智能餐厨垃圾处理装备控制系统设计与试验

为解决餐厨垃圾资源化利用率不足、垃圾处理高污染和垃圾处理装备能耗高、操作不便等问题,设计一种智能餐厨垃圾处理装备控制系统,以提高餐厨垃圾处理的自动化水平。该系统主要由STM32主控系统、电机驱动系统、质量控制系统、温度调控系统、辅助控制系统、净化系统和存储系统组成。基于USART HMI软件设计智能串口屏界面,智能串口屏通过TTL串口与STM32单片机进行串口通信,能够完成餐厨垃圾处理工作参数设置和显示控制系统运行状态信息,实现对餐厨垃圾处理装备的精确控制。搭建试验硬件平台,以系统工作的温度区间和餐厨垃圾与高温好氧复合微生物菌种的配比为试验因素,以餐厨垃圾的减重率和用电量为试验指标进行试验。试验结果表明,系统工作的温度区间和餐厨垃圾与高温好氧复合微生物菌种的配比对餐厨垃圾处理有显著影响;当控制系统运行的温度区间为85~95℃,餐厨垃圾与高温好氧复合微生物菌种的比例为15∶1时,30kg餐厨垃圾和2kg菌种经过5h处理,减重率为90.38%,平均用电量为1.96kW·h,处理餐厨垃圾效果显著。该系统实现餐厨垃圾无害化处理,餐厨垃圾处理后的有机物通过好氧堆肥技术转化成腐殖质,用于田间施肥或者制作动物饲料,提高垃圾资源化利用率。     

甘蔗叶添加对餐厨垃圾厌氧消化性能的影响

为研究餐厨垃圾各组分的厌氧消化性能,试验将餐厨垃圾分为果蔬类、主食类、肉类与混合餐厨分别进行厌氧发酵实验。结果表明,果蔬类餐厨产气最快,主食类餐厨产气峰值最大,混合餐厨累积产气量最大、产气性能最优;肉类、果蔬类、主食类和混合餐厨的单位干物质产气量分别为201.24,343.63,418.40和436.71 mL·g~(-1)TS。为提高餐厨垃圾的厌氧消化性能,解决我国南方大量甘蔗叶废弃、焚烧等引起的污染问题,文章以餐厨垃圾为主要发酵原料,研究添加甘蔗叶对餐厨垃圾中温厌氧发酵的产气特性,pH值,TS和VS去除率等参数的影响,寻求最佳的甘蔗叶添加量配比。结果表明,甘蔗叶添加后与餐厨垃圾发生协同作用,可以促进厌氧发酵,提高产气量,产气过程相对比较平稳;混合物料的累积产气量随甘蔗叶所占比例的降低而先升高后降低,当餐厨垃圾与甘蔗叶干物质比为4∶1时产气性能最佳,单位干物质产气量达到452.67 mL·g~(-1)TS,TS和VS去除率比纯餐厨垃圾分别提高了6.43%和11.98%。     

不同物料厌氧消化最佳酸化时间的研究

该试验以生活垃圾、餐厨垃圾、粪便、污泥以及它们的混合物料(生活垃圾∶粪便∶污泥∶餐厨垃圾=10∶5∶1∶1,以TS计)作为发酵原料,主要研究在常温(20℃±1℃)和中温(35℃±1℃)的条件下,不同物料达到pH值稳定状态的最佳酸化时间以及在酸化过程中TS,VS,pH值,COD理化性质的变化。最终研究结果表明:在常温条件下,生活垃圾、餐厨垃圾、粪便、污泥以及它们的混合物料(生活垃圾∶粪便∶污泥∶餐厨垃圾=10∶5∶1∶1,以TS计)的最佳酸化时间分别是5天,4天,7天,7天和4天;在中温条件下,生活垃圾、餐厨垃圾、粪便、污泥以及它们的混合物料(生活垃圾∶粪便∶污泥∶餐厨垃圾=10∶5∶1∶1,以TS计)的最佳酸化时间,分别是4天,3天,6天,5天和3天。据实验数据可知,中温条件酸化效果比常温条件酸化效果好。     

餐厨垃圾废弃物处理技术概述

餐厨垃圾作为一种普遍存在的垃圾,具有危害和资源双重属性。文章一方面介绍了我国餐厨垃圾的产生特点、管理及资源化利用现状;另一方面就目前主要处理技术和各自的优缺点进行了详细的介绍,为我国未来餐厨垃圾处理提出了一些对策和建议。     

餐厨垃圾无害化处理设备与应用

餐厨垃圾作为一种具有资源性、危害性双重特性的物质,在处理过程中面临着全新挑战。根据对餐厨垃圾特性的分析,对处理工艺与设备进行优化,实现对餐厨垃圾的有效处理。本文以生物高温发酵为原理,以堆肥为有机肥原料,对乡镇餐厨垃圾无害化处理的工艺流程及设备进行论述,使餐厨垃圾达到无害化处理效果。     

国内外餐厨垃圾处理现状及发展趋势

生活垃圾中餐厨垃圾所占比例较大,它的处理是解决城市生活垃圾问题的重要环节。通过对目前国内外餐厨垃圾产生情况及处理现状、处理方式、存在问题及处理技术进行综述分析,对我国餐厨垃圾的处理提出对策和建议,为餐厨垃圾处理及管理提供借鉴。     

黑河市餐饮垃圾资源化及流向调查

调查分析了黑河市餐厨垃圾的排放流向及其资源化处理现状，介绍了餐厨垃圾的处理方法。针对黑河市餐饮垃圾现状提出对策，目的是减少餐厨垃圾的产生量和消除其对环境的污染。     

牛粪添加量对餐厨垃圾厌氧消化的影响

文章以餐厨垃圾和牛粪为原料,在餐厨垃圾16 g VS·L~(-1)的条件下,添加牛粪调节原料中餐厨垃圾与牛粪VS质量比为3∶1,2∶1,1∶1,1∶2和1∶3进行混合发酵,研究牛粪添加量对餐厨垃圾厌氧消化过程和产气效果的影响。结果表明,单独厌氧消化时,餐厨垃圾沼气产率和甲烷产率均显著高于牛粪。混合发酵时,消化过程中pH值先下降后上升,随着牛粪添加比例的提高,pH值下降程度变小,恢复上升速度加快;甲烷产量显著上升,但甲烷产率显著下降。餐厨垃圾和牛粪混合消化的甲烷产量均高于对应质量餐厨垃圾和牛粪单独厌氧消化产量之和,当牛粪的添加比例为2∶1时,甲烷产量提高效果最显著,提高率达到52.4%。可见,添加牛粪与餐厨垃圾进行混合厌氧消化可以增强消化体系的稳定性,提高厌氧消化效率。     

我国规模最大的餐厨垃圾处理项目落户长沙

据了解,从2012年10月1日起,湖南长沙将正式启动全市范围的餐厨垃圾无害化处理工作,由中联重科环卫机械公司提供全套装备,实施交钥匙工程;湖南联合餐厨垃圾处理有限公司负责运营。该项目是我国目前建成规模最大的餐厨垃圾处理项目,目前设备安装已进入调试阶段,即将竣工试投产。餐厨垃圾,指饮食服务、单位供餐等活动中产生的食物残余和废弃食用油脂。不法分子收购餐厨垃圾油脂进行食用油的加工(俗称"地沟油"),给城市食品安全带来很大危害。如何利用和合理处理餐厨垃圾,减少垃圾处理成本、避     

中温和高温条件下餐厨垃圾厌氧发酵产气动力学的研究

研究以餐厨垃圾为原料,在中温(37℃)和高温(55℃)条件下开展批次试验。通过测定各项产气指标探究不同温度对餐厨垃圾厌氧发酵产气性能的影响,并采用Gompertz模型和一级动力学模型对中温和高温条件下餐厨垃圾厌氧发酵累计产甲烷量进行拟合。结果表明,高温厌氧发酵最大产甲烷潜能为398.33 mL·g^-1VS,高出中温发酵32.37%,高温条件下餐厨垃圾厌氧发酵累积沼气产量和甲烷产量分别为665.89和399.41 mL·g^-1VS,显著高于中温条件下的累积沼气产量及甲烷产量。餐厨垃圾高温发酵甲烷生成速率常数k为0.43558 d^-1,高于中温发酵动力学常数(k=0.31367 d^-1),餐厨垃圾高温厌氧发酵产甲烷速率高于中温发酵。综上所述,相较于中温条件,高温条件下餐厨垃圾批次厌氧发酵产气性能更优异。     

甘蔗物料与餐厨垃圾协同厌氧发酵及工程参数分析

以单一甘蔗物料、餐厨垃圾和两者混合物料开展厌氧发酵试验,验证混合原料协同厌氧发酵生产生物沼气的良好性能,并对混合物料的工程运行参数进行分析.结果表明,餐厨垃圾与甘蔗物料的协同作用,提升了甘蔗物料的日产气量,减缓了餐厨垃圾单一物料日产气量的波动.混合物料的产气峰值较餐厨垃圾提前4 d,物料产气率和TS产气率分别为140....     

餐厨垃圾干式厌氧发酵研究进展

餐厨垃圾作为当前主要的城市有机固体废弃物,给社会和环境造成了巨大压力.其高含水率、高有机质、易降解的性质十分适合厌氧发酵.相比于传统的湿发酵,干式厌氧发酵更适合处理数量庞大的餐厨垃圾,但在餐厨垃圾干式厌氧发酵过程中,存在挥发性脂肪酸(VFA)积累、搅拌困难、传质性差等问题,影响系统稳定性和产气效率.针对以上问题,文章从...     

生活垃圾与餐厨垃圾厌氧消化产气潜能的研究

文章选取固废物生活垃圾与餐厨垃圾中有机垃圾作为研究对象,进行中温批量厌氧消化对照试验。结果表明:生活垃圾与餐厨垃圾原料产气潜能分别为19.36 L·kg~(-1),42.1 L·kg~(-1)。实验中,生活垃圾与餐厨垃圾分别经过67,82天的厌氧消化,得出生活垃圾原料的TS和VS产气率分别为131.54 L·kg~(-1)TS和260.66 L·kg~(-1)VS,餐厨垃圾组TS和VS产气率分别为237.56 L·kg~(-1)TS和405.56 L·kg~(-1)VS。     

鸡粪和餐厨垃圾中温厌氧发酵产甲烷特征及动力学

文章对鸡粪和餐厨垃圾中温厌氧发酵的产气特性和产甲烷动力学进行研究。鸡粪和餐厨垃圾按照混合比例(以VS计)为2∶1,1∶1和1∶2进行发酵,以鸡粪单独发酵和餐厨垃圾单独发酵为对照试验,底物浓度为15 gVS·L~(-1)。结果表明:鸡粪较少时(鸡粪与餐厨垃圾之比为0∶1,1∶2和1∶1)出现酸化,产甲烷的延迟期较长。甲烷产率和有机物去除率均随餐厨垃圾占比的增加而增大,餐厨垃圾单独发酵时最高,为254.4 mL·g~(-1)VS和54%。利用修正的Gompertz方程和一级动力学模型进行累积甲烷产量的动力学拟合,发现当鸡粪和餐厨垃圾的混合比例为2∶1时,获得最高的最大产甲烷速率3.65 mL·h~(-1)和转化速率常数0.4608 d~(-1),说明该混合比例下,产甲烷的代谢活性较高。     

餐厨垃圾的干式厌氧消化处理技术初探

本文介绍了餐厨垃圾干式厌氧消化基本工艺,详细讨论了温度、TS、搅拌、接种物、碳氮比、有机负荷、pH值、碱度和VFA以及盐分对干式厌氧消化的影响,并提出了餐厨垃圾干式厌氧消化工艺今后的研究方向和开发前景。     

挤压预处理对餐厨垃圾厌氧消化的影响

文章研究了挤压机预处理对餐厨垃圾理化性状的影响,以及经过不同挤压孔径的处理后的厌氧消化性能的影响。本研究采用孔径为3 mm,5 mm,7 mm,9 mm和12 mm的挤压孔径分别挤压处理餐厨垃圾,并利用挤出的浆液做中温批式厌氧消化实验。实验结果表明,挤压预处理可以将原生餐厨物料中的VS/TS由90.7%提高到96.4%(3 mm挤压孔径),将sCOD/tCOD由9.2%提高到16.1%,将单位TS产气量提高了约75%(10天的发酵时间),因此挤压预处理能够有效提高餐厨垃圾物料的厌氧发酵性能。     

基于电磁加热技术的餐厨垃圾处理设备

基于电磁加热技术设计的餐厨垃圾处理设备,对含水量75%以上的餐厨垃圾经干燥后,可以获得含水量为15%以下,减重率60%以上的干物料,达到减重、减小体积、利于储存等方面的目的,以解决餐厨垃圾不容易运输,对环境污染严重的问题。该设备处理工艺过程简单实用,是目前餐厨垃圾处理的理想设备。     

沿海旅游城市餐厨垃圾特性及处理方法分析

为了对沿海旅游城市的餐厨垃圾进行合理处置,文章选择海南某一城市餐厨垃圾的成分特性进行分析,探讨了各特性指标对餐厨垃圾处理技术的影响,并根据指标特性对餐厨垃圾的各种处理处置方法进行了选择.结果表明:沿海旅游城市餐厨垃圾的有机质含量达62.26％,其中粗蛋白、粗脂肪和粗纤维含量分别达到13.46％、17.30％和6.56％,具有pH呈酸性、油脂量不大、含水率和盐分较高等特点.可选用两相厌氧发酵法、生物制氢+厌氧发酵法、干燥热处理+厌氧发酵法和真空蒸煮+厌氧发酵法等处理,实现资源回收利用.     

餐厨垃圾厌氧消化残余物土壤利用现状调研分析

我国餐厨垃圾处理主要采用厌氧消化技术,通过有机物的分解可以获取再生能源沼气,同时也产生大量的消化残余物(沼渣和沼液).餐厨垃圾经过厌氧消化后,大部分营养元素都保留在消化后的残余物中,具有重要的再利用价值.文章通过调研餐厨垃圾消化残余物的理化特性、营养成分的分布特点、卫生指标和植物毒性等特性指标,并与土壤利用相关标准中的...     

城市餐厨垃圾处理技术现状与展望

首先介绍现阶段城市餐厨垃圾的基本特性和处理工艺，然后分别对餐厨垃圾卫生填埋、焚烧、破碎直排、饲料化、堆制有机肥、厌氧消化及裂解产油等工艺的特点及存在的问题进行分析。分别讨论了大型、小型餐厨垃圾处理设备的工艺特点、参数和存在的问题，并提出餐厨垃圾处理的发展方向。