关于家用厨房垃圾处理机压条装置的文献综述【文献综述】

1、毕业设计开题报告机械设计制造及其自动化关于家用厨房垃圾处理机压条装置的设计1 前言厨房是现代家庭中用餐、 会谈和交流的地方。 所以厨房的环境应该尽量的舒适，易于打理。食物垃圾处理器，他可以大大减轻厨房的家务劳动，改善厨房的环境。在追求时尚、 现代的中国家庭中， 食物垃圾处理器已经成为必需的厨房电器。目前国内各小区及家庭中食物垃圾处理存在的问题有以下几点。 1、每餐吃剩的残渣食物、瓜皮、果屑装在塑料袋内，置于室内一角，待方便时带出户外。 如若不及时或忘记带出户外， 腐败后散发之气存留室内将造成污染。 2、洗菜、洗碗后将残菜、剩渣从池中用手捞出装进垃圾袋。这其中不免有部分漏入下水道中造成堵塞，清理

2、也相当麻烦；同时，如果垃圾袋破漏，污水还将污染室内地板等物。 3、带出户外的垃圾堆放在楼道角落 （多数高层住户如此），垃圾桶，垃圾站，散发出各种异味， 炎热的夏天更是如此。 物业管理公司必须安排大量的清洁工将其及时清运出小区，在整个处理过程中，污染无处不在。4、小区内的垃圾转运站，是异味气体、蚊蝇滋生之地，在何处建垃圾站，如何减少垃圾站的污染是建设者和物业管理公司都感到麻烦的问题。2 关于家庭厨房垃圾处理机压条装置的主题家庭厨房垃圾处理现状我国每天餐厨垃圾的产生量超过20000吨，其中家庭餐厨垃圾就有12000吨。如果家庭餐厨垃圾能得到有效处理及合理利用，将有效的节约资源。 目前垃圾处理主要存

3、在乙烯几个方面：（1）垃圾露天堆放大量氨、硫化物等有害气体释放，严重污染了大气和城市的生活环境。（2）严重污染水体。垃圾不但含有病原微生物，在堆放腐败过程中还会产生大量的酸性和碱性有机污染物，并会将垃圾中的重金属溶解出来，形成有机物质，重金属和病原微生物三为一体的污染源，雨水淋入产生的渗滤液必然会造成地表水和地下水的严重污染。（3）生物性污染。垃圾中有许多致病微生物，同时垃圾往往是蚊、蝇、蟑螂和老鼠的孳生地，这些必然危害着广大市民的身体健康。（4）侵占大量土地。 据初步调查， 2003 年全国 668 座城市中已有 2/3 被垃圾带所包围全国垃圾存占地累计 80 万亩。（5）垃圾爆炸事故不断发

4、生。随着城市中有机物含量的提高和由露天分散堆放变为集中堆存，只采用简单覆盖易造成产生甲烷气体的厌氧环境，易燃易爆。（6） 60% 以上的城市生活垃圾主要是由小区居民的有机垃圾二次污染后所产生的，也就是说，小区有机垃圾的不断增多是城市生活垃圾不断增加的源头。目前国外一些发达国家普遍采用在厨房配置餐厨垃圾处理装置、将破碎后的餐厨垃圾排入市政下水管网的方法。目前国内的处理方式是装入垃圾袋，放到小区垃圾桶，混装运到垃圾填埋地或者垃圾处理厂，对生活垃圾没有进行有效的分类和再利用。 从环保、资源再利用和生活方便等方面考虑，需要设计新型的家用垃圾处理机。世界上有 50 个国家没有限制使用厨房垃圾处理机，包括

5、美国、加拿大、墨西哥、澳洲、新西兰和许多欧洲国家。其中美国、丹麦、芬兰和挪威等国家要求新建住宅必需安装；而比利时、法国、德国、荷兰、卢森堡和葡萄牙，既不允许也不鼓励家庭安装使用。美国作为厨房垃圾处理机的发明国，是应用最普遍的国家，至1997 年已有上百万家庭安装使用，其中多数是住宅开发商和市民的自发行为。纽约市经过21 个月的调查和评估后，推荐并立法要求安装厨房垃处理机。欧盟经过充分的论证，也于 2003 年要求 15 个成员国根据污水处理普及情况推广处理机。如今美国 90% 以上家庭使用这种机器，一些城市甚至强制使用。在美国，餐厨垃圾产生量较大的单位设置垃圾粉碎机和油脂分离装置，餐厨垃圾经粉

6、碎机粉碎后进入油脂分离装置， 碎料排入下水道， 油脂则送往相关加工厂加以利用；餐厨垃圾产生量较小的单位， 则将其混入有机垃圾中进行处理，前提是美国生活垃圾分类收集的比例很高。厨房垃圾必须分门别类放置：塑料制品、铁皮罐头盒、铝罐饮料等扔入黄色垃圾桶； 皮纸扔入蓝色垃圾桶； 残羹剩饭等有机物倒入绿色的“生态桶”；剩下的才倒入黑色的普通垃圾桶，近时期的发展则是倾向于采用堆肥工艺制成肥料或加工成动物饲料进行资源化回收利用。厨房垃圾处理机在国内的推广是从九十年代开始的，有十余个品牌的产品，外观和结构大同小异。 由于一直没有政府的行政力量介入，加上市民接受新事物有一个过程， 推广进程缓慢。 九十年代末上海

7、和北京市政府开始重视，加上各商品楼盘注重打造“绿色小区” 、 “环保小区”的卖点，目前已有数十个小区统一安装了厨房垃圾处理机， 数量近万台。 因居民使用后反映效果好， 近年有日益增加的趋势。家庭厨房垃圾处理发展方向在国内最早推行餐厨垃圾处理机的厂商有美国的艾默生电气和通用公司， 由于进入市场较早， 十年来的市场运作给这两个品牌的餐厨垃圾处理机带来了极为可观的市场占有率；之后又有美国擎通集团垃圾处理机介入，其市场份额现已位居第一。 同时国内一些厂家也开始研发各自的产品，如江苏省某制造有限公司自行研制开发生产的厨房垃圾粉碎机，主要利用锤头在高速旋转时产生的惯性力将垃圾击碎，再通过齿板、 齿田的相对

8、运动进行再次切割、研磨，粉碎后的垃圾随下水道冲走，处理技术的成熟度还有待于提高。在国内最早推行餐厨垃圾处理机的厂商有美国的艾默生电气和通用公司，由于进入市场较早，十年来的市场运作给这两个品牌的餐厨垃圾处理机带来了极为可观的市场占有率； 之后又有美国擎通集团垃圾处理机介入，其市场份额现已位居第一。同时国内一些厂家也开始研发各自的产品，如江苏省某制造有限公司自行研制开发生产的厨房垃圾粉碎机， 主要利用锤头在高速旋转时产生的惯性力将垃圾击碎，再通过齿板、齿田的相对运动进行再次切割、研磨，粉碎后的垃圾随下水道冲走，处理技术的成熟度还有待于提高。餐厨垃圾减量化、 无害化、资源化是今后餐厨垃圾处理的发展方

9、向。目前国内外餐厨垃圾资源化技术很多，比较成熟且较适用于我国的处理技术主要有堆肥、生物发酵制蛋白饲料和厌氧消化生物制气技术。不断总结各种餐厨垃圾资源化工程的实际运行经验， 研究和开发新的处理技术， 使真正经济、 有效的餐厨垃圾资源化处理技术在我国得到推广，实现可持续发展， 应对资源危机， 需要每个人的共同努力，集思广益才能更好的谋求发展。垃圾处理机按处理方式分为粉碎型和甩干型。粉碎型：将食物垃圾经过研磨, 粉碎后与水混合成液态状直接冲入下水道。甩干型：将食物垃圾水分与固态物质分离后从水盆下水排走水分, 留下固太物质压缩成块状方便保存及处理。按电机类型分为直流型和交流型。直流型 : 空转转速较高

10、，( 约2800转/ 分) ，一般来说效率及扭力要大于交流型电机，但负荷工作 （有食物垃圾进入时） 转数在1000转左右 / 分，噪音也会随之增大，多用在例如家用吸尘器、搅拌机等小型电器中，使用寿命约 12年，但成本很低，所以直流型电机的食物垃圾处理器价格都很低， 一般只有交流型电机产品价格的一半以下，是经济人士的首选； 交流型: 空转转速较低 ,( 约1800转/ 分)，但负荷工作（有食物垃圾进入时）转数和噪音都不会发生任何变化， 多用在例如洗衣机、工业用吸尘器等动力强劲型电器中，使用寿命约 58年，但由于制造成本较高，所以整机价格也较高，是时尚、专业人士的选择。如今厨房垃圾处理机内部的压条

11、装置主要是借鉴于秸秆压块机。国外农作物秸秆成型开发工作始于 20世纪。 1948年日本申报了利用木屑为原料采用螺旋挤压方法生产棒状成型燃料的第1个专利， 60年代成立了成型燃料行业协会。70年代初，美国研究开发了环模挤压式颗粒成型机，并在国内形成大量生产。瑞土、瑞典、西欧等发达国家先后开发研究了冲压式成型机、辊模挤压式颗粒成型机。 其中已有 120多年历史的世界著名饲料机械生产企业德国卡尔公司生产的动辊式平模制粒机， 不仅能生产中低密度的颗粒饲料，而且还能生产高密度的颗粒燃料，成品产量大、能耗低而且质量好，在欧洲和东南亚国家使用较为广泛。在最早开发螺旋挤压成型燃料生产技术的日本也有采用环模颗粒

12、成型机加工木屑成型燃料的大型生产企业。农作物秸秆成型有颗粒状和棒状两大类。根据成型主要工艺特征的差别，国内外生产工艺大致可划分为湿压(冷压) 成型、热压成型、碳化成型等3种。按成型加压的方法不同来区分，技术较为成熟、应用较多的加工机有辊模挤压式(包括环模式和平模式 )、活塞冲压式 ( 包括机械式、液压式 )、螺旋挤压式等三种机型，其中辊模挤压式成型机采用的是湿压(冷压) 成型工艺， 活塞冲压式、 螺旋挤压式成型机都采用的是热压成型工艺。螺旋挤压成型技术是目前生产农作物秸秆成型燃料最常采用的技术，尤其是以机制炭为最终产品的用户，大都选用螺旋挤压成型机。螺旋挤压成型机的优点：一是成品密度高，二是成

13、品质量好。缺点: 一是产量低，二是能耗高，三是易损件寿命短，四是原料要求苛刻。活塞冲压技术的优点是成型密度较大，允许物料水分高达20% 左右：但是因为油缸往复运动间歇成型， 生产率不高， 质量不稳定， 且活塞式的成型模腔容易磨损。辊模挤压成型技术是在颗粒饲料生产技术基础上发展起来的，用辊模挤压式成型机不需要外部加热， 即可使物料软化和粘合。 一般在 10%40%之间均能成型，相比于螺旋挤压和活塞冲压而言，辊模挤压式成型法对物料的适应性最好。环模挤压成型技术主要以木屑和刨花粉为原料的颗粒成型机，但其使用寿命短，使用成本高， 难以大面积推广， 但也为辊模挤压成型技术的发展打下了良好的基础。平模挤压

14、成型技术的工艺水平和主要加工物料对象方面与国外有差距，2000年农业部南京农业机械化研究所承担了农业部引进国际先进农业科学技术项目（ “948”项目） 。在引进 38-780大型平模式制粒机的基础上。结合我国实际，又进行了多处技术改进和创新。平模挤压成型技术的优点， 一是原料适应性广， 二是出料的密度和大小比较一致。三是使用寿命比较长。 四是可以通过液压式中央螺母调节装置使压辊同步升降，操作简单。设计项目的内容是对厨房垃圾处理机压条装置的研究和设计。挤压物料在挤压料筒内的运动及受力情况分析。现主要对螺旋挤压技术进行分析。螺旋挤压物料的运动，对于平均螺旋升角为设定其螺距和螺旋槽深为一常数，而且螺

15、旋与料筒内壁之间为紧密配合没用间隙。挤压螺旋的转速为n时物料的挤出流速率为q 。由于螺旋升角的影响，螺旋槽的宽度在螺旋直径方向是变化的，根据研究结果可知，挤压物料在螺旋槽内流动可按整体的“柱塞”流动来处理。物料运动受力分析。 在螺旋槽内任取一微小单元， 物料流体单元受流动方向前后端的压力。 当出现稳态时， 料筒内作用于挤压物料微单元的反力与螺旋槽产生拖拉力。从分析后可以得出挤压力与螺旋槽的横截面面积成反比，与螺旋长度成正比，而与螺旋升角的正弦成反比。 也可以解释目前在实际应用中将螺旋末端螺距变小的原因，这样做是为了获得较高的挤压压力。挤压物料通过机头的压力降， 机头的模口具有一定的锥度。 其作

16、用有两个方面，一是逐渐消除挤压螺旋导致物料的旋转运动，另一个是变径到所需挤压制品的几何尺寸。机嘴中物料的流动压力， 机嘴中物料的流动压力应大于通道中物料流体所需的压力与各部分通道所产生的压力降之和，才能保证螺旋挤压挤出产物。通过对螺旋挤压成型物料运动与受力分析及设计思想，再进行垃圾处理机压条成型时，设计制造出单螺旋压条装置进行应用。对于易磨损的部件制成可更换的吗，并且更换后能保证挤压胚体准确的几何尺寸。3 厨房垃圾处理机压条装置的总结鉴于目前各种挤压成型技术的特点， 本次厨房垃圾处理机压条机构选用螺旋挤压成型机构， 使用家用交流电进行供电。 螺旋挤压成型机构能有效提高成品密度，提升成品质量。随

17、着人们环境保护意识的提高, 使用家庭垃圾处理机可以有效杜绝臭气污染，有利于保持室内和小区的良好环境；显著减少城市垃圾收运处理量，减轻增多垃圾车带来的交通堵塞和影响市容；有效降低生活垃圾含水率， 减轻城市垃圾对收运容器和车辆的污染腐蚀， 避免垃圾车运输过程中的污水滴漏；延长填埋场的使用寿命， 提高焚烧厂的运营效益， 减轻对环境的污染； 最大限度地避免厨余成分对垃圾中可回收成分的污染，促进资源回收利用； 新型垃圾处理机具有广阔的市场前景，应进一步开发研制和推广应用。4 参考文献1 葛乐通 , 施昱, 沈惠平 , 等. 城市食物垃圾饲料化处理技术及制备研制j .江苏工业学院学报 ,2003 ,15 (3) :3639. 2 卢明. 厨房垃圾下水道粉碎机 j . 中国食品 . 1999 (11): 39-39. 3 王向会，李广魏，孟虹，等. 国内外餐厨垃圾处理状况概述j . 环境卫生工程. 2005, 13 (2): 41-43. 4 耿土锁 . 食物性有机垃圾资源化方法j .贵州环保科技， 2002(12):15-18. 5 敬言. 关于普及食物垃圾处理器的思考j .家用电器 . 2003(1):86-87. 6 夏 越 青 ， 周 迎 艳 . 上 海 市 餐 厨 垃 圾 的 管 理 j . 环 境 卫 生 工 程 ，2003(1):43-45. 7 孙向军，冯蒂，吴冰思 .