开题报告-城市生活垃圾处理设备发酵系统控制部分.doc

毕业设计(论文)开题报告 学生姓名： 学 号： 学院： 机电工程学院 专 业： 机械设计及其自动化 设计(论文)题目： 城市生活垃圾处理系统 发酵系统控制部分指导教师： 2008 年 5 月 1 日开题报告填写要求1开题报告（含“文献综述”）作为毕业设计（论文）答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一。此报告应在指导教师指导下，由学生在毕业设计（论文）工作前期内完成，经指导教师签署意见及所在专业审查后生效；2开题报告内容必须用黑墨水笔工整书写或按教务处统一设计的电子文档标准格式（可从教务处网页上下载）打印，禁止打印在其它纸上后剪贴，完成后应及时交给指导教师签署意见；3“文献综述”应按论文的格式成文，并直接书写（或打印）在本开题报告第一栏目内，学生写文献综述的参考文献应不少于15篇；4有关年月日等日期，按照如“2002年4月26日”方式填写。 毕 业 设 计（论 文）开 题 报 告1结合毕业设计（论文）课题情况，根据所查阅的文献资料，每人撰写1500字左右的文献综述（包括研究进展，选题依据、目的、意义）文献综述 研究进展： 目前，城市生活垃圾的处理技术在国外发达国家已形成一门应用性很强的高等技术学科。世界各国都花大力研究，英国、德国、美国、日本都拥有专利。我国的城市生活垃圾堆肥技术与发达国家工业化堆肥技术相比，差距很大，这主要是由于目前我国的垃圾收集方式还是以混合收集为主，自动化水平低。提高机械化水平和堆肥产品的质量，使摆在我们面前的首要任务。当前世界各国的堆肥生产设备从发酵设备的形式上可以分以下四类：1）卧式滚筒发酵装置 直径35m,长度20m,物料厚1230mm，日处理50t/天，堆肥物在滚筒中停留244h。2）立式发酵塔 直径510m，高20m左右，分610层，堆肥物从塔顶到塔底共需要6天时间。3）槽式发酵法 堆肥10天。4） 条垛式翻堆发酵法 1015天。 选题依据： 发酵设备主要用于有机物成份较多的垃圾，例如：厨房和商业垃圾，发酵主要利用微生物在有机物中的繁衍和抑制来讲解有机物，在利用其热量聚集杀死物料中的病菌而生产发酵。古老形式的发酵多属厌氧发酵形式，这种堆肥方式周期长、成本高、效率也低、二次污染严重。现代机械化堆肥多用好氧动态发酵形式，这种发酵方法机械化程度高，易于控制，高效率高质量，二次污染少。就长沙而言，平均每天生活垃圾2000多吨，城市生活垃圾中有机物含量占总量60%，无机物占40%，其中废纸、塑料、玻璃、金属、织物等可回收物占总量的20% 。而其中有60%，像蔬菜果皮，这些有机物是可以通过生物发酵制成有机肥的。而目前的情况，发酵处理的设备周期长，导致这种回收率相当低，资源浪费率很高。如果采用堆肥处理，将有很大的经济和社会效应。 目的 当前通用的高温发酵工艺流程中的预处理包括称重、给料、破碎、筛分、磁选、运输等工艺，主要是为发酵提供合格的原料，发酵时高温堆肥的核心过程，世界各国堆肥发酵设备都是以提高堆肥生产率为目标，其所以分成一次发酵和二次发酵，主要也是为了提高设备利用率。现代化的设备使堆肥生产技术得到了更大的发展，堆肥法也是利用废物进行资源化的行之有效的方法，尤其在发展中国家，以农业经济为主，土地贫瘠，需要大量的有机肥料补充土地的肥力消耗，即使在一些大量使用化肥的国家和地区，也是用堆肥来解决因过多使用化肥所造成的土壤板结化。本课题采用的是好氧发酵。好氧发酵过程是有机物在有氧的条件下，利用微生物所分泌的外酶将有机固体废物分解为溶解性有机物质，在渗入到细胞中。 意义： 最近十年，中国化肥总用量增加了90.7%，而粮食总产量仅增加了9.1%，氮素化肥的损失率高达45%，这意味着每年损失1000亿以上和大量的能源被浪费。我国每年仅种植大豆就有8万平方公里，如果能普遍接种，而不使用化肥，则一年可以避免5000万美元的浪费。由于大量和不合理的使用化肥，地下水的污染严重，这些都说明有机肥料具有广大的发展空间。将城市垃圾进行堆肥处理，首先可以使垃圾中的致病菌、寄生虫基本被杀死，消除了有害病菌的传播，同时把垃圾变成有机肥料，实现了资源回收，达到了资源化的要求，促进了自然界物质良性循环。它不仅解决了城市生活垃圾的减量化问题，而且解决了城市生活垃圾的污染问题，堆肥是把减量化、无害化、资源化融为一体的比较理想的处理方法。所以利用堆肥技术处理城市生活垃圾已日益受到各国的重视。分析我国的城市生活垃圾成分变化趋势，特别对经济发达的地区，由于居民气化率提高，当垃圾灰渣含量显著降低后，厨余类有机物处理的最佳方式就是使其转化为稳定的有机质，使其来源于自然归于自然。从这个意义上讲，我国的城市生活垃圾堆肥处理有很大的发展潜力。参考文献1 孙夕香 ,石美满,韩静. 城市生活垃圾动态好氧堆肥技术研究开发区例 J 山东环境, 2000,(04).2 宗硕. 城市生活垃圾的处理方法及综合利用技术 J 山东环境, 2000,(02).3 赵建林,贾和平. 城市生活垃圾处理技术初探 J 工业安全与环保, 2003,(10).4 宋玉银. 城市有机固体废弃物的热解研究 J 环境科学与技术, 1992,(03).5 王新杰、佟玲 21世纪议程-环境保护与综合治理 科学技术文献出版社6 梁庚辉 运输机械手册 化学工业出版社 1983.11 第一版7 中国环境保护协会 中国环境保护产业技术装备水平评价 北京：中国环境科学出版社 2000.98 刘天齐 环境保护 北京：化学工业出版社 20009 庄伟强 固体废物处理与利用 北京：化学工业出版社 2001.510 赵容 互换性与测量技术基础 沈阳：辽宁科学技术出版社 1995.711 王万均 实用机械设计手册 北京：中国农业机械化科学研究院 1985.712 美R.L. Robert L.Norton. Design of Machinary ( Second Edition ) . New York . McGraw-Hill book Company , 2001.13 美 Robert L.Mtt . Mechine Ements in Mechanical Design (Third Edition ) .Prentice-hall , Inc . 1992毕 业 设 计（论 文）开 题 报 告2本课题要研究或解决的问题和拟采用的研究手段（途径）： 解决的问题： 堆肥设备的三大难点：破碎、筛分和发酵设备。 与其他国家一样，中国也面临着城市生活垃圾不断增长的压力，但中国人口众多，且处于城市化高速发展的阶段，因此中国城市生活垃圾产量不断增加的趋势将持续相当一段时间，中国城市垃圾管理面临更大的压力。然而更严重的问题不在于垃圾数量的不断增长，而是目前中国城市生活垃圾很低的无害化处理水平。虽统计数据显示，中国垃圾无害化处理率已达到50%以上，但实际情况并不乐观。目前中国垃圾处理的情况是：1）排放的垃圾没有得到全部的及时清运，部分城市仍有一些垃圾散落于城市中；2）被清运的垃圾也不是得到了适当的处理，一些垃圾仅仅运到郊区，以露天堆放、简易填埋等方式简单处理，中小城市和建制镇尤为突出；3）在送到填埋场、堆肥场或焚烧场的垃圾中，也并不是都得到了有效处理；4）只有少部分垃圾运至技术管理水平较高的垃圾处理厂，得到了真正的无害化处理。本课题是以长沙每天产生的生活垃圾为数据依据进行设计的。由于目前适宜的菌种最快也要2天，而长沙产生的要发酵处理的生活垃圾每天至少有2000多吨，因此此系统最大的难题就在于其处理能力要满足垃圾的制造量，保证垃圾处理完全。 研究手段： 为解决此问题，在符合要求的情况下设计出足够大容量的发酵仓。其次，现代机械化堆肥多用好氧动态发酵形式，这种机械化程度高、易于控制，高效率高质量，二次污染少。间歇式动态堆肥发酵技术是集国内外先进经验，优化组合起来的一种处理城市生活垃圾的新方法。实现工业化大生产时发酵设备的工艺要求是:1)提供足够的氧气和水分，促进有机物充分消化；2）提供大量小