数字蚯蚓生物反应器处理城市污泥.pdf

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1、第34卷第4期长春工业大学学报(自然科学版)Vo1．34NO．42013年O8月JournalofChangchunUniversityofTechnology(NaturalScienceEdition)AUg．2O13数字蚯蚓生物反应器处理城市污泥蔡永铭，周文彬，谷凌雁(广东药学院，广东广州510006)摘要：对深层连续式蚯蚓生物反应器进行数字化改良，用于城市污泥的生物有机肥料转化。采用模糊控制技术实现了在蚯蚓生物反应器中原料的停留时间、反应器内温度、反应器内原料含水率、蚯蚓分布深度、pH值以及C／N值等多项指标的控制。关键词：城市污泥处理；蚯蚓生

2、物反应器；模糊控制中图分类号：TP29文献标志码：A文章编号：1674—1374(2013)04—0477—04DigitalearthwormbioreactortodealtheurbansludgeCAIYong—ming，ZHOUWen—bin，GULing—yan(GuangdongPharmaceuticalUniversity，Guangzhou510006，China)Abstract：Thedigitizeddeepcontinuousbioreactorearthwormisusedforthetransformationofthe

3、urbansludgeintobio—organicfertilizer．Withfuzzycontroltechnology，someindexessuchastheresidencetime，thereactortemperature，materialmoisturerate，earthwormdistributiondepth，thepHandtheC／Nvalueareundercontro1．Keywords：urbansludgetreatment；earthwormsbioreactor；fuzzycontro1．分泌物。这些分泌物可以把

4、植物营养素以及有机0引言质变成有机复合肥和高蛋白，同时，这些蚯蚓粪便大量富含有机质和矿物质，并且伴随着病原可以为土壤带来大量有用的微生物种群，并且起菌、虫卵及重金属等有毒物质的污泥在大都市污到除臭、脱色功能【2]。正是这些蚯蚓所具有的特水厂不断产生，这个污泥垃圾处理已经成为城市殊生物功能，可以被利用来处理这些城市污泥，实管理中一个重要问题。对城市污泥处理技术近年验已经证明，经过蚯蚓堆肥生物处理后，污泥里面展开了大量的研究，目前比较典型的处理方法有的重金属和其它有害成分的含量都已经明显减填埋、投海、焚烧和堆肥等4种方式[1]。其中堆肥少。所以，污泥蚯蚓堆

5、肥处理技术可以用来处理技术是最环保并且最具有发展潜力的处置方式。城市污泥，以减少污染_3]。蚯蚓是一种特殊腐食性的动物，它的消化道可以已经有开展多项关于采用蚯蚓处理城市污泥不断分泌出蛋白酶、脂肪分解酶和纤维分解酶等研究结果在相关的杂志发表[4]，但是，这些研究收稿日期：2013-03—05基金项目：广东省科技计划基金资助项目(2O12BO31OOOO18)作者简介：蔡永铭(1975一)，男，汉族，广东梅州人，广东药学院副教授，博士，主要从事生物信息处理方向研究，E-mail：bruce_cai@foxmail．corn．478长春工业大学学报(自然科学

6、版)第34卷基本上是集中在如何选择合适的蚯蚓种类或者蚯应器的难点在于确定工程参数。确定蚯蚓反应器蚓本身及这些污泥在生物堆肥过程中各项指标的的工程参数，主要依据蚯蚓个体转化有机废弃物相关变化，包括经过蚯蚓处理以后污泥所具备的的最佳生态因子范围，并且在实践中进一步验证肥料效果等方面的研究。目前所设计的蚯蚓反应和改进。蚯蚓反应器的模糊控制数学模型中需要器基本上只是满足于生物反应的实验室功能实使用的模型规则和模糊推理都缺乏相关经验，需现，对于真正在实际生产特别是对机械化以及用要通过实验获得。蚯蚓生物反应器控制系统集成于系统集成的机电一体化自动控制方面的研究甚如

7、图1所示。少。正是因为以前由于信息化程度不高导致了人蚯蚓生物反应器控制系统集成主要包括4部工成本高及生产效率低下，导致蚯蚓处理污泥技分：箱体在线测量系统、辅助受控空调、加料小车术无法推广大规模使用。这里研究的目的是改造控制系统和出料系统，4个部分系统集成一起协蚯蚓生物反应器，整合自动化机械的功效与蚯蚓同工作。的生物学功能，设计用于污泥处理的蚯蚓生物反2蚯蚓反应器工作流程应器自动控制系统。设计蚯蚓生物反应器的数字控制接口，通过上位机实施监控，实现基于网络的这里以深层连续式蚯蚓箱式蚯蚓反应器作为远程自动化监控的系统集成。将来可以为提高城基础，改进原来反应器

8、装置，模拟蚯蚓在自然环境市污泥的资源化利用能力，改变城市污水处理厂中居于富含有机质的土壤表层(