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1、
文獻(xiàn)綜述
題 目 廚垃圾破碎機(jī)設(shè)計(jì)
學(xué)生姓名 __ _____ ____ __
專(zhuān)業(yè)班級(jí) ___ ___ _
學(xué) 號(hào) _____ ____
院(系) __ _ 機(jī)電工程學(xué)院_____
指導(dǎo)老師(職稱(chēng)) ___ _____
完成時(shí)間 __ _ 2015年 月 日_
廚垃圾破碎機(jī)設(shè)計(jì)
文獻(xiàn)綜述
摘 要: 綜述了目前國(guó)內(nèi)外廚余垃圾處理的現(xiàn)狀以及廚垃圾的資源化現(xiàn)狀
2、, 分析了廚余垃圾的資源化技術(shù)特點(diǎn)。了解目前廚垃圾處理機(jī)的現(xiàn)狀,提出了廚垃圾粉碎機(jī)的設(shè)計(jì)方案
關(guān)鍵詞:廚余垃圾;資源化;粉碎機(jī)
一、 引言
廚余垃圾是居民在生活消費(fèi)過(guò)程中形成的生活廢物,居民區(qū)、 飯店、 各種企事業(yè)單位的食堂是其集中排放的場(chǎng)所 。 廚余垃圾主要包括兩個(gè)方面,一方面是在廚房對(duì)食品進(jìn)行加工時(shí)產(chǎn)生的廢物,另一方面是人們吃剩的食品。 廚余垃圾含水率較高。 在日常生活中,容易腐爛變質(zhì)產(chǎn)生臭氣,產(chǎn)生病毒以及致病菌從而造成病菌的傳播以及環(huán)境的污染。 廚余垃圾有機(jī)物含量高,同時(shí)氮、 鉀、 鈣、 磷以及各種微量元素齊全,具有較高的利用價(jià)值。 所以應(yīng)重視對(duì)廚余垃圾的回收再利用,變廢為寶。
3、二、 廚余垃圾國(guó)內(nèi)外處理現(xiàn)狀
1、國(guó)內(nèi)的處理現(xiàn)狀
近年來(lái),由于我國(guó)對(duì)國(guó)內(nèi)主要城市在垃圾處理方面投資力度加大,使得我國(guó)垃圾處理方面取得一定的進(jìn)步。 我國(guó)垃圾無(wú)害化處理率逐年提高。 根據(jù)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì),我國(guó)城市生活垃圾無(wú)害化處理從1996年到2005年增加了10萬(wàn)t/d,達(dá)到25.63萬(wàn)t/d。 垃圾無(wú)害化處理量從5568萬(wàn)增加到8051萬(wàn) [2] 。但是,同其他發(fā)達(dá)國(guó)家相比較,我國(guó)生活垃圾無(wú)害化處理率仍較低,約為50%左右。 目前我國(guó)廚余垃圾大部分是和其他生活垃圾混在一起進(jìn)行處理,給城市垃圾處理帶來(lái)巨大壓力。
2、國(guó)外的處理現(xiàn)狀
目前美國(guó)主要采用填埋法對(duì)廚余垃圾進(jìn)行處理。 處理所花費(fèi)的
4、平均費(fèi)用為每噸9-38美元。 并且美國(guó)各州都會(huì)建立自己的廚余垃圾處理體系,例如在美國(guó)中西部厭氧堆肥、 蚯蚓堆肥得到廣泛應(yīng)用,而在加利福尼亞廚余垃圾發(fā)電技術(shù)得到推廣和利用。部分城市對(duì)于居民小區(qū),住戶(hù)等廚余垃圾日生產(chǎn)量較小的單位采取安裝廚余垃圾粉碎機(jī)的方式,將廚余垃圾粉碎后排入下水管道,進(jìn)入污水處理場(chǎng)處理。 對(duì)于食品加工廠等廚余垃圾日生產(chǎn)量較大的單位則采用油脂分離裝置,將廚余垃圾中的油脂分離并進(jìn)行加工和再利用。
歐洲各國(guó)十分重視對(duì)廚余垃圾進(jìn)行回收利用并建立了完備的收集處理制度。 如丹麥從1987年開(kāi)始鼓勵(lì)對(duì)廚余垃圾回收利用。 荷蘭在1996年禁止國(guó)內(nèi)垃圾處理廠對(duì)廚余垃圾進(jìn)行填埋處理,而改用好氧
5、發(fā)酵對(duì)廚余垃圾進(jìn)行處理。 直到1999年,荷蘭總共建立了2個(gè)發(fā)酵廠和23個(gè)堆肥廠。 德國(guó)采用特殊顏色的收集裝置對(duì)廚余垃圾進(jìn)行分類(lèi)收集,從而將廚余垃圾在源頭與其他垃圾分離,這就為堆肥處理提供了有利條件。 同樣在愛(ài)爾蘭等地則是將廚余垃圾和其他有機(jī)廢物統(tǒng)一進(jìn)行收集,并根據(jù)不同的特性,進(jìn)行分類(lèi)堆肥等。
三、 國(guó)內(nèi)外廚余垃圾資源化現(xiàn)狀
1、國(guó)內(nèi)的資源化現(xiàn)狀
目前,國(guó)內(nèi)還沒(méi)有可進(jìn)行工程化的成熟的廚余垃圾處理處置技術(shù)。西南石油學(xué)院的梁政通過(guò)研究認(rèn)為,廚余垃圾的最佳處理工藝為: 在去除動(dòng)物硬骨、 廢餐具、 紙巾及其它雜質(zhì)的基礎(chǔ)上,將固相與液相分離,固相經(jīng)過(guò)粉碎、 擠壓工藝,去除其中的水分與油分,進(jìn)而對(duì)
6、殘?jiān)稍铮灰合嗤ㄟ^(guò)分離、 破乳等工藝實(shí)現(xiàn)油水分離;污水直接進(jìn)入化糞池或者城市污水處理系統(tǒng), 油液則通過(guò)過(guò)濾、 調(diào)合、蒸餾、吸附、精濾等工藝, 制取精制潲水油。 此技術(shù)已申報(bào)了國(guó)家發(fā)明專(zhuān)利。 陳建樂(lè)等將廚余垃圾用粉碎機(jī)粉碎、脫水、加氮中和、滅菌后, 混合接種酵母和微生物生物菌種, 然后經(jīng)計(jì)算機(jī)控制分批進(jìn)行固體發(fā)酵, 再經(jīng)干燥、 磨粉、化驗(yàn)及包裝制成高鈣多維酵母蛋白飼料 。該法具有原料來(lái)源廣泛、產(chǎn)品質(zhì)量好、生產(chǎn)效率高、成本低廉等優(yōu)點(diǎn)。
2、國(guó)外的資源化現(xiàn)狀
在國(guó)外, 韓國(guó)采用微生物菌種處理制飼料,工藝流程為: 廚余垃圾收運(yùn)分揀 (骨頭、固體雜物等)" 粉碎 "混合 (微生物、碎玉米、
7、糖等添加劑)"禽畜牧場(chǎng)。韓國(guó)公司與德國(guó)公司合作開(kāi)發(fā)了集裝箱堆肥法。其裝置由封閉集裝箱和多層生物過(guò)濾器組成,一般用20個(gè)以上集裝箱并聯(lián),每個(gè)箱體50m3 ,堆肥周期15-20天,所產(chǎn)生的氣體可以回收利用, 最后剩下無(wú)機(jī)物系不能利用則用作土壤的回填材料。堆肥已成為韓國(guó)廚余垃圾廢物處置的主要途徑。日本對(duì)廚余垃圾采用明火加熱煮沸方式進(jìn)行消毒利用, 或采用生物發(fā)酵工藝處理、 利用。美國(guó)、 愛(ài)爾蘭等將包括廚余垃圾在內(nèi)的有機(jī)廢物統(tǒng)一收集, 并根據(jù)其不同的特性, 進(jìn)行分類(lèi)堆肥或其他資源利用。
四、 廚余垃圾處理機(jī)的研究現(xiàn)狀
隨著對(duì)環(huán)境保護(hù)要求的日益提高,家庭廚余垃圾的處理也越來(lái)越受到各國(guó)政府 的重視。因此
8、各國(guó)都致力于研究各種各樣的廚余垃圾處理機(jī),目前廚余垃圾處理機(jī)主要有以下2 種類(lèi)型。
1、粉碎式處理機(jī)
此款垃圾處理器是目前最成熟的產(chǎn)品, 已有 7O多年的歷史。廚房垃圾處理器是通過(guò)小型直流或交流電機(jī)驅(qū)動(dòng)刀盤(pán),利用離心力將粉碎腔內(nèi)的食物垃圾粉碎后排人下水道。該方法存在的缺陷是刀盤(pán)易磨損,更換不易且費(fèi)用較高,另外粉碎物與水混合后會(huì)在下水管道中富集,發(fā)酵后會(huì)產(chǎn)生沼氣,因此存在非常嚴(yán)重的安全隱患。
2、微生物分解式處理機(jī)
利用有機(jī)微生物對(duì)廚余垃圾中的有機(jī)物進(jìn)行降解,殘?jiān)梢灾苯佑米骰ǚ实确试?。微生物分解?huì)產(chǎn)生難聞的有機(jī)氣體,氣體外排不僅對(duì)居住環(huán)境有要求而且會(huì)污染室內(nèi)與室外空氣。
現(xiàn)有的廚余垃
9、圾處理機(jī)都存在一定的不足之處,筆者所介紹的新型廚余垃圾處理機(jī)克服了這些不足,并對(duì)各功能進(jìn)行集成,不但可對(duì)廚余垃圾進(jìn)行處理,還可實(shí)現(xiàn)廚余垃圾的回收,將廚余垃圾加工成顆粒狀的飼料,是符合新一代環(huán)保概念的高科技產(chǎn)品。
五、 本設(shè)計(jì)廚破碎機(jī)方案
如圖1所示,該廚余垃圾處理機(jī)物料由進(jìn)料口投入到設(shè)備3當(dāng)中,過(guò)濾裝置8對(duì)物料進(jìn)行濾水,采用自然狀態(tài)濾水一段時(shí)間,然后烘干裝置2對(duì)其進(jìn)行干燥,采用熱風(fēng)進(jìn)行干燥,邊干燥邊攪拌,攪拌電機(jī)5和粉碎電機(jī) 6 采用同一傳動(dòng)軸 , 通過(guò)帶輪和單向傳動(dòng)軸承進(jìn)行傳動(dòng),熱風(fēng)經(jīng)過(guò)氣液冷凝裝置 1, 含有臭味的氣體變成水滴,流進(jìn)下水道,部分熱水再經(jīng)循環(huán)風(fēng)道進(jìn)入進(jìn)風(fēng)口,利用循環(huán)風(fēng)進(jìn)行
10、干燥,提高于燥的效率。干燥后再進(jìn)行粉碎,滿(mǎn)足顆粒大小的物料通過(guò)轉(zhuǎn)盤(pán)與
篩網(wǎng)之間縫隙漏到儲(chǔ)料裝置7中,整個(gè)工作流程 。
圖1 廚破碎機(jī)方案圖
該新型廚余破碎機(jī)主要包括過(guò)濾、烘干、粉碎攪拌、冷凝除臭機(jī)構(gòu)。廚余垃圾的成分較為復(fù)雜,不同的物料對(duì)粉碎的要求也各異 ,廚余中骨頭的粉碎需要刀具具有很高的強(qiáng)度和韌性,廚余中含淀粉高的殘羹具有很強(qiáng)的粘性 (如米飯、 面條 ),黏住刀具,具有很大的阻力,還會(huì)出現(xiàn)刀具卡死的現(xiàn)象。廚余垃圾對(duì)粉碎的要求較高。該廚余處理機(jī)采用先烘干再粉碎的工序,烘干后的物料粘性大大降低,利于粉碎,而且粉碎后的顆粒均勻。
烘干機(jī)構(gòu)采用加熱器,加熱器上裝有電熱絲、風(fēng)扇、和馬達(dá),馬
11、達(dá)帶動(dòng)風(fēng)扇通過(guò)風(fēng)道從氣液冷凝裝置中,吸入一定溫度的熱風(fēng),再進(jìn)行加熱,采用循環(huán)送熱風(fēng)的方式對(duì)物料進(jìn)行烘干,烘干的同時(shí)邊攪拌,使得物料充分烘干,提高烘干效率。
固體垃圾的破碎裝置有碾磨、剪切、粉碎等多種方式,所涉及的廚余垃圾處理器就是利用粉碎、剪切等方法把廚余垃圾快速粉碎成顆粒狀。粉碎時(shí),刀盤(pán)高速旋轉(zhuǎn)時(shí),被處理物不會(huì)與刀盤(pán)同步旋轉(zhuǎn),從而產(chǎn)生一個(gè)速度差,加上離心力對(duì)被處理物的作用,使被處理物與刀盤(pán)的運(yùn)動(dòng)又不同向,這樣,依靠篩網(wǎng)及高速旋轉(zhuǎn)的刀具共同對(duì)被處理勿的破碎、拉斯等作用,使食物垃圾迅速變?yōu)? ~ 4mm 顆粒,通過(guò)篩網(wǎng)與刀盤(pán)的間隙落人儲(chǔ)料裝置。
六、 總結(jié)
廚余垃圾具有高含水率、易腐爛
12、、有機(jī)質(zhì)含量高、營(yíng)養(yǎng)豐富等特點(diǎn)。開(kāi)發(fā)對(duì)其進(jìn)行資源化回收利用的技術(shù)有著深遠(yuǎn)的意義。就我國(guó)來(lái)說(shuō), 過(guò)去廚余垃圾大部分都是混合在城市生活垃圾中一起進(jìn)行處理的, 不但增加了生活垃圾處理的難度, 同時(shí)也浪費(fèi)了大量的可利用資源?,F(xiàn)在隨著人們對(duì)廚余垃圾認(rèn)識(shí)的提高,漸漸地實(shí)現(xiàn)了廚余垃圾的分類(lèi)和單獨(dú)處理。
針對(duì)目前廚余破碎機(jī)的特點(diǎn),本文提出一種新型廚余破碎機(jī)方案,其具有烘干、攪拌、破碎、過(guò)濾等功能。適用于各種廚余垃圾。
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