TWI672274B - 汙泥乾化設備及其控制方法 - Google Patents

Abstract

一種汙泥乾化設備及其控制方法，該汙泥乾化設備包含一烘乾機，及一控制系統，該控制系統包括相互電連接的一可程式控制器及一濕度感測器，該濕度感測器用於在該烘乾機對汙泥進行烘乾處理時向該可程式控制器即時回饋汙泥的濕度值，在濕度值小於或等於一設定閾值時，該可程式控制器會控制該烘乾機關閉。該汙泥乾化設備通過即時檢測汙泥的濕度值，並根據濕度值來判斷烘乾處理過程是否可以結束，不依靠人的主觀判斷，自動完成汙泥的傳輸及乾化處理過程，保證了汙泥含水率的穩定性，波動不會太大，提升了該汙泥乾化設備對汙泥的烘乾處理效果。

Description

汙泥乾化設備及其控制方法

本發明是有關於一種汙物處理設備及其控制方法，特別是指一種汙泥乾化設備及其控制方法。

隨著工、農業和城市化迅速發展，水體環境狀況急劇惡化，河系、湖泊曾經是地域經濟賴以發展的環境和資源優勢，至今已日趨喪失，不少已淪為藏汙納垢的下水道，以至汙染和淤積日益成為社會性公害。河道、湖泊淤積引發了一系列環境隱患：灌溉、排澇、航運、旅遊等諸多功能衰落；水質反覆受到還原性汙染，根據對部分水體的水生生物學和環境醫學調查，水域生態系統已遭嚴重破壞，生物多樣性指標趨於零；沿岸居民健康也已受到影響，免疫功能趨於下降。近年政府投入大量資金對河道、湖泊底泥進行清淤，由於缺乏合適的清淤技術和設備，清淤效果並不理想。

汙泥乾化設備是專用於節能環保的汙泥烘乾處理的設備，現有的汙泥乾化設備自動化程度低，大多設備在對汙泥烘乾處理過程中需要人工輔助完成，使得完成乾化的汙泥含水率的波動較大，不夠穩定，對汙泥的處理不夠徹底。

因此，本發明之目的，即在提供一種自動化程度高的汙泥乾化設備。

於是，本發明汙泥乾化設備，包含一烘乾機，及一控制系統。該控制系統包括一與該烘乾機電連接的可程式控制器，及一與該可程式控制器電連接的濕度感測器，該濕度感測器用於在該烘乾機對汙泥進行烘乾處理時，向該可程式控制器即時傳送汙泥的一濕度值，該可程式控制器用於在該濕度值大於一設定閾值時，控制該烘乾機繼續對汙泥進行烘乾處理，在小於等於該設定閾值時，控制該烘乾機關閉。

本發明之另一目的，在於提供該汙泥乾化設備的控制方法。

於是，本發明汙泥乾化設備的控制方法，包含一前置步驟、一壓力檢測步驟，及一濕度檢測步驟。

在該前置步驟中，準備一汙泥乾化設備，該汙泥乾化設備包含一烘乾機、一控制系統、一進泥泵、一傳輸泵，及一傳輸帶，該控制系統包括一可程式控制器、一與該可程式控制器電連接且設置於該傳輸帶上的濕度感測器，及一與該濕度感測器電連接且設置於該傳輸帶上的壓力感測器，該烘乾機、該進泥泵，及該傳輸泵皆與該可程式控制器電連接，該進泥泵用於將汙泥傳輸到該傳輸帶。

在該壓力檢測步驟中，在該進泥泵將汙泥傳輸到該傳輸帶的過程中，該可程式控制器接收該壓力感測器即時感測到的一壓力值，當該壓力值大於等於一預設值時，該可程式控制器控制該進泥泵停止傳輸汙泥，並控制該烘乾機對該傳輸帶上的汙泥進行烘乾處理，最後控制該濕度感測器向該可程式控制器即時傳送該傳輸帶上的汙泥的一溼度值，當該壓力值小於該預設值時，該可程式控制器控制該進泥泵繼續傳輸汙泥到該傳輸帶上，並重新執行該壓力檢測步驟。

在該濕度檢測步驟中，當該濕度感測器檢測到該濕度值小於等於一設定閾值時，該可程式控制器控制該烘乾機關閉及控制該傳輸泵啟動，以使該傳輸泵驅動該傳輸帶將完成乾化的汙泥傳輸至一乾料倉，接著該可程式控制器控制該進泥泵啟動，以使該進泥泵繼續傳輸未乾化的汙泥至該傳輸帶上，並重新執行該壓力檢測步驟，當該濕度值大於該設定閾值時，該可程式控制器控制該烘乾機繼續對汙泥進行烘乾處理，並重新執行該濕度檢測步驟。

本發明之功效在於：該濕度感測器用於在該烘乾機對汙泥進行烘乾處理時向該可程式控制器即時回饋汙泥的濕度值，當濕度值小於或等於一設定閾值時，該可程式控制器會控制該烘乾機關閉，通過即時檢測汙泥的濕度值，並根據濕度值來判斷烘乾處理過程是否可以結束的機制，可不依靠人的主觀判斷，自動完成汙泥的傳輸及乾化處理過程，保證了汙泥含水率（即濕度值）的穩定性，波動不會太大，提升了該汙泥乾化設備對汙泥的烘乾處理效果。

在本發明被詳細描述之前，應當注意在以下的說明內容中，類似的元件是以相同的編號來表示。

參閱圖1，本發明汙泥乾化設備100之一第一實施例，包含一烘乾機110，及一控制系統120。該控制系統120包括一與該烘乾機110電連接的可程式控制器121(Programmable Logic Controller，簡稱PLC)，及一與該可程式控制器121電連接的濕度感測器122。

該濕度感測器122用於在該烘乾機110對汙泥進行烘乾處理時，向該可程式控制器121即時傳送汙泥的一濕度值。該可程式控制器121用於在該濕度值大於一設定閾值時，控制該烘乾機110繼續對汙泥進行烘乾處理，在小於等於該設定閾值時，控制該烘乾機110關閉。

在本第一實施例中，該可程式控制器121可根據該濕度感測器122回饋的濕度值來判斷汙泥的烘乾處理過程是否可以結束，當濕度值小於或等於該設定閾值時，則確定汙泥的烘乾處理過程可以結束，即控制該烘乾機110關閉，以使該烘乾機110停止對汙泥的烘乾處理。其中，該濕度值可以理解為汙泥的含水率，例如，該設定閾值可以是10%~15%中的任一數值，且可根據實際需要決定。

進一步地，該可程式控制器121還用於在該濕度值大於該設定閾值時，控制該烘乾機110繼續對汙泥進行烘乾處理。在本實施例中，當該濕度值大於該設定閾值時，表示該烘乾機110對汙泥的烘乾處理還不夠徹底，該可程式控制器121需控制該烘乾機110繼續對汙泥進行烘乾處理，直到汙泥的濕度值小於或等於設定閾值時，方可結束汙泥的烘乾處理過程。可見，該控制系統120根據汙泥的濕度值實現汙泥的自動化烘乾處理，對汙泥的烘乾處理更加徹底，生成的乾泥對環境汙染更小，使該汙泥乾化設備100的汙泥含水率能夠控制在一個穩定範圍，避免汙泥含水率的波動較大的問題。

進一步地，該汙泥乾化設備100不僅可以實現汙泥的自動化烘乾處理，還可以實現汙泥的自動傳輸過程，參閱圖2，為本發明汙泥乾化設備100之一第二實施例，該第二實施例大致上是與該第一實施例相同，不同之處在於：該汙泥乾化設備100還包含一與該可程式控制器121電連接的進泥泵130、一與該可程式控制器121電連接的傳輸泵140，及一傳輸帶150。該控制系統120還包括一與該可程式控制器121電連接的壓力感測器123。該濕度感測器122及該壓力感測器123較佳是設置於該傳輸帶150上，該傳輸泵140與該傳輸帶150連接，並用於驅動該傳輸帶150輸送汙泥。

該壓力感測器123用於在該進泥泵130將汙泥傳輸到該傳輸帶150的過程中，即時向該可程式控制器121傳送一壓力值。在本第二實施例中，於進行汙泥的烘乾處理前，需將汙泥放進該汙泥乾化設備100的一進泥斗(圖未示)中，當該汙泥乾化設備100開啟後，該進泥泵130將該進泥斗中的汙泥傳輸到該傳輸帶150上，該傳輸泵140則驅動該傳輸帶150作動，此為該汙泥乾化設備100進泥的過程。在進泥過程中，該傳輸帶150上的壓力感測器123即時檢測該傳輸帶150上的該壓力值，並將該壓力值反饋給該可程式控制器121。

該可程式控制器121在該壓力值大於等於一預設值時，控制該進泥泵130停止傳輸汙泥，並控制該烘乾機110對該傳輸帶150上的汙泥進行烘乾處理，以及控制該濕度感測器122向該可程式控制器121即時反饋該傳輸帶150上之汙泥的濕度值，該可程式控制器121還用於在該壓力值小於該預設值時，控制該進泥泵130繼續傳輸汙泥到該傳輸帶150上。

在本第二實施例中，該可程式控制器121根據該壓力感測器123回饋的該壓力值判斷是否要停止進泥，在該壓力值小於該預設值時，控制該進泥泵130繼續傳輸汙泥至該傳輸帶150上，在該壓力值大於等於該預設值時，則關閉該進泥泵130以及該傳輸泵140，以使該傳輸帶150停止傳輸汙泥，同時控制該烘乾機110啟動以對該傳輸帶150上的汙泥進行烘乾處理，控制該濕度感測器122啟動以對該傳輸帶150上的汙泥濕度值進行即時檢測和回饋。其中，在該進泥泵130剛啟動時，該壓力感測器123所回饋的壓力值，基本維持在0.1Mpa以下，繼續進泥，當傳輸帶150上充滿汙泥時，壓力會上升到預該設值（比如0.6MPa～0.7MPa之間的任一數值），此時關閉該進泥泵130停止進泥，啟動該烘乾機110和該濕度感測器122，進入汙泥的烘乾處理過程。

進一步地，該第二實施例的控制系統120還可在汙泥烘乾處理完成後，將完成乾化的汙泥輸送至一乾料倉(圖未示)，從而實現該汙泥乾化設備100的出泥過程。其中，該可程式控制器121還用於在該濕度值小於等於該設定閾值時，控制該傳輸泵140啟動，以使該傳輸泵140驅動該傳輸帶150將完成乾化的汙泥傳輸至該乾料倉。

進一步地，該可程式控制器121還用於在該傳輸帶150將完成乾化的汙泥傳輸至該乾料倉後，控制該進泥泵130啟動，以使該進泥泵130繼續傳輸未乾化的汙泥至該傳輸帶150上。也就是說，在該傳輸帶150將完成乾化的汙泥傳輸至該乾料倉後，若該進泥斗內還有汙泥需要進行乾化，則該可程式控制器121控制該進泥泵130啟動，使該進泥泵130繼續將該進泥斗中未乾化的汙泥傳輸至該傳輸帶150上，重複上述汙泥的自動傳輸、自動化烘乾處理，以及自動出泥過程。

參閱圖3，為本發明汙泥乾化設備100之一第三實施例，該第三實施例大致上是與該第二實施例相同，不同之處在於：該控制系統120還包括一與該濕度感測器122及該可程式控制器121電連接的信號處理單元124。由於該濕度感測器122採集的信號為類比信號，不便於該可程式控制器121進行處理，因此，需要將該濕度感測器122採集的類比信號轉換為數位的濕度值，再輸出至該可程式控制器121。而該信號處理單元124便是用於將該濕度感測器122收集到的模擬信號進行處理以得到該濕度值，並將該濕度值輸出至該可程式控制器121。

該信號處理單元124具有一與該濕度感測器122電連接的模擬接線盒1241，及一與該模擬接線盒1241及該可程式控制器121電連接的模數轉換模組1242。該模擬接線盒1241用於對模擬信號進行放大後輸出至該模數轉換模塊1242，該模數轉換模塊1242用於將放大後的模擬信號進行模數轉換，以得到該濕度值，並將該濕度值輸出至該可程式控制器121。需要特別說明的是，該壓力感測器123所收集的信號也可採用於上述濕度感測器122相同的處理方式，將模擬信號轉換為數位的壓力值後輸出至該可程式控制器121。

參閱圖4，為本發明汙泥乾化設備的控制方法之一實施例，包含一前置步驟、一壓力檢測步驟，及一濕度檢測步驟。在該前置步驟中，準備該汙泥乾化設備。

該壓力檢測步驟包括子步驟S101~S104。在該壓力檢測步驟的子步驟S101時，於該進泥泵130將汙泥傳輸到該傳輸帶150的過程中，該可程式控制器121接收該壓力感測器123即時感測到的壓力值。

於子步驟S102中，該可程式控制器121判斷所接收的該壓力值是否小於該預設值，若該壓力值大於等於該預設值時，執行子步驟S103，當該壓力小於該預設值時，執行子步驟S104。

在該子步驟S103中，該可程式控制器121控制該進泥泵130停止傳輸汙泥，並控制該烘乾機110對該傳輸帶150上的污泥進行烘乾處理，以及控制該濕度感測器122向該可程式控制器121即時反饋該傳輸帶150上之汙泥的濕度值，並重新執行子步驟S101。

在該子步驟S104中，該可程式控制器121控制該進泥泵130繼續傳輸汙泥到該傳輸帶150上。

該濕度檢測步驟包括子步驟S105~S107，在該子步驟S105中，該可程式控制器121判斷由該濕度感測器122所接收的濕度值是否大於該設定閾值。當該濕度值小於等於該設定閾值時，執行子步驟S106，當該濕度值大於該設定閾值時，執行子步驟S107。

在該子步驟S106中，該可程式控制器121控制該烘乾機110關閉及控制該傳輸泵140啟動，以使該傳輸泵140驅動該傳輸帶150將完成乾化的汙泥傳輸至該乾料倉，該可程式控制器121接著控制該進泥泵130啟動，以使該進泥泵130繼續傳輸未乾化的汙泥至該傳輸帶150上，並重新執行該壓力檢測步驟。

在該子步驟S107中，該可程式控制器121控制該烘乾機110繼續對汙泥進行烘乾處理，並重新執行該子步驟S105。

綜上所述，該污泥乾化設備100在對污泥進行乾化處理時，即時檢測污泥的濕度值，並根據該濕度值來判斷烘乾處理過程是否可以結束，不需依靠人的主觀判斷，可自動完成污泥的傳輸及乾化處理過程，保證了污泥含水率（即濕度值）的穩定性，波動不會太大，提升了污泥乾化設備對污泥的烘乾處理效果，對污泥的乾化處理更加徹底，生成的乾泥對環境污染更小，故確實能達成本發明之目的。

惟以上所述者，僅為本發明之實施例而已，當不能以此限定本發明實施之範圍，凡是依本發明申請專利範圍及專利說明書內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。

100‧‧‧汙泥乾化設備

110‧‧‧烘乾機

120‧‧‧控制系統

121‧‧‧可程式控制器

122‧‧‧濕度感測器

123‧‧‧壓力感測器

124‧‧‧信號處理單元

1241‧‧‧模擬接線盒

1242‧‧‧模數轉換模組

130‧‧‧進泥泵

140‧‧‧傳輸泵

150‧‧‧傳輸帶

S101‧‧‧子步驟

S102‧‧‧子步驟

S103‧‧‧子步驟

S104‧‧‧子步驟

S105‧‧‧子步驟

S106‧‧‧子步驟

S107‧‧‧子步驟

本發明之其他的特徵及功效，將於參照圖式的實施方式中清楚地呈現，其中： 圖1是一方塊圖，說明本發明汙泥乾化設備之一第一實施例； 圖2是一方塊圖，說明本發明汙泥乾化設備之一第二實施例； 圖3是一方塊圖，說明本發明汙泥乾化設備之一第三實施例；及 圖4是一流程圖，說明本發明汙泥乾化設備的控制方法之一實施例。

Claims (6)

1. 一種汙泥乾化設備，包含：一進泥泵；一傳輸帶；一烘乾機；及一控制系統，包括一與該烘乾機及該進泥泵電連接的可程式控制器、一與該可程式控制器電連接並設置於該傳輸帶上的濕度感測器，及一與該可程式控制器電連接且設置於該傳輸帶上的壓力感測器，該濕度感測器用於在該烘乾機對汙泥進行烘乾處理時，向該可程式控制器即時傳送汙泥的一濕度值，該可程式控制器用於在該濕度值大於一設定閾值時，控制該烘乾機繼續對汙泥進行烘乾處理，在小於等於該設定閾值時，控制該烘乾機關閉，該壓力感測器用於在該進泥泵將汙泥傳輸於該傳輸帶的過程中，即時傳送一壓力值給該可程式控制器，以使該可程式控制器在該壓力值大於等於預設值時，控制該進泥泵停止傳輸汙泥，並控制該烘乾機對該傳輸帶上的汙泥進行烘乾處理，該濕度感測器向該可程式控制器即時傳送該傳輸帶上的汙泥的該濕度值。
2. 如請求項1所述的汙泥乾化設備，還包含一可驅動該傳輸帶且與該可程式控制器電連接的傳輸泵，該可程式控制器還用於在該濕度值小於或等於該設定閾值時，控制該傳輸泵啟動，並使該傳輸泵驅動該傳輸帶將完成乾化的汙泥傳送至一乾料倉。
3. 如請求項2所述的汙泥乾化設備，其中，該可程式控制器還用於在該傳輸帶將由該汙泥完成乾化所生成的乾泥傳輸至該乾料倉後，控制該進泥泵啟動，以使該進泥泵繼續傳輸未乾化的汙泥至該傳輸帶上。
4. 如請求項1所述的汙泥乾化設備，其中，該控制系統還包括一與該濕度感測器及該可程式控制器電連接的信號處理單元，該信號處理單元用於對該濕度感測器所收集的一模擬信號進行處理以獲得該濕度值，並將該濕度值輸出至該可程式控制器。
5. 如請求項4所述的汙泥乾化設備，其中，該控制系統之信號處理單元具有一與該濕度感測器電連接的模擬接線盒，及一與該模擬接線盒及該可程式控制器電連接的模數轉換模組，該模擬接線盒用於對該模擬信號進行放大並輸出至該模數轉換模組，該模數轉換模組用於將放大後的模擬信號進行模數轉換以得出該濕度值，並將該濕度值輸出至該可程式控制器。
6. 一種汙泥乾化設備的控制方法，包含：一前置步驟，準備一汙泥乾化設備，該汙泥乾化設備包含一烘乾機、一控制系統、一進泥泵、一傳輸泵，及一傳輸帶，該控制系統包括一可程式控制器、一與該可程式控制器電連接且設置於該傳輸帶上的濕度感測器，及一與該濕度感測器電連接且設置於該傳輸帶上的壓力感測器，該烘乾機、該進泥泵，及該傳輸泵皆與該可程式控制器電連接，該進泥泵用於將汙泥傳輸到該傳輸帶； 一壓力檢測步驟，在該進泥泵將汙泥傳輸到該傳輸帶的過程中，該可程式控制器接收該壓力感測器即時感測到的一壓力值，當該壓力值大於等於一預設值時，該可程式控制器控制該進泥泵停止傳輸汙泥，並控制該烘乾機對該傳輸帶上的汙泥進行烘乾處理，最後控制該濕度感測器向該可程式控制器即時傳送該傳輸帶上的汙泥的一溼度值，當該壓力值小於該預設值時，該可程式控制器控制該進泥泵繼續傳輸汙泥到該傳輸帶上，並重新執行該壓力檢測步驟；及一濕度檢測步驟，當該濕度感測器檢測到該濕度值小於等於一設定閾值時，該可程式控制器控制該烘乾機關閉及控制該傳輸泵啟動，以使該傳輸泵驅動該傳輸帶將完成乾化的汙泥傳輸至一乾料倉，接著該可程式控制器控制該進泥泵啟動，以使該進泥泵繼續傳輸未乾化的汙泥至該傳輸帶上，並重新執行該壓力檢測步驟，當該濕度值大於該設定閾值時，該可程式控制器控制該烘乾機繼續對汙泥進行烘乾處理，並重新執行該濕度檢測步驟。