基本介紹
- 中文名：污泥堆肥自動化監控系統
- 防護等級：IP56
- 輸出信號：RS485串列通信
- 測溫元件：三線制PT100
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污泥堆肥現狀與前景
我國的堆肥產業目前仍處在一個發展初期，堆肥規模、堆肥廠的數量以及堆肥工藝水平基本停留在一個粗放式的簡單加工階段，與已開發國家相比距離甚遠，未來各類有機固體廢棄物的處理任務將十分龐大，也預示著這一產業有著廣闊的發展空間。
污泥堆肥自動化監測必要性
節省人力成本，要求過程自動化。
加快發酵過程，提高發酵效率，要求快速精確的實時監控。
加快工業化生產，需要全過程監控自動化處理。
全球環境壓力迫在眉睫，需要加快生活垃圾，工業垃圾等處理，適應垃圾處理產業化要求。
污泥堆肥自動化監測系統
污泥堆肥過程當中，環境指標的控制對於堆肥效果起到關鍵的作用，比如環境溫度、濕度、氧濃度等，是好氧發酵過程中重要的幾個參數，時時掌握這些參數的變化，將有利於控制整個發酵過程，對於發酵過程的設備控制、能源控制等提供有效數據參數；除這些參數指標之外，發酵過程會產生很多的臭氣，臭氣的產生對環境將產生很大的影響，會造成環境的二次污染，掌握這些有害氣的產生量，有力於提高有害氣體處理環節的有效性，以達到最佳效果。
污泥堆肥發酵過程控制分類
溫度控制
無線溫度測量系統是BRET測量採集控制系統的一個測量子系統。它採用分層、分段採集、無線傳輸信號、集中接收處理圖形化的一套溫度探測、監控系統，它具有功能全面、性能可靠，防爆設計、性價合理、使用便捷靈活、無環境限制、傳輸距離遠、使用時間長等優點。它的優點是分層檢測、可定製同一檢測點不同檢測層的分布。
該系統分為兩個部分：無線溫度探桿（用來分層、分段採集數據，並無線傳輸給集中器）和（接收來自溫度探桿的數據，處理並打包，符合工業RS-485匯流排輸出）
堆體溫度探桿特點：
1.無線方式傳輸時，傳輸距離可以達到1000M。
2.溫度探桿採用可充電鋰電池供電，電池每次充電使用時間可以達到1年。
3.溫度探桿採用不鏽鋼探桿設計，圓形防爆表頭，堅固、抗腐蝕耐用，抗干擾性強，工作濕度範圍大。
4.集中器採用鋁合金防水盒設計，並帶有金屬隔離網，抗射頻干擾，防腐蝕。
5.集中器採用工業標準RS-485匯流排、符合Modbus（RTU）協定輸出，傳輸率達38400bps，能夠連線多種外部設備或者PC機。
有限溫度探桿的基本參數：
工作電壓 | DC 24V |
輸出信號 | RS485串列通信 |
通信波特率 | 9600bps |
測溫點數量 | 3個（用戶可定義） |
溫度數據就地顯示 | 3路 |
探桿長度 | 1.6m（用戶可定義） |
測溫點間距 | 0.4m（用戶可定義） |
量程 | -50℃~+200℃ |
精度 | 0.1%FS |
溫度漂移 | ±0.3℃ |
測溫元件 | 三線制PT100 |
防護等級 | IP56 |
氧濃度控制
氧濃度探桿，用於直接測量堆肥中的氧濃度，來確認堆肥在發酵過程中的空氣流通情況。感測器被直接安裝在不鏽鋼探針的頂端，並連同探針可以直接插入堆肥材料中，可在250℃範圍內測量混合氣體中氧氣含量，特別適用於堆肥發酵及生物反應過程的監控，系統24V直流供電，標準測量量程：0.1–25%氧氣，可選測量量程：0.1–100%氧氣。4-20mA或0-10VDC輸出。
堆體氧濃度探桿特點
◆給氧氣探測板提供必要的電源，控制SST公司的動態氧感測器
◆採用最新ARM-Coretex-M3核心的32位高性能、低功耗微控制器
◆高精度、線性輸出
◆量程：0-25%
◆兩種輸出方式：4 -20mA和串列通信 (RS232/485, Modbus/RT)，通信波特率可達38400
◆配備有上位機校準服務程式，可直接通過和PC機連線進行校準
◆可以在空氣中（20.77% O2）或其它任何已知氧濃度環境中進行校準
◆電源和感測器操作雙LED燈指示
◆圓形電路板，三個間距超過60mm的安裝孔，方便安裝節省空間
◆ SIP8_3.5螺栓端子，方便接線
◆基本技術參數
含氧量採集時間間隔 | 1min（用戶可定義） |
測氧點數量 | 1個 |
探桿長度 | 1.4m（用戶可定義） |
最大額定值 | |
供電電壓 | DC 9V~24V |
功耗 | 600mA max @24V DC |
4~20mA負載 | 100~750Ω |
濕度控制
堆體水分的測定對發酵堆肥具有重要意義。水分是決定發酵過程是否充分的重要物質，測量堆體的介電常數，能直接穩定地反應各種堆體內的真實水分含量，與堆體物質本身的機理無關，是目前國際上最流行的土壤水分測量方法。BRET-5型土壤水分感測器是一款高精度、高靈敏度的測量土壤水分的感測器。
測量參數：土壤容積含水量
單 位：%（m3/m3）
量 程：0～100%（m3/m3）
精 度：0～50%（m3/m3）範圍內為±2%（m3/m3）
解析度：0.1%（m3/m3 ）
測量區域：90%的影響在圍繞中央****的直徑3cm、長為6cm的圓柱體內
穩定時間：通電後約1秒
回響時間：回響在1秒內進入穩態過程
輸出形式： a： 4--20mA;
b： 無線通訊
材 料：不鏽鋼外殼
特點：
1．高穩定性，安裝維護操作簡便。
2．支撐的材料為環氧樹脂，強度和壽命得到保證。
3．密封性好，可長期埋入土壤中使用，且不受腐蝕
4．採用標準的電流環傳送技術使其具有抗干擾能力強，傳送
距離遠，測量精度高，回響速度快。
5．土質影響較小，套用地區廣泛,價格低廉，適合多種情況
下使用。
臭氣濃度控制
堆肥發酵車間內，由於發酵過程中會產生很多氨氣等有害氣體，由此造成對人體及周圍環境的的危害，環境的污染及人體的危害，使我們清醒的認識到在處理污染物的同時，也要避免二次污染的產生。因此在污泥堆肥發酵過程中臭氣污染的治理是一個重要的環節。
堆體臭氣濃度探桿：BRET系列固定式氨氣檢測變送器(以下簡稱探頭)，採用先進的電化學感測器，結合多年來氣體檢測探頭研製的經驗而開發出的新產品。它可以廣泛套用於冶金、石油、石化、化工、輕工、焦化、市政、煤氣、製藥、污水處理及許多特殊行業和領域。
通風控制
通風有三個主要目的：
第一、通風能滿足有機質分解的氧氣需求（也叫化學需氧量）；
第二、通風可以除去濕基質之中的水分（稱為乾燥需求），當空氣被堆肥基質加熱以後，可以蒸發掉水份，使得堆肥物料得到烘乾；
第三、通風可以除去有機質分解產生的熱量，以控制過程溫度（稱為除熱需求）。化學需氧量:1.95kg空氣/kg 混合基質乾重,說明滿足化學需氧量時，空氣的重量幾乎是進料物質乾重的兩倍。
水分乾燥需氧量: 26.7g乾空氣/g ds基質說明乾燥所需的空氣遠比生物氧化需要的空氣要多.
除熱需氧量:47.9g空氣/g 基質ds除熱所需的空氣量遠比化學或者除水分需要的都多。
堆肥所需空氣的重量是基質乾重的30～50倍。由於氣體是看不到的，空氣活動有時候總是被忽略。應該牢記基質處理既包括固體，也包括氣體部分。
臭氣釋放規律
大多數臭氣是在堆肥周期的最初7～10d釋放出來的，最初2～3 d的SOER值為10～20 m3/min-m2，此後，SOER值迅速降低到0.5～2 m3/min-m2範圍。
翻堆前平均可達15～30 m3/min-m2，翻堆後SOER值迅速增加到550 m3/min-m2，然後在接下來的3～4小時開始降低。
雖然臭氣釋放的峰值與翻堆有關,但是臭氣釋放的主要部分還是在沒有翻堆時。如果不考慮翻堆的頻率,估計因為翻堆而釋放的氣體大約相當於總釋放氣體的10%到15%。增加翻堆頻率會使釋放的峰值降低,但是總的臭氣揮發量基本保持不變。基於以上研究，建議當天氣條件不好應當停止翻堆。
污泥堆肥臭氣處理的方法
吸附：氣體吸附是指通過特定的吸附裝置，把臭氣化合物溶
解到洗滌液中的一種臭氣處理方法。常用吸附裝置包
括噴霧塔、填充式洗滌床、流體洗滌床、板式塔、噴
射洗滌器。通常的化學藥劑包括：
氧化劑例如次氯酸鈉（NaOCI）, 過氧化氫（H2O2）及高錳酸鉀（KMnO4）
鹼性物例如CaO，Ca[OH]2，NaOH
酸類例如H2SO4，HCl
還原劑例如Na2SO3，H2O2
吸收增強劑例如表面活性劑
