(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210926944.6 (22)申请日 2022.08.03 (71)申请人 厦门珉鸿生物质资源 有限公司 地址 361000 福建省厦门市翔安区新 圩镇 镇口路5号10 3之一 (72)发明人 杨锋　黄伟钊　刘军晓　黄晓峰　 陈家钦　郭彬　陈日光　徐利红　 (74)专利代理 机构 厦门市新 华专利商标代理有 限公司 3 5203 专利代理师 卢丽红 (51)Int.Cl. C12M 1/36(2006.01) C12M 1/34(2006.01) C12M 1/26(2006.01) C12M 1/00(2006.01) (54)发明名称 一种自带检测功能的厌氧消化罐调整系统 及调整方法 (57)摘要 一种自带检测功能的厌 氧消化罐调整系统， 包括在一发酵罐外设有一接料桶、 一取样桶、 至 少一酸/碱溶液添加桶、 至少一微量元素溶液添 加桶以及一PLC电控柜， 发酵罐上设有一取样口， 取样口通过一取样连接管连通至接料桶或取样 桶， 取样桶内设有pH电极和ORP电极， pH电极与 ORP电极自动检测样品的pH及ORP数值后传输至 PLC电控柜， 各酸/碱溶液添加桶、 微量元素溶液 添加桶分别连接有计量泵， 各计量泵分别连接至 PLC电控柜并通过PLC电控柜的联动定量控制泵 送量， 计量泵启动后将酸/碱溶液或微量元素溶 液添加至发酵罐内。 本发 明可检测发酵罐内pH值 及ORP值后并自动向厌氧系统添加酸/碱溶液调 节厌氧系统pH值， 集成自动计算、 配制 、 添加微量 元素的两种功能。 权利要求书2页 说明书7页 附图1页 CN 115505519 A 2022.12.23 CN 115505519 A 1.一种自带检测功能的厌氧消化罐调整系统， 其特征在于： 包括在一发酵罐外侧设有 一接料桶、 一取样桶、 至少一酸/碱溶液添加桶、 至少一微量元素溶液添加 桶以及一PLC电控 柜， 发酵罐上设有一可开闭的取样口， 发酵罐内的待测样品经取样口流出， 取样口通过一取 样连接管连通至接料桶或取样桶， 取样桶内设有 可对取样桶内的样品进 行检测的pH电极和 ORP电极， pH电极与ORP电极自动检测样品的pH及ORP数值后传输至PLC电控柜， 各个酸/碱溶 液添加桶、 微量元素溶液添加桶分别连接有计量泵， 各计量泵分别连接至PLC电控柜并通过 PLC电控柜的联动定量控制泵送 量， 计量泵启动后通过输送管将酸/碱溶液或微量元素溶液 添加至发酵 罐内。 2.如权利要求1所述的一种自带检测功能的厌氧消化罐调整系统， 其特征在于： 接料 桶、 取样桶、 酸/碱溶液添加桶、 微量元素溶液添加桶及PLC电控柜放置于一移动平台上， 移 动平台下 方连接有多个万向轮及滚轮。 3.如权利要求2所述的一种自带检测 功能的厌氧消化罐调整系统， 其特征在于： 移动平 台包括一主平台和可活动平移出的第一平台、 第二平台， 第一平台与第二平台之 间、 第一平 台或第二平台与主平台之间分别通过活扣进行活动连接， 接料桶、 取样桶分别放置于第一 平台、 第二平台上。 4.如权利要求1所述的一种自带检测功能的厌氧消化罐调整系统， 其特征在于： 酸/碱 溶液添加桶、 微量元素溶液添加桶中分别设有低料位传感器及高料位传感器， PLC电控柜通 过接收高料位传感器或低料位传感器的信号实现对酸/碱溶液添加桶、 微量元素溶液添加 桶的水位控制。 5.如权利要求1所述的一种自带检测 功能的厌氧消化罐调整系统， 其特征在于： 取样桶 中的发酵样品装料量高于pH电极及ORP电极位置， pH电极与ORP电极配合有信号接收仪， pH 电极与ORP电极自动检测样品的pH及ORP数值并将电信号传输至信号接收仪， 信号接收仪再 将电信号 转换成pH及ORP数值传输 至PLC电控柜。 6.如权利要求1所述的一种自带检测 功能的厌氧消化罐调整系统， 其特征在于： 取样口 位于发酵罐 的中下端位置， 取样连接管一端与取样口相连接， 另一端用快拆式抱箍与接料 桶连接， 在确认取样连接管两端锁紧后释放设置于取样口上 的阀门， 取样连接管内的样品 承装入接料桶内。 7.一种采用权利要求3至6中任一项所述的自带检测功能的厌氧消化罐调整系统进行 调整的方法， 其特 征在于， 对于调节厌氧系统的pH值， 包括以下步骤： （1） 启动PLC电控柜、 校准pH电极及ORP电极、 配制酸或碱溶液并在PLC电控柜内输入配 制溶液的种类、 浓度及数量； （2） 将取样连接管分别连接取样口和接料桶， 将前次取样后滞留在取样连接管内的物 料排放至接料桶中， 在接料桶接料完成后移开接料桶， 将取样连接管与取样桶连接， 取样发 酵罐内污泥至取样桶中， 取样的发酵污泥的装料量高于取样桶内pH电极及ORP电极位置； （3） pH电极与ORP电极自动检测发酵污泥的pH及ORP数值并将电信号传输至信号接收 仪， 信号接收仪再将电信号转换成pH及ORP数值传输至PLC电控柜， PLC电控柜获取pH数值后 可自行判断厌氧系统的pH数值是否偏低或偏高， 若pH偏低时则自动通过已输入的碱溶液浓 度及目标pH值计算需添加的碱液量， 自动或待工艺人员确认后即可启动计量泵， 向发酵罐 的厌氧系统添加碱液， 达 到添加量后PLC电控柜 将停止计量泵的运行；权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115505519 A 2（4） 取样、 检测完成后移开取样桶， 拿出pH电极与ORP电极， 将接料桶内和取样桶转移至 合适位置并将其内物料进行倾倒并清洗， 清洗完成后将接料桶及取样桶通过第一平台、 第 二平台连接 至主平台， 便 于开展下一次的取样检测工作。 8.如权利要求7所述的一种自带检测功能的厌氧消化罐调整系统进行调整的方法， 其 特征在于： 步骤 （3） 中， 自动计算添加过程中， 在PLC中存储有pH值的控制范围为7.2～8.0， 输入添加碱液为 NaOH溶液， 通过以下公式计算添加的氢 氧化钠溶 液量： y1= V1×1000×（10‑(14‑a)‑10‑(14‑b)） / （C‑10‑（14‑a）） ； 公式中， y1为添加的NaOH溶液量， 单位为L； C为NaOH溶液的配置浓度， 单位为mol/L； a为 PLC中设定自动化调控目标pH值,b取样测得罐内pH值， V1为PLC自动获取到的罐内有效体 积， 单位为m³。 9.一种采用权利要求1至6中任一项所述的自带检测功能的厌氧消化罐调整系统进行 调整的方法， 其特 征在于， 在添加微 量元素溶液时， 包括以下步骤： （1） 启动PLC电控柜， 确认计量泵、 输送管与发酵罐之间的连接， 依照工艺要求向PLC电 控柜输入所需添加的微量元素化合物品名、 分子量、 所需添加的目标量及发酵罐有效容积， PLC系统可自动计算得到微 量元素溶液中微量元素化合物的所需量； （2） 工艺人员依照计算值在微量元素溶液添加桶内配制微量元素溶液， 由于不同微量 元素化合物之间可能存在反应， 故配制时应考虑不同微量元素化合物之间的特性， 分开在 不同的微量元素溶液添加桶中进 行配制及错开泵送入罐， 微量元素溶液添加桶中的微量元 素进料至低料位位置时， 将触发低料位传感器， PLC电控柜将接受报警信号， 并立即停止计 量泵工作。 10.如权利要求9所述的一种自带检测 功能的厌氧消化罐调 整系统进行调 整的方法， 其 特征在于： 步骤 （1） 中， 在PLC中存有一套干式厌 氧系统微量元素的添加目标参考值， 在自动 计算添加微量元素的过程中， 将依照现厌氧消化系统微量元素浓度的输入值以及建议目标 浓度进行计算， 通过以下公式计算所需某元 素的典型 添加药剂的添加量： m = V2×（n0‑n）×y2/ （x×1000） ； 公式中， m为所需某元素的典型添加药剂添加量， 单位为kg； V2为PLC电控柜自动获取到 的罐内有效体积， 单位为m ³； n为通过取样后测得所 需某微量元素的浓度， 单位为g/m ³； n0为 所需某元素的建议目标浓度， 从PLC存有的添加目标参考值中直接获取， 单位为g/m ³； x为待 补充至厌氧消化系统的某微量元素的分子量， 单位为g/mol； y2为采用PLC自带的某元素的 典型添加药剂分子量， 单位 为g/mol。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115505519 A 3