但也存在如下几点问题：第一，传统氧温监测关联的曝气法，温度和氧浓度测量仪均为插入式，不方便翻抛机进行翻抛操作。第二，传统的氧温监测控制系统仅控制曝气风机，没有进行针对翻抛频率的数据分析，无法实现精准翻抛加曝气。不适宜的翻抛和曝气，既不能给微生物提供最佳的生存环境，影响发酵周期和成品质量，也容易造成能源浪费和臭气过多产生或溢出堆体。第三，传统的槽式发酵法，物料堆体顶部开放，使臭气、水蒸气直接外泄，对设备寿命及工作人员安全不利。
发明内容
本实用新型旨在提供一种智能型好氧发酵堆肥优化系统。
为解决上述问题，本实用新型的技术方案是：具有实时监测分析功能的新型氧温监测装置，通过多点采样方式监测发酵堆体的氧浓度和堆体温度，通过氧温监测仪实时发送氧温数据到数据分析控制中心进行处理，从而实现智能翻抛加曝。通过数据分析控制中心反馈的堆体温度及氧浓度控制曝气风机曝气频率及曝气量，曝气风机选择小型离心风机，采用低压、低氧供氧方式，以满足微生物快 速生长、繁殖需要。当发酵的温度超过监测装置设定的安全值，翻抛机进行翻抛，强化降温，强化改变料堆层次，搭建物料堆体最佳孔隙率。翻抛机采用滚筒式翻抛。翻抛的同时在物料堆体上部覆膜，以此来保温并将氧气分子反射回堆体，臭气分子挡在膜内仅水分子溢出。
优选的，翻抛频率由氧温监测数据分析决定，温度达到界限值后采用翻抛机进行翻抛。
优选的，在发酵期内，通过数据分析控制中心反馈的堆体温度及氧浓度控制曝气风机的曝气频率和曝气量。
优选的，所述氧温监测装置，包括数个温度探测器和数个氧含量探测器。
优选的，数据分析控制中心，包括数据收集系统和数据分析系统。
优选的，氧温监测仪表采用在发酵槽壁上开孔，负压抽取样品气体进行测试。
优选的，翻抛机前、后方自带卷膜装置，翻抛同时完成卷（覆）膜操作。
优选的，覆膜为ePTFE复合膜。此复合膜4层，基底层为坚固机织布，第二层为碳纤维织物，吸附灰尘和臭气分子，第三层为ePTFE膨化膜，单向半透膜，水分子通过，阻隔氧分子和臭气分子，最上层为纳米级防水织物，防止液态水的附着。
相比现有好氧发酵工艺，本实用新型的优点有：智能控制，可实现全自动无人操作；精准翻抛加曝气，为微生物提供最佳生存环境，最大化节省能源；可实现全封闭操作，减小对车间的腐蚀。
附图说明
图1是此种智能型好氧发酵优化系统的示意图
图中：1-发酵槽， 2-发酵物料， 3-翻抛机， 4-ePTFE复合膜， 5-氧温监测点， 6-氧温监测仪， 7-数据分析控制中心， 8-槽底曝气风机， 9-槽底曝气管
具体实施方式
结合图1，发酵物料（2）置于发酵槽（1）中，氧温监测点（5）分布在发酵物料（2）中，氧温监测仪（6）实时接收氧温监测点（5）收集的发酵物料（5）在发酵过程中氧浓度及堆体温度信号，传输至数据分析控制中心（7），经 过信号转换与分析，与装置所设定的参数比对后，数据分析控制中心（7）会反馈相应的控制指令给翻抛机（3）或槽底曝气风机（8），收到数据分析控制中心（7）发出的指令，翻抛机（3）开始运行或停止翻抛动作，槽底曝气风机（8）按指令执行曝气命令，将气体通过槽底曝气管（9）输送到发酵槽（1）中的发酵物料（2）中，完成对物料进行氧含量和温度的在线监测，并在此监测数据基础上实现对翻抛机和鼓风机的自动控制，以使每一次翻抛、每一次曝气时机恰到好处，效益最大化。翻抛机（3）在执行翻抛动作的同时，会通过自身覆膜机构将ePTFE复合膜（4）覆盖在发酵槽（1）上部，做成封闭系统，极大控制了臭气外泄，同时氧气利用最大化。 

Claims (5)

1.一种智能型好氧发酵堆肥优化系统，其中包括发酵槽（1）、发酵物料（2）、翻抛机（3）、ePTFE复合膜（4）、氧温监测点（5）、氧温监测仪（6）、数据分析控制中心（7）、槽底曝气风机（8）、槽底曝气管（9）；其特征在于：发酵物料（2）置于发酵槽（1）中，氧温监测点（5）分布在发酵物料（2）中，氧温监测仪（6）实时接收氧温监测点（5）数据，收集的发酵物料（2）在发酵过程中氧浓度及堆体温度信号，传输至数据分析控制中心（7），数据分析控制中心（7）会反馈相应的控制指令给翻抛机（3）或槽底曝气风机（8），翻抛机（3）接收数据分析控制中心（7）发出的指令，开始运行或停止翻抛动作，槽底曝气风机（8）接收数据分析控制中心（7）发出的指令执行曝气命令，将气体通过槽底曝气管（9）输送到发酵槽（1）中的发酵物料（2）中，翻抛机（3）在执行翻抛动作的同时，会通过自身覆膜机构将ePTFE复合膜（4）覆盖在发酵槽（1）上部。
2.如权利要求1所述的一种智能型好氧发酵堆肥优化系统，其特征在于：所述氧温监测数据，同多个温度探测器和多个氧含量探测器同时提供。
3.如权利要求1所述的一种智能型好氧发酵堆肥优化系统，其特征在于：温度达到界限值后采用翻抛机进行翻抛。
4.如权利要求1所述的一种智能型好氧发酵堆肥优化系统，其特征在于：翻抛机前、后方自带卷膜装置，翻抛同时完成覆膜操作。
5.如权利要求1所述的一种智能型好氧发酵堆肥优化系统，其特征在于：对发酵物料覆膜，覆膜材料为坚固耐用的ePTFE复合型材料。 
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