[發明專利]一種膜覆蓋好氧堆肥反應器試驗裝置

在審

• 申請號: 201610027403.4
• 申請日: 2016-01-15
• 公開（公告）號: CN105732145A
• 公開（公告）日: 2016-07-06
• 發明（設計）人: 黃光群;孫曉曦;韓魯佳;曾劍飛;黃晶;周嘉良;馬秋林
• 申請（專利權）人: 中國農業大學
• 主分類號: C05F17/02
• 分類號: C05F17/02
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司 11245
• 代理人: 徐寧;孫楠

技術領域

本發明涉及一種試驗裝置，特別是關于一種在有機固體廢棄物處置和資源化利用技術領域中使用的膜覆蓋好氧堆肥反應器試驗裝置。

背景技術

目前，我國畜禽糞便年排放量約為20億噸，且呈現上升趨勢，而我國對于畜禽糞便的有效處理和資源化利用率還相對較低，與此同時，我國年秸稈產量大約在7到9億噸，其中大約有20％以上的秸稈沒有得到合理利用。《全國農業可持續發展規劃(2015-2030)》明確提出要實現農業可持續發展，到2030年全國基本實現農業廢棄物趨于零排放。

好氧堆肥是指畜禽糞便、污泥、以及生活廚余垃圾等有機固體廢棄物在通風供氧狀態下由微生物的分解作用從而使得被分解成穩定的腐熟的無害的有機肥的過程。好氧堆肥工藝技術正在快速發展，在工廠化好氧堆肥技術模式方面，多采用靜態垛強制通風、定時翻堆方式，其弊病在于供氧有可能不均勻，堆體發酵程度不一，而翻堆一方面會造成堆體熱量的散失，另一方面會造成有害氣體的逸散，且耗能也比較大。

近年來，有關膜覆蓋好氧堆肥模式逐漸成為研究的熱點，該模式是在靜態垛堆肥模式基礎上采用了一種滲透性良好的膜材料覆蓋在堆體表面，利用“正壓力”使得膜鼓起來，使得堆體內氧氣分布均勻，從而使得堆體發酵均勻，同時這種模式可以很好的減少堆體內熱量散失，減少有害氣體排放，減少翻堆次數，降低曝氣量與曝氣頻率，從而在某種程度上可有效降低好氧堆肥過程能耗與溫室氣體排放。但是，關于膜覆蓋好氧堆肥機理和機制尚缺乏系統研究，如果采用工廠化堆肥模式不僅需大量工程量較大的規模性試驗，同時易受環境等因素影響，效率低，成本較大，周期較長。

發明內容

針對上述問題，本發明的目的是提供一種膜覆蓋好氧堆肥反應器試驗裝置，其布局緊湊、操作便捷以及智能監控。

為實現上述目的，本發明采取以下技術方案：一種膜覆蓋好氧堆肥反應器試驗裝置，其特征在于：它包括膜系統、罐體、布氣篩、傳感器組、第一壓力傳感器、直角彎管、第二壓力傳感器、濾液收集器、進氣口、布氣系統和PLC控制系統；所述膜系統與所述罐體頂部固定連接并在兩者之間設置有鏤空不銹鋼圈，位于所述罐體內的下部設置有所述布氣篩；位于所述布氣篩的上方，在所述罐體側壁上間隔設置有三個所述傳感器組，各所述傳感器組均與所述導管一端連接，所述導管另一端穿過所述罐體側壁伸到所述罐體內的中心區域；在所述罐體一側壁頂端設置有所述第一壓力傳感器，所述第一壓力傳感器與所述直角彎管一端連接，所述直角彎管另一端穿過所述罐體側壁伸到所述膜系統中心區域下面；所述罐體底部一側設置有所述第二壓力傳感器，所述第二壓力傳感器與導管一端連接，導管另一端穿過所述罐體側壁伸到所述罐體內的底部；所述罐體底部中心位置處經管道與所述濾液收集器連接，在管道上設置有所述進氣口，所述進氣口通過管路與所述布氣系統連接；所述布氣系統、各所述傳感器組和各所述壓力傳感器均與所述PLC控制系統電連接，將采集到的數據均傳輸到所述PLC控制系統上，并由所述PLC控制系統控制所述布氣系統工作。

優選地，每一所述傳感器組均由溫度傳感器、氧濃度傳感器和第三壓力傳感器構成；第一水平導管一端與所述溫度傳感器連接，所述第一水平導管另一端穿過所述罐體側壁伸到所述罐體中心區域；第二水平導管與所述第一水平導管水平對稱設置，在所述第二水平導管一端設置有所述氧濃度傳感器，所述第二水平導管另一端穿過所述罐體側壁伸到所述罐體中心區域；在所述溫度傳感器上部設置有所述第三壓力傳感器，所述第三壓力傳感器與傾斜導管一端連接，所述傾斜導管另一端穿過所述罐體側壁伸到所述罐體中心區域。

優選地，各所述導管、各所述水平導管、所述傾斜導管和所述直角彎管上都均勻設置有若干小孔。

優選地，所述布氣篩上均勻設置有小孔和一層細密的過濾網，所述布氣篩下部與所述罐體底部之間形成圓底氣體緩沖區。

優選地，在所述布氣篩上部，所述罐體側壁上設置有出料口，所述出料口采用鋼卡進行固定；在與所述傳感器組位于同一水平面的所述罐體側壁上均設置有取樣口，所述取樣口也采用鋼卡進行固定。

優選地，所述濾液收集器上設置有滲濾液聚集視窗。

優選地，所述罐體采用304不銹鋼材料并且鏡面拋光；所述罐體為雙層不銹鋼保溫結構，雙層不銹鋼保溫結構中間填充聚氨酯發泡；在所述罐體底部還設置有三點釜式結構，所述三點釜式結構固定在移動平臺上，所述移動平臺下面設置有雙向萬向輪。

優選地，所述膜系統由Gore膜和不銹鋼鋼圈構成；所述Gore膜和所述不銹鋼鋼圈緊密貼合，所述不銹鋼鐵圈上設置有提手。