近年來我國沼氣工程量大面廣,形成了一定規(guī)模,但也存在一些問題:系統(tǒng)缺乏精確設(shè)計和科學(xué)配比,沼氣啟動缺乏合理配料和指導(dǎo),日常管理缺乏長效的服務(wù)機制等,制約了沼氣工程的發(fā)展。基于工業(yè)4.0提出的智能工廠,本系統(tǒng)重點研究沼氣智能化生產(chǎn)控制系統(tǒng),使沼氣工程持續(xù)發(fā)展和長效運行。使用了三菱FX系列PLC為控制器,三菱GS系列觸摸屏為監(jiān)控設(shè)備,結(jié)合以太網(wǎng)通訊,實現(xiàn)APP通訊與用戶端聯(lián)系,實現(xiàn)利用秸稈、水葫蘆和各種糞便等原料的科學(xué)配比,采用太陽能加熱保溫提高效率,通過液攪拌等實現(xiàn)動態(tài)發(fā)酵,產(chǎn)生清潔高效的沼氣。 

【文章來源】：自動化博覽. 2018,35(S1)

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整體流程國

121智青春·創(chuàng)未來第十一屆“三菱電機杯”全國大學(xué)生電氣與自動化大賽論文集圖2系統(tǒng)實物圖2.2智能控制系統(tǒng)各模塊 2.2.1原料的收集和預(yù)處理為保證沼氣池啟動和發(fā)酵有充足而穩(wěn)定的發(fā)酵原料，使池內(nèi)發(fā)酵原料不結(jié)殼，易進(jìn)易出，達(dá)到管理方便，產(chǎn)氣率高的目的，需要認(rèn)真選擇好發(fā)酵啟動的第一池原料。因此本系統(tǒng)的進(jìn)料選擇有兩種模式：初啟動模式和連續(xù)進(jìn)料模式。通過APP從用戶端收集每月沼氣訂購總量，沼氣站根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)儲備一定量的原料。比如動物糞便可從養(yǎng)殖場收購，各種秸稈可從農(nóng)戶手中收購。沼氣工程的長效運行不能依賴于政府的長期補助，因此可研究制定優(yōu)惠政策，對使用APP購買沼氣時可提供原料的用戶，給予優(yōu)惠，實現(xiàn)低價收購原料。系統(tǒng)會對各種秸稈和水葫蘆等進(jìn)行預(yù)處理，包括粉碎、打漿和堆漚。本系統(tǒng)模擬濕式發(fā)酵，由于實際工業(yè)過程中，優(yōu)化的肥水比是，接種物：原料干物質(zhì)含量﹕水﹕產(chǎn)氣量=1﹕2﹕5﹕1，本系統(tǒng)發(fā)酵罐總體積為45000cm3，則至少需要10000cm3接種物，可估算得到產(chǎn)氣量約占5000cm3。當(dāng)預(yù)處理箱溫度恒定，進(jìn)料間原料無動力自流進(jìn)入調(diào)節(jié)池，進(jìn)行PH的調(diào)控。 2.2.2太陽能增溫系統(tǒng)溫度變化對沼氣產(chǎn)氣量的影響顯著, 溫度波動往對產(chǎn)氣量造成嚴(yán)重的影響, 甚至于停止產(chǎn)氣。冬季氣候條件下維持發(fā)酵罐內(nèi)料液溫度在25℃～38℃左右，即可保證裝置發(fā)酵正常。常用配料種類配比及溫度選擇如表1所示。表1戶用常用配料種類配比2.2.3沼氣發(fā)酵裝置的設(shè)計由于本系統(tǒng)屬于連續(xù)發(fā)酵，發(fā)酵罐中排出的原料量可以和重新連續(xù)進(jìn)料量相等，避免了大規(guī)模的換料帶來的問題。2.2.4沼氣處理及應(yīng)用發(fā)酵罐生產(chǎn)的沼氣可用于糧食貯藏，供電等。但需要在出口處設(shè)計凈化的相關(guān)結(jié)構(gòu)，比如水封罐和儲水罐。當(dāng)罐?

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]接種物對秸稈豬糞混合干式厭氧發(fā)酵產(chǎn)沼氣的影響[J]. 井良霄,邱凌,李自林,劉芳,周彥峰.  農(nóng)機化研究. 2013(07)
[2]變溫條件下牲畜糞便與秸稈混合發(fā)酵研究[J]. 張振華,呼世斌,景岳龍,黃曉華.  農(nóng)機化研究. 2010(07)



本文編號：3269599