一种基于紫外光降解抗生素的高效堆肥发酵装置制造方法及图纸

一种基于紫外光降解抗生素的高效堆肥发酵装置，包括发酵箱，所述发酵箱内设置搅拌装置，发酵箱顶部设置照射装置，所述发酵箱内部还设置数据采集模块，发酵箱外部还设置控制模块，数据采集模块和控制模块通信连接；所述数据采集模块包括温度采集模块和湿度采集模块。本发明专利技术通过在发酵箱中安装有温度和湿度传感器、紫外辐射传感器，以及在发酵箱内安装搅拌装置和鼓风装置，可以调节发酵箱内的发酵条件为微生物生长繁殖的最适宜条件，从而得到肥力效果好，营养成分齐全，含量高的发酵肥。在控制器的屏幕可以观测到箱内温度、湿度以及紫外辐值的变化曲线以及实时数值，从而可以分析箱内变化过程。控制器把接收到的数据发送到远程服务器端口，便于远程遥测。便于远程遥测。便于远程遥测。

【技术实现步骤摘要】
一种基于紫外光降解抗生素的高效堆肥发酵装置


[0001]本专利技术涉及堆肥
，具体涉及一种基于紫外光降解抗生素的高效堆肥发酵装置。

技术介绍

[0002]根据四环素类抗生素在堆肥过程中的降解规律，利用一级动力学方程进行描述降解过程，获取其相关性系数稳定规律，实现堆肥过程中四环素类抗生素的快速降解；根据不同堆肥处理的四环素(tetracycline，TTC)、土霉素(terramycin，0TC)、金霉素(aureomycin，CTC)等具有相似理化性质，利用光降解技术对堆肥中抗生素残留进行化学降解处理，在高温条件下有效去除畜禽粪便中的ARGs，再通过添加嗜热菌剂或杀灭肠道微生物的化学抑制剂，实现农牧粪便肥料化、能源化和饲料化的过程中抗生素残留减少或去除；从四种高温期的好氧堆肥(鸡粪+酒糟、猪粪+玉米秸秆、牛粪+稻秸、人粪尿+麦秸)中筛选高效稳定的纤维素降解菌株(A1、B1、C1、D1)，混合培养(A1D1、B1D1、C1D1)添加金霉素和土霉素进行驯化，通过反复筛选和驯化，再通过连续传代培养获得一组性能稳定的能快速分解纤维素(3d分解效率>90％)，获取高效降解金霉素和土霉素降解效率>50％)的复合菌系；抗生素的去除主要发生在堆体升温及高温阶段，去除效率随着堆体最高温度的升高而提高，而翻堆加机械通风的方式可以促进堆肥腐熟进程，通过对堆肥处理条件进行智能监控，提高堆体最高温度并延长堆体高温阶段持续时间；通过分离、筛选及堆肥工艺改良获取安全高效的抗生素降解菌株抑或酶制剂，并应用到畜禽粪便饲料化处理的过程中，选择合适的嗜热菌剂进行添加，嗜热菌剂能维持堆肥处理阶段微生物群落的稳定，保证高温持续较长时间达到杀灭携带ARGs的菌株和质粒且破坏残留抗生素化学结构的目的。
[0003]目前通过紫外光降解抗生素，是一种很环保节能的方式，但是也存在一定的问题，紫外光穿透率的问题，紫外光在液体中的穿透率还可以，在固体上，只能辐射物体表面，很难穿透猪粪中的介子，如果想提高穿透率，一、加大紫外灯功率，二、提高搅拌速率，但是这样会提高堆肥发酵处理成本。因此，提高紫外光穿透率是研究重点。

技术实现思路

[0004]本专利技术提出的一种基于紫外光降解抗生素的高效堆肥发酵装置，可实现提高紫外光穿透率的问题。
[0005]为实现上述目的，本专利技术采用了以下技术方案：
[0006]一种基于紫外光降解抗生素的高效堆肥发酵装置，包括发酵箱，所述发酵箱内设置搅拌装置，发酵箱顶部设置照射装置，所述发酵箱内部还设置数据采集模块，发酵箱外部还设置控制模块，数据采集模块和控制模块通信连接；
[0007]所述数据采集模块包括温度采集模块和湿度采集模块。
[0008]进一步的，所述控制模块包括控制器箱体，控制器箱体内部设置控制芯片，控制器箱体外部设置显示屏；
[0009]显示屏和控制芯片通信连。
[0010]进一步的，所述数据采集模块包括土壤温度传感器和土壤湿度传感器，所述土壤温度传感器和土壤湿度传感器分别设置在发酵箱底部，所述土壤温度传感器和土壤湿度传感器分别与控制器芯片通信连接。
[0011]进一步的，所述搅拌装置包括搅拌电机，搅拌电机设置在发酵箱的侧面，电机轴头伸入发酵箱的内部，并连接至设置在发酵箱内部的搅拌叶片上，用来实现对堆肥的均匀搅拌。
[0012]进一步的，所述照射装置设置在发酵箱上盖的内侧，所述照射装置为紫外灯管。
[0013]进一步的，所述数据采集模块包括紫外辐照传感器，所述紫外辐照传感器设置在紫外灯管下方10cm处。
[0014]进一步的，所述发酵箱侧面设置鼓风电机。
[0015]由上述技术方案可知，本专利技术的基于紫外光降解抗生素的高效堆肥发酵装置，通过在发酵箱中安装有温度和湿度传感器、紫外辐射传感器，以及在发酵箱内安装搅拌装置和鼓风装置，可以调节发酵箱内的发酵条件为微生物生长繁殖的最适宜条件，从而得到肥力效果好，营养成分齐全，含量高的发酵肥。在控制器的屏幕可以观测到箱内温度、湿度以及紫外辐照亮的变化曲线以及实时数值，从而可以分析箱内变化过程。控制器把接收到的数据发送到远程服务器端口，便于远程遥测。
附图说明
[0016]图1是本专利技术的结构示意图；
[0017]图2发酵过程控制示意图；
[0018]图3是本专利技术的工作流程图；
[0019]图4是本专利技术的搅拌电机控制电路图。
具体实施方式
[0020]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。
[0021]如图1和图2所示，本实施例所述的基于紫外光降解抗生素的高效堆肥发酵装置，包括发酵箱1，所述发酵箱1内设置搅拌装置2，发酵箱1顶部设置照射装置3，所述发酵箱1内部还设置数据采集模块，发酵箱1外部还设置控制模块4，数据采集模块和控制模块4通信连接；所述数据采集模块包括温度采集模块和湿度采集模块。
[0022]以下具体说明：
[0023]发酵箱1两侧，安装有搅拌电机21，电机轴头伸入发酵箱1内部，并连接至发酵箱内部的搅拌叶片22上，用来实现对堆肥的均匀搅拌；
[0024]所述发酵箱1顶部箱盖的内侧并排安装有四根紫外灯管，用于对堆肥的照射，在灯管下发10cm处安装有紫外辐传感器52，用于测量紫外灯管的辐照值；
[0025]所述发酵箱1左侧安装有鼓风电机6，用来调节箱体内部温度；
[0026]所述箱体背部安装有继电器，用于控制紫外灯管、搅拌电机和鼓风电机；
[0027]所述发酵箱1内部底层安装有紫外辐射传感器52、土壤温度传感器53和土壤湿度传感器51，可以测量堆肥的温度以及湿度；
[0028]装置配备主机控制器，所述控制器为长方形盒子，所述控制器顶部安装4.3寸液晶显示屏和8个物理按键，所述控制器内部安装控制芯片和无线通信装置，所述控制器一侧安装有数据端口和电源端口。继电器、温度传感器、湿度传感器以及紫外辐照传感器连接至控制器数据端口。
[0029]如图3所示，干湿分离猪粪，水分65％左右，加入过氧化氢溶液后放入EPP塑料箱体内，打开电机、紫外灯，均匀搅拌，照射数小时，降解猪粪中抗生素、杀死病原菌，然后关闭紫外灯、加入高温菌进行好氧发酵，根据箱体温度，系统开启风扇，保证氧气的供给，当系统检测堆体的温度经历三个阶段，升温期、高温持续期、降温期，直到温度接近室温温度，堆体水分在35％左右，猪粪发酵成功，即为有机肥。
[0030]如图4所示，搅拌电机控制电路模块包括增强型N沟道场效应管Q40和增强型P沟道场效应管Q60；场效应管Q40的栅极通过电阻R70连接核心处理器STM32的PE3引脚，场效应管Q40的漏极通过电阻R60连接12V电源；场效应管Q60的栅极、源极、漏极分别连接场效应管Q40的漏极、DC12V电源、风扇正极，场效应管Q4本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于紫外光降解抗生素的高效堆肥发酵装置，包括发酵箱(1)，所述发酵箱(1)内设置搅拌装置(2)，发酵箱(1)顶部设置照射装置(3)，其特征在于：所述发酵箱(1)内部还设置数据采集模块，发酵箱(1)外部还设置控制模块(4)，数据采集模块和控制模块(4)通信连接；所述数据采集模块包括温度采集模块和湿度采集模块。2.根据权利要求1所述的基于紫外光降解抗生素的高效堆肥发酵装置，其特征在于：所述控制模块(4)包括控制器箱体，控制器箱体内部设置控制芯片，控制器箱体外部设置显示屏；显示屏和控制芯片通信连。3.根据权利要求1所述的基于紫外光降解抗生素的高效堆肥发酵装置，其特征在于：所述数据采集模块包括土壤温度传感器(53)和土壤湿度传感器(51)，所述土壤温度传感器(53)和土壤湿度传感器(51)分别设置在发酵箱(1)底部，所述土壤温度传感器(53)和土壤湿度传感器(51)分别与控制器芯片通信连接。4.根据权利要求1所述的基于紫外光降解抗生素的高效堆肥发酵装置，其特征在于：所述搅拌装置(2)包括搅拌电机(21)，搅拌电机(21)设置在发酵箱(1)的侧面，电机轴头伸入发酵箱(1)的内部，并连接至设置在发酵箱(1)内部的搅拌叶片(22)上，用来实现对堆肥的均匀搅拌。5.根据权利要求1所述的基于紫外光降解抗生素的高效堆肥发酵装置，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨选将，胡泽林，李淼，李华龙，刘先旺，郭盼盼，钟昌源，娄一鸣，刘晓萌，岳旭东，陈星宇，
申请(专利权)人：中国科学院合肥物质科学研究院，
类型：发明
国别省市：