[發明專利]智能分層曝氣堆肥反應器系統

在審

• 申請號: 201710670003.X
• 申請日: 2017-08-08
• 公開（公告）號: CN107473788A
• 公開（公告）日: 2017-12-15
• 發明（設計）人: 王選;唐子貴;馬林;柏兆海
• 申請（專利權）人: 江蘇中科紐克生態科技有限公司
• 主分類號: C05F17/02
• 分類號: C05F17/02
• 代理公司: 北京信慧永光知識產權代理有限責任公司11290
• 代理人: 姚鵬,曹正建

技術領域

本發明涉及一種智能堆肥反應器系統，屬于有機廢棄物資源化利用技術領域。

背景技術

隨著畜牧業朝著集約化、規模化方向發展，畜禽糞便產生量大且集中，每年產生的畜禽總量高達40億噸。抗生素的大量使用導致畜禽糞便中農業集約化發展導致了作物秸稈及畜禽糞便的大量集中產生，大大增加了農業廢棄物的處理難度，加劇了土壤，水體和大氣污染的風險，給環境的綜合治理帶來了巨大的挑戰。因此，利用生物技術——尤其是堆肥化技術成為了世界各國實現有機廢棄物減量化，無害化和資源化的重要途徑之一。其中，處理種養廢棄物和生產有機肥的多維系統，不僅能夠解決有機固體廢棄物的環境污染問題，而且還為農業生產提供優質有機肥，從而形成有機廢棄物質“資源”回歸種植業的良性循環體系。

然而，現有條垛式和槽式堆肥技術在處理過程中臭氣無法有效控制，堆肥過程中超過50％的氮素以氨氣形態損失，不僅降低了產品的肥料效益，同時也誘發了霧霾的產生。而且，占地面積大，制約了我國集約化養殖場的使用。因此，研制高效，無臭氣排放，占地面積小的處理設備是解決養殖場畜禽糞便處理及資源化利用的關鍵。

發明內容

鑒于上述問題，本發明的目的在于提供一種智能分層曝氣堆肥反應器系統，該反應器系統能夠進行連續進樣，并根據發酵倉內不同部位溫度和氧氣濃度進行分層曝氣控制，科學降低能耗，提高處理效率，發酵倉與尾氣回收利用裝置相連，對尾氣進行有效回收利用及處理，解決現有堆肥反應器系統存在的能耗高，處理效率低，臭氣釋放嚴重等問題。此外，通過對物料空間分布的實時在線監測實現了對堆肥過程的智能監控。

根據本發明，提供了一種智能分層曝氣堆肥反應器系統，其包括反應器罐體、用于將物料供應至所述反應器罐體內的進料系統、用于將所述物料從所述反應器罐體中排出的出料系統、對所述反應器罐體中的物料進行攪拌的攪拌系統、用于在所述反應器罐體內進行曝氣的曝氣系統以及對上述各系統進行控制的控制部。在所述反應器罐體內的不同高度處設置有多個支撐梁，并且所述曝氣系統包括：曝氣管路，其設置在所述支撐梁的第一側面并且具有多個曝氣孔；氣體濃度傳感器，其設置在所述支撐梁的第二側面并且用于檢測所述反應器罐體內的位于相應的所述支撐梁的高度處的預定氣體的濃度；供氣岐管，其連通至各所述曝氣管路，用于向各所述曝氣管路供氣；閥門，其分別設置在各所述曝氣管路內并且分別位于各所述曝氣管路與所述供氣岐管連接的連接端，各所述閥門能夠在所述控制部的控制下打開和關閉。當設置于任意所述支撐梁上的所述氣體濃度傳感器檢測到所述預定氣體的濃度低于或高于預定值時，設置于同一所述支撐梁的所述曝氣管路中的所述閥門在所述控制部的控制下被打開，從所述供氣岐管經由所述曝氣管路的所述曝氣孔向所述反應器罐體內曝氣。

優選地，所述支撐梁具有包括第一支撐梁和第二支撐梁的工字型構造，所述曝氣管路設置在所述第一支撐梁的內側，所述氣體濃度傳感器設置在所述第二支撐梁的內側。

優選地，所述曝氣孔沿所述曝氣管路的長度方向均勻地分布。此外，所述曝氣孔優選地被設置成朝向所述反應器罐體下部開口。每個所述曝氣孔還可以設置有防護罩。

優選地，所述曝氣系統還包括設置于各所述曝氣管路內的用于監測曝氣量的氣體流量計，當所述氣體流量計監測到曝氣量達到預定值時，所述控制部控制對應的所述閥門關閉。

優選地，自所述閥門被打開起經過預定的時間之后，所述控制部控制所述閥門關閉。

優選地，所述曝氣系統還包括設置于所述罐體內部的測溫傳感器，以監測所述罐體內的溫度。

例如，所述攪拌系統可以包括位于所述罐體內部的攪拌裝置和位于罐體底部的用于驅動所述攪拌裝置旋轉的液壓傳動裝置。其中，所述攪拌裝置可以包括一個主軸和固定地連接至所述主軸的至少一個槳葉，所述支撐梁的中心部經由軸承支撐所述主軸。

例如，所述液壓傳動裝置可以包括一個棘輪和用于驅動所述棘輪旋轉的至少一個驅動單元，所述主軸穿過所述棘輪的中心并與其同軸固定連接，并且所述驅動單元包括：推臂板，其一端以可繞軸轉動的方式連接至所述主軸；棘爪，其以可旋轉的方式設置在所述推臂板上并且與所述棘輪的棘齒嚙合；彈簧回位裝置，其連接至所述棘爪以使所述棘爪與所述棘輪的棘齒始終嚙合；以及油缸，其具有傳動桿，所述推臂板的另一端以可樞轉的方式連接至所述傳動桿。

優選地，所述驅動單元設置有多個并且交替地驅動所述棘輪旋轉。