小型餐厨垃圾处理设备的设计.pdf

2024 年第 1 期111中国高新科技ECOLOGICAL ENVIRONMENT|生态环境小型餐厨垃圾处理设备的设计潘健敏南京中科乾安智能科技有限公司，江苏 南京 210038摘要：在食物垃圾中，餐厨垃圾具有的危害较大，需要对其进行有效处理。餐厨垃圾主要是在家庭、食堂、餐厅等所产生的食物加工下脚料和残余泔脚。厨余垃圾的成分比较复杂，属于一种混合物，具体包括蔬菜、纸巾、废餐具、油水及果皮等物质。本文分析了小型餐厨垃圾的处理设备，介绍了餐厨垃圾处理工艺，探讨了餐厨垃圾处理设备的系统设计，希望能够为相关设计人员起到一些参考作用。关键词：餐厨垃圾；小型处理设备；处理工艺；系统设计文献标识码：A中图分类号：X799文章编号：2096-4137（2024）01-111-03DOI：10.13535/ki.10-1507/n.2024.01.32Design of small kitchen waste treatment equipmentPAN JianminNanjing Zhongke Qianan Intelligent Technology Co.,Ltd.,Nanjing 210038,ChinaAbstract:Among food waste,kitchen waste is one of the main types,including schools and households.Food waste and food processing waste generated by the catering industry and canteens.Kitchen waste,etc.,has a very complex composition and is a mixture of substances such as fruit peels,oily water,rice noodles,waste tableware,paper towels,vegetables,etc.This article analyzes the design of small kitchen waste treatment equipment,introduces the kitchen waste treatment process,and explores the system design of kitchen waste treatment equipment.It is hoped that it can provide some reference for relevant designers.Keywords:kitchen waste;small processing equipment;treatment process;system design对于餐厨垃圾而言，其具体包括厨余垃圾、泔脚等，其中厨余垃圾不仅具有较高的糖类含量，泔脚除了包括动物脂肪、淀粉、蛋白质等，还具有较高的油脂和盐分，因此在垃圾保存与运输过程中需要格外注意。餐厨垃圾包含大量有机质，在温湿度保证适宜的情况下，容易发生变质和腐败等问题。目前，在处理餐厨垃圾时对相关处理设备有更高要求，需要使其朝着自动化、小型化、集成化的方向发展，因此，需要充分研究小型餐厨垃圾处理设备，合理优化设备设计，充分运用相关垃圾处理工艺，从而提高餐厨垃圾处理质量。1餐厨垃圾处理工艺由于餐厨垃圾的成分十分复杂，因此在实际处理时应对其工艺流程展开优化，做好垃圾的油水分离，并有效进行破碎，最后将其固液分离。1.1油水分离餐厨垃圾的油脂含量相对较大，一旦直接对其处理，则可能会影响后期的生物转化处理，降低堆肥发酵的处理效果。在回收垃圾中存在的油脂后，可以将其转化为生物柴油，有着极高的经济价值。1.2破碎餐厨垃圾中存在一些大块物质，直接影响垃圾的整体处理效率，也使其处理时间有所延长。为了使餐厨垃圾的整体处理效率得到提升，应有效破碎餐厨垃圾。1.3固液分离餐厨垃圾的水含量占比达到 65%以上，由于其湿度相对较大，会对垃圾运输与储存产生不利影响，并影响微生物处理及后期生物转化效果。为了减少垃圾处理过程中的能源损耗量，降低处理成本，应对其进行固液分离处理。2餐厨垃圾处理设备的系统设计在实际设计餐厨垃圾的处理设备时，应合理采取物理研磨、油水分离、螺杆挤压等不同方式，这样可以使垃圾实现脱渣和脱水，使垃圾量得到减少。该设备属于一体化框架式结构，其组成部分具体包括主题框架、水循环和过滤装置、固液分离装置、自动控制系统、清洗装置、工作台面、破碎装置及油水分离装置等。在实际设计餐厨垃圾处理设备系统时，需要优化其各部分的设计，以此使餐厨垃圾处理设备的系统设计水平得到提高。想要实现此目标，相关设计人员需要结合餐厨垃圾特点，合理优化餐厨垃圾处理的工艺流程，对小型化的处理设备进行设计，以此进一步保证设备的实用性、安全性和可靠性。本文以 CE 型餐厨垃圾处理设备为例展开分析，其平面布局图如图 1、图 2 所示。2.1破碎装置针对垃圾处理设备，设计人员需要重点关注破碎装置的使用，一般需要将其安装在入料口下方位置。在设备运行期间，应采用物理研磨的方式粉碎餐厨垃圾，其特点主要有：对于固定和旋转研磨器，其应使用镍铬合金进行锻造，确保其成型效果。针对镍铬合金，其中镍铬及不锈钢镍铬的成分分别为 57%和 27%，切割强度与耐腐蚀性相对较强，可以有效延长使用寿命。对于感应发动机，其转数通常为 1725 转/min，在使用验证较长时间时，此转速可以对更大范围的破碎工作进行处理。与此同时，还可以将较高硬度的物 2024 年第 1 期112中国高新科技生态环境|ECOLOGICAL ENVIRONMENT料进行破碎处理，使相关的纤维组织材料得到破碎，对较高含水量和较强黏性的物料进行破碎。在感应发动机的实际运行过程中，可以使其实现正反转，并将研磨器的实际使用寿命有效延长。在破碎装置中，相关设计人员应安装热过载保护器，这样可以避免在过热的情况损坏到发动机。对破碎机进行三层密封，可以使设备具有的密封性能得到提高。第二层的弹簧油封，可以实现双重保护，避免出现发动机漏油、进水及漏电等情况。在对研磨腔的上端进行连接时，应对橡胶垫圈进行特制，使其能够降噪减振，通过双圆锥的滚子轴承，从而全面提升其防震效果。2.2固液分离装置在实际设计固液分离装置时，需要采用优质不锈钢制造机身及滤网，并采用进口尼龙材料制作螺杆，有效提高其耐磨及耐腐效果。与其他同类产品相比，可以有效延长使用寿命。在采用立式螺杆挤压的方法时，可以通过螺杆挤压和进料使渣水混合物有效滤出水分，从而减少固体垃圾量。同时，还可以调整螺杆压缩比，固体颗粒物含水量能够降低到60%。针对固液分离机的特点展开分析，其具体包括以下 6个方面：固液分离装置可以实现连续生产，处理效果显著。有良好的脱水效果，可以使固体垃圾的含水量得到降低。装置能耗较低，可以实现低成本运行。结构设计十分先进，具有广泛的适用范围。可以结合需求对出料含水率进行调节，确保其运行的长期性和稳定性。固液分离机可以实现全自动运行，操作维护十分简单和方便。2.3油水分离机油水分离装置主要安装在滤网正下方，应采用波纹板的聚结油水分立方式，采取新型的波纹板材，其表面的亲油疏水性质良好。当聚结板堆中有含油废水通过时，板材料虽然亲油，但并不粘油，除了可以增大细微油珠聚结，还可以利用重力使水下滑，避免间隙出现堵塞，不需要反复进行清洗。同时，波纹板具有特殊结构，与平板相比聚结表面积相对较大，可在曲折通道中有效提供流体，有效聚结分散油珠。针对油水具有的分离特点，可以运用纯物理的分离技术，无须添加药剂，可以防止出现化学污染现象，所损耗的能源相对较少。在采用油水分离机后，可以使乳化油得到快速分离，使其处理速度得到加快，对含油废水进行处理。除此之外，还应将储油箱设置在油水分离机的底层，装配相应的液位计，有效提升污水中石油类、SS 及动植物油脂等杂物的去 除率。2.4水循环及过滤系统对于餐厨垃圾的过滤系统、水循环系统，需要合理设计水箱，并采用过滤器将颗粒物阻隔。当水箱中的水达到浮球限定开关时，水泵在运行后，可以在破碎腔内重新进入过滤后的水，需要自动关闭水阀。如果水箱中的水达到下限，应重新开启水阀，避免水泵出现空转现象，将溢水口安装在水箱中，避免水在油水及固液分离机中回流，有效预防二次污染，使水资源得到循环利用，从而有效节省水资源。2.5清洗装置对于餐厨处理设备中的清洗装置，其主要在固液分离装置入口、破碎腔中进行安装，组成部分包括水阀、水管等，能够有效清洗入料口，可对固液分离装置的滤网进行清理，防止餐厨垃圾出现变质及腐烂等问题，在处理后需要采取喷淋方式有效清洗设备。在用于消灭型微生物餐厨垃圾处理系统时，由于设备运行期间舱体内始终有约 1/3 容量的以荞麦壳为载体的微生物菌种与待处理餐厨垃圾混合，该喷淋装置主要用于保持舱体内湿度，以及保持菌种与待处理垃圾的充分混合。2.6自动控制系统自动控制系统可以开启和关闭餐厨处理设备，通过程序控制实现对垃圾的清洗、油水分离、出料和固液分离等功能，图2CE200餐厨垃圾生化处理机平面布局图图1CE1000餐厨垃圾生化处理机平面布局图2024 年第 1 期113中国高新科技ECOLOGICAL ENVIRONMENT|生态环境并可以有效控制与操作实际工作情况。对于此设备而言，其能够通过可编程控制器控制系统，使输入和输出等实现一体化操作。与此同时，通过对扩展模块加以搭配，可以使其具有可靠的性能，有效应用于工业控制领域。3结语综上所述，餐厨垃圾处理设备具有低能耗、小型化及自动化等功能，可以进一步提升餐厨垃圾的整体处理效果。处理餐厨垃圾后，可以去除餐厨垃圾中多数的水分、盐分和油分，保留垃圾中的养分。同时，还可以减少垃圾中固体部分造成的土壤盐碱化，降低垃圾运输成本。在实际处理过程中采用油水分离机，可以回收垃圾中的油脂，提升堆肥及生物降解效率。对于水循环系统而言，油水分离过程中溢出的水分，可以使用水箱进行过滤和沉淀，最后在破碎腔中进入，循环利用水资源，提升节水效果，减少设备处理过程中的用水量。因此，需要对餐厨垃圾加以使用，以此有效实现垃圾资源化，提高环境保护水平，使城市环境得到改善。作者简介：潘健敏（1975-），男，江苏灌南人，供职于南京中科乾安智能科技有限公司，研究方向：环保科技、垃圾处理。参考文献1 罗文苑，刘鹏，徐超小型餐厨垃圾处理设备的设计J广船科技，2016，36（3）：19-212 王义文，付鹏强，宋锦东，等一种中小型餐厨垃圾处理设备的设计 J现代制造技术与装备，2020，56（7）：111-113，1173 冯珂小型餐厨垃圾处理设备的应用研究 J环境与发展，2020，32（5）：235，2374 刘玉德，绳以健小型餐厨垃圾处理设备研究 J粮油加工，2019，12（1）：107-1105 杜志勇城市餐厨垃圾处理技术现状与展望 J农业工程，2020，10（5）：52-56（责任编辑：周羿廷）传统管理思维，对员工进行新的操作技能培训。总之，对于配电自动化存在的多方面兼容性问题，必须采取统一标准、平台升级、人员培训等手段加以解决，才能实现不同技术体系的有效集成，发挥自动化效益。电力企业需要做好技术路线规划，采取渐进的系统升级策略。4.3人员培训与管理挑战推广配电自动化系统，对电力企业的人员培训和管理也提出了新的挑战。自动化系统集成了多项新技术，如物联网、大数据、云计算等，对传统操作人员知识结构提出了更高要求。如果人员不掌握新系统的运维技能，就无法发挥自动化效益。例如，新的配变监控终端可以采集变压器的各项运行数据，但如果操作人员不了解数据分析方法，就无法利用这些数据进行设备状态评估和故障预测，也无法实现设备的状态检修。此外，新系统采用的先进软硬件平台及调度控制模式也需人员重新适应，如果人员停留在传统手工操作模式，会成为自动化发展的阻碍。因此，电网企业必须开展全面的培训计划，通过理论学习、模拟演练、岗位实训等方式，帮助操作人员适应新系统，掌握新技能。还要更新管理理念，建立以数据为驱动的工作流程，充分发挥自动化效能，这需要企业投入更多资源进行人才培养和组织变革。此外，如果管理层没有认识到自动化带来的变化，仍坚持传统人员编制和管理模式，也会制约发展。这就要求管理者树立数字化转型思维，调整组织架构，打造一支掌握自动化技术的精干化人才队伍。只有迎合自动化技术发展的人才培养和管理创新，才能获得配电自动化的全部效益。5结语总体看来，配电自动化技术为配电网的建设与发展提供了有力支撑。自动化系统实现了对配电网络的全面监测、控制和优化管理，大幅提高了电网运行的可靠性、经济性、安全性与智能化水平。随着智能电网建设的推进，预计配电自动化技术将获得更大发展。一方面，物联网、云计算等新技术不断成熟，会推动自动化向着精细化、综合化方向发展；另一方面，随着对系统安全、运维效率、管理变革等方面的要求提高，配电企业也必将加大自动化建设力度。作者简介：孙洪升（1996-），男，山东安丘人，国网江苏省电力有限公司灌南县供电分公司项目经理、助理工程师，研究方向：配电网建设及配网运行维护。参考文献1 孙杰5G 技术在增量配电网配电自动化中的应用研究 J电气时代，2023（3）：35-372 杨偲配电自动化技术在智能配电网建设中的应用研究 J电子测试，2022，36（20）：113-1153 唐易民配电网自动化技术在农村电力系统中的应用 评配电自动化运维技术J机械设计，2020，37（10）：1554 陈育钿配电自动化技术在农村配电网中的应用浅析J农村电气化，2019（9）：60-615 李兰配电自动化技术在智能配电网建设中应用探讨J科技创新与应用，2017（7）：203（责任编辑：周羿廷）（上接第101页）