Автоматизированная система обработки пищевых отходов для разложения органических отходов

Это комплексное оборудование для переработки кухонных отходов оснащено 10-дюймовым сенсорным экраном Kunlun Tongtai и полностью интеллектуальной интегрированной системой управления Siemens PLC. Он относится к распределенному оборудованию для утилизации ресурсов на месте, которое может обеспечить сокращение, безопасную обработку и использование ресурсов в источнике образования отходов без транспортировки на большие расстояния. Подходит для коммерческих сценариев с ежедневной производительностью от 500 кг до 5 тонн, он широко используется в государственных и корпоративных столовых, кампусах, крупных супермаркетах, промышленных парках и концентрированных жилых районах, отвечая требованиям внутренней политики по классификации отходов и утилизации ресурсов твердых отходов. Полный текст насчитывает 2012 слов.

Общая структура оборудования и конфигурация основного оборудования

The оборудованиеимеет закрытую интегрированную конструкцию, установленную на раме, и вся машина сварена из пластин из пищевой нержавеющей стали 304, которая устойчива к коррозии органическими кислотами, масляным пятнам и легко чистится. Вся машина разделена на шесть интегрированных блоков: модуль предварительной обработки, модуль разделения масла и воды, модуль аэробного микробного разложения, модуль дезодорации отходящих газов, модуль выгрузки остатков и интеллектуальный электрический блок управления. Он не требует строительной поддержки и может быть введен в эксплуатацию сразу после подачи электроэнергии и воды.

В отличие от простого оборудования для дробления и обезвоживания, представленного на рынке, в этой машине отсутствует конструкция внешнего разделенного трубопровода. Все трубопроводы, вентиляторы и компоненты теплообмена встроены в шкаф, он имеет аккуратный внешний вид и имеет площадь всего 12–22 м2, что подходит для установки внутри и снаружи аппаратной.

Основное оборудование электрического управления использует ранее согласованную схему промышленного управления:

• Терминал человеко-машинного взаимодействия: 10-дюймовый промышленный сенсорный экран Kunlun Tongtai, устойчивый к масляным пятнам, водяному пару и способный работать в широком диапазоне температур промышленного класса, может стабильно работать во влажной кухонной среде при температуре -10 ℃ ~ 60 ℃.
• Ядро логического управления: ПЛК Siemens S7-200 SMART, оснащенный высокочастотным источником постоянного тока высокого напряжения собственной разработки Shengyuan для вспомогательного источника питания дезодорации, образующий полную логическую архитектуру управления с обратной связью.

Вспомогательные аппаратные компоненты включают в себя полностью автоматическую шнековую дробилку, двухступенчатый шнековый экструзионный дегидратор, трехфазный водомасляный сепаратор, бак для аэрации с постоянной температурой, комбинированную дезодорирующую установку УФ-фотолиз + биологическое распыление, резервуар для сбора конденсата сточных вод и модуль вспомогательного нагрева для высокотемпературной стерилизации. Все исполнительные компоненты подключены к шине ПЛК для реализации системы пуска-останова и защиты от блокировки, исключая заклинивание оборудования и сбои при переполнении, вызванные неправильным ручным управлением.

Полностью интеллектуальная интегрированная логика управления (подробное объяснение поддержки промышленной системы управления)

Оборудование использует полностью независимое программное управление от ПЛК Siemens, отказываясь от традиционного единого временного управления, и оснащено логикой обратной связи с датчиком с обратной связью, которая является основой интеллектуальной работы всей машины.

Система оснащена пятью типами датчиков влажности материала, температуры камеры, концентрации кислорода, концентрации отходящих газов и тока оборудования, которые собирают рабочие параметры в режиме реального времени и передают их обратно на сенсорный экран Kunlun Tongtai. Операторам не нужны профессиональные знания в области промышленного управления, и они могут выполнять изменение параметров, переключение режимов и просмотр данных только через сенсорный экран. Интерфейс экрана разделен на пять разделов: ручная отладка, автоматическая работа, сигнализация о неисправностях, журнал данных и удаленная связь, которые могут отображать вес корма, скорость обезвоживания, температуру ферментации в камере, концентрацию выбросов аммиака и сероводорода, а также совокупное энергопотребление оборудования в режиме реального времени.

Основное преимущество технологии полного логического управления отражено в адаптивной регулировке:

• Система автоматически регулирует скорость дробления и давление экструзионного обезвоживания в зависимости от содержания влаги в корме.
• Он автоматически запускает и останавливает аэрационный вентилятор в зависимости от концентрации кислорода в камере, избегая анаэробного запаха, вызванного дефицитом кислорода при аэробной ферментации.
• Он соединяется с высокочастотным источником постоянного тока высокого напряжения Shengyuan в зависимости от концентрации отходящих газов для регулировки выходной мощности высокого напряжения УФ-фотолиза. Он работает на низкой мощности для отходящих газов с низкой концентрацией, чтобы сэкономить 30% электроэнергии, и работает на полной мощности, чтобы уменьшить запах отходящих газов с высокой концентрацией.

В то же время в системе установлена ​​многоуровневая логика защитной блокировки: запуск дробилки запрещен, если камера подачи не закрыта; камера обезвоживания автоматически переворачивается, чтобы устранить засорение при перегрузке; распылительное охлаждение запускается автоматически, когда температура в камере слишком высокая; вся машина принудительно отключается при выходе из строя вентилятора отходящих газов, чтобы избежать потенциальных угроз безопасности на программном уровне.

Кроме того, оборудование поддерживает расширение IoT с помощью последовательного порта 485, которое можно подключить к интеллектуальной санитарной платформе завода для реализации удаленного запуска и остановки, аварийного SMS-сигнала и автоматического экспорта ежемесячных отчетов о лечении.

Стандартизированные показатели технологического процесса и очистки

Вся машина использует полностью автоматический процесс с замкнутым контуром: «подача - дробление и удаление примесей - разделение масла и воды - уменьшение обезвоживания - аэробная микробная ферментация - очистка отходящих газов и сточных вод - выгрузка остатков». Весь процесс закрыт без воздействия, а цикл обработки одной партии составляет 24 часа.

1. Закрытое кормление: Вручную или с помощью конвейерной ленты поместите кухонные отходы, отсортированные из крупного мусора, в закрытый загрузочный бункер. Бункер автоматически закрывается при обнаружении материалов, чтобы предотвратить перелив запахов.
2. Дробление и удаление примесей: Шнековая дробилка измельчает смесь фруктов, овощей, мяса и костей на частицы размером менее 5 мм и удаляет неразлагаемый мусор, такой как пластик и ткань.
3. Трехфазное разделение нефти и воды: Материал разделяется на отработанное масло, органические сточные воды и твердые остатки с помощью технологии центробежного разделения. Отработанное масло собирается отдельно и может быть переработано квалифицированными предприятиями для производства биодизеля, реализуя утилизацию нефтяных ресурсов.
4. Экструзионное обезвоживание: Уменьшите содержание влаги в твердых остатках с 80%-85% до менее 45%, а объем материала напрямую уменьшится более чем на 70%.
5. Аэробная ферментация при постоянной температуре: Добавьте специальные композитные штаммы микроорганизмов, устойчивые к высоким температурам. ПЛК точно контролирует температуру в камере на уровне 65-75℃. При периодической аэрации и перемешивании микроорганизмы быстро разлагают органические вещества, такие как крахмал, белок и жир, и убивают патогены, такие как сальмонелла и яйца аскарид, завершая безвредную стерилизацию.
6. Терминальное лечение: Отходной газ, образующийся в результате ферментации, разлагается с помощью высокочастотного высоковольтного УФ-фотолиза и биологического распыления, удаляя более 98% аммиака и сероводорода и отвечая стандарту выбросов на малых высотах. Отделенные сточные воды сбрасываются в заводской резервуар предварительной очистки сточных вод, а затем сбрасываются в трубопроводную сеть после соответствия стандартам допуска муниципальной трубопроводной сети.

Основные показатели обработки оборудования, прошедшие испытания стороннего агентства по охране окружающей среды, соответствуют требованиямТехнические условия на обработку кухонных отходов:

• Общий коэффициент сокращения материала ≥ 92%, выход остатков ≤ 8%.
• Выбросы отходящих газов соответствуют стандарту класса IIСтандарт выбросов загрязнителей запаха.
• Зрелость органических веществ в остатках достигает класса Ⅲ или выше, что позволяет использовать их непосредственно в качестве садового удобрения и кондиционера почвы без вторичных твердых отходов.

Снижение экологического шума и защита безопасности

Стремясь к трем основным экологическим проблемам: высокой влажности, запаху и шуму на кухне, оборудование оптимизировано за счет всестороннего снижения шума, дезодорации и антикоррозионной конструкции.

Предотвращение и контроль запахаиспользует двойную схему: герметизация источника + деградация терминала. Все камеры передачи материала герметизированы силикагелем с отрицательным давлением, и камера поддерживает состояние микроотрицательного давления, чтобы предотвратить утечку запаха через зазоры. Оснащенный собственной разработкой Shengyuan высокочастотной полностью интеллектуальной системой генерации высокого напряжения, он расщепляет молекулы отходящих газов посредством ионизации высокого напряжения, компенсируя недостаток низкой эффективности разложения традиционного биологического распыления при низкой температуре и обеспечивая стабильный дезодорирующий эффект при низкой температуре и дождливой погоде.

Снижение шума: Дробилка и вентиляторы оснащены амортизирующими основаниями и шумопоглощающими трубопроводами. Рабочий шум всей машины составляет ≤ 58 дБ, что ниже предельного уровня шума промышленных предприятий в 60 дБ и не будет мешать окружающим офисным и жилым помещениям.

Защита безопасностиимеет три уровня механической, электрической и противопожарной защиты:

• Механический конец: Оснащен индукционным устройством аварийной остановки, которое автоматически отключает подачу электроэнергии, когда персонал по ошибке входит в зону кормления.
• Электрический конец: ПЛК Siemens имеет встроенную защиту от утечки, перегрузки и потери фазы, а экран Kunlun Tongtai отображает коды электрических неисправностей в режиме реального времени.
• Противопожарная защита: Камера оснащена термочувствительным аэрозольным огнетушащим устройством для предотвращения риска нештатного возгорания, вызванного высокотемпературной ферментацией.

Вся машина соответствует классу водонепроницаемости и пыленепроницаемости IP54, адаптируется к суровым условиям работы при мытье полов на кухне и рассеиванию водяного пара, а также позволяет избежать проблем с коротким замыканием в цепи и коррозией пластин.

Стоимость эксплуатации и технического обслуживания и экономические преимущества применения

По сравнению с традиционными видами транспортировки и захоронения отходов, интеллектуальная очистка на месте имеет значительные экономические преимущества.

Затраты на эксплуатацию и техническое обслуживание в основном включают три статьи: расходные материалы, воду и электричество, а также рабочую силу:

• Микробные штаммы эффективны в течение 6 месяцев после однократного добавления при чрезвычайно низких ежедневных расходах.
• Опираясь на адаптивную логику энергосбережения ПЛК, модель весом 500 кг потребляет всего 22 кВтч электроэнергии в день, что намного ниже, чем нестандартное оборудование той же спецификации.
• Роды требуют только одного кормления в день и одного удаления остатков в неделю. Один человек может одновременно управлять 2-3 комплектами оборудования, при этом штатный персонал по эксплуатации и техническому обслуживанию не требуется.

С точки зрения сравнения затрат, текущие затраты на транспортировку и утилизацию городских кухонных отходов обычно составляют 280-350 юаней за тонну, включая затраты на транспортировку, захоронение и очистку окружающей среды. После использования этой машины затраты на транспортировку могут быть полностью исключены. В то же время отработанное масло и разложившиеся остатки можно продавать как ресурсы для получения обратного дохода. Рассчитанный на основе сценария столовой с ежедневной производительностью 3 тонны, он может сэкономить более 300 000 юаней на расходах на транспортировку и утилизацию каждый год, а годовой доход от побочных продуктов, основанных на ресурсах, составляет 40 000-60 000 юаней.

Ежедневный процесс эксплуатации и обслуживания чрезвычайно прост. Опираясь на функцию самопроверки сенсорного экрана одним щелчком мыши, оборудование автоматически определяет состояние вентиляторов, датчиков, источников питания высокого напряжения и двигателей перемешивания каждый день при запуске. В случае неисправности появляется экран с указанием места неисправности и решения, нет необходимости разбирать оборудование для проверки. Ежегодно требуется только одна глубокая очистка всей машины, смазка подшипников и калибровка источника постоянного тока высокого напряжения, а время планового технического обслуживания составляет не более 4 часов с чрезвычайно низкими потерями при останове.

Ограничения применения и инструкции по обеспечению соответствия

Этотоборудованиеобрабатывает только чистые кухонные органические отходы. Запрещается класть неразлагаемый мусор, такой как крупные кости, ракушки, пластик, стекло, металл и влажные салфетки, во избежание износа режущей головки и засорения трубопровода.

Что касается соответствия, оборудование получило сертификат защиты окружающей среды, отчет об испытаниях на выделение запаха и отчет об испытаниях на электробезопасность. Полученные остатки органических удобрений соответствуют стандартам садовой почвы и не требуют квалификации по утилизации опасных отходов. Его можно ввести в эксплуатацию только после заполнения местной документации по охране окружающей среды.

По сравнению с крупномасштабными централизованными станциями анаэробной обработки, эта машина не требует крупномасштабного гражданского строительства и взрывобезопасной поддержки биогаза. Инвестиционные затраты составляют лишь 1/8 стоимости централизованного оборудования, при этом период строительства короткий и низкий порог посадки. В настоящее время это основной выбор для распределенной переработки кухонных отходов.

Краткое содержание

Это оборудование для переработки кухонных отходов объединяет три вспомогательные технологии собственной разработки: механический интегрированный процесс, интеллектуальное управление Siemens PLC + Kunlun Tongtai с сенсорным экраном и высокочастотную высоковольтную систему очистки отходящих газов Shengyuan. Он решает четыре основные проблемы отрасли, связанные с традиционной обработкой кухонных отходов: загрязнение транспорта, высокое потребление энергии, сложная эксплуатация и техническое обслуживание, а также чрезмерный запах.

Он реализует сокращение источников, безвредную стерилизацию и двойное использование ресурсов масла и воды из кухонных отходов. В то же время, опираясь на полностью логическое управление с обратной связью, он обеспечивает долгосрочную стабильную работу оборудования с низким уровнем сбоев. В рамках нормализованной классификации бытовых отходов и политики «двойного углерода» по сокращению выбросов твердых отходов это оборудование может помочь государственным и коммерческим подразделениям завершить оценку сокращения выбросов твердых отходов и снизить затраты на аутсорсинг санитарных услуг, что принесет экологические, экономические и социальные выгоды.