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1、完整说明书 CAD 图纸由扣扣提供1厨房垃圾肥料加工机械研制学 生：指导老师：(-)摘 要：当前世界上垃圾产量每年都在上升，垃圾量的不断增加及其对生态环境所造成的威胁，已给人类带来了极大的不安。面对世界性的公害，各国都在谋求解决垃圾的具体有效的措施。各国在努力实现城市垃圾处理无害化、减员化的同时，更加注重垃圾处理的资源化。厨房垃圾肥料加工机械是根据目前厨房垃圾随意抛弃没有有效利用起来的社会现状而研制的一种把厨房垃圾加工成有机肥料的专用设备。把厨房垃圾及相应的发酵辅料进入设备后，经过破碎与发酵，最终以有机肥料成品的形式出来，要求整个生产过程实现自动化控制，操作简单方便。故此设备要求实现的机械功能
2、有厨房垃圾破碎、有机肥料输送及提供稳定的破碎发酵工作空间。关键词：厨房垃圾；有机肥料；破碎；输送Design of Organic Fertilizer Machine Utilizing in Kitchen GarbageStudent: Yi XiongTutor: Li Ming(Oriental Science Technology College of Hunan Agricultural University, Changsha )Abstract: With the increasing amount of waste and its threat to the ecologi
3、cal environment have brought people great anxiety. Facing the worldwide public hazard, every country is seeking to solve the waste problem effectively and make the disposal of urban waste to resource utilization harmlessly and simply. Based on our current kitchen garbage wasting and polluting, this
4、fertilization processing machine utilizes kitchen garbage to become organic fertilizer. After the kitchen garbage and the corresponding fermentation materials throwing into the device to crush, they ferment to organic fertilizer which requires the entire production process to achieve automatic contr
5、ol, simple operation. The main contents of the design include the whole body, the 完整说明书 CAD 图纸由扣扣提供2mechanical parts for waste and fermentation materials mixing and crushing, fertilizer transportation.Key words：kitchen garbage; organic fertilizer; crusher; processing1.前言1.1 课题提出的背景垃圾是伴随人类生活和生产而产生的，据
6、统计资料表明，目前全世界一年产生的垃圾已逾 100 亿吨，人均达到两吨左右，在这些垃圾中大部分是厨房垃圾。在我国一个 50 万人口的中等城市，每天可产生 100 吨生活垃圾，其中厨房垃圾有 6070 吨。另一方面，我国城市垃圾成分复杂，从近几年的趋势看：我国城市垃圾的有机物含量上升，而无机物含量呈下降的趋势，这为城市垃圾资源化提供了有利的条件，以厨房垃圾为主的城市生活垃圾具有速生性、周期性、混杂性、易腐蚀性，是城市垃圾问题的重要方面，其解决的成功与否直接影响城市的持续发展 1 2 。垃圾量的不断增加及其对生态环境所造成的威胁，已给人类带来了极大的不安。面对世界性的公害，各国都在谋求解决垃圾的具
7、体有效的措施。当前世界各国在努力实现城市垃圾处理无害化、减员化的同时，更加注重垃圾处理的资源化。垃圾处理资源化的意义就是对其中有用的物质及能量加以回收利用的同时，使其无用部分达到无害化、减量化。这样不仅可以提高社会效益，做到物尽其用，并取得一定的经济效益，同时达到环境保护的目的。垃圾资源化处理是社会可持续发展的重要保障 2 。现在目前垃圾主要处理途径有：卫生填埋处理；堆肥技术；焚烧法；垃圾综合处理。堆肥法是较多采用的处理有机物的方法。此法利用微生物对垃圾中的有机物进行代谢分解，在高温下进行无害化处理，并能产生有机肥料。由于厨房垃圾有机物成分较多，非常适合堆肥；再加上政府大力支持垃圾堆肥技术，堆
8、肥销售有市场，因而堆肥法比较受欢迎。堆肥是一种有前途的垃圾处理技术，但目前这种堆肥法堆肥周期长，占地面积大，卫生条件差，同时目前没有一套专用的设备，堆肥质量的安全性难以保证，在成本、肥效上都难以与化肥竞争。因此，厨房垃圾的堆肥是否能有效处理在于能否研制出一套专用的垃圾处理设备，也就是说，完整说明书 CAD 图纸由扣扣提供3有了先进的垃圾处理设备，才能使我们的厨房垃圾资源化处理有了技术上的支撑及保证，堆肥才会是一种有前途的垃圾处理技术 4 5 。1.2 研究目的和目标目前社会厨房垃圾基本上是处于扔弃的状况，造成极大的资源浪费，同时也破坏了我们的生活环境，给我们保护社会环境带来了很大的不便与麻烦。
9、厨房垃圾肥料加工机械是根据目前厨房垃圾随意抛弃没有有效利用起来的社会现状而研制的一种把厨房垃圾加工成有机肥料的专用设备。厨房垃圾从最开始的厨房剩余垃圾进入设备，再添加一些发酵必需的发酵辅料，经过破碎及发酵，最后以有机肥料的状态从设备中出来。厨房垃圾及发酵辅料从进入发酵空间（也是破碎空间）进行破碎到最终发酵成有机肥料的整个过程中，厨房垃圾从最开始的厨余垃圾状态转变成破碎后的碎泥状态，再转变成有机肥料状态，即设备加工原料从进入设备到成品从设备出来的整个过程中，加工对象的状态经行了 2 次转变，落料装置要保证加工对象在状态转变的过程中给其提供稳定的转变环境，同时在加工成有机肥料即成品后，能方便成品的
10、落料运送出去，整个生产过程实现自动化控制，操作简单方便。故此设备要求实现的机械功能有厨房垃圾破碎、有机肥料出料及提供稳定的破碎发酵空间。厨房垃圾破碎机构主要由电机、联轴器、破碎装置、外球面滚珠轴承轴承座组成，输料机构主要为螺旋输送机机构，破碎发酵工作空间为柜体。破碎机构通过电磁离合器与出料机构衔接起来，当设备对垃圾进行破碎时，输料机构不运转工作，当垃圾发酵完成时出料机构启动同时伴随破碎机构旋转做搅拌用，达到能耗的合理化使用且不造成浪费，整个过程生产自动化，操作简单方便。在设计过程中，首先要了解设备加工过程中需要实现的各个流程及满足条件，同时要考虑到在实际生产中成本的控制，所以，需要选择合适的标
11、准件及外协件，并保证其可靠性。然后，考虑到此设备设计涉及到多个领域专业，个人无法承担所有功能设计，故本文只对其机械结构功能上做具体设计及说明，肥料发酵及电气控制上不做过多阐述。2. 整体方案确定2.1 方案制定2.1.1 破碎的原理和目的破碎是通过外力的作用，破坏物体内部的凝聚力和分子间作用力而使物体完整说明书 CAD 图纸由扣扣提供4破碎的操作过程。经过破碎改变了固体废弃物的性质，消除了其中较大的空隙，使固体废弃物的整体密度增加，并达到固体废弃物混合体更为均匀的颗粒尺寸分布，使其更适合于各类后处理工序所要求的形状、容重等。固体废弃物的机械强度是指固体废弃物抗破碎的阻力。一般用静载下测定的抗压
12、强度、抗拉强度、抗剪强度和抗弯强度来表示，经常以固体废弃物的抗压强度为标准来衡量：抗压强度大于 250Mpa的为坚硬固体废弃物；40-250Mpa的为中硬固体废弃物；小于 40Mpa的为软固体废弃物。固体废弃物的机械强度还与废弃物的颗粒有关，粒度小的废弃物颗粒其微观裂纹比大粒度颗粒少，因而机械强度较高。在需要破碎的废弃物当中，大多数都呈现脆性，废弃物在破碎之前的塑性变形很小。但也有一些需要破碎的废弃物在常温下呈现较高的韧性和塑性，因此用传统的破碎方法难以将其破碎，在这种情况下需要采取特殊的破碎方法。固体废弃物破碎的目的是:(1) 最直接地是减小固体废弃物的容积，方便运输和储存。(2) 破碎后，
13、为固体废弃物的分选提供所需要的入选粒度，以便下道工序的有效进行，顺利达到回收固体废弃物中的某种成分。(3) 使固体废弃物的比表面积增加，因此，可使焚烧、热分解更完全，效率更高。(4) 为固体废弃物下工序提供合适的粒度，以便进一步加工成有用产品。(5) 垃圾经过破碎之后进行填埋处置时，由于压实密度高而均匀，可减少填埋场工作人员的工作量，加快复土还原。(6) 破碎之后的废弃物不易损坏分选、焚烧等设备。2.1.2 破碎的方法和特点破碎方法可分为干式、湿式、半湿式破碎法。干式方法在选矿或建筑行业广泛使用，可运用于固体废弃物的破碎，其破碎作用分为挤压、劈裂、剪切、冲击、弯曲等。干式破碎又可分为机械能破碎
14、和非机械能破碎两种方法。机械能破碎是利用工具对固体废物施加外力而将其破碎；非机械能破碎是利用电能、热能等对固体废弃物破碎。选择破碎方法时，需要依据不同的条件选择不同方法:(1) 对于中等强度以上的固体废弃物易采用挤压破碎和冲击破碎； (2) 对于韧性固体废弃物易采用剪切破碎；(3) 对于脆性固体废弃物则采用劈裂或冲击破碎；完整说明书 CAD 图纸由扣扣提供5(4) 而对于塑料、橡胶类固体废弃物可利用低温条件下，脆化的特性进行破碎。即可应用低温破碎技术进行破碎；(5) 对于城市垃圾中含有较多纸类时，则应利用纸类在水力作用下的浆液化特性，采用湿式破碎法。湿式破碎技术的特点是:城市垃圾变成均质浆状物
15、，可按流体处理；废弃物在液相中处理，不会产生恶臭，具有较好卫生工作条件；工艺过程发出的噪声低，没有粉尘、无发热等危害；脱水有机残渣、质量、粒度大小和水分等变化小；适合回收垃圾中的纸类、玻璃以及金属材料。当垃圾中各种物质有不同的强度和脆性，可在一定湿度下破碎成为不同粒度的碎片，然后通过不同筛孔加以分离的过程。由于该过程是在半湿(加少量水)状态下，通过兼有选择性破碎和筛分两种功能的装置中实现的，因此，把这种破碎方式称为半湿式选择性破碎。半湿式选择性破碎技术的特点是:能使垃圾在一台设备中实现破碎与分选同时作业；能充分有效地回收垃圾中的有用物质，例如从城市垃圾第一段物料中分选出玻璃、塑料等，有望得到以
16、厨余为主(含量可达到 80%)的堆肥沼气发酵原料；从第二段物料中可回收含量为 85%至 95%的纸类，难以分选的塑料类废物可在三段后经分选达到 95%的纯度，废铁可达 98%；对进料适应性好，易破碎物及时排出，不会出现过破碎现象；动力消耗低，磨损小，易维修；当投入的垃圾在组成上有所变化及以后的处理系统另有要求，则可以改变分选条件或变滚筒长度、破碎板段数、筛网孔径等，以适应其变化。2.1.3 传统破碎的设备(1) 颚式破碎机 广泛应用选矿、建材和化工行业。适用于坚硬和中硬物料的破碎。按照动颚摆动特性分为:简单摆动型、复杂摆动型和综合摆动型三类。动颚上面装有高锰钢破碎齿板。(2) 锤式破碎机 按转轴方向的不同，分为水平和垂直式锤式破碎机；按转子数目的不同，可分为单转子和双转子锤式破碎机；目前使用较多的是可逆单转子锤式破碎机。(3) 冲击式破碎机 利用冲击作用力进行破碎，这与锤式破碎机很相似，但其锤的数量要少很多，一般为 2-4 个。工作原理是:
