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一种利用市政污泥制备陶粒的智能控制系统及方法

成果类型:: 发明专利

发布时间: 2024-11-04 16:27:23

科技成果产业化落地方案
方案提交机构:成果发布人| 刘恒 | 2024-11-04 16:27:23

本发明涉及陶粒制备控制技术领域,尤其涉及一种利用市政污泥制备陶粒的智能控制系统及方法。内容包括:收集并调质市政污泥,将调质后的污泥与陶粒制备所需的原料混合均匀,得到预处理后的污泥混合物;对预处理后的污泥混合物进行预热和高温焙烧的热处理,得到初步形成的陶粒;对陶粒的性能指标进行实时监测,得到检测数据;对污泥混合物预处理和热处理过程中的操作数据以及陶粒的检测数据进行分析,基于分析结果通过多维复合优化算法调整生产参数,得到优化的生产参数;根据优化的生产参数生成控制指令。以解决在利用市政污泥制备陶粒的智能控制实现过程中,存在的对能源利用效率较低,以及对陶粒质量控制不够准确的技术问题。

本发明提供一种利用市政污泥制备陶粒的智能控制系统及方法,以解决在利用市政污泥制备陶粒的智能控制实现过程中,存在的对能源利用效率较低,以及对陶粒质量控制不够准确的技术问题。本发明的一种利用市政污泥制备陶粒的智能控制系统及方法,具体包括以下技术方案:一种利用市政污泥制备陶粒的智能控制方法,包括以下步骤:S1. 收集并调质市政污泥,将调质后的污泥与陶粒制备所需的原料混合均匀,得到预处理后的污泥混合物;对预处理后的污泥混合物进行预热和高温焙烧的热处理,得到初步形成的陶粒;对陶粒的性能指标进行实时监测,得到检测数据;S2. 对污泥混合物预处理和热处理过程中的操作数据以及陶粒的检测数据进行分析,基于分析结果通过多维复合优化算法调整生产参数,得到优化的生产参数;根据优化的生产参数生成控制指令。优选的,所述S1,具体包括:利用预热多级优化利用算法通过热交换器回收热处理过程中产生的废热,并将回收的废热用于预热污泥混合物。

市政污泥是城市污水处理过程中产生的一种固体废弃物,随着城市化进程的加快和污水处理设施的不断完善,市政污泥的产生量逐年增加。如何高效、环保地处理和利用这些市政污泥,已经成为当前亟待解决的重要问题之一。传统的市政污泥处理方法主要包括填埋、焚烧和堆肥等,这些方法不仅存在二次污染的风险,还占用了大量的土地资源,处理成本高且处理效率低。


制备陶粒是一种将废弃物资源化利用的有效途径。陶粒是一种轻质、多孔、强度高的建筑材料,广泛应用于建筑、园艺和水处理等领域。利用市政污泥制备陶粒,不仅可以有效减少污泥的排放量,实现污泥的无害化和资源化处理,还可以生产出高附加值的陶粒产品。然而,传统的市政污泥制备陶粒方法存在一些技术难题,如能耗高、污染重、陶粒质量不稳定等,这些问题制约了市政污泥制备陶粒技术的推广和应用。在市政污泥制备陶粒的过程中,涉及多个复杂的工艺环节,包括污泥预处理、热处理、余热回收、质量检测和环保排放等。每个环节的操作参数都会对最终陶粒的质量和系统的能效产生重要影响。传统的生产控制方式依赖人工经验,难以实现对整个生产过程的实时监控和优化,导致生产效率低下、产品质量不稳定和能耗高。


同时,在利用市政污泥制备陶粒的智能控制实现过程中,存在对能源利用效率较低,以及对陶粒质量控制不够准确的技术问题。

咸阳职业技术学院创始于1937年,2004年经陕西省人民政府批准,教育部备案,由原陕西省乾县师范学校、彬县师范学校、仪祉农业学校和咸阳市体育运动学校、卫生学校、技工学校等6所学校合并而成,是咸阳市人民政府直属的唯一一所全日制公办普通高等学校。学院为省级示范高职院校、省级“双高计划”建设单位、全国文明单位、全国绿化模范单位、国家节约型公共机构示范单位和中国特色“双高计划”高水平专业群建设单位。全日制在校学生20000多名。

本发明的技术方案的有益效果是:


1、采用预热多级优化利用算法,通过热交换器回收热处理过程中产生的废热,并将回收的废热用于预热污泥混合物,提高智能控制系统的能源利用效率。确保热交换器在智能控制系统中的最佳排列和配置,最大化废热回收和能源利用效率,利用多级热量平衡方程计算每一级预热后的温度,确保各级预热器的高效工作,提高了整体预热效率和热能利用率。通过迭代优化和矩阵运算,动态调整热交换效率和预热温度,确保智能控制系统在不同运行条件下均能保持高效运行;使用在线质量检测设备对初步形成的陶粒的性能指标进行实时监测,并通过系统误差校正算法,消除检测数据中的系统性误差,提高了数据的真实性和准确性,确保生产参数调整的科学性和合理性。


2、通过多维复合优化算法,计算出优化后的生产参数,如最佳脱水率、调质剂投加量、焙烧温度等,并通过迭代优化确保智能控制系统在不同运行条件下均能保持高效运行。根据优化的生产参数生成具体的控制指令,调整设备运行状态,实现市政污泥制备陶粒的智能控制,提高智能控制系统的自动化和智能化水平。

技术转让,许可,合作所需资金需双方协商,希望具备此项技术研发的技术方,能够承接此项目。