[發明專利]一種自動調控堿度預防厭氧混合發酵酸化的裝置及其方法

在審

• 申請號: 201510438564.8
• 申請日: 2015-07-23
• 公開（公告）號: CN105000928A
• 公開（公告）日: 2015-10-28
• 發明（設計）人: 李子富;王雪梅;程世昆;高瑞嶺;白雪;周曉琴;白曉鳳
• 申請（專利權）人: 北京科技大學
• 主分類號: C05F17/02
• 分類號: C05F17/02
• 代理公司: 北京金智普華知識產權代理有限公司 11401
• 代理人: 皋吉甫

1.一種自動調控堿度預防厭氧混合發酵酸化的裝置，其特征在于，所述裝置采用堿度在線監測系統對發酵過程中緩沖能力下降的問題及時預警，并通過緩沖液自動補充系統迅速調節，預防混合發酵過程中產生酸化。

2.根據權利要求1所述的自動調控堿度預防厭氧混合發酵酸化的裝置，其特征在于，所述裝置包括：厭氧發酵罐、攪拌系統、堿度在線監測系統、緩沖液自動補充系統，所述堿度在線監測系統包括：堿度控制器、蜂鳴器、堿度在線監測電極A、堿度在線監測電極B、堿度在線監測電極C，所述緩沖液自動補充系統包括：緩沖液控制器、補液罐和進液管。

3.根據權利要求2所述的自動調控堿度預防厭氧混合發酵酸化的裝置，其特征在于，所述堿度在線監測電極A、堿度在線監測電極B和堿度在線監測電極C分別與所述厭氧發酵罐連接，所述堿度在線監測電極A、堿度在線監測電極B和堿度在線監測電極C的檢測端分別設置于發酵罐內的上部、中部與下部，所述堿度在線監測電極A、堿度在線監測電極B和堿度在線監測電極C的另一端皆與所述堿度控制器的輸入端連接。

4.根據權利要求2所述的自動調控堿度預防厭氧混合發酵酸化的裝置，其特征在于，所述蜂鳴器與所述堿度控制器的一個輸出端連接，所述堿度控制器的另一個輸出端與所述緩沖液控制器的輸入端連接；所述緩沖液控制器的輸出端與所述補液罐的輸入端連接；所述補液罐的輸出端與進液管的入口連接；所述進液管的出口設置于厭氧發酵罐的上部。

5.根據權利要求2所述的自動調控堿度預防厭氧混合發酵酸化的裝置，其特征在于，所述攪拌系統安裝在厭氧發酵罐內部。

6.根據權利要求2所述的自動調控堿度預防厭氧混合發酵酸化的裝置，其特征在于，所述緩沖液自動補充系統的緩沖液采用1mol/L碳酸氫鈉或1mol/L的碳酸鈉。

7.根據權利要求2所述的自動調控堿度預防厭氧混合發酵酸化的裝置，其特征在于，所述補液罐、進液管、攪拌系統、堿度在線監測電極A、B、C材料均采用耐腐蝕材料。

8.一種自動調控堿度預防厭氧混合發酵酸化的方法，所述方法采用如權利要求1-7所述的自動調控堿度預防厭氧混合發酵酸化的裝置，其特征在于，所述方法包括以下步驟：

步驟1）向厭氧發酵罐內添加采用秸稈與人畜糞便或其它有機垃圾的兩種或三種混合物料，反應開始前調節其pH為7-7.5之間，固體濃度約為8%，加溫保持在37±1℃；

步驟2）開始反應，采用攪拌系統將混合物料攪拌均勻，通過分別設置在厭氧發酵罐的上、中、下部的三個堿度在線監測電極A、B、C實時檢測物料的堿度值數據；

步驟3）堿度在線監測電極A、B、C分別向堿度控制器內的數據采集卡提供數據測試信號，由堿度控制器統計分析，隨后，堿度控制器上的液晶顯示屏分別顯示三個監測點的堿度值及均值，并繪出即時波動曲線；

步驟4）當堿度均值在1000-2000mg/L的范圍內時，進行步驟5），否則進行步驟6）；

步驟5）蜂鳴器和緩沖液控制器處于靜態，返回步驟3）；

步驟6）堿度控制器向蜂鳴器發出信號，蜂鳴器發聲預警，當堿度均值低于1000mg/L時，顯示檢測堿度值并進行步驟7）；

步驟7）堿度控制器向緩沖液控制器發出信號，緩沖液控制器啟動，緩沖液控制器向補液罐內的電磁閥發出開關信號，根據檢測到的堿度值通過流量與時間累積值經進液管向厭氧發酵罐內投加定量的緩沖液，使其恢復到堿度正常范圍值內（1000-2000mg/L），在緩沖液補充一次完畢及緩沖液發揮作用的一個周期10min內，堿度控制器不再向其發出工作信號，返回步驟3）。