毕业设计_餐厨垃圾肥料加工机.doc文档23页全文免费阅读

为了从根本上解决餐厨垃圾的再利用问题，本文介绍了种餐厨垃圾肥料加工机，文中阐述了城市餐厨垃圾的产生及处理现状，给出了餐厨垃圾肥料加工机的整机结构工作原理和工作过程，确定并设计了动力系统和执行部件，并阐述了餐厨垃圾肥料加工机的应用前景和待解决的问题。

关键词餐厨垃圾肥料加工机械设计，城市餐厨垃圾的产生及处理现状餐厨垃圾的产生餐厨垃圾是城市垃圾的重要组成部分。

居民区餐饮服务行业及各种企事业单位食堂是产生餐厨垃圾的主要场所。

般在食品加工过程中产生的食物残余成为厨余，成分主要为菜叶果皮，其碳水化合物含量高而在饮食消费后的食物残余称为泔脚，以淀粉蛋白质脂肪为主，同时还表现出含盐量游离态脂肪含量高的特点，含水率高，易为微生物利用降解。

由于餐厨垃圾产量大，细菌酵母菌等活菌含量高，极易变质腐败，孽生和招引蚊蝇鼠蟑螂等害虫，污染环境，必须进行严格有效地正规处理。

然而目前餐厨垃圾的处理并未进入规范的处理渠道，些非正规的餐厨垃圾处理存在很多薄弱环节，对人们的生活健康和环境造成安全隐患，如图。

图潲水油餐厨垃圾的主要组成有粮食蔬菜植物油动物油骨肉及少量废餐具牙签餐纸等。

主要化学成分有淀粉维生素蛋白质脂类和无机盐等，同时含有少量氮磷钾钙镁铁等微量元素。

餐厨垃圾特点高含水率。

餐厨垃圾的含水率左右，其收集运输和处理都有很大难度。

而且由于餐厨垃圾的热值在左右，不能满足垃圾焚烧发电的热值要求，如果与其他垃圾起焚烧会导致燃烧不充分而产生二恶英等物质而填埋则会产生大量沼气及渗沥液，渗沥液可通地表径流和渗流等作用污染地表水和地下水，对环境造成二次污染。

易腐烂。

餐厨垃圾中有机物含量高占干物质质量的左右，主要为淀粉类食物纤维类动物脂肪类等。

又因其含水率高，易腐败发臭，所以易孽生病菌，包括大量沙门氏菌金黄色葡萄球菌肝炎病菌等多种致病微生物，造成多种疾病的传播。

营养丰富。

除了粗蛋白和粗纤维等有机物含量高外，餐厨垃圾还含有丰富的氮磷钾钙以及各种微量元素，具有营养素齐全再利用价值高等特点。

餐厨中的糖类含量极高，而泔脚则以蛋白质淀粉和动物脂肪类等为主要成分，且含盐油脂量高可达泔脚总量的，其中相当部分是游离态，见表。

表泔脚粗蛋白和粗脂肪消化率测定结果单位消化率标准差粗蛋白粗脂肪目前国内餐厨垃圾的处理办法有种。

餐厨垃圾肥料加工机处理餐厨垃圾肥料加工机是种通过添加高效菌种并控制堆肥条件的动态快速有机垃圾堆肥机，此方法适于城市社区的的垃圾处理。

生化处理站处理此时数台大型生化处理机并联运行，通常还有前处理装置，集中对有机垃圾进行处理但是该技术的产品附加值低，也无能源回收。

堆肥化处理该技术通过湿式分选和厌氧发酵装置来处理有机垃圾，是种工厂化处理，技术含量高，但不适合城市垃圾的就地处理饲料化处理通过脱水干化粉碎处理后将餐厨垃圾变成饲料，此技术投资和运转费用都很低，产品附加值高，销路也好，在饲料安全的情况下，是处理餐厨垃圾的最佳方式，但目前存在的问题恰是饲料安全不易控制。

肥料加工机处理有好氧和厌氧两种方法。

其中好氧堆肥会产生臭气和大量的气体，处理不当会造成大气污染而且发酵周期长，对发酵物的含水量碳氮比有严格要求。

而厌氧发酵不会造成污染，并且节约空间，很适合城市餐厨垃圾的肥料加工机处理。

发酵成的有机肥既可供给家庭花草的肥料需求，从而提高社区居民节约环保的积极性又可以用于农民蔬菜的种植，提高蔬菜的产品附加值。

在食品安全日益受到人们重视的今天，发展这种技术尤其重要。

综合餐厨垃圾和垃圾处理的相应特点，设计种适合大规模推广的餐厨垃圾肥料加工机械会带来巨大的社会效益和经济效益。

整机结构该机主要有搅拌器箱体传动机构螺旋输送器机架及动力等部分组成，如图。

螺旋输送器搅拌器箱体机架图餐厨垃圾肥料加工机整机结构工作原理和工作过程餐厨垃圾肥料加工机的工作过程如下垃圾收集这动作由人工完成，收集后的垃圾中的部分水及大部分油脂由排水网排出搅碎和干燥通过搅拌器将垃圾充分搅碎混合均匀，并且利用箱体外壁的加热板将垃圾干燥至含水率为左右加料加入发酵菌除臭剂和调湿剂锯末稻壳等，这动作由人工完成发酵发酵过程需要定时搅拌，并保证箱体内温度维持在左右，这过程由搅拌器和加热板完成搅拌和干燥将发酵成的有机肥再进行搅拌干燥处理，使其含水率达到左右，并均匀混合排料打开搅拌器箱体底部开口，肥料由搅拌器搅动全部进入螺旋输送器内，拨动离合器将动力传至输送器，输送器旋转完成排料任务。

机械系统的功能描述根据设计任务的要求，可画出餐厨垃圾肥料加工机的功能构成图，如图。

图餐厨垃圾肥料加工机的功能构成机械系统功能分解并绘制功能树图由餐厨垃圾肥料加工机的设计任务可知，其总功能的技术原理是将集中起来的餐厨垃圾粉碎，然后进行厌氧发酵，受发酵条件要求，发酵过程中要加热，并在发酵前后对物料进行干燥处理。

为实现此功能，加工机必须具有粉碎功能要有能在粉碎过程中承受各种作用力，保证几何精度的功能要有能在发酵过程中保证定的密封性的功能要有能在发酵过程中加热和干燥的功能要有能在发酵过程中检测并指示发酵状态参数的功能。

由此得到第级分功能粉碎功能主功能动力功能热力功能结构功能以及控制功能。

对于粉碎功能，它牵涉到固体垃圾漂浮油脂和水三个部分，因此粉碎功能的分功能就是分别与固体垃圾油脂和水相关的功能。

对于固体垃圾，要求能够用于发酵，对于油脂和水，要求排出机外。

对于动力功能，它牵涉到垃圾的粉碎发酵状态的控制及辅助功能中排料装袋功能。

对于排料装袋功能，它涉及到干燥后的肥料这方面，因此下级的分功能就与肥料有关。

其它功能分解不再赘述，见图。

图餐厨垃圾肥料加工机的功能树功能树的求解根据功能树中固体餐厨垃圾粉碎这项参照物料粉碎方法，可形成如表所示的三种方案。

表物料粉碎形式工作原理和特点，粉碎形式锤片式齿爪式卧式混合图片工作原理采用冲击式粉碎方法，利用内部六只高速运转的活动锤体和四周固定齿圈的相对运动，使物料经锤齿冲撞摩擦，彼此间冲击而获得粉碎。

粉碎好的物料经旋转离心力作用，通过筛孔筛选后进入捕集袋。

它利用活动齿盘和固定齿盘问的高速相对运动，使被粉碎物料经齿冲击摩擦及物料彼此间冲击等综合作用获得粉碎。

结构简单坚固运转平稳粉碎效果良好，被粉碎物料可直接由主机磨腔中排出，粒度大小通过更换不同孔径的网筛获得。

卧式混合机由形容器螺带搅拌叶片和传动部件组成形的长体筒体结构，保证了被混合物料粉体半流体在筒体内的小阻力运动。

正反旋转螺条安装于同水平轴上，形成个低动力高效的混合环境，螺带状叶片般做成双层或三层，外层螺旋将物料从两侧向中央汇集，内层螺旋将物料从中央向两侧输送，可使物料在流动中形成更多的涡流，加快了混合速度，提高混合均匀度应用特点适宜粉碎化学物料中药材等干燥的脆性物料。

齿式粉碎机适用于医药化工农药食品及粮食等行业，用途极为广泛。

卧式混合机应用于农药兽药食品化学品生物养殖业陶瓷耐火材料塑胶复合肥等固固即粉体与粉体固浆即粉体与胶浆液的混合，还特别适应粘稠的物料混合。

根据可实现粉碎排料功能这项，结合物料输送装置的形式，可形成如表所示的两种方案。

表输送装置的形式工作原理及特点，输送形式螺旋式输送带输送图片工作原理旋转的螺旋叶片将物料推移而进行螺旋输送机输送，使物料不与螺旋输送机叶片起旋转的力是物料自身重量和螺旋输送机机壳对物料的摩擦阻力。

螺旋输送机旋转轴上焊的螺旋叶片，叶片的面型根据输送物料的不同有实体面型带式面型叶片面型等型式。

螺旋输送机的螺旋轴在物料运动方向的终端有止推轴承以随物料给螺旋的轴向反力，在机长较长时，应加中间吊挂轴承。

带式输送机是种摩擦驱动以连续方式运输物料的机械。

应用它可以将物料在定的输送线上，从最初的供料点到最终的卸料点间形成种物料的输送流程。

它既可以进行碎散物料的输送，也可以进行成件物品的输送。

除进行纯粹的物料输送外，还可以与各工业企业生产流程中的工艺过程的要求相配合，形成有节奏的流水作业运输线。

所以带式输送机广泛应用于现代化的各种工业企业中。

特点螺旋输送机具有结构简单，制做成本低，密封性强操作安全方便等优点，中间可多点装卸料。

广泛用于化工建材冶金粮食等部门，在倾角的情况下，输送粘度不大不易变质不结块的粉状颗粒状和小块物料。

带式输送机主要特点是机身可以很方便的伸缩，设有储带仓，机尾可随采煤工作面的推进伸长或缩短，结构紧凑，可不设基础，直接在巷道底板上铺设，机架轻巧，拆装十分方便。

当输送能力和运距较大时，可配中间驱动装置来满足要求。

机械系统方案的选用根据餐厨垃圾的组成成分复杂和粘度大这特点，结合三种粉碎形式的特点，初步选用卧式混合机的粉碎混合原理和机构，并进行相应改进设计。

根据可实现肥料的排出和装袋这要求，选用可对物料进行混合和压缩的螺旋输送装置完成有机肥的排料。

综合以上执行部件方案的选定，依据搅拌部件的特点，在实现干燥功能这方面依据箱体外壁安装加热板实现。

综合起来便得到如章所示的工作过程。

动力系统的确定和箱体的设计电动机的选型由于餐厨垃圾成分复杂转速与排料过程所需转速不同以及处理收集来的粘性垃圾所需