智能通风控制的好氧堆肥装置及其控制方法与控制系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及好氧堆肥处理固体废弃物领域，特别涉及智能通风控制的好氧堆肥设备。
【背景技术】
[0002]好氧堆肥是上个世纪中后期发展起来的一种固废物处置方法。当前，我国的城市垃圾、养殖业粪便与废水厂污泥都面临一定程度的处理困境。传统的填埋法需要占用土地，其处理能力不能无限提升，且填埋产生的渗滤液污染环境。而好氧堆肥技术可以利用中高温微生物在有氧条件下，将固废物无害化、稳定化、减量化；最终以有机肥形式施用还田，变废为宝。因此好氧堆肥技术的研究对于我国的固废处置有重要意义。
[0003]传统的堆肥技术以静态翻堆法为主，该方法通常以2-3天/次的频率对堆体进行翻堆混合，以起到调节温度和补充氧气的作用。但该法所需人工操作量大，频繁翻堆散逸大量臭气污染环境；并且翻堆所散失的温度与补充的氧气不可控制，使得堆体的发酵质量难以保证。
[0004]近年来发展出了静态通风技术来调节堆肥的温度与补充氧气，该方法对堆体和参数的控制能力有了提高。通风技术目前主流的是时间间歇式通风技术；但堆肥在升温期的耗氧速率是一个变化的过程，传统的间歇式通风无论是对于堆体自身的温-氧平衡还是在能源消耗上都不够合理。由于好氧速率的变化，易出现过度通风或通风不足，造成要么供氧充足但温度下降太快，要么温度维持但供氧不足的情况。
[0005]现有技术中也有采用温度反馈控制通风的技术出现，该方法与时间间歇式通风法相比保证了堆体的温度控制，但却不能保证堆体对溶氧参数的需求，容易出现局部性、阶段性厌氧的情况，使得堆体内部反应不充分，发酵质量受到影响。
【发明内容】
[0006]本发明所要解决的技术问题，就是提供一种智能通风控制的好氧堆肥装置及其控制方法与控制系统以实现堆体的好氧升温期通风量的精确输送，防止了通风不足，通风过量的情况。
[0007]本发明解决所述技术问题，采用的技术方案是，智能通风控制的好氧堆肥装置，包括发酵罐、通风设备及尾气吸收池，发酵罐分别与通风设备及尾气吸收池连接，其特征在于，还包括控制模块、温度检测模块、溶氧检测模块及人机交互模块，温度检测模块及溶氧检测模块分别设置于发酵罐内，所述温度检测模块及溶氧检测模块分别至少为一个；所述通风设备包括通风管道、变频器及变频风机；所述发酵罐内还设置有布气管；
[0008]所述温度检测模块及溶氧检测模块分别与控制模块连接；所述控制模块分别与人机交互模块及变频器连接，变频器与变频风机连接，变频风机通过通风管道连接至发酵罐内的布气管；
[0009]所述人机交互模块，用于接收用户控制指令及将控制模块的反馈信息进行界面显示;
[0010]所述温度检测模块，用于检测发酵罐内的温度参数，并将其传输给控制模块；
[0011]所述溶氧检测模块，用于检测发酵罐内的溶氧参数，并将其传输给控制模块；
[0012]所述控制模块上设置有手动控制模式及自动控制模式；当处于手动控制模式时，用户人机交互模块设置变频风机运行频率参数及运行周期，并将其传输给变频器，变频器根据运行频率参数及运行周期控制风机运行；
[0013]当处于自动控制模式时，控制模块根据预设程序及检测到的温度参数及溶氧参数，计算变频风机运行频率参数，并将其传输给变频器，变频器根据接收到的风机运行频率参数控制变频风机运行。
[0014]具体的，所述发酵罐内还设置有湿度检测检测模块，所述湿度检测模块与控制模块连接；
[0015]所述湿度检测模块，用于检测发酵罐内的湿度参数，并将其通过控制模块传输给人机交互模块，人机交互模块将检测到的湿度参数进行实时显示。
[0016]具体的，所述发酵罐外置保温夹层，所述发酵罐底部设置有排渗管。
[0017]具体的，还包括信号选择模块，所述温度检测模块及溶氧检测模块分别通过信号选择模块与控制模块连接；
[0018]所述信号选择模块，用于根据选择指令选择接入控制模块的温度检测模块和/或溶氧检测模块。
[0019]用于上述的智能通风控制的好氧堆肥装置的控制方法，包括:
[0020]系统检测设备当前控制模式，当设备处于手动控制模式时，系统接收用户输入的变频风机运行频率参数及其运行周期，并将其传输给变频器，变频器根据接收到的风机运行频率参数及运行周期控制变频风机运行；
[0021]当设备处于自动控制模式时，系统采集发酵罐内的温度参数及溶氧参数，并将其传输给控制模块；控制模块根据检测到的温度参数及溶氧参数计算输出正比于温度参数及溶氧参数的变频风机运行频率参数，并将其传输给变频器；变频器根据接收到的风机运行频率参数控制变频风机运行。
[0022]具体的，控制模块根据检测到的温度参数及溶氧参数计算输出正比于温度参数及溶氧参数的变频风机运行频率参数，具体包括:
[0023]系统预设温度参数X的三个边界值，分别为[x3，xl, x2];预设溶氧参数的z的两个边界值[zl，z2]，预设变频风机运行频率参数y的三个边界值[y3，yl，y2];上述所有边界值由用户根据实际情况自行设定；
[0024]系统检测温度参数X;
[0025]若x〈x3时，变频风机运行频率参数y = 0 ;
[0026]若χ3 f X f xl时，系统根据溶氧参数z计算变频风机运行频率参数y，具体包括:
[0027]当z写zl时，变频风机运行频率参数y = y3，
[0028]当zl〈z〈z2时，变频风机运行频率参数y = y3，
[0029]当z彡z2时，变频风机运行频率参数y = 0 ;
[0030]若xl写X写X2时，变频风机运行频率参数y = aAx，其中Λχ为温度参数变化量，a为权值，且yl ^ y ^ y2 ；
[0031]若x>x2时，变频风机运行频率参数y = y2。
[0032]具体的，系统预设有温度保护值，系统以当前运行频率对应的温度参数为基础温度，计算检测到的实时温度与基础温度的变化量，当变化量小于预设的温度保护值，系统不进行变频风机运行频率参数计算，保持当前运行频率；当变化量大于等于预设的温度保护值，系统进行下一运行频率计算；
[0033]其中，系统第一次检测发酵罐内的第一温度参数及溶氧参数后，无需进行变化量计算，系统直接计算出风机第一运行频率。
[0034]具体的，还包括:系统预设有频率变化基准值，系统以当前运行频率为基础频率，并将计算得到的计算频率与基础频率进行变化量计算，当变化量小于预设的频率变化基准值，系统保持当前运行频率；当变化量大于等于频率变化基准值，系统根据计算频率控制变频风机运行；
[0035]其中，系统第一次计算风机第一运行频率后，无需进行变化量计算，系统根据第一运行频率控制变频风机运行。
[0036]具体的，系统接收至少一个温度检测模块检测发酵罐内的温度参数后，进行平均值计算；
[0037]系统接收至少一个溶氧检测模块检测发酵罐内的溶氧参数后，进行平均值计算；
[0038]控制模块根据温度参数的平均值及溶氧参数的平均值计算输出正比于温度参数平均值及溶氧参数平均值的变频风机运行频率参数。
[0039]智能通风控制的好氧堆肥装置的控制系统，包括上述的智能通风控制的好氧堆肥装置，还包括终端及网络，所述终端通过网络与智能通风控制的好氧堆肥装置连接；
[0040]所述智能通风控制的好氧堆肥装置将系统工作参数通过网络传输至终端进行存储显示。
[0041]本发明的有益效果是:本发明通过使用可变转速的变频风机，以温度-溶氧参数双变量函数程