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1、用于垃圾处理的过滤滚筒筛设计方案第一章 绪 论第一节 研究的目的与意义生活垃圾是指在日常生活中或者为城市日常生活提供服务的活动中产生的固体废物，以 及法律、行政法规规定视为城市生活垃圾的固体废物，是人类生活中必产生的一种成分相当 复杂的异质混合体。主要包括装修后的砖瓦陶瓷、渣土、散落的砂浆和混凝土碎块、细屑玻 璃、金属等各种装饰装修和包装废物餐厨类垃圾主要包括蔬菜、植物及动物等尸体，水果果 皮及果核等废旧家电类大件垃圾主要包括家用和单位用的木质废家具及废家电等集贸市场 类垃圾，主要包括菜皮、禽类和水产类加工废物等。日常生活中，生活垃圾几乎已经无处不在。每天我们都在生产无数的生活垃圾。而随着 生
2、活水平的日益提高，生活垃圾的成分日趋复杂，垃圾处理处置方法与消融减容的矛盾日益 突出，危害越来越严重，成为世界性的一大公害。垃圾的产生着伴随异味、细菌、环境污染。 垃圾处理问题已经成为必须面对的一大难题。而对于城市这样人口密集的地方，垃圾处理问 题尤为突出。据资料显示，我国目前城市年人均垃圾产量为 440 千克。垃圾量的增长速度已经快于 GDP 的增长速度。与此同时，我国的垃圾处理率仅为57. 3%，真正达到处理技术标准和资源 化利用的比例更低，大量的城市垃圾以露天堆积的方式堆积在城市周围，或仅仅简易填埋处 理，对城市居民的身心健康和周围环境带来严重的危害，用大量的土地填埋、焚烧带来空气 污染
3、，而且也造成垃圾中的许多可回收利用的资源的极大浪费。因此，城市垃圾分类回收能更好地实现垃圾资源化，是垃圾产业化的必由之路。随着我 国经济技术的发展，我国垃圾资源化的能力也将得到更大发展。垃圾资源化带来的经济效益 和环境效益均是客观的。1 吨废纸，可造0.85吨好纸，可节省木材，可少砍棵17 大树，节 约碱300kg，比生产等量纸减少污染74%,废塑料占生活垃圾的3 7%, 1吨废塑料可回 炼600Kg无铅汽油和柴油1吨易拉罐熔化后可结成1吨很好的铝块，可少采20吨铝矿，厨 房垃圾经过生物技术就地处理堆肥，每吨可生产0.3吨有机肥料。垃圾分类回收后，使有用 的垃圾重新进入到物质的循环过程中，使垃
4、圾达到减量化。降低垃圾运输、处理费用，增加 经济效益。现今，居民大多还是将各种垃圾混合投放，制约了垃圾无害化处理的发展。因此在我国， 垃圾无害化处理依然是个难题，垃圾分类成为垃圾处理过程中的瓶颈。我国城市居民垃 圾分类意识欠缺，可回收物垃圾桶形同虚设。北京市市政管理委员会高级工程师王维平曾告 诉记者说“目前城市中大部分居民还没有对生活垃圾进行分类的习惯，这是造成大量可回收 物进入填埋场的原因之一。但是，居民分类意识的形成并非一日之功。所以，目前，只能依 靠机械或者手工来完成垃圾分类的工作。由于垃圾场的环境十分恶劣，因此，为了解放这部 分的人力，垃圾分类处理设备就尤为重要。集中处理垃圾的设备，通
5、常包含几个部分，即： 破袋机，筛选机，和后期的分类机。破袋机主要用于破开塑料垃圾袋，使里面的垃圾可以充分混合，打散，利于下一步的过 滤筛分。筛选机主要根据垃圾的形状颗粒大小，把垃圾初步分为几类。每类中都包含几种甚至十 几种垃圾。后期的分类机形式比较多样，效果也不一而足。一般可以借助风能，电磁能等实现。目 前还有很多需要分类，却没有切实有效的方法分类的垃圾，如废旧的手机电池。目前，借助 人工的力量分选。筛选即把生活垃圾按颗粒大小初步分类，为后续的具体分类奠定一定的基础，减小后续 分类的难度。筛选的效率一定程度上影响后续的具体化分类和回收处理。因此，设计一个效 率比较高的垃圾筛选机时垃圾分类处理的
6、关键。第二节 国内外研究概况一、国外垃圾分类和垃圾处理现状国外一些发达国家从60 年代起由于资源紧张和环境恶化就开始重视和研究垃圾分类收 集问题，并于70 年代逐步开始实施垃圾分类收集和处理。国外的垃圾分类收集水平较高， 也比较细致，这主要与国外发达的经济水平、居民较高的文化素养以及政府的大量资金投入 以及相应政策的制定、配套设施的建设等息息相关。日本，被赋予“不产生废料垃圾”的美誉。日本垃圾分类精细，垃圾最大分类有可燃物、 不可燃物、资源类、粗大垃圾，这几类再细分为若干子项目。在回收方面，有的社区摆 放着一排分类垃圾箱，有的没有垃圾箱而是规定在每周特定时间把特定的垃圾放在特定地点， 有专人及
7、时拉走，送到各种垃圾处理场厂。 日本垃圾处理方式多样，最要有垃圾焚烧、垃 圾生物降解。垃圾再利用方面，最要有以焚烧生活垃圾时产生的灰渣、污泥等废弃物为主原 料生产环保水泥新型可再生利用的树脂材料的应用及回收垃圾发电废纸处理等。在垃圾处理 方面应用的设备主要是厨房垃圾缩减机、废油分解机等。美国和德国主要采用立法的方式对垃圾的回收、处理和综合利用进行规范管理，以达到 垃圾减量化、资源化，回收利用和回收再利用的目的。目前一些发达国家的绝大部分垃圾通过分选，回收金属、纸张、塑料等，易腐有机物进 行发酵制沼气和有机肥，对不能回收和发酵的废物则进行焚烧，实现了最大程度、最低成本 和最简易作业地回收资源，实
8、现了垃圾处理的减量化和资源化。其垃圾的分类收运分类处置 流程图如下：源头垃圾分宴族背图 1-1 先进国家及地区垃圾分类收运、分类处置流程 发达国家选择生活垃圾处理方式的一般原则是：首先是通过分类收集尽可能对生活垃圾 中的有用物质进行回收和循环利用；其次是尽可能对生活垃圾中的可生物降解物进行堆肥处 理；再次是尽可能对生活垃圾中的可燃物进行焚烧处理；最后是对不能进行其他处理的垃圾 进行填埋处置。1、提倡分类收集和回收利用 对生活垃圾尽可能进行回收和循环利用，最有效的途径是尽可能对生活垃圾实施分类收 集。这是发达国家在实践中形成的共识。2、鼓励有机垃圾堆肥处理 生活垃圾堆肥（包括厌氧消化）处理在发达
9、国家也属于资源回收利用的范畴，生活垃圾 分类收集方式为其提供了良好的发展条件。在各种堆肥方法中，目前应用最多的仍是条形堆 肥和家庭仓式堆肥等低成本堆肥系统。3、稳步发展垃圾焚烧技术 垃圾焚烧处理已有一百多年历史，但出现有控制的焚烧（烟气处理、余热利用等）只是 近几十年的事。它与垃圾填埋处理相比，具有占地面积小、选址较容易，处理快速、减量化 显著，无害化较彻底以及可回收焚烧余热等优点，在发达国家得到越来越广泛的应用。预计 在将来垃圾焚烧技术仍会继续得到发展。4、卫生填埋是垃圾处理的基本方式二、国内垃圾分类及垃圾处理现状我国现行生活垃圾的处理方法，同样是堆肥、焚烧和卫生填埋。但是，由于我国在垃圾
10、源头收集的部分就没有做到分类收集，致使后续的处理受到影响。玻璃等不易降解成分的存 在使堆肥的质量下降，同时毒重金属等的物质会下渗到地下水中，造成水污染。因此，要耗 费大量人力物力制造防水层来防止这些问题。含有塑料袋组分的垃圾焚烧时，会产生大量的 二噁英等物质，极大污染环境。 因此在处理垃圾的系统中，需要一系列的设备来完成对垃圾的分类。特别是，可回收物、玻 璃和塑料袋等分选出来，减少资源的浪费，减少处理垃圾的危害。 目前分类处理工艺主要有以下三种： 第一种方式为直接进行人工初选，然后进行筛选和人工分选。这种方法的水平比较低，主 要用于国内生活垃圾处理厂比较简陋的工艺方式。第二种方式为先对袋装生活
11、垃圾进行破袋，再进行筛选和人工分选。 第三种方式为在对袋装垃圾进行破袋后，对生活垃圾中的大块物料进行选择性破碎和分选， 再进行筛分和人工分选。国内对于垃圾的处理，有两个大的方向，一方面针对大中型垃圾处理场，有一整套的垃圾 处理设备，从运输到堆肥，焚烧的处理终端。但大多都经过粉碎处理，垃圾分类处理的效果 不明显。垃圾分类处理的设备目前比较欠缺。另一方面，出现了很多小型的针对小型垃圾的 分类机，直接分类到终端。分有机物和无机物等几类。这类垃圾分类机械申请了专利，大部 分垃圾分类机的分类原理主要是以生活垃圾的体积大小、轻重、软硬上通过机械运动而分类。 还有一些是基于全自动智能垃圾分类机的研究。现介绍
12、一种湖南省岳阳市风景园林管理局的邓忠廉设计的垃圾分类机，如图所示。/01-Ituii图 1-2 垃圾分类机（引用）1 漏斗型 ; 2 垃圾桶震动电动机; 3 圆锥型震流机 ; 4 电机 ; 5 旋转圆盘分类台 ; 6 五色垃圾袋 ; 7 垃圾倾卸平台8 固定工作台 ; 9 分类垃圾投入口 ; 10 五色袋分流纵向输送带 ; 11 五色袋分流横向输送带 ; 12 五色袋分流纵向 输送.圆锥型震流机内安装震动电动机和与圆锥型震流机相连接的震动板，圆锥型震流机的锥 体下部与漏斗型垃圾桶的下部形成卸料出口。旋转圆盘分类台的中央轴装有伞齿轮，旋转圆 盘分类台电机固定在分类台中央，且电机轴上装有伞齿轮与中
13、央轴伞齿轮啮合。固定操作台 上均布设置有座登，座登一侧设有分类垃圾投入口，垃圾投入口连接通道至输送带。垃圾分 类机的工作过程汽车将五色袋装垃圾运到垃圾倾卸平台上，经自卸装置将垃圾翻到入漏斗型 垃圾桶中，再经圆锥型震流机将垃圾均匀震流滑落到旋转圆盘分类台上。震动滑流在旋转台 边的五色垃圾袋，工人坐在固定工作台周围座登的座位上，迅速捡起自己规定的某种色袋投 放到分类垃圾投入口内，垃圾袋便会落到五色袋分流纵向输送带上，经输送再分别落到五色 袋分流横向输送带上，再汇总落到五色袋分流纵向输送带上，自动送入腐殖、塑料、纸品、 金属、其他五个不同的分类车间。本垃圾分类机的优点和效果利用重力落差，实现物流自动
14、 化，方便流水式生产操作机械伞型震动机防止垃圾箱出口堵塞，自动旋转工作台太方便工人 分捡自己份内的色袋，操作十分方便。五色袋投入口的刷色与投入袋色同，避免了操作投错。 两纵一横输送带，让垃圾自动分类送入五个分类车间彻底细分类，实现了垃圾分类自动、快 捷、方便、规范化的目的。本分类机的主要缺点需要工人分拣垃圾，设备庞大、投资大，垃 圾减量化效果不佳。第三节主要研究内容调查城市生活垃圾的组成，研究垃圾的最终处理去向，并由此分析垃圾的分类处理方式。 调查垃圾处理设备的现状，并针对大中型垃圾处理厂的垃圾处理设备欠缺的现状，根据生活 垃圾组成成份及物理特征制定垃圾筛选流程，设计一种集中处理垃圾的垃圾筛选
15、设备。主要 针对目前的垃圾筛选设备存在的问题，设计一种滚筒筛，达到初步解决这些问题的效果。主 要通过利用筛孔的大小、形状和排列解决垃圾缠绕筛孔的问题。同时设计一种装置来实现二 次破袋，提高混合垃圾接触滚筒筛的机会，提高筛选的效率。并根据目前垃圾的日产量，设 计滚筒筛的尺寸，工作能力，并研究垃圾的运行轨迹，设置放置的倾斜角度的研究，设计出一套完整的筛选工具，令其具有一定实用性，以便投放市场，大量使用。第二章 总体方案设计第一节 对城市生活垃圾的组分研究对北京城市垃圾组分分类研究。自 2010 年 11 月到2011 年 3 月，统计 1000 个垃圾袋， 确定垃圾袋的直径通常为300mm。按照生
16、活垃圾的后处理方式进行归类，如下：1. 可回收垃圾主要有： 金属系列主要有啤酒易拉罐扣手、瓶盖等； 玻璃瓶系列，主要有厨房用佐料玻璃瓶、药用玻璃瓶、二两小酒瓶等； 纸系列，主要有面巾纸、报纸、包装用硬纸壳、宣传传单纸等； 塑料系列，各种冷鲜食品包装塑料盒、快餐盒、医药用包装塑料瓶等；2. 可堆肥处理垃圾主要有 厨房剩饭、剩菜等餐余小木条等家庭装饰材料； 水果皮等残余，主要有苹果皮、苹果核、梨皮、梨核、柑桔皮、龙眼皮、龙眼核等； 干果皮，主要有核桃皮、瓜子皮、棒子皮、开心果皮等；按照垃圾的体积大小、软硬程度进行归类如下： 较硬、体积较大固体垃圾玻璃瓶系列，主要有厨房用佐料玻璃瓶、药用玻璃瓶、二两瓶等塑料系列中的医药用包装塑料瓶等体积尺寸为:高70mm到250mm,直径40mm到90mm。较硬、体积较小固体垃圾千果皮系列，主要有核桃皮、瓜子皮、棒子皮、开心果皮等系 列，主要有啤
