1.前言 12.污染性固體廢棄物好氧發(fā)酵堆肥工藝介紹及設(shè)計需求 13.項目分析 2 3 3 45.控制系統(tǒng)的組成 55.1.系統(tǒng)的整體原理 55.2.系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)概述 55.3.控制系統(tǒng)的特點 55.4.通訊協(xié)議的可靠性 65.5.系統(tǒng)的原理圖 75.6.控制系統(tǒng)的實現(xiàn)的控制策略及功能的描述 75.6.1.核心控制器的組成 75.6.2.核心控制策略 75.6.3.系統(tǒng)的I/O點數(shù)分布(單槽) 145.6.4.系統(tǒng)的硬件組成(單槽) 5.7.系統(tǒng)涉及的上位部分 5.7.1.上位系統(tǒng)的組成 5.7.2.上位軟件的特點 5.7.3.上位實現(xiàn)的功能 5.7.4.上位系統(tǒng)及網(wǎng)絡(luò)配置(推薦) 5.7.5.調(diào)度室中的臭氣排放系統(tǒng) 6.2.通風(fēng)曝氣系統(tǒng)示意圖 不符合國家頒布實施的《城鎮(zhèn)污水處理廠污染性固體廢棄物排放標(biāo)準(zhǔn)》 (GB18918-2002)的要求，而且占用大量土地，導(dǎo)致產(chǎn)生臭氣、蚊蠅、滲濾液污染性固體廢棄物是在各類廢水處理過程中產(chǎn)生的沉淀物質(zhì)以及從污水表廢棄物中揮發(fā)性物質(zhì)含量降低，臭味減小，物理性狀明顯改善(含水量降低、呈疏松、分散、粒狀),便于貯藏、運輸和使用；高溫堆肥還可殺滅堆料中的病原一般認(rèn)為，污染性固體廢棄物堆肥過程的主要技術(shù)措施應(yīng)包括以下幾個方過無線溫度測量系統(tǒng)與綜合控制系統(tǒng)的連接，實現(xiàn)溫度數(shù)據(jù)與其他探測數(shù)據(jù)結(jié)通過調(diào)整堆料的成分(摻料)及水分含量實現(xiàn)對堆料濕度的調(diào)整，該過程中通風(fēng)系統(tǒng)是發(fā)酵過程中重要的工藝控制環(huán)節(jié)，系統(tǒng)有了有效的數(shù)據(jù)檢測環(huán)污染性固體廢棄物好氧發(fā)酵工藝流程圖：北京瑞陽恒興科技有限公司設(shè)計高溫發(fā)酵階段：發(fā)酵槽6個、鏟車5.1.系統(tǒng)的整體原理5.2.系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)概述5.3.控制系統(tǒng)的特點有與其它控制系統(tǒng)通訊功能和標(biāo)準(zhǔn)的對外通訊接口，以后能夠任意擴展控制系運行操作監(jiān)視數(shù)據(jù)信息同非實時信息及共享資源信息分開，分別使用不同的網(wǎng)生產(chǎn)管理網(wǎng)：用于實現(xiàn)現(xiàn)場控制層的控制系統(tǒng)之生產(chǎn)控制網(wǎng)：用于實現(xiàn)過程設(shè)備層與現(xiàn)場控制層之?dāng)_性好，現(xiàn)場總線節(jié)點很多于64個節(jié)點，傳輸介質(zhì)為屏蔽雙絞線，通訊速率為5.4.通訊協(xié)議的可靠性5.5.系統(tǒng)的原理圖污泥好氧發(fā)酵堆肥控制系統(tǒng)原理圖HD北京瑞陽恒興科技有限公司中圍號頁滅5.6.控制系統(tǒng)的實現(xiàn)的控制策略及功能的描述具備8路溫度采集通道，能夠同時的采集8路溫度，精度在0.3℃。采集的數(shù)據(jù)一般一次發(fā)酵時間為20天左右，二次發(fā)酵(即后熟期)在10～30天便可完成。具不同通風(fēng)方式對固定垛堆肥系統(tǒng)的影響，其結(jié)果列于表1(國外案例實驗結(jié)果)表1自然通風(fēng)和強制通風(fēng)在堆肥過程中的溫度變化特點溫度特點自然通風(fēng)強制通風(fēng)溫度到達(dá)55度時間(天)67溫度降到15度時間(天)溫度峰值(度)溫度到達(dá)峰值時間(天)98升溫速率dTPdt(度P天4降溫速率-dTPdt(度P天)的腐殖質(zhì)生化轉(zhuǎn)化的微生物學(xué)過程。有機物的微生物好氧發(fā)酵過程可用下式表[C、H、O、N、S、P]+O2→CO2+NO3+SO3+簡單有機物+更多的微生物的溫度造成細(xì)菌生物活動受到抑制甚至死亡，從而影響堆肥效果。針對不同階段適當(dāng)?shù)耐L(fēng)對堆體有著供氧，散熱、出水份的作用，但當(dāng)風(fēng)量過大時，會帶了溫度不易升高，反應(yīng)時間加長，帶出反應(yīng)的中間產(chǎn)物有害氣體等另外，堆體中氧氣含量的變化直接反映了堆肥中微生物耗氧速率的快慢和堆肥中有機物降解情況，耗氧速率是判斷堆肥是否進行完全的重要參數(shù)。好氧堆肥的過程好氧堆肥化從堆積到腐熟的微生物化過程比較復(fù)雜，初步將堆肥過程大致分為以下四個階段，在不同的階段，堆體對通風(fēng)量的需求如下表所序號階段名稱需要時間主要作用需求量備注1期室溫升至30℃盡量小防止風(fēng)量大帶走熱量2期30℃升至60±小防止風(fēng)量大帶走熱量3高溫持續(xù)期維持60±5℃大不厭氧情況下控制溫度4脫水期溫去水大降溫去水這個表雖然定性地描述了不同階段的通風(fēng)作用，但沒有準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)來確定控制過程，這還不足以轉(zhuǎn)化成控制系統(tǒng)的算法語言，另一方面，堆肥是一個因地制宜的過程，與當(dāng)?shù)貧夂?，污染性固體廢棄物成分、菌群種類等都有一定關(guān)系，為了能夠以最優(yōu)化的通風(fēng)來滿足堆體的反應(yīng)需求，優(yōu)化處理效果(堆肥有較高的腐熟度),縮短反應(yīng)時間，減少設(shè)備能耗。我們有必要利用國際和國內(nèi)的科研成果，建立一套數(shù)學(xué)模型，來對堆肥反應(yīng)過程進行描述，并用實驗的方法對數(shù)學(xué)模型進行修正，以求得在堆料含水率，溫度、有機質(zhì)含量、顆粒度、碳氮比、碳磷比、pH值等大致一定的情況下，環(huán)境溫室度的變化對堆體通風(fēng)量是一個怎樣的關(guān)系，從而得出一套控制算法，保證堆肥以最優(yōu)的方式進行。經(jīng)過工程經(jīng)驗，針對以往大量工程數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析，我們根據(jù)通風(fēng)系統(tǒng)的各項指標(biāo)參數(shù)(管徑大小、管道長短等)以及建立起的溫度模型及氧氣模型，建立起一套一次發(fā)酵的數(shù)學(xué)模型?；緮?shù)學(xué)模型如下：hb、c、d氧濃度值根據(jù)國內(nèi)文獻(xiàn)記載，大約在5%—15%左右；各個階段合適的溫1500Pa選取。通風(fēng)次數(shù)和時間應(yīng)保證發(fā)酵在最適宜條件下進行”,這1)時間控制法作用最小，使堆溫盡快達(dá)到最佳溫度范圍55-60度2)溫度反饋控制法在生產(chǎn)實際中，往往通過溫度-供氣反饋系統(tǒng)來完成溫圍內(nèi)，形成的孢子再發(fā)芽繁殖的可能性也很小。所以高溫堆肥溫度最好控制在55～60度左右。當(dāng)溫度達(dá)到60度時，通過溫度-供氣反饋裝置啟動鼓風(fēng)機進行溫始終保持在60度左右。這也是去除過多水分的有效方法。3)耗氧速率控制法耗氧速率可作為好氧微生物分解和轉(zhuǎn)化有機物速率的標(biāo)志。在污染性固體4)綜合控制法耗氧速率控制法有機地結(jié)合起來，保持最佳的堆溫和氧含量，當(dāng)氧濃度控制在變頻氧控模式2.臭氣控制系統(tǒng)堆肥發(fā)酵車間內(nèi)，因為發(fā)酵過程中會產(chǎn)生很多氨氣等有害氣體，由此造成對人體及周圍環(huán)境的的危害，環(huán)境的污染及人體的危害，使我們清醒的認(rèn)識到在處理污染性固體廢棄物的同時，也要避免二次污染的產(chǎn)生。所以在污染性固體廢棄物堆肥發(fā)酵過程中臭氣污染的治理是一個重要的環(huán)節(jié)。采取的控制策略是根據(jù)我們公司自己研發(fā)的相關(guān)氣體的傳感器，通過一定的信號形式采集到控制器中，通過控制器的運算以及結(jié)合當(dāng)前的實際情況來對排氣的風(fēng)機進行啟動和停止的控模擬量輸入AI點數(shù)字量輸入DI點輸出數(shù)字量輸出D0點模擬量輸出點個個輸入、輸出點數(shù)合計(不含通訊接口數(shù)量)個型號1智能堆肥控制器某個1測量儀表某批控制選擇控制選擇動力，提高生產(chǎn)的效率和技術(shù)水平，實現(xiàn)溫度、氧濃度的測量記錄和調(diào)節(jié)的自動化控制，實現(xiàn)溫度控制、氧濃度控制和堆料含水率的調(diào)整的結(jié)合。從而大幅度提高污染性固體廢棄物堆肥生產(chǎn)的技術(shù)水平，協(xié)助推進污染性固體廢棄物堆肥系統(tǒng)的高效、高產(chǎn)。數(shù)據(jù)服務(wù)器，操作員站、工程師站、通訊網(wǎng)關(guān)、以太網(wǎng)交換機、防火墻、站兼數(shù)據(jù)服務(wù)器的功能。使用1-2套組態(tài)軟件作為同時能夠配置各種系統(tǒng)參數(shù)境中完成監(jiān)控界面的設(shè)計、動畫連接的定1動態(tài)圖形及實時數(shù)據(jù)顯示動態(tài)實時顯示溫室內(nèi)的參數(shù)等各主要工藝設(shè)備的運行狀態(tài)、溫度、氧氣等過程控制的運行趨勢的生產(chǎn)運行情況，能從總圖詳圖多2報警處理計算機系統(tǒng)內(nèi)配置了故障處理專家系統(tǒng)軟件，通過預(yù)裝的專家系統(tǒng)得到故障原因的詳細(xì)資料及排除故障的對策。在任何時間和所有的報警信號都以時間先后排隊，該隊能夠在畫面上顯示并存貯在內(nèi)存內(nèi)。在任何時間該隊列在畫面上保留最新的128個報警點，發(fā)生事件報警時候相3歷史數(shù)據(jù)的存檔4事件檢索6報表產(chǎn)生與打印5.7.3.上位實現(xiàn)的功能操作人員在中控室上位監(jiān)控管理計算機控制系統(tǒng)站通過鍵盤或鼠標(biāo)在線修改5.7.4.上位系統(tǒng)及網(wǎng)絡(luò)配置(推薦)型號1工控機臺2顯示器臺3交換機臺4智能管理平臺某套根據(jù)我們多年的行業(yè)經(jīng)驗來看，我們建議在調(diào)度中心數(shù)顯溫度探桿(BERT-T2000-P)是我公司針對新興的堆料等相關(guān)產(chǎn)業(yè)設(shè)計套溫度探測設(shè)備，該探測器一次性能夠監(jiān)測三個測溫點(上、中、下),使用方在-50℃~+200℃測量范圍內(nèi)，測量精度優(yōu)于0.5%等多項優(yōu)點，還添加了LCD顯1)無線溫度探測器產(chǎn)品結(jié)構(gòu)：堆肥用無線溫度探桿由鋁制變送器殼、不銹工作電壓輸出信號RS485串行通信通信波特率3個(用戶可定義)溫度數(shù)據(jù)就地顯示3路探桿長度1.1m(用戶可定義)測溫點間距0.4m(用戶可定義)精度溫度漂移測溫元件三線制PT100防護等級工作溫度存儲溫度約2kgBRET-O500-P型數(shù)顯氧濃度探桿，是一種我公司專為堆肥行業(yè)開發(fā)的含氧量檢測產(chǎn)品。該產(chǎn)品將含氧量傳感器集中在一根探桿上，只需一根即可實現(xiàn)對堆體的氧氣含量的檢測。該產(chǎn)品能夠利用通訊進行傳輸距離遠(yuǎn)。該產(chǎn)品還采用了低功耗設(shè)計，穩(wěn)壓電源供電。能夠很方便客戶的需要來完成位置等的安裝。氧氣含量傳感器密封在一個不銹鋼套管內(nèi)，可保證其不受堆肥腐蝕性物質(zhì)侵害，氧濃度檢測電路、射頻電路和電池密封在鋁制變送器殼內(nèi)，產(chǎn)品整體具備高防護等級，可正常工作在各種環(huán)境中。1)氧氣含量探測