污泥堆肥自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)

污泥堆肥過(guò)程當(dāng)中，環(huán)境指標(biāo)的控制對(duì)于堆肥效果起到關(guān)鍵的作用，比如環(huán)境溫度、濕度、氧濃度等，是好氧發(fā)酵過(guò)程中重要的幾個(gè)參數(shù)，時(shí)時(shí)掌握這些參數(shù)的變化，將有利于控制整個(gè)發(fā)酵過(guò)程，對(duì)于發(fā)酵過(guò)程的設(shè)備控制、能源控制等提供有效數(shù)據(jù)參數(shù)；除這些參數(shù)指標(biāo)之外，發(fā)酵過(guò)程會(huì)產(chǎn)生很多的臭氣，臭氣的產(chǎn)生對(duì)環(huán)境將產(chǎn)生很大的影響，會(huì)造成環(huán)境的二次污染，掌握這些有害氣的產(chǎn)生量，有力于提高有害氣體處理環(huán)節(jié)的有效性，以達(dá)到最佳效果。

污泥堆肥自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)溫度控制

無(wú)線(xiàn)溫度測(cè)量系統(tǒng)是BRET測(cè)量采集控制系統(tǒng)的一個(gè)測(cè)量子系統(tǒng)。它采用分層、分段采集、無(wú)線(xiàn)傳輸信號(hào)、集中接收處理圖形化的一套溫度探測(cè)、監(jiān)控系統(tǒng)，它具有功能全面、性能可靠，防爆設(shè)計(jì)、性?xún)r(jià)合理、使用便捷靈活、無(wú)環(huán)境限制、傳輸距離遠(yuǎn)、使用時(shí)間長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)。它的優(yōu)點(diǎn)是分層檢測(cè)、可定制同一檢測(cè)點(diǎn)不同檢測(cè)層的分布。

該系統(tǒng)分為兩個(gè)部分：無(wú)線(xiàn)溫度探桿（用來(lái)分層、分段采集數(shù)據(jù)，并無(wú)線(xiàn)傳輸給集中器）和（接收來(lái)自溫度探桿的數(shù)據(jù)，處理并打包，符合工業(yè)RS-485總線(xiàn)輸出）

堆體溫度探桿特點(diǎn)：

1.無(wú)線(xiàn)方式傳輸時(shí)，傳輸距離可以達(dá)到1000M。

2.溫度探桿采用可充電鋰電池供電，電池每次充電使用時(shí)間可以達(dá)到1年。

3.溫度探桿采用不銹鋼探桿設(shè)計(jì)，圓形防爆表頭，堅(jiān)固、抗腐蝕耐用，抗干擾性強(qiáng)，工作濕度范圍大。

4.集中器采用鋁合金防水盒設(shè)計(jì)，并帶有金屬隔離網(wǎng)，抗射頻干擾，防腐蝕。

5.集中器采用工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)RS-485總線(xiàn)、符合Modbus（RTU）協(xié)議輸出，傳輸率達(dá)38400bps，能夠連接多種外部設(shè)備或者PC機(jī)。

有限溫度探桿的基本參數(shù)：

污泥堆肥自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)氧濃度控制

氧濃度探桿，用于直接測(cè)量堆肥中的氧濃度，來(lái)確認(rèn)堆肥在發(fā)酵過(guò)程中的空氣流通情況。傳感器被直接安裝在不銹鋼探針的頂端，并連同探針可以直接插入堆肥材料中，可在250℃范圍內(nèi)測(cè)量混合氣體中氧氣含量，特別適用于堆肥發(fā)酵及生物反應(yīng)過(guò)程的監(jiān)控，系統(tǒng)24V直流供電，標(biāo)準(zhǔn)測(cè)量量程：0.1–25%氧氣，可選測(cè)量量程：0.1–100%氧氣。4-20mA或0-10VDC輸出。

堆體氧濃度探桿特點(diǎn)

◆給氧氣探測(cè)板提供必要的電源，控制SST公司的動(dòng)態(tài)氧傳感器

◆采用最新ARM-Coretex-M3內(nèi)核的32位高性能、低功耗微控制器

◆高精度、線(xiàn)性輸出

◆量程：0-25%

◆兩種輸出方式：4 -20mA和串行通信 (RS232/485, Modbus/RT)，通信波特率可達(dá)38400

◆配備有上位機(jī)校準(zhǔn)服務(wù)程序，可直接通過(guò)和PC機(jī)連接進(jìn)行校準(zhǔn)

◆可以在空氣中（20.77% O2）或其它任何已知氧濃度環(huán)境中進(jìn)行校準(zhǔn)

◆電源和傳感器操作雙LED燈指示

◆圓形電路板，三個(gè)間距超過(guò)60mm的安裝孔，方便安裝節(jié)省空間

◆ SIP8_3.5螺栓端子，方便接線(xiàn)

◆基本技術(shù)參數(shù)

污泥堆肥自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)濕度控制

堆體水分的測(cè)定對(duì)發(fā)酵堆肥具有重要意義。水分是決定發(fā)酵過(guò)程是否充分的重要物質(zhì)，測(cè)量堆體的介電常數(shù)，能直接穩(wěn)定地反應(yīng)各種堆體內(nèi)的真實(shí)水分含量，與堆體物質(zhì)本身的機(jī)理無(wú)關(guān)，是目前國(guó)際上最流行的土壤水分測(cè)量方法。BRET-5型土壤水分傳感器是一款高精度、高靈敏度的測(cè)量土壤水分的傳感器。

測(cè)量參數(shù)：土壤容積含水量

單 位：%（m3/m3）

量 程：0～100%（m3/m3）

精 度：0～50%（m3/m3）范圍內(nèi)為±2%（m3/m3）

分辨率：0.1%（m3/m3 ）

測(cè)量區(qū)域：90%的影響在圍繞中央****的直徑3cm、長(zhǎng)為6cm的圓柱體內(nèi)

穩(wěn)定時(shí)間：通電后約1秒

響應(yīng)時(shí)間：響應(yīng)在1秒內(nèi)進(jìn)入穩(wěn)態(tài)過(guò)程

輸出形式： a： 4--20mA;

b： 無(wú)線(xiàn)通訊

材 料：不銹鋼外殼

特點(diǎn)：

1．高穩(wěn)定性，安裝維護(hù)操作簡(jiǎn)便。

2．支撐的材料為環(huán)氧樹(shù)脂，強(qiáng)度和壽命得到保證。

3．密封性好，可長(zhǎng)期埋入土壤中使用，且不受腐蝕

4．采用標(biāo)準(zhǔn)的電流環(huán)傳送技術(shù)使其具有抗干擾能力強(qiáng)，傳送

距離遠(yuǎn)，測(cè)量精度高，響應(yīng)速度快。

5．土質(zhì)影響較小，應(yīng)用地區(qū)廣泛,價(jià)格低廉，適合多種情況

下使用。

污泥堆肥自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)臭氣濃度控制

堆肥發(fā)酵車(chē)間內(nèi)，由于發(fā)酵過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生很多氨氣等有害氣體，由此造成對(duì)人體及周?chē)h(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(shí)到在處理污染物的同時(shí)，也要避免二次污染的產(chǎn)生。因此在污泥堆肥發(fā)酵過(guò)程中臭氣污染的治理是一個(gè)重要的環(huán)節(jié)。

堆體臭氣濃度探桿：BRET系列固定式氨氣檢測(cè)變送器(以下簡(jiǎn)稱(chēng)探頭)，采用先進(jìn)的電化學(xué)傳感器，結(jié)合多年來(lái)氣體檢測(cè)探頭研制的經(jīng)驗(yàn)而開(kāi)發(fā)出的新產(chǎn)品。它可以廣泛應(yīng)用于冶金、石油、石化、化工、輕工、焦化、市政、煤氣、制藥、污水處理及許多特殊行業(yè)和領(lǐng)域。

污泥堆肥自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)通風(fēng)控制

通風(fēng)有三個(gè)主要目的：

第一、通風(fēng)能滿(mǎn)足有機(jī)質(zhì)分解的氧氣需求（也叫化學(xué)需氧量）；

第二、通風(fēng)可以除去濕基質(zhì)之中的水分（稱(chēng)為干燥需求），當(dāng)空氣被堆肥基質(zhì)加熱以后，可以蒸發(fā)掉水份，使得堆肥物料得到烘干；

第三、通風(fēng)可以除去有機(jī)質(zhì)分解產(chǎn)生的熱量，以控制過(guò)程溫度（稱(chēng)為除熱需求）。化學(xué)需氧量:1.95kg空氣/kg 混合基質(zhì)干重,說(shuō)明滿(mǎn)足化學(xué)需氧量時(shí)，空氣的重量幾乎是進(jìn)料物質(zhì)干重的兩倍。

水分干燥需氧量: 26.7g干空氣/g ds基質(zhì)說(shuō)明干燥所需的空氣遠(yuǎn)比生物氧化需要的空氣要多.

除熱需氧量:47.9g空氣/g 基質(zhì)ds除熱所需的空氣量遠(yuǎn)比化學(xué)或者除水分需要的都多。

堆肥所需空氣的重量是基質(zhì)干重的30～50倍。由于氣體是看不到的，空氣活動(dòng)有時(shí)候總是被忽略。應(yīng)該牢記基質(zhì)處理既包括固體，也包括氣體部分。

臭氣釋放規(guī)律

大多數(shù)臭氣是在堆肥周期的最初7～10d釋放出來(lái)的，最初2～3 d的SOER值為10～20 m3/min-m2，此后，SOER值迅速降低到0.5～2 m3/min-m2范圍。

翻堆前平均可達(dá)15～30 m3/min-m2，翻堆后SOER值迅速增加到550 m3/min-m2，然后在接下來(lái)的3～4小時(shí)開(kāi)始降低。

雖然臭氣釋放的峰值與翻堆有關(guān),但是臭氣釋放的主要部分還是在沒(méi)有翻堆時(shí)。如果不考慮翻堆的頻率,估計(jì)因?yàn)榉讯尫诺臍怏w大約相當(dāng)于總釋放氣體的10%到15%。增加翻堆頻率會(huì)使釋放的峰值降低,但是總的臭氣揮發(fā)量基本保持不變?；谝陨涎芯?，建議當(dāng)天氣條件不好應(yīng)當(dāng)停止翻堆。

我國(guó)的堆肥產(chǎn)業(yè)目前仍處在一個(gè)發(fā)展初期，堆肥規(guī)模、堆肥廠的數(shù)量以及堆肥工藝水平基本停留在一個(gè)粗放式的簡(jiǎn)單加工階段，與發(fā)達(dá)國(guó)家相比距離甚遠(yuǎn)，未來(lái)各類(lèi)有機(jī)固體廢棄物的處理任務(wù)將十分龐大，也預(yù)示著這一產(chǎn)業(yè)有著廣闊的發(fā)展空間。

節(jié)省人力成本，要求過(guò)程自動(dòng)化。

加快發(fā)酵過(guò)程，提高發(fā)酵效率，要求快速精確的實(shí)時(shí)監(jiān)控。

加快工業(yè)化生產(chǎn)，需要全過(guò)程監(jiān)控自動(dòng)化處理。

全球環(huán)境壓力迫在眉睫，需要加快生活垃圾，工業(yè)垃圾等處理，適應(yīng)垃圾處理產(chǎn)業(yè)化要求。

吸附：氣體吸附是指通過(guò)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(xué)藥劑包括：

氧化劑例如次氯酸鈉（NaOCI）, 過(guò)氧化氫（H2O2）及高錳酸鉀（KMnO4）

堿性物例如CaO，Ca[OH]2，NaOH

酸類(lèi)例如H2SO4，HCl

還原劑例如Na2SO3，H2O2

吸收增強(qiáng)劑例如表面活性劑2100433B

堆肥有兩個(gè)主要的優(yōu)點(diǎn)：一是可以把令人討厭的廢棄物轉(zhuǎn)變?yōu)橐子谔幚淼奈锪?；二是能?chuàng)造有價(jià)值的商品即堆肥產(chǎn)品。但是不利的方面是，堆肥往往需要時(shí)間，也面臨眾多風(fēng)險(xiǎn)。人們不能簡(jiǎn)單地把糞便堆在牲口棚的后面，然后打算幾個(gè)星期后得到好的堆肥產(chǎn)品；一個(gè)成功的堆肥企業(yè)如同其他任何工程一樣，需要長(zhǎng)期積累經(jīng)驗(yàn) 。

污泥堆肥堆肥優(yōu)點(diǎn)

堆肥的優(yōu)點(diǎn)主要包括土壤改良、生產(chǎn)可出售的產(chǎn)品、改善糞便處理、提高土地利用、降低污染和衛(wèi)生風(fēng)險(xiǎn)、殺死病原菌、使用堆肥作墊料替代物、抑制病害以及獲得處理或傾倒費(fèi) 。

1.土壤改良

2.可出售的商品

堆肥最具吸引力的特征之一就是產(chǎn)品有市場(chǎng)。潛在的消費(fèi)者包括庭院種植、園林、菜農(nóng)、草坪種植者以及高爾夫球場(chǎng)經(jīng)營(yíng)者等。由于被看做一種廢棄產(chǎn)品，堆肥的價(jià)格變化很大，其價(jià)格主要由本地市場(chǎng)需求、堆肥質(zhì)量以及原材料價(jià)格等決定。

3.改善糞便處理

堆肥可以減輕糞便的質(zhì)量、水分含量和活性，便于處理，并在沒(méi)有臭氣和蒼蠅的問(wèn)題下得到很好的貯存。

4.改善土地利用

堆肥和糞便都有肥料價(jià)值，都是良好的土壤改良劑。但是糞便堆肥后有點(diǎn)多：堆肥可以使糞便中的氮素轉(zhuǎn)變?yōu)楦臃€(wěn)定的有機(jī)氮；堆肥過(guò)程產(chǎn)生的熱量可以減少糞便中雜草種子的數(shù)量。

5.降低污染風(fēng)險(xiǎn)和臭味抱怨

農(nóng)業(yè)生產(chǎn)特別是養(yǎng)殖業(yè)不斷規(guī)?；倪^(guò)程中，養(yǎng)殖糞便和臭氣開(kāi)始成為一種負(fù)擔(dān)而不是財(cái)富。特別是對(duì)一些企業(yè)來(lái)說(shuō)。堆肥可以減輕這些問(wèn)題的影響。由于堆肥產(chǎn)品通常有需求，因此其出路就不是問(wèn)題。堆肥可以貯存和處理的性質(zhì)允許它可以被運(yùn)到比糞便和其他原料更遠(yuǎn)的地方。一個(gè)運(yùn)行良好的堆肥設(shè)施基本不會(huì)產(chǎn)生臭氣和蒼蠅，堆肥還可以把氮轉(zhuǎn)變?yōu)椴蝗菀诐B進(jìn)地下水或者被徑流沖走的形態(tài)。

6.殺滅病原菌

當(dāng)動(dòng)物因?yàn)樵鷦?dòng)物而產(chǎn)生腹瀉時(shí)，它的糞便中就含有大量的該原生動(dòng)物的包囊。這些原生動(dòng)物暴露在攝氏60℃的條件下30min可以被殺死。堆肥過(guò)程中的溫度可以達(dá)到攝氏60℃，但堆肥靠近表層的部分可能達(dá)不到這個(gè)溫度，翻堆可以使所有的原料都達(dá)到所需的溫度。

7.墊料替代物

堆肥被用在家禽和牲畜的墊料上。研究和試驗(yàn)表明堆肥基本上是安全和有效的墊料。

8.抑制疾病

已經(jīng)發(fā)現(xiàn)良好的堆肥可以在不使用化學(xué)藥物控制的情況下減輕植物的土傳染病害。堆肥的這種抑制病害的特點(diǎn)已經(jīng)開(kāi)始被廣泛地認(rèn)識(shí)和認(rèn)可 。

污泥堆肥堆肥缺點(diǎn)

堆肥的缺點(diǎn)包括費(fèi)時(shí)、臭氣污染、易受天氣影響、市場(chǎng)銷(xiāo)售、原料分散等方面 。

1.費(fèi)時(shí)和成本高

像其他工程一樣，堆肥也需要設(shè)備、人力和管理。如果有現(xiàn)成機(jī)械和設(shè)備的話(huà)，堆肥的最初投入會(huì)非常低。這種方式對(duì)原料相對(duì)小的農(nóng)場(chǎng)很合適，但是大部分中型、大型的堆肥廠已經(jīng)發(fā)現(xiàn)僅利用現(xiàn)有設(shè)備會(huì)需要太多的人力，因此應(yīng)購(gòu)買(mǎi)專(zhuān)門(mén)的堆肥設(shè)備。堆肥設(shè)備中少的價(jià)格需要10萬(wàn)左右，好一些的則需要100萬(wàn)以上。

2.占用土地

堆肥場(chǎng)地、原料貯存以及堆肥成品的貯存都需要占用相當(dāng)多的土地，有時(shí)甚至是建筑用地。

3.臭氣污染

說(shuō)堆肥沒(méi)有臭氣是失實(shí)的。盡管堆肥過(guò)程的最終產(chǎn)品是沒(méi)有臭氣的，但是用來(lái)堆制堆肥的有些原料確實(shí)會(huì)產(chǎn)生臭氣。知道他們被堆制前，這些活性的原材料，如糞便、污泥以及食品垃圾都能產(chǎn)生臭氣，特別是它們被放置一段時(shí)間后。如果處理不當(dāng)，也可能在堆制過(guò)程中產(chǎn)生臭氣。

4.易受天氣影響

寒冷的天氣會(huì)降低堆肥物料的溫度，也使得堆肥過(guò)程變慢。它還可能導(dǎo)致其他的問(wèn)題，如原料設(shè)備凍結(jié)。雨和雪的潛在影響更加嚴(yán)重，大的降雨量會(huì)增加堆肥混合物的水分，因此延長(zhǎng)了堆肥的時(shí)間。

5.流失氮素的可能

堆制過(guò)的堆肥常常只含有新鮮糞便不到一半的氮素。一個(gè)好的糞便控制系統(tǒng)應(yīng)該保留住絕大部分的氮素，堆肥實(shí)際上就代表了氮素?fù)p失的一條潛在途徑。但是，除了土壤混合和恰當(dāng)?shù)馁A存，糞便中的氮素會(huì)很快釋放到大氣，最后可能比堆肥中的殘留的氮素還要少 。

本書(shū)詳細(xì)論述了污泥堆肥的工藝原理及工程技術(shù)。全書(shū)共11章，分為概述、污泥堆肥原理、污泥堆肥的形式、污泥堆肥復(fù)合菌劑、污泥堆肥工程設(shè)計(jì)、污泥堆肥過(guò)程控制、污泥堆肥設(shè)備與維護(hù)、污泥堆肥腐熟料及深加工、污泥堆肥產(chǎn)品應(yīng)用及注意事項(xiàng)、污泥堆肥裝置運(yùn)行管理、污泥堆肥處理及資源化利用案例等。另外，本書(shū)還有附錄，均為國(guó)家近年所頒布的污泥堆肥相關(guān)法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)或技術(shù)規(guī)程，方便讀者查閱。書(shū)中所述有關(guān)技術(shù)參數(shù)多為編者長(zhǎng)期的研究成果及實(shí)踐總結(jié)，所介紹的污泥堆肥處理及資源化利用項(xiàng)目，為編者所主持設(shè)計(jì)的典型案例，對(duì)該領(lǐng)域?qū)嶋H工程設(shè)計(jì)及其運(yùn)行管理具有較大指導(dǎo)作用。