CN203440372U - 厌氧发酵罐pH值自动控制系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种厌氧发酵罐pH值自动控制系统，包括发酵罐(1)，酸阀(2)，碱阀(3)与蠕动泵(4)分别设置于酸液或碱液输入部与喷淋器(5)的连接管道上，pH计探头(7)伸入发酵罐内部的探头保护器(6)内。pH值监测仪(8)连接pH计探头(7)与pH值控制仪(9)，由发酵罐pH计探头(7)将料液酸碱度信号传输至pH值监测仪(8)，监测仪通过对比设定pH值与料液pH值来传输信号到pH值控制仪(9)，如果料液pH值偏碱性，则pH值控制仪连接打开酸阀关闭碱阀；如果料液pH值偏酸性，则pH值控制仪打开碱阀关闭酸阀。发酵罐上中下部设有pH值监测位点，pH计探头有保护装置。该系统具有以下优点：可根据罐内料液pH值自动控制发酵液pH值，通过喷淋酸液或者碱液调节罐内pH值，便发酵罐pH值稳定，有效提高产气速率。大量节省人力资源，降低工作强二度，节省资源，降低能耗。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种厌氧发酵罐pH值自动监测和自动调控系统，具体地说，涉及大中型沼气发酵罐pH值自动控制系统。
背景技术
随着城镇工业和农村集约化养殖业的发展，生产过程中排出的各种有机废弃物的污染治理及其资源的综合利用.已成为当今国际社会普遍关注的问题。在过去20多年里，我国利用厌氧消化技术处理工农业有机废弃物取得了较好的能源、环保和经济效益，并逐步形成了沼气一能源环保工程规模。据报道，全国现有大中型沼气工程600多处，总池容21万多m3，年产沼气3678万m3，年处理工业废水和禽畜粪便能力达500多万t。
厌氧消化一般分成发酵、产乙酸化和甲烷化3个阶段。发酵包括水解和酸化，水解酸化被认为是颗粒态有机物厌氧消化的主要限速步骤，酸化产物的组成分布则会影响其后续利用(如甲烷化、合成聚乳酸或作为废水深度处理的碳源)的可行性。水解酸化均由发酵细菌完成，外界环境因素、水解及酸化产物的组成和浓度均会对两者产生影响。发酵液的pH值是调控发酵过程的主要环境因素，pH值除影响功能酶的活性外，还会导致发酵细菌代谢途径的选择，表现在酸化产物的种类和产生量的变化，并进一步反馈抑制水解过程，另外pH值会使酸化产物以不同形态(分子态或离子态)存在，从而形成不同程度的产物抑制。因此，所以在酸化相中保持合适的酸碱度对提高厨余垃圾的厌氧消化效率尤为重要。
研究表明，pH值对厨余垃圾酸化过程的酸化效果及酸化产物的组成有明显的影响。厨余垃圾酸化的最佳pH值为7，此条件下，VFA产量和酸化率最大。因此，在餐厨废弃物的厌氧发酵过程中，需要监测和调节发酵液pH值。
目前，发酵罐pH值监测和调控的常用方法为人工定时监测，监测、记录、加调节液全部人工完成，自动化程度低，费工费力，成本高。因此，亟需开发沼气厌氧发酵罐pH值自动监测和自动调控系统。
实用新型内容
本实用新型所解决的技术问题是：针对现有技术不足，提供一种pH值控制准确、能耗低，全自动控制的发酵罐pH值自动控制系统，可用于各种形式的发酵罐。
为解决所述技术问题，本实用新型的技术方案是：一种厌氧发酵罐pH值自动控制系统，其特征在于：包括发酵罐(1)、酸阀(2)、碱阀(3)、蠕动泵(4)、喷淋器(5)、探头保护器(6)、pH计探头(7)、pH值监测仪(8)、pH值控制仪(9)、声音报警器(10)和光报警器(11)。一种厌氧发酵罐pH值自动控制系统，包括：
发酵罐(1)；
酸阀(2)，酸阀为自动阀，设于酸液输入部与喷淋器(5)的连接管道上，控制酸液输入；
碱阀(3)，碱阀为自动阀，设于碱液输入部与喷淋器(5)的连接管道上，控制碱液输入；
喷淋器(5)，喷淋器设置于发酵罐体(1)顶部，喷淋器压力和孔径可根据需要调整，采用惰性塑料制成，控制碱液和酸液喷淋的密度和通量。
探头保护网(6)，探头保护网内置pH计探头(7)，探头可以在罐体上螺旋式上中下部分别设置一个并深入发酵罐内部，用于探测发酵罐内温度，网孔径可以根据物料粒径调节，阻止物料沉积包裹探头，提高探头灵敏度和延长使用寿命。
pH值监测仪(8)，pH值监测仪(8)连接罐体pH计探头(7)与pH值控制仪(9)，由罐体pH计探头将酸碱度信号传输至pH值监测仪，监测仪通过对比设定pH值与罐体内料液的pH值，来传输信号至pH值控制仪。如果料液pH值高于设定pH值，则pH值控制仪打开碱液自动控制阀，泵将碱液提升并均匀喷淋到料液中；如果料液pH值低于设定pH值，则pH值控制仪打开酸液自动控制阀，泵将酸液提升并均匀喷淋到料液中。
可选的，所述用于汲取酸碱溶液的蠕动泵(4)，设有三个pH值监测位，。
可选的，设有三个pH值监测位以及探头设置的分布方式与设置位置。
可选的，该系统设有声音报警器和灯光报警器，报警器连接pH值监测仪和pH值控制仪，如pH值高于或低于设定pH值都将报警。
本实用新型采用上述技术方案，具有以下优点：
1、可连续监测罐内料液的pH值变化情况，并自动控制酸液和碱液阀门，通过加入碱液和酸液的通量、密度调节罐内料液pH值，使发酵罐内pH值稳定，有效提高产品质量。
2、实现人工监测调控向自动监测调控转变，大量节省人力和物力，降低工作强度。
3、pH值多点监测，探头设置保护网，酸碱液喷淋方式加入，实现精确监测和计量，探头寿命长，节省资源和降低能耗。
附图说明
图1本实用新型发酵罐的实施例结构示意图；
附图中主要部分代表符号：
1.发酵罐；2.酸阀；3.碱阀；4.蠕动泵；5.喷淋器；6.探头保护网；7.pH计探头；8.pH值监测仪；9.pH值控制仪；10.声音报警器；11.灯光报警器。
具体实施方式
为了更好理解本实用新型，下面结合具体实施例对本实用新型作详细说明，未详加说明的按本领域现有技术。本实用新型要求保护的范围不单限于实施例表示的范围：
实施例1：
如图1所示一种厌氧发酵罐pH值自动控制系统，包括发酵罐(1)，酸阀(2)和碱阀(3)分别设置在酸液和碱液输入部与喷淋器(5)的连接管道上，喷淋器和酸碱阀中间安置蠕动泵(4)，罐体上中下部设置3个监测位点，呈螺旋式分布，pH计探头(7)伸入发酵罐(1)内，并用探头保护网(6)保护，pH计探头(7)连接pH值监测仪(8)，pH值监测仪(8)连接pH值控制仪(9)，控制仪控制酸阀和碱阀，pH值监测仪(8)和控制仪(9)都连接声音报警器(10)和灯光报警器(11)。
首先将餐厨等有机废弃物料加入发酵罐(1)内，将pH值控制仪(9)的pH值设置为7，随着厌氧发酵的进行，pH值不断变化，罐内料液的pH值变化信号被3个pH计探头(7)监测，并将信号传输到pH值监测仪(8)，pH值控制仪根据监测仪输送的实测pH值信号自动打开碱阀或者酸阀，同时启动蠕动泵向罐内开始喷淋酸碱液，调整料液pH值，料液pH值信号再次为pH计探头传输至pH值监测仪，pH值信号反复反馈和调整，直至pH值稳定在7，从而使发酵罐体内料液pH适宜。同时，pH值监测仪(8)和pH值控制仪(9)将会报警，提醒值班人员查看仪器运行状况。
Claims (5)
1.一种厌氧发酵罐pH值自动控制系统，其特征在于：
包括发酵罐；
酸阀，酸液输入部与喷淋器(5)的连接管道上，控制酸液输入；
碱阀(3)设于碱液输入部与喷淋器(5)的连接管道上，控制调节液输入；
pH计探头(7)伸入发酵罐内部的探头保护器(6)内，用于探测发酵罐体内料液pH值，探头保护器(6)呈网孔结构，保护探头；
pH值监测仪(8)连接pH计探头(7)与pH值控制仪(9)，由发酵罐pH计探头(7)将料液酸碱度信号传输至pH值监测仪(8)，监测仪通过对比设定pH值与料液pH值来传输信号到pH值控制仪(9)，如果料液pH值偏碱性，则pH值控制仪连接打开酸阀关闭碱阀；如果料液pH值偏酸性，则pH值控制仪打开碱阀关闭酸阀。
2.根据权利要求1所述的发酵罐pH值自动控制系统，其特征之一在于：发酵罐顶部设置喷淋器，喷淋器孔径可调，用于调节酸液和碱液的喷淋通量和喷淋密度。
3.根据权利要求1所述的发酵罐pH值自动控制系统，其特征之一在于：所述发酵罐内有pH计探头，探头有保护装置，探头连接pH值监测仪，pH计探头测定发酵罐料液pH值并显示于pH值监测仪。
4.根据权利要求1所述的发酵罐pH值自动控制系统，其特征之一在于：酸液和碱液管道设有手动酸阀和手动碱阀。
5.根据权利要求1所述的发酵罐pH值自动控制系统，其特征之一在于：发酵罐上中下部设有pH值监测位点。
5、根据权利要求1所述的发酵罐pH值自动控制系统，其特征之一在于：该系统设有报警器，报警器连接pH值监测仪和pH值控制仪，如pH值高于或低于设定pH值都将报警。
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106430748A (zh) * | 2016-10-01 | 2017-02-22 | 辽宁中成永续水工科技有限公司 | 一种废酸处理及回收系统的pH自动监测控制装置 |
| CN109513415A (zh) * | 2018-12-26 | 2019-03-26 | 农业部规划设计研究院 | 一种肥水酸化、贮存处理装置及方法 |
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2013
- 2013-08-29 CN CN201320531312.6U patent/CN203440372U/zh not_active Expired - Fee Related
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