毕业设计论文一种餐厨垃圾减量化处理装备设计.docx

一种餐厨垃圾减量化处理装备设计摘要随着经济的快速发展，人们生活水平的普遍提高，城市化进程的加快，生活垃圾不能有效处理问题日益凸显；餐厨垃圾在生活垃圾中占有很大的比重，餐厨垃圾不能有效处理会有很多危害，如果长期堆放，不仅会污染环境，影响市容，滋生细菌，还会危害我们的身体健康。因此，合理解决餐厨垃圾是我国目前面临的一个亟待解决的问题。基于此，本文设计一种餐厨垃圾减量化设备，从源头上减少餐厨垃圾。本论文设计的餐厨垃圾减量化设备，主要工作过程是当餐厨垃圾进入研磨室，设备接通电源,驱动电机开始工作，带动刀盘高速旋转，对餐厨垃圾进行充分粉碎、研磨，使其研磨成直径小于4mm的颗粒，然后随水一起流入下水道，此设备的设计从源头上减少餐厨垃圾，实现对餐厨垃圾的减量化处理，从而更好地减少污染，保护环境，提高人们的生活质量。关键词：减量化；餐厨垃圾；研磨刀盘；驱动电机ABSTRACTWiththerapiddeve1opmentoftheeconomy,thegenera1improvementofpeop1e,s1ivingstandardsandtheacce1erationoftheurbanizationprocess,andtheprob1emthatdomesticwastecannotbeeffective1ytreatedhasbecomeincreasing1yprominent;foodandkitchenwasteaccountsfora1argeproportionofdomesticwaste,foodwastecannotbeeffective1yhand1edwi11havea1otofharm,if1ong-termstacking,noton1ywi11po11utetheenvironment,affecttheappearanceofthecity,breedingbacteria,buta1soharmtoourhea1th.Therefore,itisanurgentprob1emtoso1vereasonab1ythefoodwasteinourcountry.Basedonthis,thispaperdesignsafoodwastereductionequipmenttoreducefoodwastefromthesource.Inthispaper,thedesignoffoodwastereductionequipment,themainworkingprocessiswhenfoodwasteintothegrindingroom,equipmentconnectedtothepowersupp1y,drivemotorstarttowork,drivethehighspeedrotationofthecutter,foodwasteforfu11grinding,grinding,thedeviceisdesignedtoreducefoodwasteatsource,achievethereductionoffoodwastetreatment,therebybetterreducingpo11ution,andprotecttheenvironment,improvePeop1e,squa1ityof1ife.Keywords:Decrement,Kitchenwaste,Grindingdisc,DriveMoto.摘要IABSTRACTII第1章绪论14.1 课题研究背景及意义14.2 课题的研究现状1 课题的国内研究现状1 课题的国外研究现状34.3 当前现状与不足44.4 本课题研究内容5第2章餐厨垃圾处理装备的整体设计64.5 餐厨垃圾处理装备的工作原理64.6 餐厨垃圾处理设备的组成61. 餐厨垃圾处理设备送料口设计72. 研磨仓的结构与材料选择73. 设备的机身设计74. 排污口的设计75. 研磨刀盘的设计86. 驱动电机的选择87. 整体设计的结构图82.32吉9第3章刀盘的材料选择和力学分析10 研磨刀盘尺寸的确定和材料的选择10 研磨刀盘的力学分析11 研磨刀盘的强度校核14 本章小结16第4章研磨刀盘的设计分析与电机选型分析185.1研磨刀盘设计分析181 五级研磨流程182 一级研磨结构设计分析183 二级研磨结构设计分析184 三级研磨结构的设计分析195 四级研磨结构的设计分析196 五级研磨结构设计分析207 .2电机的选型分析208 .3本章小结20第5章总结与展望22515.2展望22致谢23参考文献24附录一24附录二37第1章绪论4.1 课题研究背景及意义我国有近14亿人口，人口数量庞大，伴随着近几年城市化进程的飞速加快，人们生活水平的不断提高，厨垃圾的产量也在日益增加，2019年我国有2亿吨的垃圾o餐厨垃圾是指“饭店、宾馆、企事业单位食堂、餐饮行业、食品加工厂、家庭等加工、消费食物过程中形成的残羹剩饭、过期食品、下脚料、废料等废弃物。餐厨垃圾的危害主要有以下几个方面：因餐厨垃圾中的水分和有机物含量很高，所以极易受到微生物的作用，发生腐烂变质现象，如果不能及时处理并且长期堆放，还会引发恶臭，严重污染我们的生存环境，影响城市的整体形象，滋生细菌和传播疾病，有害我们的身体健康。此外，面对中国耕地紧张、粮食短缺现状，合理的处理餐厨垃圾，不仅可以很大程度上增加资源利用率，而且如果能把有机物含量极高的餐厨垃圾经过技术手段处理，制成有机肥料，能在一定程度解决我国有机农业肥料质量不高的问题；如果大量的餐厨垃圾不能合理处理，不仅会导致大量资源的浪费，而且会引发环境污染，这些含有丰富有机物的餐厨垃圾如果能够进一步资源化利用，不仅有利于环境保护，还可以增加人类对可再生资源的利用程度，符合可持续发展、循环经济的发展要求，可以造福我们的子孙后代。4.2 课题的研究现状4.2.1 课题的国内研究现状我国有近14亿的人口，每年都有大量的餐厨垃圾需要处理，为了更好的解决我国餐厨垃圾处理问题，学者路风辉、陈满英等对国内餐厨垃圾产业状况及相关政策标准的研究，得出了我国餐厨垃圾在管理上的现状，主要有以下几个方M（1）餐厨垃圾概念不统一；（2）管理办法过于原则话；（3）餐厨垃圾监管体制不完善；（4）餐厨垃圾相关标准尚不完善；（5）餐厨垃圾重视度不强。学者胡新军、张敏向等学者对中国餐厨垃圾处理的现状、问题和对策的研究，得出了当前中国餐厨垃圾技术上的现状有如下几个方面：（1）餐厨垃圾处理技术不成熟，处理不彻底，经常出现二次污染源的情况，严重影响人们的健康生活环境（2）现阶段餐厨垃圾处理技术需投入大量的资金，而且处理后得到的垃圾产品价值低，尽管政府出台了很多政策与补贴，大多数小型企业仍不能承担处理垃圾设备的资金，限制了垃圾处理企业的发展。学者王耀军对国内餐厨垃圾处理现状与发展趋势的研究，得出了国内餐厨垃圾处理有如下的几种方法：卫生填埋法、高温焚烧法、厌氧发酵法、好氧堆肥法o此外，根据学者王琦网基于我国餐厨垃圾处理现状及主要处理技术的研究，餐厨垃圾处理方法还有粉碎发法、餐厨垃圾处理机处理法、能源化处理法等。1填埋堆放法目前，我国城镇处理垃圾主要用采用填埋和堆放法。首先，环卫工人对村庄和街道的垃圾进行收集，然后在指定的地方掩埋和堆放。虽然这种垃圾处理方式非常简单，容易实施，但却存在很多安全隐患和严重的管理问题，主要有以下几个方面：如果垃圾管理不严格，处理不及时，不仅产生填埋气体，还会有渗沥液污染地下水，造成二次污染，严重污染环境，影响人们生活。由于不能实现资源化，会导致大量的资源浪费，不符合可持续发展方向。长期堆放不仅占用大量的土地资源，而且会影响周边的环境。2 .高温焚烧法此方法是利用高温将餐厨垃圾氧化燃烧，能够极大程度上实现餐厨垃圾减量化，但由于餐厨垃圾含水率极高，不易燃烧，燃烧不充分等特点，燃烧时需要添加一定量的助燃剂，燃烧产生的热量可以作为能源，用来发电等，采用高温焚烧法处理成本较高，不适合对大量的垃圾处理。此外，高温焚烧法对资源浪费严重、对技术的要求严格。3 .厌氧发酵法厌氧发酵是利用微生物的新陈代谢功能，将餐厨垃圾中的有机质进行分解；该方法对分解过程的外部条件要求严格，经过微生物对餐厨垃圾作用后，产物为甲烷和二氧化碳，甲烷可以作为燃料，用来做饭供暖等。由于厌氧发酵法对技术要求高，一旦出现泄露问题，会出现微生物对餐厨垃圾分解不充分不完全现象，所以，该技术需不断探索和完善，达到安全可靠的标准。4 .好氧堆肥法此方法是利用好氧生物对餐厨垃圾进行处理，好氧堆肥不仅能实现餐厨垃圾的无害化、减量化，还能实现资源化，既解决了垃圾问题，又使资源再次利用，是一种很好的餐厨垃圾处理方法，国家和政府也十分支持和大力提倡；此外，该方法在国外也十分盛行，被广泛采用。但是好氧堆肥法也存在一个缺陷，该方法适用于易腐烂且有机质含量较高的餐厨垃圾进行处理，不适合对富含很多杂质、有害有机物、油脂盐成分及重金属等餐厨垃圾进行处理，好氧堆肥法是一种很好的餐厨垃圾处理方法，在未来有很好的研究和探索价值。5 .粉碎法粉碎法是将餐厨垃圾收集起来，然后进行机械粉碎，再将这些被粉碎的垃圾颗粒排入污水处理系统，将它们同污水一起进行集中的处理，这种方式虽然工艺简单，运行的成本也不高，但它只适用于少量的餐饮垃圾，不适合处理大产量的餐厨垃圾，该餐厨垃圾处理方法具有一定的局限性。6 .餐厨垃圾处理机处理法这类处理方法主要有三大类：第一种类似于粉碎法是使用垃圾处理器将餐厨垃圾粉碎成颗粒后，然后随水一同流入下水道；第二类是对餐饮垃圾进行脱水处理,然后蒸干，进而减少垃圾总量；第三类是微生物发酵技术把餐厨垃圾制成有机肥料使用。这三种处理方法虽然都比较方便实用，但所需的成本较高，没有得到全面推广。7 .能量化处理法能源化处理是一种比较先进的处理方法，是通过不断探索和研究而发现的一种比较新颖的处理方法，也是最近几年研究的主流方向。该类方法能实现能源的循环利用，在未来几十年里发展前景十分乐观。4.2.2课题的国外研究现状2018年我国餐厨垃圾超过1亿吨，而且呈现逐年增加的趋势，带来了严重的环境污染等一系列问题。现就国外对餐厨垃圾处理进行了解与学习，国外学者IaCOVidoU等对英国家庭食物垃圾处理政策的研究，BernStad”川等对不同技术处理餐厨垃圾，CeCChi等对厌氧发酵技术处理餐厨垃圾的研究，得出了国外餐厨垃圾处理现状，一是国外比较注重垃圾分类，二是制定了政策法规并有配套的实施办法，三是建立了严厉的惩罚手段，四是餐厨垃圾分类处理理念深入人心。此外，还了解到不同国家对餐厨垃圾的处理政策侧重不同。国外餐厨垃圾处理方式偏于减量化、无害化，鼓励食物以捐赠的形式减少垃圾总量；外国处理垃圾比较重视垃圾分类管理，从源头上减少垃圾总量，提倡居民在家安装餐厨垃圾处理设备；一些国家基于餐厨垃圾处理指定了相关的法律，通过法律法规严格要求民众要按国家制定的方案处理，都起到了很好的成效。此外，国外的主流技术采用厌氧发酵技术处理餐厨垃圾，厌氧发酵技术投资小，工艺简单，且经过发酵处理后后的产物可以作为能源，实现了餐厨垃圾的资源化处理，这也是当前国内外厌氧发酵处理技术快速发展的主要原因，国外的处理技术为我国餐厨垃圾处理提