一种智能化有机肥发酵系统

技术领域

本发明涉及有机肥发酵领域，尤其涉及一种智能化有机肥发酵系统。

背景技术

利用发酵技术将畜禽粪污、尾菜、秸秆等有机废物发酵而成有机肥并用于还田，不但可以将有机废弃物得以有效处置，还能增加土壤的有机质等，提升土壤的品质，进一步农作物的品质，推动农业向有机化发展。

目前的有机肥发酵技术多采用微生物将有机废弃物精细发酵转化成作物易于吸收的有机质，实现有机废弃物的高值化利用。

但目前在有机肥发酵过程中存在人工作业繁重、自动化程度低、生产环境差等问题，尤其采用露天堆放发酵，产生的恶臭废气对周围环境造成一定的影响，限制了该技术的发展和推广。

本发明的目的是客服现有的技术不足，提供一种智能化、自动化的有机肥发酵技术。

发明内容

本发明的目的在于提供一种智能化有机肥发酵系统，以解决上述技术问题。

本发明为解决上述技术问题，采用以下技术方案来实现：一种智能化有机肥发酵系统，包括智能中央控制器，其特征在于：

所述智能中央控制器控制生产控制子系统、生产感知系统、生产设备系统和发酵生产工艺系统；

所述生产感知系统通过传感器与生产控制子系统相连，所述生产子系统通过感知体统提供的数据进行分析后依据发酵生产工艺系统的要求将控制信号传递给生产设备系统，整体实现有机肥发酵生产的全自动智能化控制和操作，所述的生产控制子系统包括车间环境控制系统、生产控制系统和发酵废气处理系统；

三个子系统分别与智能中央控制器相连进行汇总和处理，智能中央控制器同时连接显示装置进行现场数据显示和远程数据传输。

优选的，所述生产感知系统包括车间温度传感器、车间湿度传感器、发酵堆体湿度传感器、发酵堆体温度传感器、发酵堆体pH值传感器、车间氨气传感器和车间硫化氢传感器，所述生产设备系统包括发酵车间新风系统、翻抛系统、发酵堆体加水装置、发酵曝气风机、发酵车间进气风机、废气排气风机和废气处理装置。

优选的，所述车间环境控制系统所连接的感知系统分别来自发酵车间的车间温度传感器和车间湿度传感器，其控制的生产装置为发酵车间新风系统，可根据要求对车间进行换气。

优选的，所述生产控制系统所连接的感知系统分别为发酵堆体湿度传感器、发酵堆体温度传感器、发酵堆体pH值传感器，其控制信号将通过翻抛系统、发酵堆体加水装置、发酵曝气风机，工艺的要求通过智能中央控制器控制上述设备得以实现。

优选的，所述的发酵废气处理控制系统的感知系统分别来自于发酵车间的车间氨气传感器、车间硫化氢传感器，其控制信号分别控制发酵车间进气风机、废气排气风机和废气处理装置，工艺的要求通过智能中央控制器控制上述设备得以实现。

优选的，所述发酵废气处理控制系统的感知系统分别来自于车间氨气传感器、车间硫化氢传感器，其控制信号分别控制发酵车间进气风机、废气排气风机和废气处理装置，工艺的要求通过智能中央控制器控制上述设备得以实现。

优选的，所述的生产控制系统、车间环境控制系统和废气处理装置隔离在不同的分区，废气处理装置中的废气来自于发酵发酵产生的废气，其通过管道通过风机输送到废气处理装置中。

优选的，所述发酵车间的外侧安装固定有废气处理装置，所述废气处理装置上方通过管道连接有废气排风机，且废气排风机通过管道连接发酵车间，所述发酵车间的外侧固定安装有进风风机，所述发酵车间内部安装有翻抛系统。

优选的，所述废气处理装置包括尾气进口、引风机、尾气缓冲罐、气体除臭处理装置、尾气出口、喷嘴、废液出水口、水泵和工作液储存罐，所述尾气缓冲罐的左下方通过管道连接有引风机，所述引风机的左上方位于管道上端设置有尾气进口，所述尾气缓冲罐的右方通过管道连接有气体除臭处理装置，所述气体除臭处理装置的内上侧均匀固定有喷嘴，所述气体除臭处理装置的上端设置有尾气出口，所述气体除臭处理装置的下端设置有废液出水口，所述气体除臭处理装置的右下方通过固定连接有水泵，所述水泵的左方通过管道连接有工作液储存罐。

一种智能化有机肥发酵系统及其基于该系统的控制方法，包括以下步骤：

S1、有机废弃物按比例经输送车或铲车输送至发酵区域对方后经检测废弃物水分将数据传输给生产控制系统后，生产控制系统将剩余水分要求信号发发酵加水装置，发酵加水装置加入定量的水分后生产控制系统启动翻抛系统对发酵堆体进行翻抛，使有机废弃物原料等混合均匀符合发酵要求；

S2、在发酵过程中，发酵堆体湿度传感器、发酵堆体湿度传感器、发酵堆体pH传感器可实施将发酵堆体对应参数输送给生产控制系统，生产控制系统依据以上参数根据发酵曲线实时控制曝气风机、发酵堆体加水装置以及翻抛系统的启闭，控制高温好氧发酵；

S3、发酵过程中产生的废气中主要含有氨气和硫化氢气体，通过氨气传感器和硫化氢传感器实施检测车间这两种气体浓度，达到一定浓度后通过发酵废气处理控制系统开启废气处理装置，同时连锁打开发酵车间的进气风机和排气风机，排气风机将车间产生废气通过管道排入废气处理装置中。

S4、智能中央控制器通过控制车间环境控制系统、生产控制系统、车间废气处理系统对车间的生产进行总体控制，同时可通过显示装置显示和记录相关数据，也可将数据进行传输。

本发明的有益效果是：

本发明中，提供一种智能化、自动化的有机肥发酵技术，采用智能中央控制器控制生产控制子系统、生产感知系统、生产设备系统和发酵生产工艺系统组成智能化有机肥发酵系统，将有机废弃物全程自动化送入发酵车间进行发酵加工，从而无需浪费人力，该技术同时应用在全封闭的有机肥发酵生产，减低有机肥发酵产生的恶臭对环境的影响。

附图说明

图1为本发明一种智能化有机肥发酵系统的控制结构示意图；

图2为本发明一种智能化有机肥发酵系统中生产车间的立体结构示意图；

图3为本发明一种智能化有机肥发酵系统中生产车间的内部结构示意图；

图4为本发明一种智能化有机肥发酵系统中废气处理装置的系统原理结构示意图；

附图标记：1、生产控制子系统；2、生产感知系统；3、生产设备系统；4、发酵生产工艺系统；5、废气排风机；6、发酵车间；7、废气处理装置；8、进风风机；9、翻抛系统；71、尾气进口；72、引风机；73、尾气缓冲罐；74、气体除臭处理装置；75、尾气出口；76、喷嘴；77、废液出水口；78、水泵；79、工作液储存罐。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例和附图，进一步阐述本发明，但下述实施例仅仅为本发明的优选实施例，并非全部。基于实施方式中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得其它实施例，都属于本发明的保护范围。

下面结合附图描述本发明的具体实施例。

如图1所示，智能化有机肥发酵系统，包括智能中央控制器，智能中央控制器控制生产控制子系统1、生产感知系统2、生产设备系统3和发酵生产工艺系统4；

生产感知系统2通过传感器与生产控制子系统1相连，生产子系统通过感知体统提供的数据进行分析后依据发酵生产工艺系统4的要求将控制信号传递给生产设备系统3，整体实现有机肥发酵生产的全自动智能化控制和操作，的生产控制子系统1包括车间环境控制系统、生产控制系统和发酵废气处理系统；

三个子系统分别与智能中央控制器相连进行汇总和处理，智能中央控制器同时连接显示装置进行现场数据显示和远程数据传输。

生产感知系统2包括车间温度传感器、车间湿度传感器、发酵堆体湿度传感器、发酵堆体温度传感器、发酵堆体pH值传感器、车间氨气传感器和车间硫化氢传感器，生产设备系统3包括发酵车间新风系统、翻抛系统9、发酵堆体加水装置、发酵曝气风机、发酵车间进气风机、废气排气风机和废气处理装置7。

车间环境控制系统所连接的感知系统分别来自发酵车间6的车间温度传感器和车间湿度传感器，其控制的生产装置为发酵车间新风系统，可根据要求对车间进行换气。

生产控制系统所连接的感知系统分别为发酵堆体湿度传感器、发酵堆体温度传感器、发酵堆体pH值传感器，其控制信号将通过翻抛系统9、发酵堆体加水装置、发酵曝气风机，工艺的要求通过智能中央控制器控制上述设备得以实现。

发酵废气处理控制系统的感知系统分别来自于发酵车间6的车间氨气传感器、车间硫化氢传感器，其控制信号分别控制发酵车间进气风机、废气排气风机和废气处理装置7，工艺的要求通过智能中央控制器控制上述设备得以实现。

发酵废气处理控制系统的感知系统分别来自于车间氨气传感器、车间硫化氢传感器，其控制信号分别控制发酵车间6进气风机、废气排气风机和废气处理装置7，工艺的要求通过智能中央控制器控制上述设备得以实现。

生产控制系统、车间环境控制系统和废气处理装置7隔离在不同的分区，废气处理装置7中的废气来自于发酵发酵产生的废气，其通过管道通过风机输送到废气处理装置7中。

发酵车间6的外侧安装固定有废气处理装置7，废气处理装置7上方通过管道连接有废气排风机5，且废气排风机5通过管道连接发酵车间6，发酵车间6的外侧固定安装有进风风机8，发酵车间6内部安装有翻抛系统9。

废气处理装置7包括尾气进口71、引风机72、尾气缓冲罐73、气体除臭处理装置74、尾气出口75、喷嘴76、废液出水口77、水泵78和工作液储存罐79，尾气缓冲罐73的左下方通过管道连接有引风机72，引风机72的左上方位于管道上端设置有尾气进口71，尾气缓冲罐73的右方通过管道连接有气体除臭处理装置74，气体除臭处理装置74的内上侧均匀固定有喷嘴76，气体除臭处理装置74的上端设置有尾气出口75，气体除臭处理装置74的下端设置有废液出水口77，气体除臭处理装置74的右下方通过固定连接有水泵78，水泵78的左方通过管道连接有工作液储存罐79。

基于智能化有机肥发酵系统的控制方法，步骤如下：

S1、有机废弃物按比例经输送车或铲车输送至发酵区域对方后经检测废弃物水分将数据传输给生产控制系统后，生产控制系统将剩余水分要求信号发发酵加水装置，发酵加水装置加入定量的水分后生产控制系统启动翻抛系统9对发酵堆体进行翻抛，使有机废弃物原料等混合均匀符合发酵要求；

S2、在发酵过程中，发酵堆体湿度传感器、发酵堆体湿度传感器、发酵堆体pH传感器可实施将发酵堆体对应参数输送给生产控制系统，生产控制系统依据以上参数根据发酵曲线实时控制曝气风机、发酵堆体加水装置以及翻抛系统9的启闭，控制高温好氧发酵；

S3、发酵过程中产生的废气中主要含有氨气和硫化氢气体，通过氨气传感器和硫化氢传感器实施检测车间这两种气体浓度，达到一定浓度后通过发酵废气处理控制系统开启废气处理装置7，同时连锁打开发酵车间6的进气风机和排气风机，排气风机将车间产生废气通过管道排入废气处理装置7中。

S4、智能中央控制器通过控制车间环境控制系统、生产控制系统、车间废气处理系统对车间的生产进行总体控制，同时可通过显示装置显示和记录相关数据，也可将数据进行传输。