CN208471928U - 智能oar集中曝气系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种智能OAR集中曝气系统,属于生活垃圾资源化技术领域。该曝气系统由恒压变量供气系统控制模块和发酵自动控制模块组成,恒压变量供气系统控制模块包括风机、变频器、压力变送器、曝气头、PLC控制器及管件,发酵自动控制模块包括PLC控制器、流量控制阀、温度传感器及管件等,风机连接曝气主管,风机通过变频器调速,压力变送器监测管道压力,实时传送给PLC控制器,发酵罐上设置温度传感器,发酵罐下部设置曝气头,曝气头通过曝气支管连接曝气主管,曝气支管上设置流量控制阀。该系统调整操作方便,维护简单,运行可靠,有利于节省运行成本。
Description
技术领域
本实用新型涉及生活垃圾资源化技术领域,特别是指一种智能OAR集中曝气系统。
背景技术
有机物废弃物高温好氧发酵(OAR)工艺是污泥或生活垃圾资源化处理中常用的一种工艺,它是利用好氧菌种和氧气对有机物进行氧化分解,最终转化为稳定性较高的类腐殖质,用作有机肥或土壤改良剂。这种转化过程是在发酵装置中完成的,发酵装置包括供曝气系统和发酵罐2大部分。根据工艺要求,曝气系统需向发酵仓内连续或间歇地供气,以使发酵罐仓内微生物处于良好的繁衍环境,促进有机废弃物的高效转化。
曝气系统包括供气系统和发酵控制系统2部分。在生活垃圾OAR多仓曝气工艺中,曝气系统可分为分散曝气与集中曝气2种。
分散曝气是1台风机对应1个发酵罐的供气方式。由于发酵罐中的物料堆体形态和疏松程度基本一致,压力均衡,管路系统简单,易控制,使用较广。但启停频率高,耗电大,设备使用寿命短。
集中曝气是采用1台风机对应多个发酵罐的供气方式。与分散曝气系统相比,具有风机使用数量少,启停频率低,耗电少,运行效率高等优点;有利于减少投资,节省运行成本。
发酵控制系统常采用分仓独立控制模式。
由于OAR曝气工艺的间歇曝气的特点,实际应用中,集中曝气系统存在如下问题:
1. 由于各发酵罐投料时间、物料添加量和曝气工艺不同,会出现有时多发酵罐同时供气,有时单发酵罐供气,造成系统供气量起伏不定,各发酵罐供气系统相互干扰,供气不均衡导致物料发酵效果差。
2.供气量波动幅度大,使风机常处于欠负荷或超负荷运行,增大能耗,并造成风机的损坏。
3.发酵控制系统功能单一,智能化程度不高。
4.分发酵罐独立控制模式,控制器件数多,制造成本较高。
为解决上述技术问题,本实用新型提供一种智能集中曝气系统,旨在提高曝气系统稳定性、降低能耗,减少故障率,节省投资成本和运行成本,确保发酵质量。可应用于污泥、生活废弃物等多罐高温堆肥处理的场合。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是提供一种智能OAR集中曝气系统。
该曝气系统由恒压变量供气系统控制模块和发酵自动控制模块组成,其中,恒压变量供气系统控制模块包括风机、变频器、压力变送器、PLC控制器、曝气头和管件,发酵自动控制模块包括PLC控制器、流量控制阀、温度传感器和管件,风机连接曝气主管,风机通过变频器调速,压力变送器监测曝气主管压力,并实时传送给PLC控制器,发酵罐上设置温度传感器,发酵罐下部设置曝气头,曝气头通过曝气支管连接曝气主管,曝气支管上设置流量控制阀,温度传感器将数据实时传送给PLC控制器。
其中,发酵罐数量大于一个,发酵罐之间并联。
风机采用旋涡风机,为曝气系统提供压力气源。
曝气主管采用PAP管件,包括直管、接头,连接于风机和曝气支管之间。
流量控制阀采用电磁流量控制阀,安装于发酵罐曝气支管上,由PLC控制器控制启闭,实现供气与停止功能。
温度传感器采用Pt100温度传感器,与PLC控制器连接。
曝气支管采用PAP管件,包括直管、三通、接头,曝气支管一端连接于曝气主管,另一端接曝气头。
曝气头采用铜质多孔喷头。
本实用新型的上述技术方案的有益效果如下:
1. 恒压变量供气有利于系统的平稳、节能运行,延长风机使用寿命。
2. 发酵工艺智能化控制,精准控制曝气量,有利于提高发酵质量,缩短发酵周期;自动化程度高,降低劳动强度。
3.系统调整操作方便,维护简单,运行可靠,有利于节省运行成本。
附图说明
图1为本实用新型的智能OAR集中曝气系统结构示意图。
其中:1-风机;2-变频器;3-压力变送器;4-PLC控制器;5-一号温度传感器;6-一号发酵罐;7-二号温度传感器;8-二号发酵罐;9-三号温度传感器;10-三号发酵罐;11-四号温度传感器;12-四号发酵罐;13-曝气头;14-曝气支管;15-四号流量控制阀;16-三号流量控制阀;17-二号流量控制阀;18-一号流量控制阀;19-曝气主管。
具体实施方式
为使本实用新型要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。
本实用新型提供一种智能OAR集中曝气系统,如图1所示,该系统由恒压变量供气系统控制模块和发酵自动控制模块组成,其中,恒压变量供气系统控制模块包括风机1、变频器2、压力变送器3、PLC控制器4、曝气头和管件,发酵自动控制模块包括PLC控制器4、流量控制阀、温度传感器和管件,风机1连接曝气主管19,风机1通过变频器2调速,压力变送器3监测曝气主管19压力,并实时传送给PLC控制器4,发酵罐上设置温度传感器,发酵罐下部设置曝气头13,曝气头13通过曝气支管14连接曝气主管19,曝气支管14上设置流量控制阀,温度传感器将数据实时传送给PLC控制器4。
在本具体实施例中,采用四组发酵罐并联。一号发酵罐6上设置一号温度传感器5,一号发酵罐6连接的曝气支管上设置一号流量控制阀18;二号发酵罐8上设置二号温度传感器7,二号发酵罐8连接的曝气支管上设置二号流量控制阀17;三号发酵罐10上设置三号温度传感器9,三号发酵罐10连接的曝气支管上设置三号流量控制阀16;四号发酵罐12上设置四号温度传感器11,四号发酵罐6连接的曝气支管上设置四号流量控制阀15。
恒压变量供气系统控制模块采用“管道压力-风机转速”闭环控制系统模式,由PLC控制,实现系统恒压变量供气。
其中,风机采用旋涡风机,为系统提供压力气源。
变频器采用低压变频器,用于风机调速。
压力变送器:采用管道气体压力传感器,用于监测管道压力并反馈给PLC,再由PLC通过变频器调节风机风速,实现恒压运行。
曝气主管采用PAP管件,包括直管、接头等,连接于风机和曝气支管之间,用于气体输送。
PLC控制系统采用多温区程序控制系统,进行“温度-时间”双因素的自动控制。每个温区可独立控制,并可实现全段变参数智能控制。
PLC控制器与流量控制阀、温度传感器连接。采用触摸屏式操作,主要参数设置可在一个界面内完成。具有实时参数、历史记录及报警等功能。在异常超压,压力传感器断线,电源意外中断等非正常情况下系统会自动报警。采用模块化结构,具备扩展功能,可根据实际仓数扩展控制路数。
流量控制阀采用电磁流量控制阀,安装于各发酵罐进气管上,由控制器控制启闭,实现供气与停止功能。
温度传感器采用Pt100温度传感器,与PLC控制器连接,用于发酵温度检测与反馈。
曝气支管采用PAP管件,包括直管、三通、接头等,一端连接于曝气主管,另一端接曝气头。
曝气头采用铜质多孔喷头,用于对物料的均衡曝气。
该曝气系统工作原理如下:
该系统中2模块并行运行。
1. 恒压变量供气系统控制模块
采用“管道压力-风机转速”闭环控制系统模式,即在主管道上安装压力变送器,设定工作压力区间,压力变送器将检测压力变化的模拟量信号反馈到PLC,PLC通过变频器对风机变频调速,实现恒压变量供气。
采用间歇曝气工艺时,各罐供气时间不一致。当供气罐数减少,管道压力增大,变频器频率调小,风机转速下降,管道压力下降至设定值。反之亦然。
2.发酵自动控制模块
采用“温度-时间”全段变风量智能控制方式,即根据发酵工艺要求设定各罐的温度控制区间和曝气时间,由PLC对通断阀发出开启或关闭的指令,实现对各发酵仓进行间歇或连续供气;各仓运行集中控制,独立运行。
运行规则:当物料在设定的温度区间时,由“时间”控制电磁阀启闭。当物料温度低于下限温度或高于上限温度时,由“温度”控制电磁阀启闭。温度控制优先于时间控制。
在具体使用中,如图1,用于4仓园林废弃物堆肥发酵装置的集中控制系统,间歇供气方式。
选用0.75kw旋涡风机,24v直流低压变频器,0~3000Pa赫斯曼气体压力传感器,DN25 PAP管件,组成恒压变量供气模块。
选用DN25电磁流量控制阀,4路Pt100温度传感器,DN15 PAP管件,DN15铜质喷头,组成智能发酵控制回路。
定制4温区程序控制系统,采用触摸屏式操作,具有实时参数、历史记录及报警等功能。控制系统与流量控制阀、温度传感器连接。
设定首段发酵参数:主管压力1000Pa,温度区间25~65℃,时间顺序开10分钟,停20分钟,循环运行7天。
设定第二段发酵参数:主管压力800Pa,温度区间25~45℃,时间顺序开5分钟,停25分钟,循环运行10天。
设定末段发酵参数:主管压力600Pa,温度区间25~35℃,时间顺序开5分钟,停30分钟,循环运行5天。
开启恒压变量供气模块和发酵自动控制模块,系统自动运行并记录运行参数,直至发酵周期完成。
以上所述是本实用新型的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本实用新型所述原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
Claims (8)
1.一种智能OAR集中曝气系统,其特征在于:由恒压变量供气系统控制模块和发酵自动控制模块组成,其中,恒压变量供气系统控制模块包括风机(1)、变频器(2)、压力变送器(3)、PLC控制器(4)、曝气头和管件,发酵自动控制模块包括PLC控制器(4)、流量控制阀、温度传感器和管件,风机(1)连接曝气主管(19),风机(1)通过变频器(2)调速,压力变送器(3)监测曝气主管(19)压力,并实时传送给PLC控制器(4),发酵罐上设置温度传感器,发酵罐下部设置曝气头(13),曝气头(13)通过曝气支管(14)连接曝气主管(19),曝气支管(14)上设置流量控制阀,温度传感器将数据实时传送给PLC控制器(4)。
2.根据权利要求1所述的智能OAR集中曝气系统,其特征在于:所述发酵罐数量大于一个,发酵罐之间并联。
3.根据权利要求1所述的智能OAR集中曝气系统,其特征在于:所述风机(1)采用旋涡风机,为曝气系统提供压力气源。
4.根据权利要求1所述的智能OAR集中曝气系统,其特征在于:所述曝气主管(19)采用PAP管件,包括直管、接头,连接于风机(1)和曝气支管(14)之间。
5.根据权利要求1所述的智能OAR集中曝气系统,其特征在于:所述流量控制阀采用电磁流量控制阀,安装于发酵罐曝气支管(14)上,由PLC控制器(4)控制启闭,实现供气与停止功能。
6.根据权利要求1所述的智能OAR集中曝气系统,其特征在于:所述温度传感器采用Pt100温度传感器,与PLC控制器(4)连接。
7.根据权利要求1所述的智能OAR集中曝气系统,其特征在于:所述曝气支管(14)采用PAP管件,包括直管、三通、接头,曝气支管(14)一端连接于曝气主管(19),另一端接曝气头(13)。
8.根据权利要求1所述的智能OAR集中曝气系统,其特征在于:所述曝气头(13)采用铜质多孔喷头。
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CN201820315794.4U CN208471928U (zh) | 2018-03-07 | 2018-03-07 | 智能oar集中曝气系统 |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN111559931A (zh) * | 2020-05-27 | 2020-08-21 | 机科发展科技股份有限公司 | 一种有机固体废物堆肥曝气系统 |
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2018
- 2018-03-07 CN CN201820315794.4U patent/CN208471928U/zh active Active
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