CN219434627U - 一种便于膜性能分析的分体式气流膜堆肥试验装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种便于膜性能分析的分体式气流膜堆肥试验装置，涉及堆肥技术领域，包括：堆肥罐体，顶部设置有罐体气体采集口，底部水平设置有曝气筛板，底部侧壁设置有供气口和渗滤液出口；气流膜组件，包括壳体和气流膜，壳体具有内腔，气流膜将内腔分为上腔体和下腔体，壳体的顶部设置有与上腔体连通的膜外气体收集口，底部设置有膜内气体收集口、管接口和压力表，管接口与罐体气体采集口通过管路连通；温湿度传感器探头，设置在堆肥罐体的内部并与外界的控制器连接。本实用新型通过将堆肥罐体和气流膜组件采用分体式设置，便于气流膜组件的整体拆装，分析气流膜性能，解决了气流膜堆肥实验中污染气体截留难以有效测定的问题。

Description

一种便于膜性能分析的分体式气流膜堆肥试验装置

技术领域

本实用新型涉及堆肥技术领域，更具体的说是涉及一种便于膜性能分析的分体式气流膜堆肥试验装置。

背景技术

好氧堆肥技术由于其操作简便、过程易于控制且周期短等优点，已被广泛应用于畜禽粪便肥料化处理。国内外常见的堆肥模式主要包括兼性堆肥(沤肥)、条垛堆肥、槽式堆肥、反应器堆肥和气流膜堆肥。其中，气流膜堆肥技术是在强制通风好氧堆体上，覆盖由适宜纺织材料制成的功能膜，以阻隔污染气体排放的新型好氧堆肥技术。气流膜的作用原理在于覆膜密封后，膜内往往会形成一种“微正压”状态。随着堆肥温度的升高，该状态不断被加强，促使气流膜内表面生成一层凝结水膜。堆体发酵产生的氨气(NH₃)、H₂S和挥发性有机化合物(VOCs)等臭气，基本都会溶解在水膜中，并随着凝结水滴落，回到物料中，被微生物重新分解。因此，该膜技术能够保护堆肥厂区工作人员与周围居民的健康安全。

同时，气流膜核心层本身可以起到分子筛的作用，利用不同气体分子大小与膜孔径之间的差异性，使得直径小的分子则可以通过膜孔，而直径大的气体分子将被截留。因此，水分子和二氧化碳分子更容易透过膜孔，而甲烷等温室气体会被截留。同时，相较其他堆肥模式而言，气流膜堆肥具有投资成本低、适应能力强、隔绝臭气效果好以及发酵效果优良的特点，近年来得到了广大堆肥厂家的关注，在内蒙古、青海、西藏和福建等地进行了工程应用。

然而，由于膜材料比选盲目、膜功能稳定性差、质量层次不齐等现存问题，导致气流膜工程应用过程中污染气体减排效果时好时坏。因此，继续设计开发高效分析气流膜性能的装置。目前，市面上的气流膜堆肥装置大多为一体式堆肥装置。该装置一般具有布局紧凑、操作便捷以及智能监控的特点。虽然利用该装置也可以监测膜内外气体排放速率变化，却难以高效分析气流膜分离性能，影响气流膜材料的必选与功能稳定性评价。即现有技术中堆肥试验装置存在如下的技术问题：

1.分体式气流膜堆肥装置缺乏、以及现有的堆肥试验装置不适用于精准分析膜性能；

2.膜面润湿情况无法实时观察，冷凝水无法及时收集测定；

3.一体式膜堆肥装置整体拆装繁琐，花费时间长；

4.取膜过程不仅导致堆体内部污染气体逸散，影响室内环境，且容易破坏膜表面附着物质，影响膜表征。

因此，如何提供一种便于膜性能分析的分体式气流膜堆肥试验装置是本领域技术人员亟需解决的问题。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供了一种便于膜性能分析的分体式气流膜堆肥试验装置，旨在解决上述背景技术中的问题之一。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种便于膜性能分析的分体式气流膜堆肥试验装置，包括：

堆肥罐体，所述堆肥罐体的顶部设置有罐体气体采集口，所述堆肥罐体的底部水平设置有曝气筛板，所述堆肥罐体的底部侧壁上设置有罐体供气口和渗滤液出口，所述罐体供气口通过管路与通风供氧设备连接；

气流膜组件，所述气流膜组件包括壳体和气流膜，所述壳体具有内腔，所述气流膜将内腔分为上腔体和下腔体，所述壳体的顶部设置有与上腔体连通的膜外气体收集口，所述壳体的底部设置有分别与下腔体连通的膜内气体收集口、管接口和压力表，所述管接口与罐体气体采集口通过管路连通，所述管接口与罐体气体采集口之间的管路通过三通阀门连通，所述三通阀门的另一端连接有排气管；

温湿度传感器探头，设置在所述堆肥罐体的内部并与外界的控制器连接。

进一步地，所述壳体包括上壳体和下壳体，所述下壳体的开口处设置有用于安装所述气流膜的卡槽，所述上壳体与下壳体可拆卸连接。

进一步地，所述通风供氧设备与罐体供气口之间的管路、所述三通阀门与所述管接口之间的管路、以及与所述膜外气体收集口和膜内气体收集口连接的管路上均设置有气体流量计。

进一步地，所述堆肥罐体的外壁上设置有保温层。

进一步地，所述罐体供气口和渗滤液出口均位于所述曝气筛板的下方。

经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本实用新型公开提供了一种便于膜性能分析的分体式气流膜堆肥试验装置，通过将堆肥罐体和气流膜组件采用分体式设置，便于气流膜组件的整体拆装，不影响堆体正常发酵，避免取膜过程污染气体大量逸散和膜污染层破坏，避免污染室内环境，也保证气流膜污染分析结果的可靠性。同时，分体式试验装置也有利于保障气流膜的性能分析，实现壳体内外污染气体速率精确监测，优化气流膜截流性能分析过程；壳体的底部设置有膜内气体收集口和管接口，膜内气体收集口便于监测气流膜内污染气体和收集冷凝水；气流膜组件的下壳体底部设置有压力表，用于监测壳体内的气压变化，从而初步判断气流膜的污染情况。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本实用新型提供的便于膜性能分析的分体式气流膜堆肥试验装置的结构示意图；

图2为本实用新型提供的气流膜组件的结构示意图。

其中：1为堆肥罐体；2为气流膜组件；21为壳体；211为上壳体；212为下壳体；22为气流膜；3为温湿度传感器探头；4为曝气筛板；5为罐体气体采集口；6为罐体供气口；7为渗滤液出口；8为通风供氧设备；9为上腔体；10为下腔体；11为膜内气体收集口；12为管接口；13为压力表；14为膜外气体收集口；15为三通阀门；16为排气管；17为控制器；18为气体流量计；19为保温层。

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做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

参见图1和2，本实用新型实施例公开了一种便于膜性能分析的分体式气流膜堆肥试验装置，包括：

堆肥罐体1，堆肥罐体1的顶部设置有罐体气体采集口5，堆肥罐体1的底部水平设置有曝气筛板4，堆肥罐体1的底部罐体侧壁设置有罐体供气口6和渗滤液出口7，罐体供气口6通过管路与通风供氧设备8连接；

气流膜组件2，气流膜组件2包括壳体21和气流膜22，壳体21具有内腔，气流膜22将内腔分为上腔体9和下腔体10，壳体21的顶部设置有与上腔体9连通的膜外气体收集口14，壳体21的底部设置有分别与下腔体10连通的膜内气体收集口11、管接口12和压力表13，管接口12与罐体气体采集口5通过管路连通，管接口12与罐体气体采集口5之间的管路通过三通阀门15连通，三通阀门15的另一端连接有排气管16；

温湿度传感器探头3，设置在堆肥罐体1的内部并与外界的控制器17连接。

需要说明的是：堆肥罐体1的容积为100L，内部为近似圆柱体的发酵仓(顶部和底部直径均为0.5m，高0.8m)，堆肥罐体1顶部的罐体气体采集口5设置有阀门，曝气筛板4采用孔径为3mm的多孔板支撑物料，确保均匀通风和渗滤液收集。此外，气流膜组件2的壳体21可以采用不同种材质制成，例如，壳体21可以采用不锈钢材质和亚克力板制成，不锈钢材质耐腐蚀性能强，保存时间久；而亚克力板更容易实时精准观察气流膜22表面润湿现象，通过三通阀门15的设置，便于将堆肥罐体1和气流膜组件2进行拆装，温湿度传感器探头3能够对堆肥罐体1内的温湿度进行实时采集，控制器17能够对温湿度传感器探头3所采集到的数据进行直观显示。通过将堆肥罐体1和气流膜组件2采用分体式设置，便于气流膜组件2的整体拆装，不影响堆体正常发酵，便于后期气流膜22的污染分析，从外置的壳体21内取气流膜22，减少了从堆肥罐体1内污染气体的大量逸散，避免污染室内环境；分体式设置有利于保障气流膜22性能的精准分析，实现壳体内外污染气体速率精确监测，优化气流膜22截流性能分析过程；壳体21的底部设置有膜内气体收集口11和管接口12，膜内气体收集口11便于监测气流膜22内污染气体和收集并精准测定冷凝水理化特性；壳体的底部设置有压力表13，用于监测壳体内的气压变化，从而初步判断气流膜22的污染情况。

参见图2，根据本实用新型的一些实施例，壳体21包括上壳体211和下壳体212，下壳体212的开口处设置有用于安装气流膜22的卡槽，上壳体211与下壳体212可拆卸连接。通过将壳体设置成上壳体211和下壳体212相互连接的形式，便于更换不同种类的气流膜22。

根据本实用新型的一些实施例，优选地，通风供氧设备8与罐体供气口6之间的管路、三通阀门15与管接口12之间的管路、以及与膜外气体收集口14和膜内气体收集口11连接的管路上均设置有气体流量计18。通过气体流量计18的设置，能够实时对各管路上的流量进行监测和实时调节。

根据本实用新型的实施例，优选地，堆肥罐体1采用聚乙烯塑料层制成，堆肥罐体1的外壁上设置有保温层19，通过聚乙烯塑料层和保温层19形成双层隔热，双层隔热有助于堆肥罐体1内的堆体发酵。

在本实施例，优选地，罐体供气口6和渗滤液出口7均位于曝气筛板4的下方，进而确保由通风供氧设备8提供的空气能够从曝气筛板4的通孔进入内曝气筛板4上方的堆体内部，也能够使得堆体中的渗滤液通过曝气筛板4上的通孔流至曝气筛板4的下方，最终由渗滤液出口7流出。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (5)

1.一种便于膜性能分析的分体式气流膜堆肥试验装置，其特征在于，包括：

堆肥罐体，所述堆肥罐体的顶部设置有罐体气体采集口，所述堆肥罐体的底部水平设置有曝气筛板，所述堆肥罐体的底部侧壁上设置有罐体供气口和渗滤液出口，所述罐体供气口通过管路与通风供氧设备连接；

气流膜组件，所述气流膜组件包括壳体和气流膜，所述壳体具有内腔，所述气流膜将内腔分为上腔体和下腔体，所述壳体的顶部设置有与上腔体连通的膜外气体收集口，所述壳体的底部设置有分别与下腔体连通的膜内气体收集口、管接口和压力表，所述管接口与罐体气体采集口通过管路连通，所述管接口与罐体气体采集口之间的管路通过三通阀门连通，所述三通阀门的另一端连接有排气管；

温湿度传感器探头，设置在所述堆肥罐体的内部并与外界的控制器连接。

2.根据权利要求1所述的便于膜性能分析的分体式气流膜堆肥试验装置，其特征在于，所述壳体包括上壳体和下壳体，所述下壳体的开口处设置有用于安装所述气流膜的卡槽，所述上壳体与下壳体可拆卸连接。

3.根据权利要求1所述的便于膜性能分析的分体式气流膜堆肥试验装置，其特征在于，所述通风供氧设备与罐体供气口之间的管路、所述三通阀门与所述管接口之间的管路、以及与所述膜外气体收集口和膜内气体收集口连接的管路上均设置有气体流量计。

4.根据权利要求1-3任一项所述的便于膜性能分析的分体式气流膜堆肥试验装置，其特征在于，所述堆肥罐体的外壁上设置有保温层。

5.根据权利要求1所述的便于膜性能分析的分体式气流膜堆肥试验装置，其特征在于，所述罐体供气口和渗滤液出口均位于所述曝气筛板的下方。