Zautomatyzowany system oczyszczania odpadów spożywczych do degradacji odpadów organicznych

To zintegrowane urządzenie do przetwarzania odpadów kuchennych jest wyposażone w 10-calowy ekran dotykowy Kunlun Tongtai i w pełni inteligentny zintegrowany system sterowania Siemens PLC. Należy do rozproszonego sprzętu do usuwania zasobów na miejscu, który może zakończyć redukcję, nieszkodliwe przetwarzanie i wykorzystanie zasobów u źródła wytwarzania odpadów bez transportu na duże odległości. Nadaje się do scenariuszy komercyjnych z dzienną wydajnością przetwarzania od 500 kg do 5 ton, jest szeroko stosowany w stołówkach rządowych i korporacyjnych, na kampusach, dużych supermarketach, parkach przemysłowych i skoncentrowanych wspólnotach mieszkaniowych, spełniając wymagania polityki krajowej dotyczące klasyfikacji odpadów i wykorzystania zasobów odpadów stałych. Pełny tekst zawiera 2012 słów.

Ogólna struktura sprzętu i podstawowa konfiguracja sprzętu

Thesprzętprzyjmuje zamkniętą zintegrowaną konstrukcję montowaną na płozach, a cała maszyna jest spawana za pomocą 304 płyt ze stali nierdzewnej o jakości spożywczej, która jest odporna na korozję kwasową, plamy olejowe i łatwa do czyszczenia. Cała maszyna jest podzielona na sześć zintegrowanych jednostek: moduł obróbki wstępnej, moduł separacji oleju i wody, moduł aerobowej degradacji mikrobiologicznej, moduł dezodoryzacji gazów odlotowych, moduł usuwania pozostałości i inteligentna elektryczna jednostka sterująca. Nie wymaga zaplecza inżynieryjnego i może być oddany do użytku bezpośrednio po doprowadzeniu prądu i wody.

W odróżnieniu od prostych urządzeń do kruszenia i odwadniania dostępnych na rynku, maszyna ta rezygnuje z konstrukcji rurociągu z zewnętrznym podziałem. Wszystkie rurociągi, wentylatory i elementy wymiennika ciepła są wbudowane w szafę, o schludnym wyglądzie i powierzchni podłogi wynoszącej zaledwie 12-22 ㎡, nadającej się do instalacji w pomieszczeniu ze sprzętem wewnętrznym i zewnętrznym.

Rdzeń elektrycznego sprzętu sterującego przyjmuje wcześniej dopasowany schemat sterowania przemysłowego:

• Terminal interakcji człowiek-maszyna: 10-calowy przemysłowy ekran dotykowy Kunlun Tongtai, odporny na plamy olejowe, odporny na parę wodną i umożliwiający pracę w szerokim zakresie temperatur klasy przemysłowej, może pracować stabilnie w wilgotnym środowisku kuchni zaplecza w temperaturze -10 ℃ ~ 60 ℃.
• Rdzeń sterowania logicznego: Sterownik PLC serii Siemens S7-200 SMART, wyposażony w opracowane przez firmę Shengyuan źródło prądu stałego o wysokiej częstotliwości i wysokim napięciu do pomocniczego zasilania dezodoryzującego, tworzące w pełni logiczną architekturę sterowania w zamkniętej pętli.

Pomocnicze komponenty sprzętowe obejmują w pełni automatyczną kruszarkę śrubową, dwustopniowy odwadniacz wytłaczania ślimakowego, trójfazowy separator olej-woda, zbiornik mieszający z napowietrzaniem w stałej temperaturze, fotolizę UV + kombinowaną jednostkę dezodoryzującą natrysku biologicznego, zbiornik do zbierania skroplonych ścieków i pomocniczy moduł grzewczy do sterylizacji w wysokiej temperaturze. Wszystkie elementy uruchamiające są podłączone do magistrali PLC w celu realizacji zabezpieczenia start-stop i blokady, eliminując zakleszczenia sprzętu i awarie związane z przepełnieniem spowodowane błędną obsługą ręczną.

W pełni inteligentna zintegrowana logika sterowania (szczegółowe wyjaśnienie wspierającego przemysłowego systemu sterowania)

Sprzęt wykorzystuje niezależną kontrolę programowania pełnej logiki PLC firmy Siemens, rezygnując z tradycyjnego pojedynczego sterowania taktowaniem i jest wyposażony w logikę sprzężenia zwrotnego czujnika w pętli zamkniętej, która jest podstawą inteligentnego działania całej maszyny.

System składa się z pięciu typów czujników wilgotności materiału, temperatury komory, stężenia tlenu, stężenia gazów odlotowych i prądu urządzenia, które zbierają parametry operacyjne w czasie rzeczywistym i przesyłają je z powrotem na ekran dotykowy Kunlun Tongtai. Operatorzy nie potrzebują profesjonalnej wiedzy na temat sterowania przemysłowego i mogą modyfikować parametry, przełączać tryby i przeglądać dane wyłącznie za pomocą ekranu dotykowego. Interfejs ekranu jest podzielony na pięć sekcji: ręczne debugowanie, obsługa automatyczna, alarm usterek, księga danych i komunikacja zdalna, które mogą wyświetlać masę paszy, szybkość suszenia, temperaturę fermentacji w komorze, stężenie emisji amoniaku i siarkowodoru oraz skumulowane zużycie energii przez sprzęt w czasie rzeczywistym.

Podstawowa zaleta technologii pełnego sterowania logicznego znajduje odzwierciedlenie w regulacji adaptacyjnej:

• System automatycznie dostosowuje prędkość kruszenia i ciśnienie odwadniania metodą ekstruzji w zależności od zawartości wilgoci w nadawie.
• Automatycznie uruchamia i zatrzymuje wentylator napowietrzający w zależności od stężenia tlenu w komorze, unikając beztlenowego zapachu spowodowanego niedoborem tlenu w fermentacji tlenowej.
• Łączy się ze źródłem prądu stałego o wysokiej częstotliwości i wysokim napięciu Shengyuan w zależności od stężenia gazów odlotowych, aby dostosować moc wyjściową wysokiego napięcia fotolizy UV. Działa przy niskiej mocy w przypadku gazów odlotowych o niskim stężeniu, co pozwala zaoszczędzić 30% energii elektrycznej, i działa z pełną mocą, aby wyeliminować nieprzyjemny zapach w przypadku gazów odlotowych o wysokim stężeniu.

Jednocześnie system jest wyposażony w wielopoziomową logikę blokady bezpieczeństwa: kruszarka nie może się uruchomić, gdy komora podająca nie jest zamknięta; komora susząca automatycznie odwraca się, aby usunąć blokadę w przypadku przeciążenia; chłodzenie natryskowe uruchamia się automatycznie, gdy temperatura w komorze jest zbyt wysoka; cała maszyna jest zmuszona do wyłączenia w przypadku awarii wentylatora spalin, aby uniknąć potencjalnych zagrożeń bezpieczeństwa na poziomie programu.

Ponadto sprzęt obsługuje rozszerzenie IoT o port szeregowy 485, który można podłączyć do fabrycznej inteligentnej platformy sanitarnej w celu realizacji zdalnego uruchamiania i zatrzymywania, alarmowania SMS o nieprawidłowych wynikach i automatycznego eksportu miesięcznych raportów z leczenia.

Standaryzowane wskaźniki przebiegu procesu i oczyszczania

Cała maszyna wykorzystuje w pełni zautomatyzowany proces w zamkniętej pętli: „zasilanie – kruszenie i usuwanie zanieczyszczeń – oddzielanie oleju od wody – redukcja odwodnienia – tlenowa fermentacja mikrobiologiczna – oczyszczanie gazów odlotowych i ścieków – usuwanie pozostałości”. Cały proces zamyka się bez naświetlania, a cykl obróbki jednopartyjnej trwa do 24 godzin.

1. Zamknięte karmienie: Ręcznie lub za pomocą przenośnika taśmowego włóż odpady kuchenne posortowane w postaci dużych zanieczyszczeń do zamkniętego leja zasypowego. Zbiornik zamyka się automatycznie po wykryciu materiałów, aby zapobiec przelaniu się zapachu.
2. Kruszenie i usuwanie zanieczyszczeń: Kruszarka śrubowa kruszy mieszankę owoców, warzyw, mięsa i kości na cząstki o średnicy poniżej 5 mm i usuwa nierozkładalne zanieczyszczenia, takie jak plastik i tkaniny.
3. Trójfazowa separacja oleju i wody: Materiał jest rozdzielany na olej odpadowy, ścieki organiczne i pozostałości stałe za pomocą technologii separacji odśrodkowej. Olej odpadowy jest zbierany oddzielnie i może zostać poddany recyklingowi przez wykwalifikowanych jednostek w celu produkcji biodiesla, co pozwala na wykorzystanie zasobów ropy.
4. Odwadnianie ekstruzyjne: Zmniejsz zawartość wilgoci w stałych pozostałościach z 80% -85% do poniżej 45%, a objętość materiału zostanie bezpośrednio zmniejszona o ponad 70%.
5. Fermentacja tlenowa w stałej temperaturze: Dodaj specjalne, odporne na wysoką temperaturę złożone szczepy drobnoustrojów. Sterownik PLC precyzyjnie kontroluje temperaturę w komorze na poziomie 65-75℃. Przy przerywanym napowietrzaniu i mieszaniu mikroorganizmy szybko rozkładają materię organiczną, taką jak skrobia, białko i tłuszcz, oraz zabijają patogeny, takie jak salmonella i jaja ascaris, aby zakończyć nieszkodliwą sterylizację.
6. Leczenie terminalne: Gaz odlotowy powstający w wyniku fermentacji jest rozkładany w drodze fotolizy UV o wysokiej częstotliwości i wysokiego napięcia oraz natrysku biologicznego, usuwając ponad 98% amoniaku i siarkowodoru oraz spełniając normę emisji na małych wysokościach. Wydzielone ścieki odprowadzane są do zakładowej podczyszczalni ścieków, a następnie po spełnieniu warunków dopuszczenia do sieci wodociągowej odprowadzane są do sieci wodociągowej.

Podstawowe wskaźniki oczyszczania sprzętu, przetestowane przez niezależną agencję ochrony środowiska, są zgodne zSpecyfikacja techniczna dotycząca utylizacji odpadów kuchennych:

• Ogólny stopień redukcji materiału ≥ 92%, wskaźnik pozostałości ≤ 8%.
• Emisja gazów odlotowych spełnia normę klasy IINorma emisji substancji zanieczyszczających zapachy.
• Dojrzałość materii organicznej pozostałości osiąga stopień Ⅲ lub wyższy, który można bezpośrednio wykorzystać jako podstawowy nawóz ogrodniczy i polepszacz gleby bez wtórnych odpadów stałych.

Projekt redukcji hałasu w środowisku i ochrony bezpieczeństwa

Mając na celu wyeliminowanie trzech głównych problemów środowiskowych, takich jak wysoka wilgotność, nieprzyjemny zapach i hałas w kuchniach na zapleczu, sprzęt został zoptymalizowany pod kątem wszechstronnej redukcji hałasu, dezodoryzacji i konstrukcji antykorozyjnej.

Zapobieganie i kontrola nieprzyjemnych zapachówprzyjmuje podwójny schemat uszczelniania źródła + degradacji terminala. Wszystkie komory przenoszenia materiału są uszczelnione żelem krzemionkowym podciśnieniem, a komora utrzymuje stan mikro-ujemnego ciśnienia, aby zapobiec wyciekaniu zapachu przez szczeliny. Wyposażony w opracowany przez Shengyuan w pełni inteligentny system generowania wysokiego napięcia o wysokiej częstotliwości, rozbija cząsteczki gazów odlotowych poprzez jonizację pod wysokim napięciem, nadrabiając wadę niskiej wydajności degradacji tradycyjnego sprayu biologicznego w niskiej temperaturze i zapewniając stabilny efekt dezodoryzacji w niskiej temperaturze i deszczowej pogodzie.

Redukcja hałasu: Kruszarka i wentylatory są wyposażone w podstawy tłumiące i rurociągi wyciszające. Hałas pracy całej maszyny wynosi ≤ 58 dB, czyli jest niższy niż limit hałasu wynoszący 60 dB w zakładach przemysłowych i nie będzie zakłócał otaczających obszarów biurowych i mieszkalnych.

Ochrona bezpieczeństwaposiada trzy warstwy ochrony mechanicznej, elektrycznej i przeciwpożarowej:

• Koniec mechaniczny: Wyposażony w wyłącznik awaryjny wywołany działaniem ludzkiego ciała, który automatycznie odcina zasilanie, gdy personel omyłkowo wejdzie do obszaru karmienia.
• Końcówka elektryczna: Siemens PLC ma wbudowaną ochronę przed wyciekiem, przeciążeniem i utratą fazy, a ekran Kunlun Tongtai wyświetla kody usterek elektrycznych w czasie rzeczywistym.
• Ochrona przeciwpożarowa: Komora jest wyposażona w urządzenie gaśnicze w aerozolu reagujące na temperaturę, aby zapobiec ryzyku nieprawidłowego pożaru spowodowanego fermentacją w wysokiej temperaturze.

Cała maszyna przeszła stopień wodoodporności i pyłoszczelności IP54, dostosowuje się do trudnych warunków pracy związanych z myciem podłogi w kuchni i rozproszoną parą wodną, ​​a także pozwala uniknąć zwarć w obwodach i problemów z korozją płyt.

Koszty eksploatacji i konserwacji oraz korzyści ekonomiczne zastosowania

W porównaniu z tradycyjnym transportem zewnętrznym i składowaniem śmieci, inteligentne oczyszczanie na miejscu ma znaczne zalety ekonomiczne.

Koszty eksploatacji i konserwacji obejmują głównie trzy pozycje: materiały eksploatacyjne, wodę i energię elektryczną oraz robociznę:

• Szczepy drobnoustrojów są skuteczne przez 6 miesięcy po jednorazowym dodaniu, przy wyjątkowo niskim dziennym koszcie materiałów eksploatacyjnych.
• Opierając się na adaptacyjnej logice oszczędzania energii PLC, model o wadze 500 kg zużywa tylko 22 kWh energii elektrycznej dziennie, czyli znacznie mniej niż niestandardowe urządzenia o tej samej specyfikacji.
• Poród wymaga tylko jednego karmienia dziennie i jednego usuwania resztek na tydzień. Jedna osoba może zarządzać 2-3 zestawami sprzętu jednocześnie i nie jest potrzebny pełnoetatowy personel obsługujący i konserwujący.

Jeśli chodzi o porównanie kosztów, obecne koszty transportu zewnętrznego i usuwania miejskich odpadów kuchennych wynoszą zazwyczaj 280–350 juanów za tonę, włączając koszty transportu, składowania i przetwarzania w ramach ochrony środowiska. Po użyciu tej maszyny można całkowicie wyeliminować wydatki na transport zewnętrzny. Jednocześnie olej odpadowy i rozłożone pozostałości można sprzedać jako zasoby, aby wygenerować dochód w odwrotnym kierunku. Obliczone na podstawie scenariusza zakładającego stołówkę o dziennej wydajności przetwarzania wynoszącej 3 tony, pozwala każdego roku zaoszczędzić ponad 300 000 juanów na kosztach transportu zewnętrznego i utylizacji, a roczny dochód z produktów ubocznych pochodzących z zasobów wynosi 40 000–60 000 juanów.

Codzienny proces obsługi i konserwacji jest niezwykle prosty. Wykorzystując funkcję samokontroli na ekranie dotykowym za pomocą jednego kliknięcia, urządzenie automatycznie wykrywa stan wentylatorów, czujników, zasilaczy wysokiego napięcia i silników mieszających każdego dnia podczas uruchamiania. W przypadku nieprawidłowości pojawia się ekran z informacją o punkcie usterki i rozwiązaniu. Nie ma potrzeby demontażu sprzętu w celu kontroli. Co roku wymagane jest tylko jedno dogłębne czyszczenie całej maszyny, smarowanie łożysk i kalibracja źródła prądu stałego wysokiego napięcia, a czas konserwacji rutynowej nie przekracza 4 godzin, przy wyjątkowo niskich stratach przy wyłączeniu.

Ograniczenia aplikacji i instrukcje dotyczące zgodności

Tensprzętprzetwarza wyłącznie czyste odpady organiczne z kuchni. Zabronione jest wrzucanie do maszyny zanieczyszczeń nie ulegających rozkładowi, takich jak duże kości, muszle, plastik, szkło, metal oraz chusteczek nawilżanych, aby uniknąć zużycia głowicy tnącej i zablokowania rurociągu.

Pod względem zgodności sprzęt uzyskał certyfikat produktu chroniącego środowisko, raport z testu emisji zapachów i raport z testu bezpieczeństwa elektrycznego. Wytworzone pozostałości nawozów organicznych odpowiadają standardom gleby ogrodowej i nie są wymagane żadne kwalifikacje do usuwania odpadów niebezpiecznych. Można go oddać do użytku dopiero po wypełnieniu miejscowego zgłoszenia ochrony środowiska.

W porównaniu z wielkoskalowymi, scentralizowanymi stacjami oczyszczania z fermentacją beztlenową, maszyna ta nie wymaga wielkoskalowego wsparcia w zakresie inżynierii lądowej i przeciwwybuchowej biogazu. Koszt inwestycji to tylko 1/8 scentralizowanego sprzętu, krótki czas budowy i niski próg lądowania. Jest to główny wybór w przypadku obecnie rozproszonego przetwarzania odpadów kuchennych.

Streszczenie

To urządzenie do przetwarzania odpadów kuchennych integruje trzy samodzielnie opracowane technologie pomocnicze: zintegrowany proces mechaniczny, inteligentne sterowanie za pomocą ekranu dotykowego Siemens PLC + Kunlun Tongtai oraz oczyszczanie gazów odlotowych z zasilacza Shengyuan o wysokiej częstotliwości i wysokim napięciu. Rozwiązuje cztery główne problemy branżowe związane z tradycyjnym przetwarzaniem odpadów kuchennych: zanieczyszczenia transportowe, wysokie zużycie energii, złożona obsługa i konserwacja oraz nadmierny zapach.

Realizuje redukcję źródła, nieszkodliwą sterylizację i podwójne wykorzystanie zasobów oleju i wody z odpadów kuchennych. Jednocześnie, opierając się na pełnej logice sterowania w pętli zamkniętej, zapewnia długoterminową stabilną i bezawaryjną pracę sprzętu. W kontekście znormalizowanej klasyfikacji odpadów domowych i polityki „podwójnego węgla” dotyczącej redukcji emisji odpadów stałych, sprzęt ten może pomóc jednostkom rządowym i przedsiębiorstwom w ukończeniu oceny redukcji emisji odpadów stałych i zmniejszeniu kosztów outsourcingu urządzeń sanitarnych, co przyniesie korzyści środowiskowe, ekonomiczne i społeczne.