[发明专利]一种粪污智能处理装置及其处理工艺

权利要求书

1.一种粪污智能处理装置，其特征在于：所述处理装置包括用于收集物料的物料收集系统、用于沼液发酵和沼气收集储存的沼气制备储存系统、用于沼液和沼气交易的计量系统及用于对电气元件智能控制的控制系统；所述物料收集系统通过传输管与沼气制备储存系统连通，所述沼液和沼气交易的计量系统通过信号线与控制系统连接，并将数据传输到后端云平台，所述控制系统通过导线与沼气制备储存系统的电气元件连接；

所述物料收集系统包括物料收集罐（1）、第一电子液位计（1-4）、过滤器（1-5）、污物提升泵（1-6）和第一截止阀（1-7）；所述物料收集罐（1）侧面设有厕所排污管道（1-1），其顶部设有排气管（1-2）和杂物入口（1-3），所述第一电子液位计（1-4）安装于物料收集罐（1）内，所述过滤器（1-5）、污物提升泵（1-6）和截止阀（1-7）设置于物料收集罐（1）的传输管上；

所述沼气制备储存系统包括设置于容器（2）内的污物缓冲容器（21）、发酵反应容器（22）和沼渣储存容器（23）、压缩机（2-10）、沼气缓冲罐（2-11）及沼气存储罐（2-12）；所述污物缓冲容器（21）、发酵反应容器（22）和沼渣储存容器（23）内分别设有第二电子液位计（2-6）和数字压力传感器（2-7），所述发酵反应容器（22）内设有数字温度传感器（2-8），发酵反应容器（22）底部设有加热器（2-2）；所述污物缓冲容器（21）和发酵反应容器（22）、发酵反应容器（22）和沼渣储存容器（23）底部的传输管上分别设有第二截止阀（2-1）和第三截止阀（2-3）；所述沼渣储存容器（23）的输出管上设有第一流量计（2-5）和第四截止阀（2-4）；所述沼气存储罐（2-12）的输气管上设有第五截止阀（2-15）、第二流量计（2-14）和泄压阀（2-13）；所述沼气存储罐（2-12）和沼气缓冲罐（2-11）内设有数字压力传感器（2-7）；

所述沼气存储罐（2-12）通过连通管与沼气缓冲罐（2-11）的进气管及压缩机（2-10）的出气管连通，该出气管与设置于污物缓冲容器（21）、发酵反应容器（22）和沼渣储存容器（23）内的沼气吹扫管道（2-16）连通；所述沼气缓冲罐（2-11）的出气管和压缩机（2-10）的进气管与设置于污物缓冲容器（21）、发酵反应容器（22）和沼渣储存容器（23）内的导气管连通；所述导气管、进气管、出气管、连通管和沼气吹扫管道（2-16）上均设有电磁阀（2-9）；

所述污物缓冲容器（21）通过传输管与物料收集系统连通；

所述控制系统的控制模块（3）包括温度及加热器控制模块（31）、液位控制模块（32）、压力控制模块（33）、压缩机控制模块（34）、电磁阀控制模块（35）、流量计控制模块（36）和GPS定位及数据传输模块（37）；

使用所述处理装置处理粪污的处理工艺包括以下步骤：

步骤一、物料收集

厕所污物通过厕所排污管道进入物料收集罐，禽畜粪污及可腐烂的植物废料通过杂物入口进入物料收集罐，当罐内液位值超过系统设定的限值时，并且物料缓冲容器中的液位值低于系统设定的限值时，启动污物提升泵，直到上述两个开启条件缺少一个或两个，污物提升泵停止运行；

步骤二、物料缓冲

物料缓冲容器不断接收从物料收集罐送过来的物料，根据物料缓冲容器内的液位值、压力值以及发酵反应容器内的液位值和压力值，如果上述参数符合系统设定的条件，则启动压缩机从沼气缓冲罐中抽取沼气，经沼气吹扫管道往物料缓冲容器中送气加压，将物料从缓冲容器中送入发酵反应容器，直到发酵反应容器内的液位值达到系统设定的限值；

步骤三、发酵反应

发酵反应容器不断接收从物料缓冲容器输送过来的物料，容器内的电子液位计和数字压力传感器实时监测，监测值满足系统设定的限值时，启动控制模块的计时功能和发酵反应容器中的加热装置，并依据发酵反应容器中的压力值，通过压缩机及沼气缓冲罐不断调整发酵反应容器内的压力和温度，使该容器内的温度值和压力值处于系统设定的浮动区间范围内，直到发酵反应的时间达到系统设定的值，同时沼渣储存容器中的液位值满足系统设定的下限值，系统从沼气缓冲罐中抽取沼气，通过沼气吹扫管道往发酵反应容器中送气加压，将发酵反应容器中的反应物料送入沼渣储存容器中，直到发酵反应容器内的液位值达到系统设定的限值；

步骤四、沼渣储存

沼渣储存容器中的液位值满足系统设定的值，系统启动提醒功能，间隔一定的时间，给装置的拥有者发送提示信息，直到沼渣储存容器中的液位值降低到满足系统设定的限值，当沼渣储存容器的截止阀开启，系统从沼气缓冲罐中抽取沼气，通过沼气吹扫管道往沼渣储存容器中开始吹扫搅拌加压，流量计开始计量，并将计量结果通过控制系统传输到后台的数据库，直到沼渣储存容器的液位值到达系统设定的限值，吹扫出料工作停止；

步骤五、沼气收集存储

控制及计量单元通过压力控制模块实时收集物料缓冲容器、发酵反应容器、沼渣储存容器中的沼气，不断送往沼气缓冲罐中运送沼气，待沼气缓冲罐中的压力值，达到系统设定的上限值，压缩机将沼气缓冲罐中的沼气转运到沼气存储罐中，直到沼气存储罐中的压力值达到系统设定的下限值，系统启动提醒功能，间隔一定的时间，给装置的拥有者发送提示信息；当沼气存储罐中压力值达到系统设定的上限值时，自动开启泄压阀，直到沼气存储罐中的压力值满足系统设定的限值；当沼气存储罐的截止阀开启时，流量计开始工作，并将计量结果通过控制系统传输到后台的数据库，直到沼气存储罐的压力值到达系统设定的下限值，沼气输出工作停止。