申请日2014.08.19
公开(公告)日2014.12.03
IPC分类号G05B19/05; C05F7/00; C05F17/00
摘要
本发明公开了一种高效污泥好氧发酵诊断方法，包括如下步骤：将脱水污泥和调理剂按一定比例混合均匀，使得初始含水率为60-65%左右，加入发酵槽中进行发酵;将温度探杆和连接有抽气泵的抽气探头插于发酵槽内;将抽气泵另一端与安装有氧气传感器、氨气传感器、硫化氢传感器的进气室相连，将氧气传感器、氨气传感器、硫化氢传感器与变送器依次相连;通过导线将温度探杆、变送器与工控显示屏、可编程逻辑控制器连接。本发明通过在线监测温度、氧气、氨气和硫化氢浓度数据来判断不同通风策略下的发酵效果，方便查找发酵失败原因，进而反馈调控发酵过程，实现对污泥好氧发酵的自动诊断，提高了发酵的效果，缩短了发酵的时间。
权利要求书
1.一种高效污泥好氧发酵诊断方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1、将脱水污泥和调理剂按一定比例混合均匀，使得初始含水率为60-65% 左右，加入发酵槽中进行发酵;
S2、将温度探杆和连接有抽气泵的抽气探头插于发酵槽内;
S3、将抽气泵另一端与安装有氧气传感器、氨气传感器、硫化氢传感器的 进气室相连，将氧气传感器、氨气传感器、硫化氢传感器与变送器依次相连;
S4、通过导线将温度探杆、变送器与工控显示屏、可编程逻辑控制器连接;
S5、通过导线将可编程逻辑控制器与变频器、鼓风机相连;
S6、设定氧气、氨气、硫化氢的检测时间、检测时长、检测间隔;
S7、开启工控显示屏、可编程逻辑控制器、鼓风机、温度探杆、氧气传感 器、氨气传感器、硫化氢传感器，进行发酵，直至发酵完成。
2.根据权利要求1所述的一种高效污泥好氧发酵诊断方法，其特征在于， 所述温度探杆可以检测堆体上层、中层、下层的温度，了解发酵槽内不同部位 的发酵情况。
3.根据权利要求1所述的一种高效污泥好氧发酵诊断方法，其特征在于， 所述工控显示屏是一种带有嵌入式系统的触摸屏，可独立运行并存储相关发酵 数据，不需要另外的主机，增加了设备的便携性。
说明书
一种高效污泥好氧发酵诊断方法
技术领域
本发明涉及一种发酵诊断方法，具体为一种高效污泥好氧发酵诊断方法。
背景技术
近年来城市污水厂规模不断扩大，大量的污水处理量的增加也产生了大量 的剩余污泥。若剩余污泥处置不当，将会对周围环境造成不可估量的严重后果。 污泥安全有效的处理处置，是我国可持续发展的必然要求。与厌氧消化不同， 污泥好氧发酵具有发酵周期短，运营成本低，恶臭气体释放少的优点，污泥高 温好氧发酵后土地利用成为我国城市污泥主要的处理处置方式之一。
在好氧发酵过程中，温度是保证发酵进行的重要因素，当温度过高时，会 导致恶臭气体挥发量增大，并且不利于好氧微生物的生存;当温度过低时，污 泥脱水速率降低，延长发酵时间。只有维持50-65℃之间，才能够最适宜好氧 微生物菌的生长，并保证污泥堆体中水分正常挥发。
氧气含量是保证好氧发酵过程顺利进行的又一重要因素，只有保证供氧量 的充足才能满足好氧微生物菌的正常生命活动。当堆体中氧气含量小于5%时， 会使得好氧微生物菌种不能进行有氧呼吸且厌氧发酵，产生硫化氢等恶臭气 体。通常认为10-15%的氧气含量最适宜好氧菌的生存，保证好氧生物发酵的 正常进行。致臭尾气的释放是污泥堆肥过程的主要二次污染物，污泥好氧发酵 释放的臭气主要有氨气、硫化氢和可挥发性有机物。其中氨气是好氧堆肥发酵 的正常代谢产物，通常臭气指数较小，硫化氢和大部分致臭可挥发性有机物则 是厌氧发酵的产物，这是由于堆体内部产生板结而局部供氧不足导致微生物厌 氧发酵。在好氧发酵过程中，实时监控氨气、硫化氢、挥发性有机物的释放量 能掌控整体和局部的发酵情况，便于调控鼓风机曝气参数从而保证最终发酵效 果。
在污泥好氧发酵处置厂实际运行中，经常出现发酵槽发酵运行不稳定，发 酵升温困难，高温持续时间不够长，臭气释放较多等问题，最终造成发酵失败。 因此，需要对污泥好氧发酵过程进行智能诊断，及时快速的找到发酵失败的原 因。由于在污泥好氧发酵过程中，一旦开始启动发酵过程，鼓风机就成为唯一 可以控制的手段，好氧发酵过程中包含的一系列过程参数，如温度、氧气含量、 氨气浓度、硫化氢浓度等都能通过鼓风机进行调控。污泥高温发酵过程中调控 的通风策略参数，包含通风时机、通风时长、通风间隔以及通风量的大小。当 通风量较小时，会造成含氧量较低不利于好氧微生物的生存;当通风量较大时， 不利于堆体温度的保持并会增加挥发性气体的释放量。
常规的污泥发酵过程诊断方法，一般是工作人员凭借经验进行鼓风机参数 的调整，或是由技术人员手持温度、氧气等探头对堆体进行多次测量判断，并 调整鼓风机运行参数进行验证，诊断过程周期较长、费人工较多且准确度不高， 诊断过程不能自动进行，不够智能。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供了一种高效污泥好氧发酵诊断方法，通过 PLC连接风机，编程智能控制风机的运转，实现智能定时定量精准鼓风，同时， 发酵过程自动监测部分实时在线监测并记录污泥发酵过程温度、氧气、氨气和 硫化氢的状况。为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：
一种高效污泥好氧发酵诊断方法，包括如下步骤：
S1、将脱水污泥和调理剂按一定比例混合均匀，使得初始含水率为60-65% 左右，加入发酵槽中进行发酵;
S2、将温度探杆和连接有抽气泵的抽气探头插于发酵槽内;
S3、将抽气泵另一端与安装有氧气传感器、氨气传感器、硫化氢传感器的 进气室相连，将氧气传感器、氨气传感器、硫化氢传感器与变送器依次相连;
S4、通过导线将温度探杆、变送器与工控显示屏、可编程逻辑控制器(PLC) 连接;
S5、通过导线将可编程逻辑控制器(PLC)与变频器、鼓风机相连;
S6、设定氧气、氨气、硫化氢的检测时间、检测时长、检测间隔;
S7、开启工控显示屏、可编程逻辑控制器(PLC)、温度探杆、氧气传感 器、氨气传感器、硫化氢传感器，进行发酵，直至发酵完成。
其中，所述温度探杆可以检测堆体上层、中层、下层的温度，了解发酵槽 内不同部位的发酵情况。
其中，所述工控显示屏是一种带有嵌入式系统的触摸屏，可独立运行并存 储相关发酵数据，不需要另外的主机，增加了设备的便携性。
其中，本具体实施可通过开启工控显示屏设定的不同鼓风机运行参数，通 过监测发酵过程中温度、氧气、氨气和硫化氢的变化特征，智能判断所设定的 鼓风机参数是否合适，快速找出发酵失败的原因，进而反馈调控发酵过程，自 动进行鼓风机参数的修正，并验证诊断结果的正确与否。
本发明具有以下有益效果：
本发明通过工控显示屏、可编程逻辑控制器(PLC)将温度探杆、温度、 氧气、氨气、硫化氢探头监测到的相关数据传至工控显示屏供操作人员了解发 酵参数，在线监控数据通过PLC后，通过PLC内部设定程序输出对鼓风机的指 令，调整鼓风机的通风时机、通风时长、通风间隔，通过调整变频器的频率来 改变通风量，同时通过在线监测温度、氧气、氨气和硫化氢浓度数据来判断不 同通风策略参数下的发酵效果，方便查找发酵失败原因，进而反馈调控发酵过 程，实现对污泥好氧发酵的自快速动诊断，提高了发酵的效果，缩短了发酵的 时间。