一種用於汙染土地原位生物修復的流程控制與監測系統的製作方法
2023-10-23 21:26:17 2
專利名稱：一種用於汙染土地原位生物修復的流程控制與監測系統的製作方法
技術領域：
ー種用於汙染土地原位生物修復的流程控制與監測系統
技術領域：
本實用新型涉及ー種流程控制與監測系統，具體涉及ー種用於汙染土地原位生物修復的流程控制與監測系統，屬於環保監控系統技術領域。
背景技木土地被有機質、重金屬等物質汙染後，會對土地的周邊環境和居住人群產生非常大的危害。我國的生活垃圾填埋場在其封場後，以及石油、化工、農藥、製藥、焦化、機場等エ業企業搬遷後，土壌中存在的有機質會產生滲濾液、惡臭氣體、有毒微生物等多種二次汙 染，還會佔據大量的土地資源，而且由於有機質汙染物成分複雜從而導致其的降解速率非常慢，完全降解完需要100年左右；而重金屬汙染毒性強，屬於永久汙染。運用好氧生物反應器技術修復被有機質和重金屬汙染的土地，加強生物通風和增加汙染基質水分，有利於加速微生物對有機質的分解速率，使其在2-3年內完成完全降解；而在微生物的作用下，重金屬通過有機質好氧降解生成的腐植酸的螯合、吸附等作用下，毒性會相應的降低。而利用好氧生物反應器技術需對汙染土地中的水分、空氣含量進行人為調節，過程中主要包括抽氣、注氣和注水三個系統。每個系統需通過外部設備來實現治理過程中物質的輸入，並通過管路上閥門等儀表的調節，來實現輸入物質的均勻分配。但是由於一般修復場地區域的面積很大，而已汙染的土壤是非均質的，即在物質輸入過程中每個點所需的物料量也不是均勻的，並且輸出口至輸入終端的位置也不是固定的。因此，在整個好氧生物治理過程中，若毎次都需要通過人為的調節設備的開啟、流量，抽氣管、注氣管和注水管上的閥門等來調節治理過程中的參數，過程非常繁瑣，浪費人力，而且過程會相應滯後，自動化水平低，不滿足現代化工程建設的要求。為了解決上述技術問題，確有必要提供ー種用於汙染土地原位生物修復的流程控制與監測系統，通過在相應位置安裝流程控制與監測儀表，實現自動化控制，以保證對汙染土地治理過程中獲得的參數實現實時有效的控制，減少人力的投入，降低運行費用，並充分利用輸入物質，達到優化治理。
實用新型內容為解決上述問題，本實用新型的目的在於提供一種自動化程度高，可以實現實時控制，最終完成合理分配輸入物料，治理效率和效果顯著提高的汙染土地原位生物修復的流程控制與監測系統。為實現上述目的，本實用新型採取的技術方案為ー種用於汙染土地原位生物修復的流程控制與監測系統，其包括監測系統、注氣系統、抽氣系統、注液系統以及PLC系統；其中，所述監測系統包括溫度傳感器、氣體成分監測器以及溼度傳感器；所述注氣系統運行結果在所述溫度傳感器和氣體成分監測器上顯示；所述抽氣系統運行結果在所述溫度傳感器和氣體成分監測器上顯示；所述注液系統運行結果在所述溫度傳感器和溼度傳感器上顯示；所述的監測系統連接至PLC系統上並由PLC系統控制抽氣系統、注氣系統和注液系統。[0008]本實用新型的用於汙染土地原位生物修復的流程控制與監測系統進一歩設置為所述注氣系統由注氣裝置、注氣管線、氣體流量計以及注氣井組成；其中，所述注氣裝置運行結果在所述溫度傳感器和氣體成分監測器上顯示，並由和溫度傳感器、氣體成分監測器連接的PLC系統控制。本實用新型的用於汙染土地原位生物修復的流程控制與監測系統進一歩設置為所述氣體流量計設置在注氣管線上，其一端連接所述注氣裝置，另一端連接所述注氣井；於所述注氣管線上還設有ー注氣調節閥組。本實用新型的用於汙染土地原位生物修復的流程控制與監測系統進一歩設置為所述抽氣系統由抽氣裝置、抽氣管線以及抽氣井組成；其中，所述抽氣裝置運行結果在所述溫度傳感器和氣體成分監測器上顯示，並由和溫度傳感器、氣體成分監測器連接的PLC系統控制。本實用新型的用於汙染土地原位生物修復的流程控制與監測系統進一歩設置為所述抽氣管線一端連接所述抽氣裝置，另一端連接所述抽氣井；於所述抽氣管線上還設有一柚氣調節閥組。本實用新型的用於汙染土地原位生物修復的流程控制與監測系統進一歩設置為所述注液系統由液體回流泵、地上注水管線、地下注水橫管、水流量計以及注水井組成；其中，所述液體回流泵運行結果在所述溫度傳感器和溼度傳感器上顯示，並由和溫度傳感器、溼度傳感器連接的PLC系統控制。本實用新型的用於汙染土地原位生物修復的流程控制與監測系統進一歩設置為所述液體回流泵、地上注水管線、地下注水橫管和注水井依次連接，且所述水流量計安裝在地上注水管線或者地下注水橫管上。本實用新型的用於汙染土地原位生物修復的流程控制與監測系統進一歩設置為所述地上注水管線或者地下注水橫管上還分別安裝有一注水調節閥組。與現有技術相比，本實用新型具有如下有益效果本實用新型的用於汙染土地原位生物修復的流程控制與監測系統將汙染土地生物修復過程中使用的好氧固體反應器技術中包含的抽氣系統、注氣系統、注水系統，利用PLC系統有機地結合起來。該體系易於操作，降低了勞動カ的投入，提高了整個工程的自動化程度。而且通過實時控制，可以滿足大範圍非均質汙染土地治理過程中合理分配輸入物料，從而在提高治理效率和效果的同時降 低了運行費用。同時利用監控系統，可以實現區域範圍內治理過程的隨意轉換，實現大範圍內的小範圍治理，具有靈活性。
圖I是本實用新型的用於汙染土地原位生物修復的流程控制與監測系統的原理圖。
具體實施方式請參閱說明書附圖I所示，本實用新型為ー種用於汙染土地原位生物修復的流程控制與監測系統，其由監測系統I、注氣系統2、抽氣系統3、注液系統4以及PLC(Programmable Logic Controller,可編程邏輯控制器)系統5等幾部分組成。[0018]其中，所述監測系統I內安裝包括有溫度傳感器11、氣體成分監測器12以及溼度傳感器13。所述監測系統I連接至PLC系統5上，並由PLC系統5分別控制抽氣系統3、注氣系統2和注液系統4 ;即所述PLC系統5和抽氣系統3、注氣系統2、注液系統4、監測系統I四個系統都相互關聯，通過PLC系統5來實現各個系統中的監測和控制。所述注氣系統2運行結果在所述溫度傳感器11和氣體成分監測器12上顯示；所述抽氣系統3運行結果亦在所述溫度傳感器 11和氣體成分監測器12上顯示；所述注液系統4的運行結果在所述溫度傳感器11和溼度傳感器13上顯示。進ー步的，所述注氣系統2由注氣裝置21、注氣管線22、氣體流量計23以及注氣井24組成。其中，所述注氣裝置21運行結果會在所述溫度傳感器11和氣體成分監測器12上顯示，並由和溫度傳感器11、氣體成分監測器12連接的PLC系統控制。所述氣體流量計23設置在注氣管線22上，其一端連接所述注氣裝置21，另一端連接所述注氣井24。於所述注氣管線22上還設有一注氣調節閥組25。本實用新型的用於汙染土地原位生物修復的流程控制與監測系統的注氣系統2的工作原理如下通過監測系統I內的溫度傳感器11和氣體成分監測器12獲得的參數，來控制注氣裝置21和注氣管線22上的注氣調節閥組25來實現汙染土地原位生物修復過程中所需的反應條件。若監測的溫度傳感器11示數小於一定值，表明溫度低於最優值，PLC系統5反饋，開啟注氣裝置21或加大注氣裝置21的流量，同時注氣調節閥門25開啟度加大。同時，收集氣體成分監測器12的數據，同時，收集氣體成分監測器12的數據，若不在02大於一定百分比，CH4、H2S等雜質氣體小於一定百分比的範圍內，即保持現有的運行條件，若02小於一定百分比，CH4、H2S等雜質氣體大於一定百分比，則還需増加注氣量。若溫度傳感器在一定範圍內，02大於一定百分比吋，則需減少注氣裝置21的流量或減少開著的注氣裝置21的數量。進ー步的，所述抽氣系統3由抽氣裝置31、抽氣管線32以及抽氣井33組成。其中，所述抽氣裝置31運行結果在所述溫度傳感器11和氣體成分監測器12上顯示，並由和溫度傳感器11、氣體成分監測器12連接的PLC系統5控制。所述抽氣管線32 —端連接所述抽氣裝置31，另一端連接所述抽氣井33。於所述抽氣管線32上還設有一抽氣調節閥組34。本實用新型的用於汙染土地原位生物修復的流程控制與監測系統的抽氣系統3的工作原理如下 通過監測系統I內的溫度傳感器11和氣體成分監測12獲得的參數，來控制抽氣裝置31和抽氣管線32上的抽氣調節閥組34來實現汙染土地原位生物修復過程中所需的反應條件。若監測的溫度傳感器11示數小於一定值，表明溫度低於最優值，PLC系統5反饋，關閉抽氣裝置31或降低抽氣裝置31的流量；同吋，抽氣調節閥門34開啟度減少。井根據監測系統I的一定服務半徑內的溫度傳感器11示數不同，調節獲得不同的進入抽氣井33的氣體流量，同時收集氣體成分監測12的數據，若02小於一定百分比，CH4, H2S等雜質氣體大於一定百分比，需加大抽氣裝置31的動カ；若溫度傳感器11在一定溫度範圍內，02大於一定百分比吋，則需減少抽氣裝置31的流量或減少開著的抽氣裝置31的數量。進ー步的，所述注液系統4由液體回流泵41、地上注水管線42、地下注水橫管43、水流量計44以及注水井45組成。其中，所述液體回流泵41運行結果會所述溫度傳感器11和溼度傳感器13上顯示，並由和溫度傳感器11、溼度傳感器13連接的PLC系統5控制。所述液體回流泵41、地上注水管線42、地下注水橫管43和注水井45依次連接，且所述水流量計44安裝在地上注水管線42或者地下注水橫管43上。所述地上注水管線42或者地下注水橫管43上還分別安裝有一注水調節閥組46。本實用新型的用於汙染土地原位生物修復的流程控制與監測系統的注液系統4的工作原理如下通過監測系統I內的溫度傳感器11和溼度傳感器13獲得的參數，來控制液體回流泵41和地上注水管線42或者地下注水橫管43上的注水調節閥組46來實現汙染土地原位生物修復過程中所需的反應條件。若監測井內的溼度傳感器13示數小於一定百分比，則需增加液體回流泵41的運行時間，並增加注水調節閥組46的開啟度，並根據不同層溼度傳感器13的示數來選擇地上注水管線42和地下注水橫管43的注水。若監測系統I內的溼度傳感器13示數大於一定百分比，則需停止注水。若監測系統I內的溫度傳感器11示數大於一定值，再停止注入空氣，加大抽氣量的同時，需開啟液體回流泵41，增加水的注入量。 以上的具體實施方式
僅為本創作的較佳實施例，並不用以限制本創作，凡在本創作的精神及原則之內所做的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本創作的保護範圍之內。
權利要求1.一種用於汙染土地原位生物修復的流程控制與監測系統，其特徵在於包括監測系統、注氣系統、抽氣系統、注液系統以及PLC系統；其中，所述監測系統包括溫度傳感器、氣體成分監測器以及溼度傳感器；所述注氣系統運行結果在所述溫度傳感器和氣體成分監測器上顯示；所述抽氣系統運行結果在所述溫度傳感器和氣體成分監測器上顯示；所述注液系統運行結果在所述溫度傳感器和溼度傳感器上顯示；所述的監測系統連接至PLC系統上並由PLC系統控制抽氣系統、注氣系統和注液系統。
2.如權利要求I所述的用於汙染土地原位生物修復的流程控制與監測系統，其特徵在於所述注氣系統由注氣裝置、注氣管線、氣體流量計以及注氣井組成；其中，所述注氣裝置運行結果在所述溫度傳感器和氣體成分監測器上顯示，並由和溫度傳感器、氣體成分監測器連接的PLC系統控制。
3.如權利要求2所述的用於汙染土地原位生物修復的流程控制與監測系統，其特徵在於所述氣體流量計設置在注氣管線上，其一端連接所述注氣裝置，另一端連接所述注氣井；於所述注氣管線上還設有一注氣調節閥組。
4.如權利要求I所述的用於汙染土地原位生物修復的流程控制與監測系統，其特徵在於所述抽氣系統由抽氣裝置、抽氣管線以及抽氣井組成；其中，所述抽氣裝置運行結果在所述溫度傳感器和氣體成分監測器上顯示，並由和溫度傳感器、氣體成分監測器連接的PLC系統控制。
5.如權利要求4所述的用於汙染土地原位生物修復的流程控制與監測系統，其特徵在於所述抽氣管線一端連接所述抽氣裝置，另一端連接所述抽氣井；於所述抽氣管線上還設有一抽氣調節閥組。
6.如權利要求I所述的用於汙染土地原位生物修復的流程控制與監測系統，其特徵在於所述注液系統由液體回流泵、地上注水管線、地下注水橫管、水流量計以及注水井組成；其中，所述液體回流泵運行結果在所述溫度傳感器和溼度傳感器上顯示，並由和溫度傳感器、溼度傳感器連接的PLC系統控制。
7.如權利要求6所述的用於汙染土地原位生物修復的流程控制與監測系統，其特徵在於所述液體回流泵、地上注水管線、地下注水橫管和注水井依次連接，且所述水流量計安裝在地上注水管線或者地下注水橫管上。
8.如權利要求6所述的用於汙染土地原位生物修復的流程控制與監測系統，其特徵在於所述地上注水管線或者地下注水橫管上還分別安裝有一注水調節閥組。
專利摘要本實用新型涉及一種用於汙染土地原位生物修復的流程控制與監測系統，包括注氣系統、抽氣系統、注液系統、監測系統以及PLC系統；其中，所述監測系統包括溫度傳感器、氣體成分監測器以及溼度傳感器；所述注氣系統運行結果在溫度傳感器和氣體成分監測器上顯示；所述抽氣系統運行結果在溫度傳感器和氣體成分監測器上；所述注液系統運行結果在溫度傳感器和溼度傳感器上顯示；所述的監測系統連接至PLC系統上並由PLC系統控制。本實用新型的流程控制與監測系統便於操作，降低了勞動力的投入，提高了整個工程的自動化程度，其通過實時控制，可以滿足大範圍非均質汙染土地治理過程中合理分配輸入物料，從而在提高治理效率和效果的同時降低了運行費用。
文檔編號B09C1/10GK202411086SQ201220047919
公開日2012年9月5日 申請日期2012年2月15日 優先權日2012年2月15日
發明者姚蔚, 王頲軍, 陳恆茂 申請人:王頲軍