[發明專利]一種自動化控制的污泥好氧發酵實驗模擬系統

在審

• 申請號: 201410360171.5
• 申請日: 2014-07-24
• 公開（公告）號: CN104183183A
• 公開（公告）日: 2014-12-03
• 發明（設計）人: 趙繼紅;馬闖;魏明寶;葉長明;張宏忠;趙占楠;李紹偉;郭靜;蘇沛沛
• 申請（專利權）人: 鄭州輕工業學院
• 主分類號: G09B25/00
• 分類號: G09B25/00;C05F17/02;C05F7/00
• 代理公司: 無
• 代理人: 無

技術領域

本發明涉及有機固體廢棄物好氧發酵實驗領域，尤其涉及一種自動化控制的污泥好氧發酵實驗模擬系統。

背景技術

隨著人們環保認識的日益提高，我國的污水處理事業得到了快速發展，但污水處理量的快速增加也產生了大量的剩余污泥。如何妥善處置這些剩余污泥，已成為制約污水處理行業健康發展的瓶頸之一。污泥有機質含量高，富含氮、磷等營養元素，具有巨大的資源化潛力，但由于其含水率高(80％)且脫水困難，同時含有細菌、病原菌等菌體，容易腐化發臭污染環境。因此，如果不能妥善處理污泥，必然會對環境造成二次污染，降低污水處理的效果，造成“治水不治泥等于未治水”的局面。目前國內外的污泥處理方式主要有3種：填埋、焚燒和好氧發酵堆肥化處理后土地利用，其中填埋已經逐漸禁止，焚燒由于經濟和技術原因發展受到一定的限制，因而堆肥處理成為污泥減量化、無害化和資源化的主要手段。

污泥好氧方式處理的難點主要是污泥粘度大，含水率高，導致通風曝氣效果不佳，中國專利號為201210236199.9的城市污泥堆肥處理控制系統的專利，該控制系統包括混合器、輸送器、翻堆器和設置在翻堆器進出口的進氣/排氣風機，可編程邏輯控制器、報警裝置、溫濕度控制器以及溫濕度探頭、溫度傳感器、氧氣濃度傳感器；其優點在于可以有效地控制污泥堆肥的發酵過程，達到加快發酵時間，提高發酵質量，改善發酵效率，簡化操作過程等。

缺點是：1、缺乏對污泥發酵過程臭氣的自動監測探頭，未考慮監控發酵過程中產生和釋放的氨氣、硫化氫等臭氣；2、沒有注意發酵過程中氨氣、硫化氫等致臭尾氣的產生和排放對環境的影響，缺乏尾氣的智能收集與外排處理系統，容易造成實驗室內惡臭污染；3、沒有實現自動變頻控制鼓風機的運轉，不能夠根據發酵過程自動改變通風量，滿足微生物發酵過程的需要，無法保證精準控溫、智能供氧和快速脫水干化。

鑒于上述缺陷，本發明創作者經過研究和實踐終于獲得了本創作。

發明內容

本發明的目的在于提供一種自動化控制的污泥好氧發酵實驗模擬系統，用以克服上述技術缺陷。

為實現上述目的，本發明提供一種自動化控制的污泥好氧發酵實驗模擬系統，其包括發酵罐部分和監控部分，其中，所述發酵罐部分包括發酵罐、可變頻鼓風機和流量計，所述流量計用以測量鼓風機的氣體流量，所述可變頻鼓風機的出口端與發酵罐底端連接，

所述監控部分包括監測計算機、PLC控制板、變頻器、溫度、氧氣、氨氣、硫化氫探頭，環境溫濕度檢測器、環境氨氣和硫化氫檢測器，其中，所述監測計算機與PLC控制板連接，所述PLC控制板通過控制機構分別與所述可變頻鼓風機和引風機相連接，自動分控控制發酵罐的進氣和出氣量；所述PLC控制板還與溫度傳感器，氧氣、氨氣和硫化氫檢測器相連；

所述監測計算機能實時監測記錄發酵罐中的通風曝氣量，溫度，氧氣、氨氣、硫化氫數據，同時可記錄鼓風機、引風機、排風扇，氧氣、氨氣、硫化氫檢測器的運行和故障情況，并能實現鼓風機，引風機，排風扇，氧氣、氨氣、硫化氫檢測器的自動與手動控制轉換。

進一步地，在所述發酵罐的頂部設置采樣孔、溫度、氧氣、氨氣、硫化氫探頭插孔和尾氣出口，在頂部的尾氣出口上設置有引風機和排放管；

所述溫度、氧氣、氨氣、硫化氫探頭分別安裝在發酵罐頂部設置的溫度、氧氣、氨氣、硫化氫探頭插孔中；通過相應的探頭監測發酵罐內部的氧氣、氨氣和硫化氫數據，并將數據傳輸至監測計算機中。

進一步地，一溫度探桿從所述溫度探頭插孔中插入發酵罐中，其能分別探測發酵罐中高點，中點，和低點溫度，并將該溫度信息傳輸至監測計算機中。

進一步地，所述監測計算機能實時監測并記錄風機曝氣量，發酵罐中的溫度，氧氣、氨氣、硫化氫數據，同時可記錄鼓風機、引風機、排風扇，氧氣、氨氣、硫化氫檢測器的的運行和故障情況，并能實現曝氣風機，引風機，排風扇，氧氣、氨氣、硫化氫檢測器的自動與手動控制轉換。

進一步地，在所述引風機一端連接一小型生物除臭裝置，用以對發酵罐排出的含有氨氣、硫化氫等致臭尾氣的自動收集和處理。

進一步地，所述監控裝置還與一室內臭氣檢測預警裝置連接，在室內的溫濕度、氨氣和硫化氫的臭氣濃度達到一定值時，向所述監控裝置發送報警信息，并自動開啟室內排風換氣系統。

進一步地，還包括一控制柜，所述PLC控制板和監控計算機安裝在該控制柜中，該控制柜上設置有控制操作屏。