牛糞便好氧發(fā)酵堆肥工藝綜合控制解決方案

1、養(yǎng)殖場好氧發(fā)酵堆肥綜合解決方案北京瑞陽恒興科技有限公司2015年 12月目錄1. 前言 32. 污染性固體廢棄物好氧發(fā)酵堆肥工藝介紹及設計需求 33. 項目分析 44. 方案設計 54.1 工藝組成 54.2 系統(tǒng)組成 55. 控制系統(tǒng)的組成 65.1 系統(tǒng)的整體原理 65.2 系統(tǒng)網絡概述 65.3 控制系統(tǒng)的特點 65.4 通訊協議的可靠性 75.5 系統(tǒng)的原理圖 75.6 控制系統(tǒng)的實現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 85.6.3. 系統(tǒng)的 I/O 點數分布（單槽） 145.6.4. 系統(tǒng)的硬件組成（單槽） 145.7 系統(tǒng)涉及的上

2、位部分 145.7.1. 上位系統(tǒng)的組成 145.7.2. 上位軟件的特點 155.7.3. 上位實現的功能 165.7.4. 上位系統(tǒng)及網絡配置（推薦） 165.7.5. 調度室中的臭氣排放系統(tǒng) 175.8 系統(tǒng)涉及的儀表組成 175.8.1. 測溫儀表 175.8.2. 氧濃度檢測儀表 196. 發(fā)酵槽及曝氣通風方案設計 206.1 發(fā)酵槽設計 206.2 通風曝氣系統(tǒng)示意圖 201. 前言隨著我國畜牧養(yǎng)殖業(yè)發(fā)展規(guī)模的逐年擴大，養(yǎng)殖場產生的牲畜糞便及污物也不斷增加，牲畜糞便及污物做為養(yǎng)殖及深加工過程中的伴生物，具有含水率高、易腐爛、 有惡臭、 含有重雜質和大量寄生蟲卵及病原微生物等特性。如

3、果不加以處理， 它造成的污染土地、孳生蚊蠅、傳播疾病等種種環(huán)境問題將日益顯現出來。養(yǎng)殖場沒有污物穩(wěn)定化和無害化處理設施是普遍情況，顯然無法對污染性固體廢棄物進行穩(wěn)定和消毒處理。大量生產污染性固體廢棄物直接外運填埋或堆放，不僅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準（GB18918-2002）的要求，而且占用大量土地，導致產生臭氣、蚊蠅、滲濾液等， 并嚴重污染周圍環(huán)境和地下水。因此， 在環(huán)境污染治理的同時迫切需要解決污染性固體廢棄物帶來的問題。特別要說明的是有些養(yǎng)殖場將生產污染性固體廢棄物外運直接作肥料使用，這樣做實際上是有害的。因為， 污染性固體廢棄物在脫水前加入了一定量的聚

4、丙烯酰胺等高分子絮凝劑，是便于污染性固體廢棄物濃縮脫水。 但是污染性固體廢棄物的凝聚過程形成了污染性固體廢棄物直接作肥料的不溶解缺陷，也就是污染性固體廢棄物難軟化，污染性固體廢棄物施用多了或久了可能使土地硬化板結或沙化。同時， 未經處理的污染性固體廢棄物直接施入農田， 污染性固體廢棄物中的重金屬（尤其是重金屬超標的污染性固體廢棄物）、寄生蟲卵和病原微生物，都有潛在的毒害危險，可能導致農作物和土壤嚴重污染和毒害，甚至影響人類的健康。2. 污染性固體廢棄物好氧發(fā)酵堆肥工藝介紹及設計需求污染性固體廢棄物是在各類廢水處理過程中產生的沉淀物質以及從污水表面撇出的殘渣等固體物質，其中通常含有較大量的剩余活

5、性污染性固體廢棄物。目前， 國內外較常見的污染性固體廢棄物處理與處置方法有土地利用、填埋、 焚燒和投海，后三種方法因環(huán)境壓力與經濟壓力而日益減少或受到禁止，土地利用則逐漸受到重視。但是污染性固體廢棄物中往往含有害成分，因此在土地利用之前， 必須對污染性固體廢棄物進行穩(wěn)定化、無害化和減容化處理，如好氧與厭氧消化、 堆肥化等，其中堆肥化處理是較多采用的一種方法。堆肥化是利用微生物作用， 將不穩(wěn)定的有機質轉變?yōu)檩^為穩(wěn)定的有機質。堆肥過程可以使污染性固體廢棄物中揮發(fā)性物質含量降低，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菌、蟲卵

6、和草籽，堆肥產品可以作為土壤改良劑和植物營養(yǎng)源。一般認為，污染性固體廢棄物堆肥過程的主要技術措施應包括以下幾個方面：2.1. 溫度控制溫度控制在發(fā)酵過程中起到至關重要的作用，溫度控制得好與壞，直接影響到發(fā)酵的效果及周期長短，根據環(huán)境特點，我們提出采用無線溫度測量系統(tǒng)，通過無線溫度測量系統(tǒng)與綜合控制系統(tǒng)的連接，實現溫度數據與其他探測數據結合， 經過控制器控制算法的計算，實現自動控制通風系統(tǒng)，真正實現全系統(tǒng)的自動化控制。2.2. 氧濃度控制氧在有氧發(fā)酵過程中是最主要的成分，氧濃度的高低，直接影響到發(fā)酵是否成功， 在線式氧濃度監(jiān)測系統(tǒng)，使發(fā)酵堆肥的控制工藝達到最佳，有效保證了發(fā)酵始終處在最佳狀態(tài)。2

7、.3. 調整堆料含水率通過調整堆料的成分（摻料） 及水分含量實現對堆料濕度的調整，該過程中無線濕度探頭及噴淋系統(tǒng)的有效結合，可以達到最佳的效果，該過程引入發(fā)酵堆肥整體過程控制系統(tǒng)當中，結合溫、 氧控制及通風系統(tǒng)，使整個系統(tǒng)更加完善有效。2.4. 建立合適的通風系統(tǒng)通風系統(tǒng)是發(fā)酵過程中重要的工藝控制環(huán)節(jié)，系統(tǒng)有了有效的數據檢測環(huán)節(jié)，如果沒有良好的以上檢測數據的調節(jié)環(huán)節(jié)，再好的指標檢測也沒有意義的，只有實現了檢測與調節(jié)良好的配合，才能實現整個控制過程的最大效益。2.5. 填充料的選擇選擇好的填充材料，可以提高堆體的通風效果及堆體的濕度，對有效的發(fā)酵會起到重要的作用。綜合以上因素，對于發(fā)酵堆肥系統(tǒng)來

8、說,完善的數據采集和完善的控制系統(tǒng)至關重要。3. 項目分析XX 養(yǎng)殖場， 具有 X 萬頭豬的養(yǎng)殖規(guī)模，養(yǎng)殖過程中產生的豬糞及其它混合原料每天有含固量為X的豬糞X噸，應該說固體廢棄物日產出量是很大的， 為解決這些污染性固體廢棄物的二次污染問題，我們提出進行好氧發(fā)酵堆肥的方式，充分發(fā)揮這些污染性固體物廢棄物富含有機質的特點，將這些廢棄物發(fā)酵成有機肥，從而發(fā)揮其剩余的作用，并且達到全部無害化處理的目的。4 .方案設計根據以上分析，我們提出了以下發(fā)酵堆肥的工藝方案：4.1. 工藝組成根據污染性固體廢棄物的產出量， 并考慮一定富裕量，結合這些污染性固體廢棄物的特點，采用以下工藝過程：整個過程包含：固液分

9、離、混料、高溫發(fā)酵、陳化發(fā)酵、出肥, 以及配套的工藝自動化控制等幾個階段組成。4.2. 系統(tǒng)組成根據以上工藝流程，各階段所需的設備如下：混料階段：鏟車高溫發(fā)酵階段：發(fā)酵梢6個、鏟車通風曝氣：風機、風管、曝氣頭等工藝自動化控制系統(tǒng)：測量儀表、控制器、管理系統(tǒng)等5 . 控制系統(tǒng)的組成5.1. 系統(tǒng)的整體原理5.2. 系統(tǒng)網絡概述控制系統(tǒng)采取開放、可靠的網絡形式來完成現場數據的采集、系統(tǒng)控制的實現。根據我們多年的行業(yè)積累得到的經驗，我們參看了目前工藝運行的需求，做出如下的網絡系統(tǒng)設計：網絡采用以太網網絡設計。這個網絡采用性能可靠的工業(yè)以太網。可以將辦公網絡、自動控制網絡和視頻監(jiān)控網絡無縫結合到該網絡

10、環(huán)境，實現 “多網合一”。整個系統(tǒng)可承載的數據分成如下的幾個部分：1 工業(yè)控制數據2 采集數據3工業(yè)標準的MODBUS總線通訊該系統(tǒng)以通訊為背景,采用網絡拓撲結構來完成現場數據的采集和傳遞，采用多級的交換機將整個網絡組建起來。5.3. 控制系統(tǒng)的特點自動化控制系統(tǒng)是開放的控制系統(tǒng)，除了具有良好的網絡通訊能力外，還具有與其它控制系統(tǒng)通訊功能和標準的對外通訊接口，以后可以任意擴展控制系統(tǒng)。整個系統(tǒng)采用多級網絡結構，即生產管理網和生產控制網，將過程實時數據、運行操作監(jiān)視數據信息同非實時信息及共享資源信息分開，分別使用不同的網絡。有效地提高了通訊的效率，降低了通訊負荷。生產管理網：用于實現現場控制層的

11、控制系統(tǒng)之間、現場控制層與操作監(jiān)控層之間的通訊與數據傳輸，采用工業(yè)以太網。生產控制網：用于實現過程設備層與現場控制層之間的通訊和數據傳輸，采用現場總線的形式，現場總線采用MODBUS 國際通用的開放式現場總線，抗干擾性好，現場總線節(jié)點不少于64 個節(jié)點，傳輸介質為屏蔽雙絞線，通訊速率為9.6K 12Mbps （自動調整）5.4. 通訊協議的可靠性Modbus協議是應用于電子控制器上的一種通用語言。通過此協議，控制器相 互之問、控制器經由網絡（例如以太網）和其它設備之間可以通信。它已經成為 一通用工業(yè)標準。有了它，不同廠商生產的控制設備可以連成工業(yè)網絡，進行集中監(jiān)控。此協議定義了一個控制器能認識

12、使用的消息結構，而不管它們是經過何種網絡進行通信的。它描述了一控制器請求訪問其它設備的過程，如何回應來自其它設備的請求，以及怎樣偵測錯誤并記錄。它制定了消息域格局和內容的公共 格式。當在Modbus網絡上通信時，此協議決定了每個控制器須要知道它們的設備 地址，識別按地址發(fā)來的消息，決定要產生何種行動。如果需要回應，控制器將 生成反饋信息并用Modbus協議發(fā)出。在其它網絡上，包含了 Modbus協議的消 息轉換為在此網絡上使用的幀或包結構。這種轉換也擴展了根據具體的網絡解決 節(jié)地址、路由路徑及錯誤檢測的方法。5.5. 系統(tǒng)的原理圖5.6. 控制系統(tǒng)的實現的控制策略及功能的描述5.6.1. 核心

13、控制器的組成控制器采用本公司自主研發(fā)的智能堆肥高端控制器及通訊模塊組成網絡監(jiān)控系統(tǒng)， 控制系統(tǒng)通過與其相連的儀表和執(zhí)行機構完成對現場設備的數據采集和控制功能?？刂破髂芘c電氣控制柜及工藝配合實現自動控制，能夠安全啟停設備，實現最優(yōu)控制，達到高質、高效、節(jié)能、環(huán)保的生產效果。5.6.2. 核心控制策略一、 實時數據采集根據污染性固體廢棄物堆肥控制系統(tǒng)的特點和工藝運行的要求，我們的采取的控制器具備良好的通訊接口，可以直接跟我們公司自己設計的溫度采集器進行通訊，采取標準開放的通訊協議。保證了數據的可靠性、和實時性的傳遞。主要的數據包括采集以下幾個方面：溫度數據、氧氣濃度數據、控制系統(tǒng)狀態(tài)、風機運行狀態(tài)

14、、運行時間、閥門開關狀態(tài)以及閥門開度等。A）溫度的采集溫度的采集主要是利用我們公司自主研發(fā)的溫度采集模塊來實現的，該模塊具備 8 路溫度采集通道，可以同時的采集8 路溫度，精度在0.3。采集的數據可以在溫度模塊上來顯示，并且具備遠程通訊端口支持可靠的工業(yè)通訊協議。利用該模塊以及提前根據工藝的要求在發(fā)酵槽內布置的待測點，經過實時的采集、 運算， 利用溫度采集模型的處理來把溫度精確在某特定的范圍來傳遞給相關的控制設備、控制設備對其采集來的數據進行建立溫度模型并控制風機等執(zhí)行機構來完成相應的控制策略。B）氧氣含量的測量氧氣的采集是根據工藝的情況和實際的位置來設計的，通過我們公司研發(fā)的針對堆肥行業(yè)的氧

15、氣含量傳感器來測量數據。該數據傳遞給相關的控制器來完成堆料中氧氣模型的建立，這對堆肥通風系統(tǒng)的階段性控制起到很重要的作用，可以說直接決定堆肥的周期與堆肥的質量。二、堆肥系統(tǒng)的控制策略-主要是實現通風的控制1 堆肥通風系統(tǒng)通常的情況下是強制通風和自然通風兩種模式，這個通風的過程中也包括定期翻堆。其中根據我們目前的實際情況來看強制通風占到了很大的比例。采用強制通風的好氧堆肥體系對有機物的分解和轉化速度快、堆肥周期短。一般一次發(fā)酵時間為20天左右，二次發(fā)酵（即后熟期）在1030天便可完成。具有通風設備的好氧堆肥系統(tǒng)堆溫高,可以殺滅病原體、蟲卵和植物種子,使堆肥達 到無害化。而沒有通風系統(tǒng)的堆肥體系對

16、有機物分解比較緩慢，堆肥周期長，占地 面積大，還易產生惡臭。不同通風方式對固定垛堆肥系統(tǒng)的影響，其結果列于表1 （國外案例實驗結 果）表1自然通風和強制通風在堆肥過程中的溫度變化特點（比較）溫度特點自然通風強制通風溫度到達55度時間（大）67溫度降到15度時間（大）62. 2545. 25溫度峰值（度）58. 457. 5溫度到達峰值時間（天）98升溫速率d TPd t （度P天）3. 74降溫速率-d TPd t （度P天）0. 831.1項目的關鍵環(huán)節(jié)一一通風量控制:好氧堆肥化過程實際上是微生物發(fā)酵過程，依靠自然界廣泛分布的細菌、 放線菌、真菌等微生物，在人為控制的條件下，促進可生物降解的

17、有機物向穩(wěn)定 的腐殖質生化轉化的微生物學過程。有機物的微生物好氧發(fā)酵過程可用下式表 示：C、H、O、N、S、P+O2 -CO2+NO3+SO3+簡單有機物+更多的微生物 +熱量影響污染性固體廢棄物好氧堆肥化的因素很多，通風供氧、堆料含水率、溫度、有機質含量、顆粒度、碳氮比、碳磷比、pH值等。其中通風供氧是好氧堆肥化生產的基本條件之一，只有充足的氧氣是保證好氧微生物群體繁殖發(fā)育。通 風中需氧量主要決定于堆肥原料有機物含量、揮發(fā)度、可降解系數等，即堆肥過 程中的需氧量取決于碳被氧化的量。通風除了供氧之外，還有降低水分和調節(jié)溫度的作用，通風過程中不飽和的 熱空氣帶走水蒸氣，干化物料。干化的發(fā)生是氧化

18、作用的一部分， 也是堆肥化過 程取得的重要收益。在高溫堆肥化后期，堆體排出廢氣溫度較高，容納水氣量將 隨溫度升高按指數規(guī)律增加，可從堆肥中帶走大量水分。通風供氧與帶走水氣兩 者是有關聯的，但完成兩種目的所需空氣量不同。通風的另一作用是從堆肥系統(tǒng)向外散熱， 這對堆體溫度的調節(jié)，以防止過高的溫度造成細菌生物活動受到抑制甚至死亡，從而影響堆肥效果。針對不同階段適當的通風對堆體有著供氧， 散熱、出水份的作用，但當風量 過大時，會帶了溫度不易升高，反應時間加長，帶出反應的中間產物有害氣體等 不良作用。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

19、肥是否進行完全的重要參數。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，堆體對通風量的需求如下表所 述：序 號階段名稱溫度變化需要時 問對通風需求描述主要作用需求 量備注1堆肥起爆 期室溫升至30 C1236h供氧盡量小防止風量大帶走 熱量2快速升溫 期30 C 60士5 c3654h供氧小防止風量大帶走 熱量3高溫持續(xù) 期維持605C144 240h控溫后期去水大不厭氧情況下控 制溫度4脫水期60 5c降至室 溫4896h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作用， 但沒有準確的數據來確定控 制過程，這還不足以轉化成

20、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，與當地氣候，污染性固體廢棄物成分、菌群種類等都有一定關系，為 了能夠以最優(yōu)化的通風來滿足堆體的反應需求， 優(yōu)化處理效果（堆肥有較高的腐 熟度），縮短反應時間，減少設備能耗。我們有必要利用國際和國內的科研成果， 建立一套數學模型，來對堆肥反應過程進行描述，并用實驗的方法對數學模型進 行修正，以求得在堆料含水率，溫度、有機質含量、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量是一個怎樣的關系， 從而得出一套控制算法，保證堆肥以最優(yōu)的方式進行。經過工程經驗，針對以往大量工程數據的統(tǒng)計分析，我們根據通風系統(tǒng)的

21、各 項指標參數（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)酵的數學模型?；緮祵W模型如下：T T0Kt B2 e型T0環(huán)境溫度（C） ；T發(fā)酵溫度（C） ；t發(fā)酵時間（天）；K ,B1 ,B2為回歸系數。-d CtPd t = 0. 01283. 3QP（23 + Q/kCD（m式中的Ct為每天每kg干固體中剩余可降解有機物參與氧化反應所要消耗 的氧量,t為時間,Q為氣量。該式描述了消化污染性固體廢棄物堆肥過程中可降 解有機物的降解規(guī)律，可用作模擬消化污染性固體廢棄物堆肥過程的計算機動力 學模型，通過模擬獲得堆肥供氣系統(tǒng)設計的有關數據。一次發(fā)酵曲線模型通過該數學模

22、型能夠很好的通過我們的控制系統(tǒng)來控制整套發(fā)酵系統(tǒng)的自動化發(fā)酵過程，達到堆肥發(fā)酵的最優(yōu)控制，保證堆肥質量、減小堆肥發(fā)酵周期、 節(jié)省人力物力資源。控制軟件作為控制系統(tǒng)的大腦，是本次工程的核心，由于污 染性固體廢棄物好氧堆肥系統(tǒng)國內成熟案例不多和它因地制宜的兩個特點，決定了本次項目的控制算法必須是就地開發(fā)的， 根據控制的輸入和輸出量，參考國內 外的文獻資料，我們設計了單堆體軟件的控制邏輯。該控制思想在模擬狀態(tài)下，曾成功地實現了對溫度和含氧量的控制。 從軟件結構圖中可以看出，我們需要知道：不同階段堆體氧濃度的最低值既a， b、 c、d四個參數，各個階段最合適的控制溫度，風機的轉速也就是間隙通風的時間。

23、 其實所有的這些值根據國內外的文獻記載和工藝要求，都可以初步定出，a，b、 c、 d 氧濃度值根據國內文獻記載，大約在5% 15%左右；各個階段合適的溫度我們將配合項目的工藝技術人員，結合通風調試過程，一起來確定；風機按照要求是盡量柔和緩慢均勻通風。按照建設部頒發(fā)的行業(yè)標準城市生活垃圾好氧靜態(tài)堆肥處理技術規(guī)程(CJJT52 93 )，“標準狀態(tài)的風量宜為每立方米垃圾0. 050. 20 m3/min;風壓可按堆層每升高1 m增加1 0 0 01 5 0 0 P a選取。通風次數和時間應保證發(fā)酵在最適宜條件下進行”，這些定性的參考值，使得堆肥過程不再神秘，有章可循，有法可依，也為我們項目的調試打

24、下了基礎，節(jié)省了時間，我們認為作為一個有著較強技術實力的工程公司，我們完全有能力和信心做好本項目。同時， 對于具體這些值最合理的確定，還是我們需要下大力氣，在現場調試時需要做的工作。我們將和業(yè)主有關人員一起，先按照理論計算出的各個反應階段的需氧量結合國內外文獻給出的需氧量的經驗值，對系統(tǒng)進行通風，通風時按照均勻柔和節(jié)能保護設備的原則，根據風機的轉速和壓力流量關系曲線，變頻器較高效率的變頻范圍，確定合適的通風轉速和通風時間。然后對堆肥后的污染性固體廢棄物的腐熟度，堆體堆肥反應的均勻性、有機物含量進行檢測或化驗室檢驗， 并將這些結果進行分析和輸入數學模型結算，然后調整通風量，如此反復試驗，直至找到

25、控制參數為止。在保證一次發(fā)酵順利穩(wěn)定的運行情況下，我們在具體的發(fā)酵階段中采用以下不同的控制方法來滿足堆肥發(fā)酵不同階段的最優(yōu)控制。1)時間控制法時間控制法可分間歇通風。間歇式堆肥操作的氣量控制實際上是控制溫度,使其處于堆肥的最佳溫度范圍并予以保持。而通風速率又可采用恒定和變化的兩種 , 在堆肥的過程中, 最好采用變化的通風速率。間歇式堆肥過程的氣量控制可分為三個階段:第一階段通氣量應盡量小, 以保證在好氧條件的前提下使氣體對堆肥的冷卻作用最小, 使堆溫盡快達到最佳溫度范圍55 - 60 度 ;第二階段 , 應加大通氣量, 使反應熱和散熱量持平, 以控制堆溫不至過高;第三階段, 反應速率因有機物含

26、量的減少而下降, 無法產生足夠熱量以維持最佳堆溫, 溫度開始降低, 最好逐漸減小氣量。2）溫度反饋控制法在生產實際中, 往往通過溫度- 供氣反饋系統(tǒng)來完成溫度的自動控制。堆肥作為一種生物反應系統(tǒng), 是與非生物系統(tǒng)有差別的。對于非生物系統(tǒng)而言, 反應速度直接與溫度相關, 一般情況下, 溫度越高 , 反應速度越快。然而 , 靠酶催化進行的堆肥生物化學反應系統(tǒng), 則只在某些限度范圍內與溫度正相關, 當超過 60 度時 ,溫度若再增高,反應速度反而迅速衰退。當溫度超過6570度時，進入抱子形成階段, 因為孢子為非活動狀態(tài), 使有機物的分解速度相應變慢。此外, 在此溫度范圍內, 形成的孢子再發(fā)芽繁殖的可

27、能性也很小。所以高溫堆肥溫度最好控制在5560度左右。當溫度達到60度時，通過溫度-供氣反饋裝置啟動鼓風機進行通風 , 以降低堆溫; 當溫度低于60 度時 , 停止鼓風, 讓堆溫上升; 如此反復, 使堆溫始終保持在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化有機物速率的標志。在污染性固體廢棄物堆肥過程中, 單位時間內被分解和轉化的有機物越多, 微生物的耗氧速率亦越大 , 這時就需要加大通氣量。堆料孔隙中氧濃度大于10 %時 , 耗氧速率不變,即微生物的活動正常; 當氧濃度低于10 %時 , 氧的擴散動力降低, 傳遞速度變慢,由此降低了提供給好

28、氧微生物進行生化反應所必須的氧, 這將影響到微生物的正常活動 , 使其分解有機物的速度變慢, 氧濃度越低, 這種影響就越大。所以 , 為提高堆肥速率, 應保證足夠的氧濃度, 以縮短堆肥發(fā)酵的周期。4）綜合控制法綜合以上各種控制方式，取長補短，采用綜合控制方式將有效提高控制系統(tǒng)的的最大價值，提高堆肥效率，將溫度傳感器及氧氣傳感器等測得的數據連續(xù)輸入控制器, 經過程序加工處理后, 來反饋控制鼓風機的運行?？蓪囟瓤刂品ê秃难跛俾士刂品ㄓ袡C地結合起來, 保持最佳的堆溫和氧含量, 當氧濃度控制在15 %左右時, 可保證在整個堆肥過程中堆溫不會超過70 度 , 水分含量逐漸降低,獲得滿意的衛(wèi)生學效果和合

29、格的堆肥產品, 并實現堆肥通風系統(tǒng)的完全自動化控制。2.臭氣控制系統(tǒng)堆肥發(fā)酵車間內，由于發(fā)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(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生。因此在污染性固體廢棄 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我們公司自己研發(fā)的相關氣體的傳感器， 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合目前的實際情況來對排氣的風機進行啟動和停止的控 制。1.1.3. 系統(tǒng)的I/O點數分布（單梢）輸入、輸出、通訊類型單位輸入模擬量輸入AI點數字量輸入DI點

30、輸出數字量輸出DO點模擬量輸出點通訊RS485個RJ45P個輸入、輸出點數合計（不含通訊接口數量）個1.1.4. 系統(tǒng)的硬件組成（單梢）廳P設備名稱型號品牌單位1智能堆肥控制器BRET-CC100A瑞陽恒興個1測量儀表瑞陽恒興批5.7. 系統(tǒng)涉及的上位部分控制選擇， 點動模式 間歇模式 氧控模式 溫控模式 綜合模式|污染性固體廢棄物堆肥發(fā)酵自動控制系統(tǒng)注重于節(jié)省勞 動力，提高生產的效率和技術水平，實現溫度、氧濃度的測 量記錄和調節(jié)的自動化控制，實現溫度控制、氧濃度控制和 堆料含水率的調整的結合。從而大幅度提高污染性固體廢棄 物堆肥生產的技術水平，協助推進污染性固體廢棄物堆肥系 統(tǒng)的高效、高產。

31、5.7.1. 上位系統(tǒng)的組成21U-反糖:數據服務器，操作員站、工程師站、通訊網關、以太網交換機、防火墻、 打印機、UPS電源等組成。對規(guī)模較小 總文:跑心 變棋式 的可以不設置數據服務器，由工程師 站兼數據服務器的功能。5.7.2. 上位軟件的特點使用1-2套組態(tài)軟件作為 開發(fā)平臺，開發(fā)系統(tǒng)是一個集 成的開發(fā)環(huán)境，可以創(chuàng)建工程 畫面、分析曲線、報表生成， 定義變量、編制動作腳本等， 同時可以配置各種系統(tǒng)參數 等。最好用“組態(tài)”在這里完 成，運行系統(tǒng)將開發(fā)完的系統(tǒng) 進行執(zhí)行，完成計算機監(jiān)控的 過程。開發(fā)人員可以在開發(fā)環(huán)境中完成監(jiān)控界面的設計、動畫連接的定 義、數據庫的配置等。開發(fā)系統(tǒng)可以方便的

32、 生成各種復雜生動的畫面，可以逼真的反映 現場數據。組態(tài)軟件經過二次開發(fā)，可以實 現以下多種功能：1動態(tài)圖形及實時數據顯示在上位監(jiān)控管理計算機彩色顯示器上， 動態(tài)實時顯示溫室內的參數等各主要工藝 設備的運行狀態(tài)、溫度、氧氣等過程控制的 運行趨勢的生產運行情況，能從總圖詳圖多 層次監(jiān)測。2報警處理計算機系統(tǒng)內配置了故障處理專家系統(tǒng) 軟件，通過預裝的專家系統(tǒng)得到故障原因的 詳細資料及排除故障的對策。在任何時間和在任何顯示上工作站都能在畫面頂部或底部顯示出總的報警信息，操作人員點擊 該報警信息可以快速地調出與本報警有關的畫面， 該畫面可以顯示出故障原因的 詳細資料及排除故障的對策。所有的報警信號都以

33、時間先后排隊，該隊可以在畫面上顯示并存貯在內存內。在任何時間該隊列在畫面上保留最新的 128個報警點，發(fā)生事件報警時候相關的信息發(fā)布以及報警鈴聲、報警 事件的確認；查詢和存儲功能及相 關設定報警點的修改。3歷史數據的存檔所有收集的實時數據都按類型、名稱、屬性分類，按時序依次存檔，可以保 存一年的歷史數據，歷史數據的永久保存是寫入光盤。歷史數據的采樣周期在1秒鐘到1小時內可調。4事件檢索操作員可在“事件檢索”的視窗中按事件類別名稱、對象名稱、事件起始 至截止的日期和時間及對象編號展品時序進行檢索。5事件記錄存檔事件庫中具有足夠的容量存放事件登錄，事件登錄每天以數據文件形式入 庫，盤區(qū)存滿后通知操

34、作員移出另外存檔。6報表產生與打印工作站接收各溫室提供的帶時標的數據，并儲存于計算機硬盤作為編輯報表 的基礎。根據實際輸入信號，制作出班、日、月、年報表。報表可按照標準格式 或用戶需要的格式打印。5.7.3. 上位實現的功能第一類是管理功能：即工藝流程實時動態(tài)圖，提供清晰、友善的人機界面， 生動形象地反映工藝流程、和實時數據，完成報警歷史數據、歷史趨勢曲線的儲 存、顯示和查詢/生成、打印各類生產運行管理報表。第二類是對控制站（PLC）的控制功能：即在基于圖形和中文菜單的方式上， 操作人員在中控室上位監(jiān)控管理計算機控制系統(tǒng)站通過鍵盤或鼠標在線修改 PLC控制站內各控制回路的主要參數。第三類功能是

35、通訊功能：具有強大的網絡支持功能，控制室上位監(jiān)控管理計 算機系統(tǒng)與其它系統(tǒng)進行通訊，例如：可與其他現場控制系統(tǒng)通過數據總線進行 通訊；可與公司遠端調度系統(tǒng)通過 OPC或GPRS進行通訊等。第四類功能是操作性能強，簡單方便，容易上手，可以自己進行相關的二次 開發(fā)，詳細的工程和相關數據備份恢復功能， 支持在線式的修改特性，提供了管 理權限及運行記錄功能強大的數據庫連接和查詢記錄修改能功能以及可以連接 標準的OPC軟件的功能。5.7.4. 上位系統(tǒng)及網絡配置（推薦）廳P設備名稱型號品牌單位1工控機;臺2顯示器臺3交換機臺4智能管理平臺V2.1瑞陽恒興套5.7.5. 調度室中的臭氣排放系統(tǒng)根據我們多年

36、的行業(yè)經驗來看，我們建議在調度中心采取臭氣監(jiān)控系統(tǒng)，并配備小型的排風系統(tǒng)，這樣就很方便的維護人們正常的工作環(huán)境， 必要的時候可 以采取強制的通風來完成操作人員的工作環(huán)境， 該系統(tǒng)本著節(jié)能和合理利用資源 的條件下來實現的。5.8. 系統(tǒng)涉及的儀表組成5.8.1. .測溫儀表數顯溫度探桿(BERT-T2000-P)是我公司針對新興的堆料等相關產業(yè)設計 的便攜式堆料專用溫度探測器，它是采用分層、分段采集、可就地顯示數據的一 套溫度探測設備，該探測器一次性可以監(jiān)測三個測溫點(上、中、下) ，使用方 便靈活。見下圖：數顯溫度探桿(BERT-T2000-P)集合了溫度探桿(BRET-T2000-W)的以高 性能處理器為核心，集保護、測量、信號等功能于一體，可進行多點溫