[发明专利]一种智能型好氧堆肥反应器系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种智能型好氧堆肥反应器系统，属于固体废弃物处置和资源化利用技术领域。

背景技术

中国每年产生的农业废弃物达几十亿吨，近几年污染事故与事件的逐年增加,使得农业废弃物渐渐被人们重视。农业废弃物在生产过程中由于可利用品质不高,成分复杂，二次开发成本高、难度大，同时缺乏政策的引导和资金的投入，导致农业废弃物污染呈现出数量大、品质差、危害多的特点。堆肥技术具有古老的历史，在现代社会中也已广泛地应用于餐厨垃圾、畜禽粪便、农作物秸秆等富含生物可降解有机物的废弃物的无害化处理，堆肥处理的产物还含有丰富的腐殖质和植物养份，适用于土地利用，使堆肥技术具有资源化价值。目前，该技术已成为处理农业废弃物资源化、无害化和减量化利用的重要手段。

好氧堆肥处理是农业废弃物资源化、无害化和减量化处理的常用方法之一。现代好氧堆肥是利用堆肥设备使农业废弃物在有氧条件下利用好氧微生物作用达到稳定化、无害化，转变为有利于土壤性状改良并对农作物生长有益和容易吸收利用的优质肥的方法。随着堆肥技术越来越受到重视，相应的堆肥设备发展迅速。除工厂化堆肥设备以外，应用于实验室用来研究堆肥过程参数变化的装置也越来越多。目前我国应用于实验室的堆肥反应器大都体积较小，散热较快，无法满足模拟实际工厂的堆肥过程。现阶段我国好氧堆肥反应器的研发在下述方面亟需提升：保温效果差，散热较快；对于一些重要的物理参数无法实时获取，对堆肥环境的可控力较弱；堆料的流动性、均匀性差，通气不均匀，容易造成堆料局部厌氧及发酵不完全；自动化程度较低；无法满足空间梯度差异科学研究需要；缺乏有效的除臭方法，容易对大气造成污染。

发明内容

本发明的目的是提供一种智能型好氧堆肥反应器系统，该反应器系统可用于解决堆肥过程堆肥环境不可控的问题，并实现对堆肥环境的实时智能监测。该堆肥反应器系统可以根据堆肥过程中实时监测到的环境参数，自动实时调节布气系统、布水系统及搅拌系统的工作状态，从而使堆料始终处于最佳的发酵环境状态。

本发明所提供的一种智能型好氧堆肥反应器系统，包括反应器罐体、PLC控制系统、布气系统和布水系统；

所述反应器罐体的顶部设有进料口、出气口和补水口，所述补水口与所述布水系统相连接；所述反应器罐体的底部设有沥出液收集口；所述反应器罐体的下部设有出料口和进气口，所述进气口与所述布气系统相连接；所述应器罐体内设有一沿其径向布置的布气筛网，所述布气筛网与所述反应器罐体的底部之间形成气体缓冲区；所述出料口和所述进气口分别设于所述布气筛网的上部和下部；

所述反应器罐体上设有温度传感器、氧浓度传感器和取样口；所述温度传感器和所述氧浓度传感器均与所述PLC控制系统相连接；

所述反应器罐体内设有沿其轴向延伸的搅拌轴，所述搅拌轴上设有搅拌桨叶；

所述布气系统和所述布水系统均与所述PLC控制系统相连接。

上述的反应器系统中，所述温度传感器、所述氧浓度传感器和所述取样口沿所述反应器罐体的圆周方向均匀布置；

所述反应器系统包括3个沿所述反应器罐体的轴向均匀布置的所述温度传感器；

所述反应器系统包括3个沿所述反应器罐体的轴向均匀布置的所述氧浓度传感器；

所述反应器系统包括3个沿所述反应器罐体的轴向均匀布置的所述取样口；以上设置可保证所述温度传感器与所述氧浓度传感器分别采集所述反应器罐体内上、中、下三层的温度及氧浓度数据，所述取样口用于采集所述反应器罐体上、中、下三层的堆肥样品，以便试验分析用。

上述的反应器系统中，所述进气口依次与手动球阀Ⅰ和快装接头Ⅰ相连接；

所述补水口依次与手动球阀Ⅱ和快装接头Ⅱ相连接，所述补水口延伸至所述反应器罐体的内部，且与一雾化喷头相连接，所述雾化喷头与竖直平面呈30℃角，以增大布水面积，确保布水的均匀性；

所述出气口与两条出气管路相连接，其中1条所述出气管路可与气体无害化处理设备相连接，另1条所述出气管路可与气体采集和分析设备相连接。

上述的反应器系统中，所述反应器罐体通过支腿固定于支撑底座上；

所述支撑底座的下表面上设有带制动功能的脚轮，用于移动、固定所述反应器罐体；

所述反应器罐体的外壁为双层保温结构，在夹层内可填充聚氨酯发泡保温材料用于保温。

上述的反应器系统中，所述搅拌轴可由电机驱动，所述电机与所述搅拌轴之间设有减速机；

所述搅拌轴上设有3层所述搅拌桨叶，可以有效的确保搅拌堆料的均匀性，。