污泥好氧发酵堆肥综合解决方案

污泥好氧发酵堆肥综合解决方案北京瑞阳恒兴科技有限公司2013年3月目录一、前言...........................................................................................................................................1二、污泥好氧发酵堆肥工艺介绍及设计需求...............................................................................1三、控制系统的组成.......................................................................................................................23.1系统的整体原理.................................................................................................................23.1.1系统网络概述..........................................................................................................23.1.2控制系统的特点......................................................................................................33.1.3通讯协议的可靠性..................................................................................................33.1.4系统的原理图..........................................................................................................43.2控制系统的实现的控制策略及功能的描述.....................................................................43.2.1核心控制器的组成..................................................................................................43.2.2核心控制策略..........................................................................................................43.2.3系统的I/O点数分布（单槽）.............................................................................123.2.4系统的硬件组成（单槽）....................................................................................123.3系统涉及的上位部分.......................................................................................................123.3.1上位系统的组成....................................................................................................133.3.2上位软件的特点....................................................................................................133.3.3上位实现的功能....................................................................................................143.3.4上位系统及网络配置（推荐）............................................................................153.4.5调度室中的臭气排放系统....................................................................................15四、系统涉及的仪表组成.............................................................................................................154.1温度检测仪表...................................................................................................................154.2氧浓度检测仪表...............................................................................................................17污泥好氧发酵堆肥综合解决方案1北京瑞阳恒兴科技有限公司地址：北京市海淀区建材城西路2号D座电话：[phone]网址：一、前言随着我国城市化进程的加快和城镇污水处理率逐年提高，污水污泥的产生量也不断增加，污泥作为污水处理过程中的伴生物，具有含水率高、易腐烂、有恶臭、含有重金属和大量寄生虫卵及病原微生物等特性。如果不加以处理，它造成的污染土地、孳生蚊蝇、传播疾病等种种环境问题将日益显现出来。污水处理厂没有污泥稳定化和无害化处理设施是普遍情况，显然无法对污泥进行稳定和消毒处理。大量生产污泥直接外运填埋或堆放，不仅不符合国家颁布实施的《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）的要求，而且占用大量土地，导致产生臭气、蚊蝇、渗滤液等，并严重污染周围环境和地下水。因此，在城市水污染治理的同时迫切需要解决污泥带来的问题。特别要说明的是有些污水处理厂将生产污泥外运直接作肥料使用，这样做实际上是有害的。因为，污泥在脱水前加入了一定量的聚丙烯酰胺等高分子絮凝剂，是便于污泥浓缩脱水。但是污泥的凝聚过程形成了污泥直接作肥料的不溶解缺陷，也就是污泥难软化，污泥施用多了或久了可能使土地硬化板结或沙化。同时，未经处理的污泥直接施入农田，污泥中的重金属（尤其是重金属超标的污泥）、寄生虫卵和病原微生物，都有潜在的毒害危险，可能导致农作物和土壤严重污染和毒害，甚至影响人类的健康。二、污泥好氧发酵堆肥工艺介绍及设计需求污泥是在废水处理过程中产生的沉淀物质以及从污水表面撇出的残渣等固体物质，其中通常含有较大量的剩余活性污泥。目前，国内外较常见的污泥处理与处置方法有土地利用、填埋、焚烧和投海，后三种方法因环境压力与经济压力而日益减少或受到禁止，土地利用则逐渐受到重视。但是污泥中往往含有害成分，因此在土地利用之前，必须对污泥进行稳定化、无害化和减容化处理，如好氧与厌氧消化、堆肥化等，其中堆肥化处理是较多采用的一种方法。堆肥化是利用微生物作用，将不稳定的有机质转变为较为稳定的有机质。堆肥过程可以使污泥中挥发性物质含量降低，臭味减小，物理性状明显改善(含水量降低、呈疏松、分散、粒状)，便于贮藏、运输和使用；高温堆肥还可杀灭堆料中的病原菌、虫卵和草籽，堆肥产品可以作为土壤改良剂和植物营养源。一般认为，污泥堆肥过程的主要技术措施应包括以下几个方面：1、温度控制温度控制在发酵过程中起到至关重要的作用，温度控制得好与坏，直接影响到发酵的效果及周期长短，根据环境特点，我们提出采用无线温度测量系统，通污泥好氧发酵堆肥综合解决方案2北京瑞阳恒兴科技有限公司地址：北京市海淀区建材城西路2号D座电话：[phone]网址：过无线温度测量系统与综合控制系统的连接，实现温度数据与其他探测数据结合，经过控制器控制算法的计算，实现自动控制通风系统，真正实现全系统的自动化控制。2、氧浓度控制氧在有氧发酵过程中是最主要的成分，氧浓度的高低，直接影响到发酵是否成功，在线式氧浓度监测系统，使发酵堆肥的控制工艺达到最佳，有效保证了发酵始终处在最佳状态。3、调整堆料含水率通过调整堆料的成分（掺料）及水分含量实现对堆料湿度的调整，该过程中无线湿度探头及喷淋系统的有效结合，可以达到最佳的效果，该过程引入发酵堆肥整体过程控制系统当中，结合温、氧控制及通风系统，使整个系统更加完善有效。4、建立合适的通风系统通风系统是发酵过程中重要的工艺控制环节，系统有了有效的数据检测环节，如果没有良好的以上检测数据的调节环节，再好的指标检测也没有意义的，只有实现了检测与调节良好的配合，才能实现整个控制过程的最大效益。5、填充料的选择选择好的填充材料，可以提高堆体的通风效果及堆体的湿度，对有效的发酵会起到重要的作用。综合以上因素，对于发酵堆肥系统来说,完善的数据采集和完善的控制系统至关重要。三、控制系统的组成3.1系统的整体原理3.1.1系统网络概述控制系统采取开放、可靠的网络形式来完成现场数据的采集、系统控制的实现。根据我们多年的行业积累得到的经验，我们参看了目前工艺运行的需求，做出如下的网络系统设计：网络采用以太网网络设计。这个网络采用性能可靠的工业以太网。可以将办公网络、自动控制网络和视频监控网络无缝结合到该网络环境，实现“多网合一”。整个系统可承载的数据分成如下的几个部分：1工业控制数据污泥好氧发酵堆肥综合解决方案3北京瑞阳恒兴科技有限公司地址：北京市海淀区建材城西路2号D座电话：[phone]网址：总线通讯该系统以通讯为背景,采用网络拓扑结构来完成现场数据的采集和传递，采用多级的交换机将整个网络组建起来。3.1.2控制系统的特点自动化控制系统是开放的控制系统，除了具有良好的网络通讯能力外，还具有与其它控制系统通讯功能和标准的对外通讯接口，以后可以任意扩展控制系统。整个系统采用多级网络结构，即生产管理网和生产控制网，将过程实时数据、运行操作监视数据信息同非实时信息及共享资源信息分开，分别使用不同的网络。有效地提高了通讯的效率，降低了通讯负荷。生产管理网：用于实现现场控制层的控制系统之间、现场控制层与操作监控层之间的通讯与数据传输，采用工业以太网。生产控制网：用于实现过程设备层与现场控制层之间的通讯和数据传输，采用现场总线的形式，现场总线采用MODBUS国际通用的开放式现场总线，抗干扰性好，现场总线节点不少于64个节点，传输介质为屏蔽双绞线，通讯速率为9.6K~12Mbps（自动调整）。3.1.3通讯协议的可靠性Modbus协议是应用于电子控制器上的一种通用语言。通过此协议,控制器相互之间、控制器经由网络（例如以太网）和其它设备之间可以通信。它已经成为一通用工业标准。有了它，不同厂商生产的控制设备可以连