[發明專利]一種一體化智能膜法好氧發酵系統及方法

在審

• 申請號: 202011615473.4
• 申請日: 2020-12-30
• 公開（公告）號: CN112608172A
• 公開（公告）日: 2021-04-06
• 發明（設計）人: 黃光群;方晨;韓魯佳;蘭澤鋒;余浩;熊勁鵬;蘇雅
• 申請（專利權）人: 中國農業大學
• 主分類號: C05F17/90
• 分類號: C05F17/90;C05F17/957;C05F17/964;C05F17/979;B01D46/00;B01D53/00
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 張建利

本發明提供一種一體化智能膜法好氧發酵系統及方法，包括：發酵倉、收卷膜機、纏繞在收卷膜機上的半滲透膜、膜法機器人，所述收卷膜機可在發酵倉內移動用于鋪卷半滲透膜，所述半滲透膜用于密封發酵倉內放置的發酵原料，所述收卷膜機的下方設有用于翻拋發酵原料的膜法機器人，本發明可進一步提升膜覆蓋發酵技術的機械化和智能化程度，通過收卷膜機和膜法機器人極大減少了人力付出，并能夠實時掌握堆體各區域的發酵狀態；通過控制系統智能調節通風速率及時長，降低管理人員的專業要求；通過膜下翻拋以及膜外氣體的二次過濾進一步減少發酵過程中有害氣體排放，提升膜覆蓋發酵技術的環保性能。

技術領域

本發明涉及廢棄物無害化處理技術領域，尤其涉及一種一體化智能膜法好氧發酵系統及方法。

背景技術

生物質資源的肥料化利用是解決畜禽糞污、農作物秸稈以及污泥等產量大、利用難和污染重等問題的有效途徑之一。好氧發酵技術是肥料化利用過程中常見的主要技術，目前多以條垛式和槽式為主，其投資少、處理量大，但在發酵過程中易造成二次污染，產生的氨氣、硫化氫等臭氣以及甲烷、氧化亞氮等溫室氣體直接排放到大氣中，隨著國家對生態環境治理的重視程度的提升，研發和推廣環保性能優越的好氧發酵設備及工藝勢必是未來的發展趨勢。

膜覆蓋好氧發酵技術因其對氣候、氣溶膠和臭氣的綜合防治功能被廣泛應用在有機廢棄物好氧堆肥中，其是在條垛式或槽式好氧堆肥的基礎上，在堆體上方覆蓋一層具有選擇滲透作用的半滲透膜，從而實現對有害氣體的原位減排并縮短堆體發酵周期。然而，為提升好氧發酵的均勻度，該技術需要人為解開膜的密封裝置并依靠人工或卷膜機掀開膜后進行翻拋，不僅費時費力，還會在翻拋過程中造成有害氣體的散逸。

發明內容

本發明提供一種一體化智能膜法好氧發酵系統及方法，用以解決現有技術中需要人工掀膜和翻拋發酵原料，費時費力的缺陷。

本發明提供一種一體化智能膜法好氧發酵系統，包括：發酵倉、收卷膜機、纏繞在收卷膜機上的半滲透膜、膜法機器人，所述收卷膜機可在發酵倉內移動用于鋪卷半滲透膜，所述半滲透膜用于密封發酵倉內放置的發酵原料，所述收卷膜機的下方設有用于翻拋發酵原料的膜法機器人。

根據本發明提供的一種一體化智能膜法好氧發酵系統，所述發酵倉上設有控制系統，所述收卷膜機、膜法機器人均與控制系統電連接。

根據本發明提供的一種一體化智能膜法好氧發酵系統，所述發酵倉的內壁上上下間隔設有三條滑軌，三條所述滑軌從上至下依次用于收卷膜機的移動、半滲透膜的密封以及膜法機器人的移動。

根據本發明提供的一種一體化智能膜法好氧發酵系統，位于中間的所述滑軌的一側設有存水槽，所述存水槽的一側設有與外界連通的上排液口。

根據本發明提供的一種一體化智能膜法好氧發酵系統，所述收卷膜機的上方設有用于將半滲透膜與滑軌壓緊密封的壓膜裝置，所述壓膜裝置與控制系統電連接。

根據本發明提供的一種一體化智能膜法好氧發酵系統，所述膜法機器人的上部貫穿有與滑軌滑動連接的承重臂，所述膜法機器人內設有驅動承重臂沿滑軌移動的第一驅動裝置；所述膜法機器人的下部外側設有由鏈輪帶動的翻拋臂，所述鏈輪與第二驅動裝置連接，所述翻拋臂上均勻布滿翻拋爪，所述第一驅動裝置和第二驅動裝置均與控制系統電連接。

根據本發明提供的一種一體化智能膜法好氧發酵系統，所述膜法機器人的頂部設有壓力傳感器，所述膜法機器人內設有向下延伸的伸縮臂，所述伸縮臂的伸縮端上設有溫度傳感器、氧濃度傳感器以及濕度傳感器，所述壓力傳感器、伸縮臂、溫度傳感器、氧濃度傳感器以及濕度傳感器均與控制系統電連接。

根據本發明提供的一種一體化智能膜法好氧發酵系統，所述收卷膜機的上方設有尾氣凈化系統，所述尾氣凈化系統由進氣端至出氣端依次設有冷凝裝置和過濾裝置，所述冷凝裝置與存水槽連通，所述過濾裝置與外界連通。