đồ án tốt nghiệp xây dựng hệ thống điều khiển thiết bị phun sương cho nhà máy xử lý rác t

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƢỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT XÂY DỰNG HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN THIẾT BỊ PHUN SƢƠNG CHO NHÀ MÁY XỬ LÝ RÁC THẢI Ngành : TỰ ĐỘNG HOÁ Mã số : Học Viên : PHẠM QUANG THANH Người HD Khoa học : PGS.TS. NGUYỄN DOÃN PHƯỚC Thái Nguyên, 2009 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên t nu . e du . v n 1 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan rằng đây là công trình nghiên cứu của tôi, có sự hỗ trợ từ Thầy hướng dẫn và những người tôi đã cảm ơn. Các nội dung nghiên cứu và kết quả trong đề tài này là trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất cứ công trình nào. Thái nguyên, ngày 28 tháng 07 năm 2009 Tác giả Phạm Quang Thanh Chƣơng I TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG XỬ LÝ RÁC THẢI 1.1 Cấu trúc chung của hệ thống 1.1.1 Giới thiệu nhà máy chế biến xử lý rác thải thành phố Nam Định * Hiện trạng thu gom và xử lý rác thải ở Nam Định. Bảng 1: Khối lƣợng thu gom và tỷ lệ thu gom chất thải rắn tại khu vực thành phố Nam Định Khối lượng CTR phát sinh tỉnh, thành phố và khu công nghiệp Khối lượng CTR phát sinh nội thành, nội thị Khối lượng CTR thu gom ở nội thành nội thị Tỷ lệ thu gom CTR đô thị 612.5 (tấn) 186.6(tấn) 124.5(tấn) 66(tấn) Bảng 2: Tổng hợp các biện pháp xử lý CTR tại thành phố Nam Định Diện Loại chất thải rắn CTR hữu cơ Sinh Công nghệ xử lý Chế biến phân compost Chôn lấp hợp vệ sinh Tên công trình và công suất Bãi chôn lấp CTR Lộc Hà và nhà máy xử lý rác thải tích (ha) 21 Địa điểm TP Nam hoạt CTR vô cơ Tái chế, tái sử dụng Nam Định (250 tấn/ngày) Lò đốt CTR y tế Định Bệnh viện Y tế nguy hại Đốt nguy hại (400 kg/ngày) đa khoa tỉnh Công nghiệp Chôn lấp an toàn Lưu kho vận chuyển 200 Tam Điệp, nguy hại Đố t về Ninh Bình Ninh Bình Nông nghiệp Chôn lấp an toàn Lưu kho vận chuyển 200 Tam Điệp, nguy hại Đố t về Ninh Bình Ninh Bình * Giới thiệu nhà máy chế biến xử lý rác thải Bãi chôn lấp rác thải thành phố Nam Định đặt tại xã Lộc Hoài - ngoại thành TP Nam Định. Bãi nằm ở bên trái đường Nam Định - Phủ Lý, cách trung tâm thành phố Nam Định 5 km và cách đường sắt khoảng 600 – 700m. Bãi có diện tích 3ha, đã được đưa vào xử dụng từ năm 1995, với lượng rác tập kết mỗi ngày khoảng 150m 3 . Tổng lượng rác thải đổ tại đây lên đến trên 200.000m 3 . Xung quanh bãi đều có bờ bằng đất sét, nguyên là các bờ ao cá. Theo công ty môi trường Nam Định thì các bờ hồ đã được đắp thêm để cao bằng mặt rác. Hiện nay, phần diện tích rác đổ đầy đã được lấp đất đã khá rộng, trên 1ha. Mặt bãi san gạt khá phẳng và đất phủ được đầm nén chặt. Mặt phần phủ đất cao hơn mặt đường vào trên 1m (lớp rác dầy khoảng 3m). Hàng tuần, công ty môi trường Nam Định, đơn vị quản lý bãi rác có tiến hành phun thuốc khử mùi, mỗi lần trước khi san gạt có rắc vôi bột khử trùng. Xung quanh bãi rác thải tuy chưa có hành rào nhưng do được san gạt, phủ đất và có bảo vệ thường xuyên nên khá an toàn. Nhìn chung, theo các nghiên cứu đã chiển khai đánh giá cho thấy, bãi chôn lấp và xử lý rác Lộc Hoà có mức độ vệ sinh tốt hơn so với các bãi chôn lấp ở trong vùng. Nhà máy xử lý rác thải TP-Nam Định khánh thành ngày mùng 5 tháng 9 năm 2003. Nhà máy ở phía trái tuyến đường Nam Định - Phủ Lý, cách trung tâm thành phố khoảng 7km, cách bãi bãi chôn lấp và xử ý rác cũ gần 20m. Cho đến nay đã đi vào hoạt động được 5 năm. Dây chuyền xử lý rác để chế biến thành phân hữu cơ được xây dựng theo công nghệ của Pháp. * Quy trình chế biến xử lý rác thải và yêu cầu phải xử lý môi trƣờng Khối lượng rác thu gom và xử lý bình quân hiện nay trên toàn thành phố là 150tấn/ngày. Khối lượng trên đưa vào nhà may để xử lý đạt 80%. Sau khi phân loại sơ bộ và sàng tinh trong nhà máy, lượng rác thải vô cơ phải đưa ra bãi chôn lấp khoảng 40% nữa. Nhà máy xử lý rác thải thành phố Nam Định nằm ở km số 2 – Làng Man xã Hoà Lộc thành phố Nam Định. Nhà máy được xây dựng năm 2000 và đi vào hoạt động năm 2003 với công nghệ của Pháp theo dự án “xử lý rác thải thành phố Nam Định”. Công suất thiết kế 250tấn rác/ngày. Nhà máy có tổng diện tích 2,8ha với 18 nhà ủ men hiếu khí, 1 khu nhà xưởng phân loại rác diện tích 1.320m 2 và 2 dẫy nhà ủ chín. Nhà máy đang sử dụng phương pháp ủ hiếu khí có thổi khí cưỡng bức để xử lý thành phần rác thải hữu cơ. Sàng phân loại: Rác thải sau khi được thu gom, tập kết tại nhà xưởng được cho qua hệ thống phân loại tách các thành phần của rác thải theo cơ chế: Tách theo trọng lượng và kích thước. Qua đó thành phần hữu cơ có trọng lượng nhẹ sẽ được tách riêng với thành phần vô cơ và được đem đi sản xuất phân hữu cơ. Thành phần vô cơ sau khi được tách chạy qua một băng tải có 2 hàng công nhân đứng để phân loại thu gom những thành phần có thể tái sử dụng được: nilon, cao su, kim loại. . Phần vô cơ còn lại được đem đi chôn lấp. Thành phần hữu cơ được xử lý theo phương pháp ủ phân hiếu khí có thổi gió cưỡng bức. các bể ủ được thiết kế theo hình hộp chữ nhật có chiều dài 10-12m, chiều rộng 4-6m, cao 2-3m. Đáy bể ủ có hệ thống thoát nước, nền đáy bể ủ được xây dựng có độ nghiêng khoảng 50 độ để nước rỉ rác chẩy về bể chứa riêng để xử lý. Ở đáy bể ủ, được thiết kế hệ thống phân phối khí, hệ thống phân phối khí là các rãnh hình chữ nhật có chiều sâu khoảng 15cm, chiều ngang 20cm và chiều dài gần bằng chiều dài bể ủ. Không khí được cấp bằng hệ thống nén khí. khi nhiệt độ đống ủ lên cao được hệ thống đo nhiệt phát hiện thì hệ thống cấp khí hoạt động để giảm nhiệt độ đống ủ đồng thời đuổi một số khí có hại cho sinh vật ở trong lòng đống ủ. Phía trên rãnh phân phối khí có đặt một lưới kim loại có đục lỗ để ngăn chất thải rơi vào rãnh và để không khí thoát ra đều. Sản phẩm phân ủ sau khi hoàn tất được tách mùn bằng hệ thống sàng tự động. Sản phẩm sau khi tách mùn, phối trộn với thành phần phụ gia để tăng chất lượng phân ủ được đóng bao và tiêu thụ trên thị trường. Quy trình xử lý rác thải và các công đoạn phát sinh chất thải tại hà máy xử lý rác thải thành phố Nam Định. Rác thải được thu gom Phát tán mùi và nước rỉ rác Cân Tập kết tại nhà xưởng chờ phân loại Phát tán mùi và nước rỉ rác Sàng phân loại Phát tán mùi Tái chế Chôn lấp Ủ tinh Phát tán mùi rac phân huỷ, nước rỉ rác Ủ chín Phát tán mùi Sàng phân loại đóng bao Hình 1 Quy trình xử lý rác thải tại nhà máy xử lý rác thải Nam Định * Nhận xét quy trình công nghệ chế biến xử lý rác thải tại nhà máy xử lý rác thành phố Nam Định: Nhà máy xử lý rác thải thành phố Nam Định trên công nghệ của Pháp, hiện tại là một trong những nhà máy xử lý rác thải hiện đại nhất của nước ta. Từ khi đưa vào hoạt động nhà máy đã thực hiện tốt việc xử lý rác thải phát sinh tại thành phố Nam Định với số lượng rác phát sinh là 150tấn/ngày. Nhà máy hiện đã có hệ thống xử lý rác theo cánh đồng lọc, bãi lọc và bãi chôn lấp rác được đánh giá là 1 trong những bãi chôn lấp đáp ứng tiêu chuẩn vệ sinh. Mặc dù nhà máy được xây dựng với công nghệ hiện đại, hoàn toàn tự động nhưng cũng như những nhà máy khác ở trong nước thì vấn đề mùi hôi phát sinh do rác thải xung quang khu vực nhà máy vẫn chưa được giải quyết triệt để. Vì các thành phần rác hữu cơ được xử lý theo phương pháp ủ phân hiếu khí có thổi gió cưỡng bức. Mỗi lần thổi gió sục khí bụi và mùi hôi bay ra gây ô nhiễm môi truờng xung quanh. Để xử lý bụi và mùi hôi bốc lên ta dùng phương pháp phun dung dịch Enchoice dưới dạng sương. Ngoài ra những hôm trời nắng tuy không tiến hành sục khí vẫn phát sinh mùi hôi, ta sẽ tiến hành phun dung dịch định kỳ theo thời gian thích hợp. Đây là vấn đề được quan tâm chủ yếu. 1.2 Nguyên lý hoạt động của hệ thống 1.2.1 Sơ đồ nguyên lý Hình 2 Sơ đồ nguyên lý hệ thống 1.2.2 Tổng quan về sơ đồ Sơ đồ nguyên lý hệ thống điều khiển phun sương khử mùi tự động cho nhà máy xử lý rác thải Nam Định đối với các khu vực sau của nhà máy: - Khu vực nhà tuyển chọn (sau phân loại sơ bộ) - Khu vực nhà tập kết rác hữu cơ. - Khu vực nhà ủ lên men (hai dẫy nhà ủ gồm tổng cộng 18 nhà) Ngoài việc điều khiển hệ thống phun xịt khử mùi cho các khu vực phát sinh mùi và nước rỉ rác, hệ thống đảm nhiệm thêm nhiệm vụ pha trộn Enchoice Solutions với nước để có được dung dịch đạt nồng độ kỹ thuật mong muốn cho các quá trình phun sương khử mùi. 1.2.3 Chức năng điều khiển tự động 1.2.3.1 Điều khiển bể trộn dung dịch Enchoice [...]... 2.1.4.6 Đ t cấu hình cho TD200 Phần mềm để lập trình cho TD200 cũng chính là phần mềm để lập trình cho S7-200: STEP7-Micro/WIN 2.2 Xây dựng hệ thống t điều khiển phun sƣơng t động Dựa trên những yêu cầu công nghệ xử lý môi trường với chế phẩm enchoice solutions cùng với các thi t kế cải t o, nâng cấp lắp đ t hệ thống phun sương t động Ở đây ta chỉ t m hiểu về thi t kế t điều khiển cho hệ thống này T ... nguyên lý cho t i thi t kế phần cứng t điều khiển, vi t chương trình điều khiển 2.2.1 Cấu Trúc phần cứng t điều khiển Sơ đồ mạch t điều khiển được thi t kế dựa vào t i liệu về các sơ đồ mạch điện t điều khiển theo thi t kế của siemens, các t i liệu hướng dẫn lựa chọn và sử dụng cũng như các chỉ dẫn về ký hiệu theo tiêu chuẩn châu Âu và bắc Mỹ Thông tin t điều khiển: - T n: T điều khiển hệ thống phun. .. bằng nhà máy và bản vẽ t ng phân xưởng Ngoài ra công ty TCT còn t nh toán bơm, van, vòi phun và các chi ti t về cơ học ch t lỏng khác 3.2.1 T ng m t bằng hệ thống phun sương và hệ thống đường ống chính T ng m t bằng hệ thống phun sương và hệ thống đường ống chính do công ty TNHH Công Nghệ - Thương mại - Chuyển giao (TCT) t vấn và thi t kế Bản vẽ chi ti t tổng m t bằng này có thể được xem kỹ trong phụ... loại rác t ơi - Lắp đ t dàn phun sương dung dịch Enchoice solutions t i khu vực ngăn ủ phân hữu cơ - Lắp d t hệ thống điều khiển t động cho cả 2 dàn phun trên 3.2 Việc cải t o và nâng cấp lắp đ t hệ thống Việc cải t o nâng cấp lắp đ t hệ thống phun sương được tiến hành với các thi t kế của công ty TNHH Công Nghệ - Thương mại - Chuyển giao (TCT) Phía công ty TCT đã cung cấp các bản vẽ t ng m t bằng nhà. .. qui trình phun x t khác nhau, do đó trên đường ống dẫn t i t ng khu vực phải lắp thêm van có điều khiển để đảm bảo qui trình phun x t Chức năng điều khiển: 1 Dãy nhà ủ lên men: Trong hệ thống nhà ủ đang có sẵn, mỗi nhà ủ có m t qu t thổi ho t động khi nhi t độ ủ lên đến ngưỡng Theo yêu cầu của người thi t kế hệ thống phun x t mới là phải thi t kế điều khiển t động phun x t khi nào qu t thổi ho t động... chính là điều khiển t động, t điều khiển phải thực được các chức năng khác như: - Cho phép người vận hành giám s t sự ho t động của hệ thống - Cảnh báo sự cố và dừng hệ thống khi cần thi t - Cho phép chuyển chế độ t động / bằng tay - Cho phép thay đổi thông số vận hành Chƣơng II ỨNG DỤNG HỆ THỐNG PLC VÀO ĐIỀU KHIỂN HỆ THỐNG VAN PHUN CỦA HỆ THỐNG 2.1 T ng quan về thi t bị điều khiển logic khả trình... t m thấy trong phần phụ lục của đồ án 2.2.3 Thi t bị cảm biến và chấp hành Sau đây là thi t bị cảm biến và chấp hành được lắp d t trong t điều khiển Thi t bị cảm biến có thể chỉ đơn giản là các điểm hay n t ấn Thi t bị chấp hành có thể đơn giản là các rơle trung gian, đèn báo và contactor Chi ti t được li t kê trong bảng 4 STT Mã thi t bị thu t 1 2 3 4 5 6 Số Loại thi t bị F01 F02 A01 PLC 8 A02 HMI... sách thi t bị cảm biến và chấp hành 2.2.4 Chương trình điều khiển 2.2.4.1 Nhiệm vụ của chương trình điều khiển Chương trình điều khiển được lập trình cho PLC để chức năng điều khiển t động hệ thống phun sương khử mùi cho hai dẫy nhà ủ, nhà t p k t, nhà tuyển chọn đồng thời điều khiển bể chộn dung dịch Enchoice Ngoài ra, chương trình điều khiển còn ph t hiện sự cố, dừng hệ thống và thông báo cho người... Bảng n t ấn và đèn báo trên m t tủ STT Thi t bị 1 2 3 6- 12 13 4 5 H02-H08 H09 Mô t Q00 Aptomat t ng của cả hệ thống : gồm cả phần điều khiển và phần lực Q01 Công t c chính b t t t hệ thống A20 TD200 : thi t bị hiển thi text, đưa ra các thông báo lỗi trong quá trình hiện hành H01 Đèn báo sáng khi có sự cố S01 N t ấn khi người vận hành muốn dừng hệ thống Các đèn báo sự vận hành của các máy bơm, van trong... hiển thị thông báo lỗi trên TD200 Dieukhien(SBR2) Thực hiện chức năng điều khiển DKbangtay(SBR10) Thực hiện chức năng điều khiển bằng tay DKbetron (SBR3) DKtuS1 (SBR4) DKtuS2 (SBR8) Dkvan1 (SBR5) Điều khiển bể trộn: Điều khiển bơm cấp nước, máy trộn, đèn thông báo đưa Enchoice vào bể Điều khiển t bơm S1 theo t n hiệu qu t nhà ủ 1 – 9, điều khiển định kỳ theo thời gian Điều khiển b t/ t t bơm S2 theo trạng . chín Ph t tán mùi Sàng phân loại đóng bao Hình 1 Quy trình xử lý rác thải t i nhà máy xử lý rác thải Nam Định * Nhận x t quy trình công nghệ chế biến xử lý rác thải t i nhà máy xử lý rác thành. công nghệ xử lý môi trường với chế phẩm enchoice solutions cùng với các thi t kế cải t o, nâng cấp lắp đ t hệ thống phun sương t động. Ở đây ta chỉ t m hiểu về thi t kế t điều khiển cho hệ thống. ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƢỜNG ĐẠI HỌC KỸ THU T CÔNG NGHIỆP LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THU T XÂY DỰNG HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN THI T BỊ PHUN SƢƠNG CHO NHÀ MÁY XỬ LÝ RÁC THẢI Ngành : T ĐỘNG HOÁ Mã