申请/专利权人：生态环境部环境规划院

申请日：2023-12-29

公开（公告）日：2024-04-16

公开（公告）号：CN117486645B

主分类号：C05F17/993

分类号：C05F17/993;C05F17/90;C05F17/964

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.16#授权;2024.02.23#实质审查的生效;2024.02.02#公开

摘要：本发明公开了一种农业用槽式堆肥反应系统及其控制方法，该方法根据堆体内部的温度、CO2浓度、碳氮比、以及含水率数据执行数据运算和指令控制，提前预测的下一采样时刻的堆体参数，根据运算结果控制翻堆机或曝气装置进行工作，实现了槽式发酵过程的自动化控制，大大降低了认为判断带来的误判概率，使得发酵过程更加充分，提升基质发酵的生产效率，该系统和方法适合在农业槽式堆肥的规模化生产中应用。

主权项：1.一种农业用槽式堆肥反应系统，包括发酵槽，翻堆机，以及曝气装置，其特征在于，所述系统还包括：堆体内部数据监测模块、环境数据监测模块、无线传输模块、以及运算和控制模块；所述堆体内部数据监测模块用于间隔固定时长对堆体内部的温度数据、CO2浓度数据、和碳氮比数据、以及含水率数据进行测量，所述环境数据监测模块用于监测发酵槽上方的温度数据、CO2浓度数据；所述堆体内部数据监测模块和所述环境数据监测模块分别通过所述无线传输模块与所述运算和控制模块连接；所述运算和控制模块与所述翻堆机和所述曝气装置连接，根据两个监测模块的测量数据执行数据运算和指令控制，控制所述翻堆机或所述曝气装置进行工作：当所述堆体内部的温度超出第一温度阈值时，所述运算和控制模块发送第一指令控制所述翻堆机进行翻堆作业；当所述堆体内部的温度低于第二温度阈值时，所述堆体内部的运算和控制模块发送第二指令控制所述曝气装置进行曝气作业；所述控制所述翻堆机或所述曝气装置进行工作，还包括：当所述堆体内部的当前时刻的温度处于所述第二温度阈值和所述第一温度阈值之间时，先根据预先设定的运算模型预测下一采样时刻的堆体内部温度是否超出第一温度阈值；若计算得出下一采样时刻的堆体内部温度超出第一温度阈值，所述运算和控制模块发送第一指令控制所述翻堆机进行翻堆作业；所述运算和控制模块在发酵物料进入发酵槽24~48小时后，根据数据运算结果控制所述翻堆机或所述曝气装置进行工作；所述第一温度阈值的取值范围为65℃~70℃，所述第二温度阈值的取值范围为45℃~55℃；所述间隔固定时长的取值范围为10~30min；所述下一采样时刻的堆体内部温度采用的运算模型是：根据能量守恒定律，堆肥反应系统当前的热量值为发酵物料从初始0时刻开始在降解过程中释放的总热量和向发酵堆外界释放的总热量的差值；设发酵槽的传热面全部发生在上表面，由此得到发酵堆的热量平衡方程的离散表达式，通过迭代算法以及有机质降解动力方程得到下一采样时刻的堆体内部温度表达式。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 生态环境部环境规划院 一种农业用槽式堆肥反应系统及其控制方法

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