Geautomatiseerd systeem voor de behandeling van voedselafval voor de afbraak van organisch afval

Deze geïntegreerde keukenafvalverwerkingsapparatuur is uitgerust met een 10-inch Kunlun Tongtai-aanraakscherm en een volledig intelligent geïntegreerd besturingssysteem van Siemens PLC. Het behoort tot gedistribueerde apparatuur voor de verwijdering van hulpbronnen ter plaatse, die de reductie, onschadelijke behandeling en het gebruik van hulpbronnen aan de bron van afvalproductie kan voltooien zonder transport over lange afstanden. Het is geschikt voor commerciële scenario's met een dagelijkse verwerkingscapaciteit van 500 kg tot 5 ton en wordt veel gebruikt in kantines van overheden en bedrijven, campussen, grote supermarkten, industrieparken en geconcentreerde woongemeenschappen, en voldoet aan de binnenlandse beleidsvereisten op het gebied van afvalclassificatie en gebruik van vaste afvalbronnen. De volledige tekst bevat in totaal 2012 woorden.

Algemene apparatuurstructuur en kernhardwareconfiguratie

Deapparatuurheeft een gesloten, geïntegreerde, op een skid gemonteerde structuur en de hele machine is gelast met 304 roestvrijstalen platen van voedingskwaliteit, die bestand zijn tegen organische zuurcorrosie, olievlekken en gemakkelijk schoon te maken zijn. De hele machine is verdeeld in zes geïntegreerde eenheden: voorbehandelingsmodule, olie-waterscheidingsmodule, aërobe microbiële afbraakmodule, module voor deodorisatie van afgas, module voor residuafvoer en intelligente elektrische besturingseenheid. Het vereist geen civieltechnische ondersteuning en kan direct na de stroom- en watervoorziening in gebruik worden genomen.

Anders dan de eenvoudige breek- en dehydratatieapparatuur op de markt, annuleert deze machine het ontwerp van de externe gesplitste pijpleiding. Alle pijpleidingen, ventilatoren en warmtewisselaarcomponenten zijn in de kast ingebouwd, met een nette uitstraling en een vloeroppervlak van slechts 12-22 ㎡, geschikt voor installatie in apparatuurruimtes binnen en buiten.

De kernhardware voor elektrische besturing maakt gebruik van het eerder afgestemde industriële besturingsschema:

• Terminal voor mens-machine-interactie: 10-inch Kunlun Tongtai industrieel touchscreen, met olievlekbestendigheid, waterdampbestendigheid en industriële werking bij brede temperaturen, kan stabiel werken in de vochtige achterkeukenomgeving van -10 ℃ ~ 60 ℃.
• Logische besturingskern: Siemens S7-200 SMART-serie PLC, uitgerust met Shengyuan zelfontwikkelde hoogfrequente hoogspanningsconstante stroombron voor extra ontgeuringsvoeding, die een volledig logische gesloten-lusbesturingsarchitectuur vormt.

Hulphardwarecomponenten omvatten een volautomatische schroefbreker, tweetraps schroefextrusie-droger, driefasige olie-waterafscheider, beluchtingsroertank met constante temperatuur, UV-fotolyse + biologische spray gecombineerde ontgeuringseenheid, opvangtank voor gecondenseerd afvalwater en hulpverwarmingsmodule voor sterilisatie op hoge temperatuur. Alle bedieningscomponenten zijn verbonden met de PLC-bus om een ​​start-stop- en vergrendelingsbeveiliging te realiseren, waardoor vastlopen van apparatuur en overstroomstoringen als gevolg van handmatige bediening worden geëlimineerd.

Volledig intelligente geïntegreerde besturingslogica (gedetailleerde uitleg van ondersteunend industrieel besturingssysteem)

De apparatuur maakt gebruik van Siemens PLC volledige logica-onafhankelijke programmeerbesturing, waarbij de traditionele enkele timingbesturing wordt verlaten, en is uitgerust met sensorfeedbacklogica met gesloten lus, die de kern vormt van de intelligente werking van de hele machine.

Het systeem is gebouwd met vijf soorten sensoren voor het vochtgehalte van het materiaal, de kamertemperatuur, de zuurstofconcentratie, de afvalgasconcentratie en de stroom van de apparatuur, die in realtime bedrijfsparameters verzamelen en deze terugsturen naar het Kunlun Tongtai-aanraakscherm. Operators hebben geen professionele industriële besturingskennis nodig en kunnen parameterwijzigingen, modusomschakeling en gegevensweergave alleen via het aanraakscherm voltooien. De scherminterface is verdeeld in vijf secties: handmatige foutopsporing, automatische bediening, foutalarm, datalogboek en communicatie op afstand, die het voedingsgewicht, de dehydratatiesnelheid, de fermentatietemperatuur in de kamer, de emissieconcentratie van ammoniak en waterstofsulfide en het cumulatieve energieverbruik van de apparatuur in realtime kan weergeven.

Het kernvoordeel van volledige logische besturingstechnologie komt tot uiting in adaptieve aanpassing:

• Het systeem past automatisch de breeksnelheid en de extrusie-droogdruk aan, afhankelijk van het vochtgehalte van het voer.
• Het start en stopt automatisch de beluchtingsventilator op basis van de zuurstofconcentratie in de kamer, waardoor anaerobe geur wordt vermeden die wordt veroorzaakt door zuurstofgebrek bij aerobe fermentatie.
• Het is verbonden met de hoogfrequente hoogspannings-constante stroombron van Shengyuan, afhankelijk van de afgasconcentratie, om het hoogspanningsuitgangsvermogen van UV-fotolyse aan te passen. Het werkt op laag vermogen voor afvalgas met een lage concentratie om 30% elektriciteit te besparen, en werkt op vol vermogen om geur te verminderen voor afvalgas met een hoge concentratie.

Tegelijkertijd is het systeem ingesteld met een veiligheidsinterlocklogica op meerdere niveaus: het is de breker verboden te starten wanneer de toevoerkamer niet gesloten is; de droogkamer keert automatisch om om verstoppingen te verwijderen bij overbelasting; de sproeikoeling wordt automatisch gestart wanneer de temperatuur in de kamer te hoog wordt; de hele machine wordt gedwongen uitgeschakeld wanneer de afgasventilator uitvalt, om potentiële veiligheidsrisico's op programmaniveau te voorkomen.

Bovendien ondersteunt de apparatuur 485 seriële poort IoT-uitbreiding, die kan worden aangesloten op het slimme sanitaire platform van de fabriek om start-stop op afstand, abnormaal sms-alarm en automatische export van maandelijkse behandelrapporten te realiseren.

Gestandaardiseerde processtroom- en behandelingsindicatoren

De hele machine maakt gebruik van een volledig automatisch gesloten proces van "voeden - breken en verwijderen van onzuiverheden - scheiding van olie en water - vermindering van dehydratatie - aërobe microbiële fermentatie - behandeling van afgas en afvalwater - afvoer van residuen". Het hele proces wordt zonder blootstelling afgesloten en de behandelingscyclus met één batch duurt binnen 24 uur.

1. Gesloten voeding: Handmatig of via de lopende band het keukenafval gesorteerd of grof vuil in de gesloten invoertrechter doen. De trechter sluit automatisch bij het detecteren van materialen om het overstromen van geurtjes te voorkomen.
2. Verpletteren en verwijderen van onzuiverheden: De schroefbreker vermaalt het mengsel van fruit, groenten, vlees en botten tot deeltjes kleiner dan 5 mm en verwijdert niet-afbreekbaar vuil zoals plastic en stof.
3. Driefasige olie-waterscheiding: Het materiaal wordt door middel van centrifugale scheidingstechnologie gescheiden in afgewerkte olie, organisch rioolwater en vaste resten. Afgewerkte olie wordt afzonderlijk ingezameld en kan door gekwalificeerde eenheden worden gerecycled om biodiesel te produceren, waardoor het gebruik van oliebronnen wordt gerealiseerd.
4. Extrusie-uitdroging: Verlaag het vochtgehalte van vast residu van 80% -85% tot minder dan 45%, en het materiaalvolume wordt direct met meer dan 70% verminderd.
5. Aërobe gisting bij constante temperatuur: Voeg speciale, hittebestendige samengestelde microbiële stammen toe. De PLC regelt nauwkeurig de temperatuur in de kamer op 65-75℃. Door periodiek te beluchten en te roeren, ontbinden micro-organismen snel organische stoffen zoals zetmeel, eiwitten en vet, en doden ze ziekteverwekkers zoals salmonella- en ascaris-eieren om een ​​onschadelijke sterilisatie te voltooien.
6. Terminale behandeling: Het door fermentatie gegenereerde afvalgas wordt afgebroken door hoogfrequente UV-fotolyse met hoge spanning en biologische spray, waarbij meer dan 98% van de ammoniak en waterstofsulfide wordt verwijderd en wordt voldaan aan de norm voor emissie op lage hoogte. Het gescheiden afvalwater wordt geloosd in de fabrieksafvalwatervoorbehandelingstank en vervolgens geloosd in het leidingnetwerk nadat het voldoet aan de toelatingsnorm voor het gemeentelijke leidingnetwerk.

De kernbehandelingsindicatoren van de apparatuur zijn getest door een derde partij voor milieubescherming en voldoen aan deTechnische specificatie voor de behandeling van keukenafval:

• Totaal materiaalreductiepercentage ≥ 92%, residuproductiepercentage ≤ 8%.
• De afvalgasemissie voldoet aan de Klasse II-norm vanEmissienorm voor geurverontreinigende stoffen.
• De organische stofrijpheid van het residu bereikt graad Ⅲ of hoger, wat direct kan worden gebruikt als tuinmeststof en bodemverbeteraar zonder secundair vast afval.

Vermindering van omgevingsgeluid en ontwerp van veiligheidsbescherming

De apparatuur richt zich op de drie belangrijkste milieupijnpunten: hoge luchtvochtigheid, geur en lawaai in achterkeukens en is geoptimaliseerd met een allround geluidsreductie, ontgeuring en anti-corrosie-ontwerp.

Geurpreventie en -bestrijdinghanteert een duaal schema van bronafdichting + terminaldegradatie. Alle materiaaloverdrachtkamers zijn afgedicht met negatieve druk van silicagel en de kamer handhaaft een micro-negatieve druk om te voorkomen dat geur door openingen lekt. Uitgerust met het door Shengyuan zelf ontwikkelde, hoogfrequente, volledig intelligente hoogspanningsgeneratiesysteem, kraakt het afvalgasmoleculen door hoogspanningionisatie, waardoor het defect van de lage afbraakefficiëntie van traditionele biologische spray bij lage temperaturen wordt gecompenseerd en een stabiel ontgeuringseffect wordt gegarandeerd bij lage temperaturen en regenachtig weer.

Ruisreductie: De breker en ventilatoren zijn allemaal uitgerust met dempende schokabsorptiebases en geluiddempende pijpleidingen. Het bedrijfsgeluid van de hele machine is ≤ 58 dB, wat lager is dan de geluidslimiet van 60 dB van industriële installaties, en zal geen interferentie veroorzaken met de omliggende kantoor- en woonruimtes.

Veiligheidsbeschermingis voorzien van drie lagen mechanische, elektrische en brandbeveiliging:

• Mechanisch einde: Uitgerust met een noodstopapparaat voor inductie van het menselijk lichaam, dat automatisch de stroomtoevoer onderbreekt wanneer personeel per ongeluk het voedergebied betreedt.
• Elektrisch einde: Siemens PLC heeft ingebouwde bescherming tegen lekkage, overbelasting en faseverlies, en het Kunlun Tongtai-scherm geeft elektrische foutcodes in realtime weer.
• Brandbeveiliging: De kamer is uitgerust met een temperatuurgevoelig brandblusaërosolapparaat om het risico van abnormale brand veroorzaakt door fermentatie bij hoge temperaturen aan te pakken.

De hele machine voldoet aan de IP54 water- en stofdichte beschermingsgraad, past zich aan de zware werkomstandigheden van het wassen van de keukenvloer en diffuse waterdamp aan en vermijdt problemen met kortsluiting en plaatcorrosie.

Bedienings- en onderhoudskosten en economische voordelen van toepassing

Vergeleken met de traditionele manier van transport en storten, heeft intelligente behandeling ter plaatse aanzienlijke economische voordelen.

De exploitatie- en onderhoudskosten omvatten hoofdzakelijk drie onderdelen: verbruiksartikelen, water en elektriciteit, en arbeid:

• Microbiële stammen zijn na één enkele toevoeging 6 maanden effectief, met extreem lage dagelijkse verbruikskosten.
• Het model van 500 kg vertrouwt op PLC-adaptieve energiebesparende logica en verbruikt slechts 22 kWh elektriciteit per dag, veel minder dan niet-standaardapparatuur met dezelfde specificatie.
• De bevalling vereist slechts één voeding per dag en één verwijdering van resten per week. Eén persoon kan tegelijkertijd 2-3 sets apparatuur beheren en er is geen fulltime bedienings- en onderhoudspersoneel nodig.

In termen van kostenvergelijking bedragen de huidige kosten voor het uitgaande transport en de verwijdering van stedelijk keukenafval over het algemeen 280-350 yuan per ton, inclusief kosten voor transport, storten en milieubescherming. Na het gebruik van deze machine kunnen de uitgaande transportkosten volledig worden geëlimineerd. Tegelijkertijd kunnen afgewerkte olie en afgebroken residu worden verkocht als hulpbronnen om omgekeerd inkomsten te genereren. Berekend op basis van het scenario van een kantine met een dagelijkse verwerkingscapaciteit van 3 ton, kan er jaarlijks meer dan 300.000 yuan aan uitgaande transport- en verwijderingskosten worden bespaard, en bedragen de jaarlijkse inkomsten uit op grondstoffen gebaseerde bijproducten 40.000-60.000 yuan.

Het dagelijkse bedienings- en onderhoudsproces is uiterst eenvoudig. De apparatuur vertrouwt op de zelfinspectiefunctie met één klik van het aanraakscherm en detecteert elke dag bij het opstarten automatisch de status van ventilatoren, sensoren, hoogspanningsvoedingen en roermotoren. In geval van een abnormaliteit verschijnt het scherm met het foutpunt en de oplossing. Het is niet nodig om de apparatuur te demonteren voor inspectie. Jaarlijks zijn slechts één grondige reiniging van de gehele machine, lagersmering en kalibratie van de constante hoogspanningsstroombron vereist, en de routineonderhoudstijd bedraagt ​​niet meer dan 4 uur, met een extreem laag uitschakelverlies.

Toepassingsbeperkingen en nalevingsinstructies

Ditapparatuurverwerkt alleen puur organisch keukenafval. Het is verboden om niet-afbreekbaar afval, zoals grote botten, schelpen, plastic, glas, metaal en vochtige doekjes, te plaatsen om slijtage van de snijkop en verstopping van de pijpleiding te voorkomen.

Wat de naleving betreft, heeft de apparatuur milieubeschermingsproductcertificering, een geuremissietestrapport en een testrapport voor de elektrische veiligheid verkregen. Het geproduceerde organische mestresidu voldoet aan de norm voor tuingrond en er is geen kwalificatie voor de verwijdering van gevaarlijk afval vereist. Het kan pas in gebruik worden genomen nadat de lokale milieubeschermingsaanvraag is ingevuld.

Vergeleken met grootschalige gecentraliseerde behandelingsstations voor anaerobe vergisting heeft deze machine geen grootschalige civiele techniek en explosieveilige ondersteuning voor biogas nodig. De investeringskosten bedragen slechts 1/8 van de gecentraliseerde apparatuur, met een korte bouwperiode en een lage landingsdrempel. Het is de reguliere keuze voor de huidige gedistribueerde verwerking van keukenafval.

Samenvatting

Deze apparatuur voor de behandeling van keukenafval integreert drie zelfontwikkelde ondersteunende technologieën: mechanisch geïntegreerd proces, Siemens PLC + Kunlun Tongtai intelligente aanraakscherm en Shengyuan hoogfrequente hoogspanningsvoeding voor afvalgasbehandeling. Het lost vier belangrijke pijnpunten in de sector op bij de traditionele verwerking van keukenafval: transportvervuiling, hoog energieverbruik, complexe bediening en onderhoud, en overmatige geur.

Het realiseert bronreductie, onschadelijke sterilisatie en dubbel gebruik van olie en water uit keukenafval. Tegelijkertijd zorgt het, op basis van volledige logische closed-loop-regeling, voor een stabiele en storingsvrije werking van de apparatuur op de lange termijn. Tegen de achtergrond van de genormaliseerde classificatie van huishoudelijk afval en het "dubbele koolstof"-beleid voor de vermindering van de uitstoot van vast afval, kan deze apparatuur overheids- en bedrijfseenheden helpen de beoordeling van de vermindering van de uitstoot van vast afval te voltooien en de uitbestedingskosten van sanitaire voorzieningen te verlagen, met voordelen voor het milieu, de economie en de maatschappij.