一种堆肥设备及控制处理系统技术方案

本发明专利技术公开了畜禽粪再利用技术领域的一种堆肥设备及控制处理系统，堆肥设备包括反应池、高分子纳米发酵堆肥膜、探测组件和设备集成装置；反应池由预制混凝土板拼接而成，反应池内开有若干间隔布置的第一管槽和第二管槽，第一管槽内放置有通风组件，第二管槽内放置有输送组件；高分子纳米发酵堆肥膜上开有若干探测孔；设备集成装置内设有：中压风机、储液箱、调温器、蓄电模块和控制处理系统。本方案采用预制的混凝土板拼接成反应池，与高分子纳米发酵堆肥膜形成堆肥反应空间，结构简单，可以满足不同规模的堆肥反应需求，且混凝土板、高分子纳米发酵堆肥膜、探测组件和设备集成装置均能够反复使用，便于搬运，不受使用地点、气候的限制。限制。限制。

【技术实现步骤摘要】
一种堆肥设备及控制处理系统


[0001]本专利技术属于畜禽粪再利用
，具体是一种堆肥设备及控制处理系统。

技术介绍

[0002]畜禽粪是一种含有大量有机物和氮、磷、钾等养分的废弃物，如果得不到有效利用，会对环境造成污染和资源浪费，常见的畜禽粪的利用方式包括：有机肥生产、养殖污水处理、生物质发电和土壤改良。其中有机肥生产中最重要的一步工艺是堆肥反应，关系着生产肥料的品质好坏，堆肥反应是将有机废物和微生物混合并放置在适当的环境中，进行生物化学反应的过程，以产生有机肥料的过程。
[0003]公告号为CN110386837A的专利公开了一种双层棚膜结构槽式堆肥系统，包括车间，车间内设置有至少一条发酵槽，本系统还包括循环鼓风曝气单元、除臭单元和水处理单元。
[0004]该专利循环鼓风单元将车间内的臭气、水汽大部分去除，并将车间内的热量回收到发酵槽的物料中，有利于物料的发酵；再通过除臭单元对车间内剩余的臭气以及粉尘进行去除，实现无臭气排放；同时，通过水处理单元对除臭过程中产生的废水进行处理并回收利用，实现无废水排放。该装置虽然实现了无臭气、废水排放，但是该装置结构较为复杂，对于小型堆肥反应使用成本高，不便重复使用，因此，我们提出了一种堆肥设备及控制处理系统。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是提供一种堆肥设备及控制处理系统，以解决现有装置结构较为复杂，对于小型堆肥反应使用成本高，不便重复使用的问题。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术的技术方案如下：一种堆肥设备，包括反应池、高分子纳米发酵堆肥膜、探测组件和设备集成装置：
[0007]反应池，用于堆放待反应物料，反应池由预制混凝土板拼接而成，反应池的横截面呈U型，反应池内沿长度方向开有若干间隔布置的第一管槽和第二管槽，第一管槽内放置有通风组件，第二管槽内放置有输送组件；
[0008]其中，通风组件包括沿第一管槽放置的第一通风管，通风管朝向物料的上表面连通有若干第二通风管，第二通风管垂直于第一通风管布置，第二通风管侧壁开有若干通风孔；输送组件包括沿第一管槽放置的第一输送管，输送管朝向物料的上表面连通有若干第二输送管，第二输送管垂直于第一输送管布置，第二输送管侧壁连通有若干喷头；
[0009]高分子纳米发酵堆肥膜，设于反应池上方，与反应池构成堆肥反应空间，高分子纳米发酵堆肥膜上开有若干探测孔；
[0010]探测组件包括能够插入探测孔的温度探杆、湿度探杆和氧气探杆，温度探杆用于监测堆肥反应空间内温度，湿度探杆用于用于监测堆肥反应空间内湿度，氧气探杆用于用于监测堆肥反应空间内氧气浓度；
[0011]设备集成装置，安装于沿反应池长度方向一侧，用于向堆肥反应空间通风、调温和存储发酵菌剂，设备集成装置内设有：
[0012]中压风机，中压风机的输出端与第一通风管连通，中压风机的输入端与外界连通；
[0013]储液箱，用于存储发酵菌剂和水，通过输送泵与第一输送管连通；
[0014]调温器，套设于中压风机的输出端，包括冷却元件和加热元件，用于堆肥反应空间内物料发酵温度超过发酵温度阈值时加热或冷却通向堆肥反应空间的风；
[0015]蓄电模块，用于给探测组件和设备集成装置供电；
[0016]控制处理系统，与中压风机、输送泵、调温器和探测组件电连接，根据探测组件监测的数据，控制中压风机、输送泵和调温器的启闭。
[0017]本方案的原理及有益效果：
[0018]在平整后的土壤上铺设预制的混凝土板构建反应池，安装通风组件、输送组件和设备集成装置，将待反应物料均匀铺设于反应池内，高分子纳米发酵堆肥膜铺设于物料表面，并与反应池边缘密封粘接；
[0019]控制处理系统根据待反应物料的质量确定发酵菌剂的施用量，打开输送泵，储液箱内的发酵菌剂沿着第一输送管和第二输送管输送，通过喷头喷洒向物料，中压风机将外界的风吸入，流向第一通风管前经调温器加热至发酵温度，再沿着第二通风管和通风孔吹向物料，对物料加温保温进行发酵。
[0020]本方案采用预制的混凝土板拼接成反应池，在反应池上方粘接高分子纳米发酵堆肥膜形成堆肥反应空间，结构简单，可以满足不同规模的堆肥反应需求，且混凝土板拆卸方便，耐久性好、强度高、防水、火性能好，混凝土板、高分子纳米发酵堆肥膜、探测组件和设备集成装置均能够反复使用，便于搬运，不受使用地点、气候的限制，解决了现有装置结构较为复杂，对于小型堆肥反应使用成本高，不便重复使用的问题。
[0021]额外的，本方案采用高分子纳米发酵堆肥膜可以确保温度均匀分布，还可以将发酵过程中产生的臭味、粉尘以及病原菌阻隔在膜内继续进行分解，但产生的水蒸气可以被快速渗出，同时外界的液态水(雨水、雪水)无法进入膜内，可防VOC气体，不会产生臭气和废水污染环境，实现了环保反应的目的。
[0022]额外的，本方案中第一通风管和第一输送管分别埋设于第一管槽和第二管槽中，第二通风管和第二输送管分别垂直于第一通风管和第一输送管，物料铺设于堆肥反应空间时，可以埋覆第二通风管和第二输送管，通过第二通风管上的通风孔可以对堆肥反应空间内的物料实现均匀通风，通过第二输送管上的喷头可以对堆肥反应空间内的物料实现均匀布肥，使得物料与发酵菌剂充分接触，无需额外设置搅拌组件，减少了设备成本。
[0023]额外的，本方案将温度探杆、湿度探杆和氧气探杆分别插入探测孔，通过实时监测、调控堆肥反应空间内的温度、湿度和氧气浓度，使物料能保持适合的反应条件，提高了堆肥反应的效率。
[0024]进一步，高分子纳米发酵堆肥膜包括e
‑
PTFE膜层，e
‑
PTFE膜层的两侧表面均粘接有聚酯纤维制成层。
[0025]有益效果：e
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PTFE膜是一种经过特殊处理的聚四氟乙烯(PTFE)薄膜，具有较高的化学稳定性、热稳定性和过滤性能，以e
‑
PTFE膜为主材料制备的高分子纳米发酵堆肥膜不仅可以确保温度均匀分布，还可以将发酵过程中产生的臭味、粉尘以及病原菌阻隔在膜内
继续进行分解，但产生的水蒸气可以被快速渗出，同时外界的液态水(雨水、雪水)无法进入膜内，可防VOC气体，不会产生臭气和废水污染环境，实现了环保反应的目的。
[0026]进一步，反应池朝远离安装设备集成装置一侧倾斜，倾斜角度为a，第一管槽和第二管槽的横截面均呈方形，通风组件和输送组件均由PVC圆管所制。
[0027]有益效果：第一管槽和第二管槽可以将反应池内多余液体(如渗入的雨水或多余的发酵菌剂)聚集导流，反应池朝远离安装设备集成装置一侧倾斜，便于排出第一管槽和第二管槽内的液体。
[0028]进一步，反应池内表面粘接有防渗膜。
[0029]有益效果：防渗膜既可以让堆肥反应空间内的多余水分流出，还可以包裹物料，避免物料渗入第一管槽或第二管槽，造成物料浪费。
[0030]进一步，第一管槽和第二管槽朝向物料一侧沿长度方向均对称开有斜口。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种堆肥设备及控制处理系统，其特征在于：包括反应池、高分子纳米发酵堆肥膜、探测组件和设备集成装置：反应池，用于堆放待反应物料，反应池由预制混凝土板拼接而成，反应池的横截面呈U型，反应池内沿长度方向开有若干间隔布置的第一管槽和第二管槽，第一管槽内放置有通风组件，第二管槽内放置有输送组件；其中，通风组件包括沿第一管槽放置的第一通风管，通风管朝向物料的上表面连通有若干第二通风管，第二通风管垂直于第一通风管布置，第二通风管侧壁开有若干通风孔；输送组件包括沿第一管槽放置的第一输送管，输送管朝向物料的上表面连通有若干第二输送管，第二输送管垂直于第一输送管布置，第二输送管侧壁连通有若干喷头；高分子纳米发酵堆肥膜，设于反应池上方，与反应池构成堆肥反应空间，高分子纳米发酵堆肥膜上开有若干探测孔；探测组件包括能够插入探测孔的温度探杆、湿度探杆和氧气探杆，温度探杆用于监测堆肥反应空间内温度，湿度探杆用于用于监测堆肥反应空间内湿度，氧气探杆用于用于监测堆肥反应空间内氧气浓度；设备集成装置，安装于沿反应池长度方向一侧，用于向堆肥反应空间通风、调温和存储发酵菌剂，设备集成装置内设有：中压风机，中压风机的输出端与第一通风管连通，中压风机的输入端与外界连通；储液箱，用于存储发酵菌剂，通过输送泵与第一输送管连通；调温器，套设于中压风机的输出端，包括冷却元件和加热元件，用于堆肥反应空间内物料发酵温度超过发酵温度阈值时加热或冷却通向堆肥反应空间的风；控制处理系统，与中压风机、输送泵、调温器和探测组件电连接，根据探测组件监测的数据，控制中压风机、输送泵和调温器的启闭。2.根据权利要求1所述的堆肥设备，其特征在于：高分子纳米发酵堆肥膜包括e
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PTFE膜层，e
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PTFE膜层的两侧表面均粘接有聚酯纤维制成层。3.根据权利要求1所述的堆肥设备，其特征在于：反应池朝远离安装设备集成装置一侧倾斜，倾斜角度为a，第一管槽和第二管槽的横截面均呈方形，通风组件和输送组件均由PVC圆管所制。4.根据权利要求1所述的堆肥设备，其特征在于：反应池内表面粘接有防渗膜。5.根据权利要求1所述的堆肥设备，其特征在于：第一管槽和第二管槽朝向物料一侧沿长度方向均对称开有斜口。6.根据权利要求1所述的堆肥设备，其特征在于：探测孔上设有密封圈。7.根据权利要求1所述的堆肥设备，其特征在于：设备集成装置顶部安装有与蓄电模块电连接的太阳能光伏组件。8.根据权利要求1所述的堆肥设备，其特征在于：通风孔上粘接有滤膜。9....

【专利技术属性】
技术研发人员：王建光，张志友，杨永强，李淑文，
申请(专利权)人：内蒙古盛健农牧业工程技术研究有限公司，
类型：发明
国别省市：