基于PLC控制的養(yǎng)殖場氨氣生物氧化裝置的研發(fā).pdf

1、隨著我國畜禽養(yǎng)殖業(yè)規(guī)?；?、集約化和專業(yè)化的水平不斷提高，畜禽養(yǎng)殖業(yè)產(chǎn)生的環(huán)境污染問題也日趨嚴重，尤其是畜禽養(yǎng)殖場產(chǎn)生惡臭氣體對大氣環(huán)境的影響。養(yǎng)殖場中的惡臭氣體不僅對人類和畜禽健康產(chǎn)生影響，而且會對養(yǎng)殖場和養(yǎng)殖場周圍環(huán)境產(chǎn)生嚴重的破壞。隨著國家有關(guān)環(huán)保的各項法律法規(guī)的不斷完善和落實，養(yǎng)殖場惡臭氣體的減排工作越來越被重視，因此養(yǎng)殖場惡臭物質(zhì)生物氧化裝置的設(shè)計與研究具有重要的意義。
　　本文設(shè)計了一款基于生物法除臭技術(shù)與PLC控制技術(shù)

2、的養(yǎng)殖場氨氣生物氧化裝置，生物法相對于傳統(tǒng)除臭技術(shù)具有成本低、不易產(chǎn)生二次污染、除臭效率高等優(yōu)點受到國內(nèi)外普遍關(guān)注。PLC控制系統(tǒng)設(shè)計主要包含硬件電路設(shè)計、PLC軟件與人機交互界面設(shè)計兩方面的內(nèi)容。其中硬件系統(tǒng)以臺達DVP32ES200RPLC為控制單元，搭配各類傳感器（溫濕度、pH等），采用臺達公司 DOP-B10S411型人機界面作為控制系統(tǒng)上位機；軟件系統(tǒng)基于梯形圖語言采用臺達公司為自身產(chǎn)品開發(fā)的PLC開發(fā)工具WPLSoft軟件開

3、發(fā)，系統(tǒng)實現(xiàn)數(shù)據(jù)的采集、處理以及顯示存儲等功能。
　?。?）本文首先在實驗室中完成小式裝置實驗，小式裝置運行2個月完成生物填料的選擇以及專有微生物菌群的培養(yǎng)及馴化，生物氧化裝置填料選用火山石填料和聚氨酯填料兩種填料作為實驗對象。實驗結(jié)果表明火山石填料和聚氨酯填料的氨氮去除效率都能可以達到85％左右，但是火山石填料的氨氮轉(zhuǎn)換效率僅為60%左右，聚氨酯填料的氨氮轉(zhuǎn)換率可以達到75%。通過比較兩種填料的物理特性及性價比，本生物氧化裝置的

4、填料選用聚氨酯填料。
　　（2）本生物氧化裝置的監(jiān)控系統(tǒng)部分具有良好的人機交互界面（HMI），操作簡單方便，用戶可以在工業(yè)顯示屏上非常方便的查看整體裝置的運行情況以及各個監(jiān)控參數(shù)的數(shù)據(jù)、修改控制時間以及被控對象的啟停。
　?。?）針對養(yǎng)殖場氨氣污染排放規(guī)律，結(jié)合養(yǎng)殖場豬舍通風(fēng)實際情況，完成養(yǎng)殖場中式示范裝置設(shè)計，生物氧化裝置采用通風(fēng)管道與豬舍相連，生物氧化裝置有獨立的風(fēng)機，不受豬舍風(fēng)機的影響。完成設(shè)計后在北京市昌平區(qū)北京原種

5、豬場進行了中式裝置的示范搭建，完成搭建后通過長期實驗和連續(xù)實驗驗證其處理效果。運行結(jié)果表明：實施監(jiān)測實驗期間，豬舍內(nèi)氨氣體積分數(shù)在1.0×10-5~3.0×10-5晝夜波動，該生物氧化裝置的氨氣去除率可達到90%左右。
　　本生物氧化裝置中式裝置是國內(nèi)首次將生物法除臭技術(shù)應(yīng)用于養(yǎng)殖場現(xiàn)場臭氣處理，并達到很好的預(yù)期效果。本裝置實現(xiàn)反應(yīng)器環(huán)境參數(shù)實時監(jiān)測與控制，提高了整個裝置的控制能力，有效的降低了系統(tǒng)的故障和維護費用，并減少了養(yǎng)殖場