CN218879781U - 一种袋式好氧发酵曝气装置 - Google Patents

一种袋式好氧发酵曝气装置 Download PDF

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王文涛
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Abstract

一种袋式好氧发酵曝气装置,在袋式好氧发酵袋上均匀插入曝气管,曝气管连接到空气压缩机中,空气压缩机连接到控制柜,控制柜控制压缩机间歇性曝气,氧气浓度传感器插入袋式好氧发酵袋并与控制柜进行连接,设定氧气浓度边界值,当监测到袋内氧气浓度达到边界值时,传感器会给控制柜发送信号,使空气压缩机电机停止运行,本实用新型的改进思路基于间歇性曝气相比持续曝气发酵效率较大提升的同时又大幅节能降耗,并且控制监测袋内氧气浓度联动空气压缩机的启停,既避免了好氧发酵不充分,不能很好的抑制厌氧菌生长,又避免造成热量和水分的过度损失,达到进一步充分好氧发酵反应的同时大幅压缩能耗,大大增加经济效益。

Description

一种袋式好氧发酵曝气装置
技术领域
本实用新型涉及袋式好氧发酵生产领域,尤其涉及一种袋式好氧发酵曝气装置。
背景技术
发酵是工农业生产中非常重要的环节,无论是制备有机肥料还是制备无土栽培基质都少不了有机物料的发酵工艺,目前好氧发酵是农业废弃物资源转化的一种主流技术,技术最成熟规模最大,好氧发酵的主要工艺主要有条垛式、槽式、反应器式和堆沤式好氧发酵,然而在实践过程中,由于以上几种主流好氧发酵手段存在发酵时间长、发酵效率低、发酵占用场地面积大、透气性差、物料产生严重厌氧发酵、投入成本过高等制约因素,因此近年来,有部分行业先驱者实用新型出了袋式好氧发酵工艺与系统,很好的改善了主流好氧发酵手段所存在的问题,大大提升了发酵效率、降低了发酵占用场地面积、改善了透气性、减少了物料产生的严重厌氧发酵、并且大大降低了投入成本,比如专利申请公布号为:CN108383565A的袋式好氧发酵工艺很好的提出了一种进行袋式好氧发酵的技术方案,然而在袋式好氧发酵工艺中,现有技术中仅仅通过插入透气管进行袋式好氧发酵,此种方式会产生会造成好氧发酵不充分,不能很好的抑制厌氧菌生长,而长时间持续不断的进行曝气管曝气又会造成热量和水分的过度损失并且能耗过高,因此如何在节能降耗的前提下提高袋式好氧发酵效率的同时,又能让好氧发酵充分且很好的抑制厌氧菌生长且能不造成热量和水分的过度损失是当前袋式好氧发酵生产领域一个亟待解决的问题。
实用新型内容
为解决上述技术中存在的技术问题,鉴于此,有必要提供一种袋式好氧发酵曝气装置。一种袋式好氧发酵曝气装置,其特征在于,包括前端曝气装置、曝气动力装置、控制装置,
前端曝气装置包括好氧发酵袋、均匀分布于好氧发酵袋中的曝气管、好氧发酵袋中的氧气浓度传感器,曝气动力装置包括空气压缩装置、空气压缩装置电机,控制装置为控制装置,
前端曝气装置与曝气动力装置的连接关系:均匀分布于好氧发酵袋中的曝气管通过曝气传送管汇总到曝气传送总管,曝气传送总管与曝气动力装置通过连接管相连,连接管连接到空气压缩装置上;
曝气动力装置与控制装置的连接关系:空气压缩装置电机通过连接线缆与控制装置相连,控制装置控制空气压缩装置电机以固定间隔时间对空气压缩装置进行启停动作;
前端曝气装置与控制装置的连接关系:氧气浓度传感器通过连接线缆与控制装置相连;
较佳的,前端曝气装置与控制装置的连接关系还包括无线传输连接。
较佳的,好氧发酵袋中可填充不同种类的有机物料,好氧发酵袋中的氧气浓度传感器可根据好氧发酵袋中不同种类的有机物料分别设置氧气浓度边界值,氧气浓度边界值通过连接线缆回传至控制装置,控制装置通过连接线缆控制空气压缩装置电机停止运行。
较佳的,不同种类的有机物料包括:木纤维、作物秆秸、畜禽粪便。
较佳的,无线传输连接包括:GPRS、2.4G无线数据传输、433M无线数据传输、NB-IOT低功耗广域网无线数据传输。
较佳的,好氧发酵袋形状为竖直立方体。
较佳的,好氧发酵袋材质为可降解塑料。
较佳的,竖直立方体具有与其形状对应的内部支撑架。
较佳的,均匀分布于好氧发酵袋中的曝气管材质为金属材质。
由上述技术方案可知,本实用新型提供的一种袋式好氧发酵曝气装置,该实用新型是在袋式好氧发酵袋上均匀插入曝气管,将每个曝气管连接汇总到曝气总管,曝气总管另外一端连接到空气压缩机中,空气压缩机连接到控制柜装置,控制柜装置控制空气压缩机间歇性运行曝气,同时氧气浓度传感器插入袋式好氧发酵袋中并与控制柜装置进行连接,设定氧气浓度传感器的边界值,当监测到袋内氧气浓度超过边界值时,氧气浓度传感器会给控制柜装置发送信号,使空气压缩机电机停止运行,本实用新型的改进思路基于间歇性曝气相比持续曝气发酵效率较大提升的同时又大幅节能降耗,并且使用控制装置监测袋内氧气浓度联动控制空气压缩机的启停,既避免了好氧发酵不充分,不能很好的抑制厌氧菌生长,又避免造成热量和水分的过度损失,达到进一步充分好氧发酵反应的同时大幅压缩能耗,大大增加经济效益。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案,下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本实用新型的内部透视图。
图2为本实用新型的总体结构图。
图中包括:好氧发酵袋1、均匀分布于好氧发酵袋中的曝气管2、好氧发酵袋中的氧气浓度传感器3、曝气传送管4、曝气传送总管5、连接管6、空气压缩装置7、空气压缩装置电机8、连接线缆9、传感器连接线缆10、控制装置11。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例,都属于本实用新型保护的范围。
本实用新型一种袋式好氧发酵曝气装置包括前端曝气装置、曝气动力装置、控制装置,前端曝气装置包括好氧发酵袋1、均匀分布于好氧发酵袋中的曝气管2、好氧发酵袋中的氧气浓度传感器3,好氧气发酵袋壁外均匀的开设与曝气管相配合的圆孔,为了防止曝气管长期使用产生形变因此使用金属材质,将曝气管插入圆孔中,均匀分布于袋内物料中,好氧发酵袋中同时插入氧气浓度传感器监测袋内氧气浓度,通过设定氧气浓度边界值或氧气浓度预警值回传到PLC控制柜中,PLC控制柜控制电机停止运行。
曝气动力装置包括空气压缩装置7、空气压缩装置电机8,本实用新型的曝气装置是电动空气压缩机,通过接电或者蓄电池的方式启动电机,电机带动空气压缩装置给袋内打入气体,从而使反应更完全。
控制装置为控制装置11,在实际实用过程中即PLC控制柜,PLC控制柜可以控制电机以固定间隔时间启停,也可以接收到传感器信号直接停止电机的运行,是本实用新型的控制系统。
前端曝气装置与曝气动力装置的连接关系:均匀分布于好氧发酵袋中的曝气管2通过曝气传送管4汇总到曝气传送总管5,曝气传送总管5与曝气动力装置通过连接管6相连,连接管6连接到空气压缩装置7上,插在袋上的曝气管尾部连接有曝气传送管,几根不同的曝气传送管汇总连接到曝气传送总管上,曝气传送总管后接连接管,通过连接管与空气压缩机相连接,从而使空气压缩机打出的气体均匀的打入到袋内;
曝气动力装置与控制装置的连接关系:空气压缩装置电机8通过连接线缆9与控制装置11相连,控制装置11控制空气压缩装置电机8以固定间隔时间对空气压缩装置7进行启停动作,空气压缩机通过连接线缆连接到PLC控制柜中,PLC控制柜设定程序以固定间隔时间启停,比如设定运行2分钟停止2分钟再循环运行,达到节能降耗的同时提高好氧发酵效率的目的;
前端曝气装置与控制装置的连接关系:氧气浓度传感器3通过传感器连接线缆10与控制装置11相连,氧气浓度传感器与PLC控制柜直接连接,PLC控制柜设置有控制程序,监测到氧气浓度传感器回传的预警值即停止电机运行,在没有收到此信号时,还按照上一步间歇性曝气运行;
前端曝气装置与控制装置的连接关系还包括无线传输连接,本实用新型氧气浓度传感器不但可以与PLC用连接线缆连接,还可以使用无线传输信号将预警值传递到PLC控制柜中。
好氧发酵袋1中可填充不同种类的有机物料,好氧发酵袋中的氧气浓度传感器3可根据好氧发酵袋1中不同种类的有机物料分别设置氧气浓度边界值,氧气浓度边界值通过传感器连接线缆10回传至控制装置11,控制装置11通过连接线缆9控制空气压缩装置电机8停止运行,好氧发酵袋内的预警值可以根据具体情况灵活设定,因为不同有机物料氧气浓度预警值不一样,根据不同种类的有机物料分别设置氧气浓度边界值即预警值,可更好的将物料发酵。
不同种类的有机物料包括:木纤维、作物秆秸、畜禽粪便,好氧发酵袋内的物料包括不限于上述几种物料,应用十分广泛。
无线传输连接包括:GPRS、2.4G无线数据传输、433M无线数据传输、NB-IOT低功耗广域网无线数据传输,本实用新型氧气浓度传感器与PLC控制柜的无线传输方式包括不限于上文提到的几种常用模式。
好氧发酵袋1形状为竖直立方体,本实用新型好氧发酵袋可以是竖直摆放的立方体,节省空间,体现了集约化。
好氧发酵袋1材质为可降解塑料,为了考虑环保同时满足袋式好氧发酵的需求,本实用新型的发酵袋材质使用可降解塑料,方便进行回收。
竖直立方体具有与其形状对应的内部支撑架,为了方式好氧发酵过程中,发酵袋随着物料体积减少而发生形变,本实用新型在袋内设置支撑架,很好的防止了袋子的形变问题。
均匀分布于好氧发酵袋中的曝气管2材质为金属材质,本实用新型考虑到曝气管要重复使用插入物料,综合考虑使用了金属材质的曝气管,可以很好的防止形变,坚固耐用。
实施例1:
木纤维粉碎装入好氧发酵袋中进行曝气,好氧发酵袋为聚乙烯添加淀粉等生产的可降解塑料,如图1所示,传送带上放有托盘,每个托盘上放一个好氧发酵袋,每个好氧发酵袋上摞一个托盘,托盘上有好氧发酵袋,每次工作作用对象为两个上下堆积的好氧发酵袋,好氧发酵袋壁上均匀的开设可插入曝气管的圆孔,将铜制曝气管插入到好氧发酵袋中,每个曝气管后端连接PE材质的曝气传送管,曝气传送管汇总到曝气总管,曝气总管通过PE材质的连接管连接到电动空气压缩机上,电动空气压缩机电机通过接线电缆与PLC控制柜相连接,在PLC控制柜中设定程序,间隔10分钟启停空气压缩机电机,此程序为常规操作程序,在没有氧气浓度传感器信号传来时,一直按照此程序操作,以此来达到节能降耗,增加好氧发酵效率的目的,好氧发酵袋中插入有氧气浓度传感器,氧气浓度传感器通过连接线缆与PLC控制柜有线连接,氧气浓度传感器监测实时氧气浓度且包括信号传输模块,设置氧气浓度边界预警值,当氧气浓度传感器监测的氧气浓度达到边界预警值时,传感器通过有限电缆或者GPRS将预警信号通过信号传输模块发送到PLC控制柜上,PLC控制柜包括接收模块、处理模块与控制模块,接收模块起到信号接收功能,处理模块起到处理信号的功能,判断出预警信号后联动控制模块,PLC控制柜中控制模块设定PLC控制柜控制空气压缩机电机停止运行,由于图1中两个好氧发酵袋同时进行曝气工作,因此只监测下层氧气浓度即可,后面的好氧发酵袋随着传送带传送顺序进行曝气操作。
工作原理:现有袋式好氧发酵工艺中仅仅通过插入透气管进行袋式好氧发酵,此种方式会产生会造成好氧发酵不充分,不能很好的抑制厌氧菌生长,而本实用新型最初的设想长时间持续不断的进行曝气管曝气又会造成热量和水分的过度损失并且能耗过高,因此本实用新型的工作原理是氧气含量未达到预警值时,进行常规间歇性曝气来做到节能降耗的前提下提高袋式好氧发酵效率,能让好氧发酵充分且很好的抑制厌氧菌生长,在袋内氧气含量达到预警值时停止继续曝气,能不造成热量和水分的过度损失,解决了当前袋式好氧发酵曝气装置的不足。

Claims (7)

1.一种袋式好氧发酵曝气装置,其特征在于,包括前端曝气装置、曝气动力装置、控制装置,
所述前端曝气装置包括好氧发酵袋(1)、均匀分布于好氧发酵袋中的曝气管(2)、好氧发酵袋中的氧气浓度传感器(3),所述曝气动力装置包括空气压缩装置(7)、空气压缩装置电机(8),所述控制装置为控制装置(11),
前端曝气装置与曝气动力装置的连接关系:所述均匀分布于好氧发酵袋中的曝气管(2)通过曝气传送管(4)汇总到曝气传送总管(5),所述曝气传送总管(5)与曝气动力装置通过连接管(6)相连,所述连接管(6)连接到所述空气压缩装置(7)上;
曝气动力装置与控制装置的连接关系:所述空气压缩装置电机(8)通过连接线缆(9)与所述控制装置(11)相连,控制装置(11)控制空气压缩装置电机(8)以固定间隔时间对空气压缩装置(7)进行启停动作;
前端曝气装置与控制装置的连接关系:所述氧气浓度传感器(3)通过传感器连接线缆(10)与控制装置(11)相连。
2.根据权利要求1所述的一种袋式好氧发酵曝气装置,其特征在于,所述前端曝气装置与控制装置的连接关系还包括无线传输连接。
3.根据权利要求1所述的一种袋式好氧发酵曝气装置,其特征在于,所述好氧发酵袋(1)中可填充不同种类的有机物料,所述好氧发酵袋中的氧气浓度传感器(3)可根据好氧发酵袋(1)中不同种类的有机物料分别设置氧气浓度边界值,所述氧气浓度边界值通过所述传感器连接线缆(10)回传至控制装置(11),控制装置(11)通过所述连接线缆(9)控制空气压缩装置电机(8)停止运行。
4.根据权利要求2所述的一种袋式好氧发酵曝气装置,其特征在于,所述无线传输连接包括:GPRS、2.4G无线数据传输、433M无线数据传输、NB-IOT低功耗广域网无线数据传输。
5.根据权利要求1所述的一种袋式好氧发酵曝气装置,其特征在于,好氧发酵袋(1)形状为竖直立方体。
6.根据权利要求1所述的一种袋式好氧发酵曝气装置,其特征在于,好氧发酵袋(1)材质为可降解塑料。
7.根据权利要求1所述的一种袋式好氧发酵曝气装置,其特征在于,均匀分布于好氧发酵袋中的曝气管(2)材质为金属材质。
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