[发明专利]一种立式堆肥反应器及其控制方法与控制系统

说明书

一种立式堆肥反应器及其控制方法与控制系统，该立式堆肥反应器包括堆肥反应器本体、曝气装置、搅拌装置、进料装置、出料装置、除臭装置及控制系统，该控制系统包括低压控制柜；逻辑控制器；设置于所述堆肥反应器本体内的温度监测器、氧气监测器和含水率监测器；臭气监测器以及人机接口界面；其中，所述温度监测器、氧气监测器、含水率监测器和所述臭气监测器分别通过信号转换器连接到信号集线器，所述信号集线器与所述逻辑控制器连接；所述逻辑控制器分别与所述人机接口界面及所述低压控制柜内的低压控制电器连接，所述低压控制电器分别与所述曝气装置、搅拌装置和除臭装置连接。本发明还提供了上述控制系统的控制方法。

技术领域

本发明涉及一种好氧发酵处理有机固体废弃物技术，特别是一种在线监测与智能控制的好氧堆肥立式堆肥反应器及其控制方法与控制系统。

背景技术

好氧堆肥从上世纪60年代后期迅速发展起来的一项新的生物处理技术，借助于微生物群落在特定的环境中对多相的有机物进行分解，将有机固体废弃物改良成稳定的腐殖质，用于肥田或土壤改良，将有机固废变成可再利用资源。我国正在大力推广应用这一技术用于农业农机固体废弃物无害化处理及应用，包括畜禽粪便、生活垃圾以及污泥等。好氧堆肥技术的研究，但仍存在着发酵菌剂未普及、堆肥发酵周期长、占地面积大、堆制投资建设规模大、平面式发酵臭气二次污染等问题，缺乏适合就近利用的高集成度、高效环保、精准智能的装置式发酵模式。解决这些问题，会给环境保护可持续化发展、废弃物资源化无害化利用提供可靠的技术手段，促进行业的技术更新，具有现实意义和深远影响。

当前堆肥多采用将原料混合物堆成长条形的堆或条垛，条垛的通气主要由自然或被动通风完成，开放式发酵，温度不可控制，水分蒸发少，占用场地大，不能连续生产，发酵时间长，臭气等对环境造成二次污染。

近年来普遍应用控制曝气通风办法来调节好氧发酵堆肥的温度与氧气供应，该方法对发酵过程的控制水平及装置自动化程度有了提高。这种技术就是设定时间节拍曝气；但立式料高较高，自上而下连续堆肥的反应器内，温度、耗氧量和水分含量在不同高度上是不同的，是具有一定规律的，物料自上而下缓慢移动过程逐渐腐熟，会发生温度逐渐增加再降低、耗氧量逐渐增多再减少、水分逐渐降低的变化过程，简单的节拍曝气会出现曝气过量或曝气不足、曝气不均匀的现象，造成发酵效果不好，因此既不能精准合理控制发酵过程，还会出现能源浪费的现象。

现有的技术，也有采用温度和氧气含量反馈控制通风的技术出现，虽然也能够实现对堆体的温度控制，但却不能保证堆体对水分含量的控制需求，没有考虑立式发酵过程，物料自上而下连续发酵过程温度、水分和氧气在竖直空间的差异性，会导致物料发酵不均匀、不充分，腐熟不彻底。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的上述问题，提供一种立式堆肥反应器及其控制方法与控制系统，以保证堆肥原料快速、高效发酵，堆肥出料品质稳定，集中去除腐化臭气。

为了实现上述目的，本发明提供了一种立式堆肥反应器的控制系统，安装在立式堆肥反应器上，所述立式堆肥反应器包括堆肥反应器本体、曝气装置、搅拌装置、进料装置、出料装置、除臭装置及控制系统，所述堆肥反应器本体分别与所述曝气装置、搅拌装置、进料装置、出料装置及除臭装置连接，其中，所述控制系统包括：

低压控制柜；

逻辑控制器，与所述低压控制柜连接；

温度监测器，设置于所述堆肥反应器本体内，用于监测所述堆肥反应器本体内上部、中部和下部的堆体温度，并将所述堆体温度传输给所述逻辑控制器；

氧气监测器，设置于所述堆肥反应器本体内，用于监测所述堆肥反应器本体内上部、中部和下部的氧气含量，并将所述氧气含量传输给所述逻辑控制器；

含水率监测器，设置于所述堆肥反应器本体内，用于监测所述堆肥反应器本体内下部物料的含水率，并将所述含水率传输给所述逻辑控制器；