Sistema automatizzato di trattamento dei rifiuti alimentari per la degradazione dei rifiuti organici

Questa attrezzatura integrata per il trattamento dei rifiuti della cucina è dotata di un touch screen Kunlun Tongtai da 10 pollici e di un sistema di controllo integrato completamente intelligente PLC Siemens. Appartiene alle apparecchiature distribuite per lo smaltimento delle risorse in loco, che possono completare la riduzione, il trattamento innocuo e l'utilizzo delle risorse alla fonte della produzione di rifiuti senza trasporto a lunga distanza. Adatto a scenari commerciali con una capacità di trattamento giornaliera compresa tra 500 kg e 5 tonnellate, è ampiamente utilizzato nelle mense governative e aziendali, nei campus, nei grandi supermercati, nei parchi industriali e nelle comunità residenziali concentrate, soddisfacendo i requisiti della politica interna di classificazione dei rifiuti e utilizzo delle risorse di rifiuti solidi. Il testo completo ammonta a 2012 parole.

Struttura complessiva dell'apparecchiatura e configurazione dell'hardware principale

ILattrezzaturaadotta una struttura chiusa integrata montata su skid e l'intera macchina è saldata con piastre in acciaio inossidabile per uso alimentare 304, resistente alla corrosione degli acidi organici, alle macchie d'olio e facile da pulire. L'intera macchina è divisa in sei unità integrate: modulo di pretrattamento, modulo di separazione olio-acqua, modulo di degradazione microbica aerobica, modulo di deodorizzazione dei gas di scarico, modulo di scarico dei residui e unità di controllo elettrico intelligente. Non richiede alcun supporto di ingegneria civile e può essere messo in funzione direttamente dopo l'erogazione di energia elettrica e acqua.

Diversamente dalle semplici apparecchiature di frantumazione e disidratazione presenti sul mercato, questa macchina annulla il design della tubazione divisa esterna. Tutte le tubazioni, i ventilatori e i componenti dello scambio di calore sono integrati nell'armadio, con un aspetto ordinato e una superficie di soli 12-22 ㎡, adatto per l'installazione in locali tecnici interni ed esterni.

L'hardware di controllo elettrico principale adotta lo schema di controllo industriale precedentemente abbinato:

• Terminale di interazione uomo-macchina: Il touch screen industriale Kunlun Tongtai da 10 pollici, con resistenza alle macchie di olio, resistenza al vapore acqueo e capacità di funzionamento ad ampia temperatura di livello industriale, può funzionare stabilmente nell'ambiente umido della cucina sul retro di -10 ℃ ~ 60 ℃.
• Nucleo di controllo logico: PLC Siemens serie S7-200 SMART, dotato di sorgente di corrente costante ad alta tensione ad alta frequenza autosviluppata da Shengyuan per l'alimentazione ausiliaria di deodorizzazione, che forma un'architettura di controllo a circuito chiuso a logica completa.

I componenti hardware ausiliari includono un frantoio a vite completamente automatico, un disidratatore per estrusione a vite a due stadi, un separatore olio-acqua trifase, un serbatoio di agitazione con aerazione a temperatura costante, un'unità di deodorizzazione combinata fotolisi UV + spray biologico, un serbatoio di raccolta delle acque reflue condensate e un modulo di riscaldamento ausiliario per sterilizzazione ad alta temperatura. Tutti i componenti di attuazione sono collegati al bus PLC per realizzare la protezione avvio-arresto e interblocco del collegamento, eliminando inceppamenti dell'apparecchiatura e guasti da traboccamento causati da un errato funzionamento manuale.

Logica di controllo integrata completamente intelligente (spiegazione dettagliata del sistema di controllo industriale di supporto)

L'apparecchiatura adotta il controllo di programmazione indipendente dalla logica completa del PLC Siemens, abbandonando il tradizionale controllo della temporizzazione singola, ed è dotata di logica di feedback del sensore a circuito chiuso, che è il nucleo del funzionamento intelligente dell'intera macchina.

Il sistema è costruito con cinque tipi di sensori per il contenuto di umidità del materiale, la temperatura della camera, la concentrazione di ossigeno, la concentrazione dei gas di scarico e la corrente dell'apparecchiatura, che raccolgono i parametri operativi in ​​tempo reale e li trasmettono al touch screen Kunlun Tongtai. Gli operatori non necessitano di conoscenze professionali di controllo industriale e possono completare la modifica dei parametri, il cambio di modalità e la visualizzazione dei dati solo tramite il touch screen. L'interfaccia dello schermo è divisa in cinque sezioni: debug manuale, funzionamento automatico, allarme guasto, registro dati e comunicazione remota, che può visualizzare il peso di alimentazione, il tasso di disidratazione, la temperatura di fermentazione nella camera, la concentrazione di emissioni di ammoniaca e idrogeno solforato e il consumo energetico cumulativo dell'attrezzatura in tempo reale.

Il vantaggio principale della tecnologia di controllo logico completo si riflette nella regolazione adattiva:

• Il sistema regola automaticamente la velocità di frantumazione e la pressione di disidratazione dell'estrusione in base al contenuto di umidità del mangime.
• Avvia e arresta automaticamente la ventola di aerazione in base alla concentrazione di ossigeno nella camera, evitando odori anaerobici causati dalla carenza di ossigeno nella fermentazione aerobica.
• Si collega alla sorgente di corrente costante ad alta tensione e ad alta frequenza Shengyuan in base alla concentrazione dei gas di scarico per regolare la potenza di uscita ad alta tensione della fotolisi UV. Funziona a bassa potenza per i gas di scarico a bassa concentrazione per risparmiare il 30% di elettricità e funziona a piena potenza per degradare gli odori per i gas di scarico ad alta concentrazione.

Allo stesso tempo, il sistema è dotato di logica di interblocco di sicurezza multilivello: è vietato l'avvio del frantoio quando la camera di alimentazione non è chiusa; la camera di disidratazione si inverte automaticamente per rimuovere il blocco in caso di sovraccarico; il raffreddamento a spruzzo viene avviato automaticamente quando la temperatura nella camera è troppo elevata; l'intera macchina è costretta a spegnersi quando la ventola dei gas di scarico si guasta, in modo da evitare potenziali rischi per la sicurezza a livello di programma.

Inoltre, l'apparecchiatura supporta l'espansione IoT con porta seriale 485, che può essere collegata alla piattaforma di sanificazione intelligente della fabbrica per realizzare start-stop remoto, allarmi SMS anomali ed esportazione automatica di rapporti mensili sul trattamento.

Flusso di processo standardizzato e indicatori di trattamento

L'intera macchina adotta un processo a circuito chiuso completamente automatico di "alimentazione - frantumazione e rimozione delle impurità - separazione olio-acqua - riduzione della disidratazione - fermentazione microbica aerobica - trattamento dei gas di scarico e delle acque reflue - scarico dei residui". L'intero processo viene chiuso senza esposizione e il ciclo di trattamento a lotto singolo avviene entro 24 ore.

1. Alimentazione chiusa: Manualmente o tramite nastro trasportatore, mettere i rifiuti di cucina separati da detriti di grandi dimensioni nella tramoggia di alimentazione chiusa. La tramoggia si chiude automaticamente quando rileva materiali per bloccare il traboccamento di odori.
2. Frantumazione e rimozione delle impurità: Il frantoio a coclea frantuma la miscela di frutta, verdura, carne e ossa in particelle inferiori a 5 mm e rimuove i detriti non degradabili come plastica e tessuto.
3. Separazione olio-acqua trifase: Il materiale viene separato in oli usati, liquami organici e residui solidi mediante la tecnologia di separazione centrifuga. L'olio esausto viene raccolto separatamente e può essere riciclato da unità qualificate per produrre biodiesel, realizzando l'utilizzo delle risorse petrolifere.
4. Disidratazione per estrusione: Ridurre il contenuto di umidità dei residui solidi dall'80%-85% a meno del 45% e il volume del materiale viene ridotto direttamente di oltre il 70%.
5. Fermentazione aerobica a temperatura costante: Aggiungere speciali ceppi microbici compositi resistenti alle alte temperature. Il PLC controlla con precisione la temperatura nella camera a 65-75℃. Con l'aerazione e l'agitazione intermittenti, i microrganismi decompongono rapidamente le sostanze organiche come amido, proteine ​​e grassi e uccidono agenti patogeni come le uova di salmonella e ascaris per completare la sterilizzazione innocua.
6. Trattamento terminale: Il gas di scarico generato dalla fermentazione viene degradato mediante fotolisi UV ad alta tensione e alta frequenza e spray biologico, rimuovendo oltre il 98% di ammoniaca e idrogeno solforato e soddisfacendo lo standard per le emissioni a bassa quota. Le acque reflue separate vengono scaricate nel serbatoio di pretrattamento delle acque reflue della fabbrica e quindi scaricate nella rete di tubazioni dopo aver soddisfatto gli standard di ammissione della rete di tubazioni municipali.

Testati da un'agenzia di protezione ambientale di terze parti, gli indicatori principali di trattamento dell'apparecchiatura sono conformi allaSpecifica Tecnica per il Trattamento dei Rifiuti di Cucina:

• Tasso complessivo di riduzione del materiale ≥ 92%, tasso di uscita dei residui ≤ 8%.
• L'emissione di gas di scarico soddisfa lo standard di Classe II diStandard di emissione per gli inquinanti olfattivi.
• La maturità della sostanza organica del residuo raggiunge il grado Ⅲ o superiore, che può essere utilizzato direttamente come fertilizzante di base per il giardino e ammendante senza rifiuti solidi secondari.

Progettazione di riduzione del rumore ambientale e protezione della sicurezza

Mirando ai tre principali punti critici ambientali quali elevata umidità, odore e rumore nelle cucine sul retro, l'attrezzatura è ottimizzata con riduzione del rumore a tutto tondo, deodorizzazione e design anticorrosione.

Prevenzione e controllo degli odoriadotta un doppio schema di sigillatura della sorgente + degrado del terminale. Tutte le camere di trasferimento del materiale sono sigillate con pressione negativa di gel di silice e la camera mantiene uno stato di pressione micro-negativa per impedire la fuoriuscita di odori attraverso gli spazi vuoti. Dotato di un sistema di generazione ad alta tensione completamente intelligente ad alta frequenza sviluppato internamente da Shengyuan, rompe le molecole dei gas di scarico attraverso la ionizzazione ad alta tensione, compensando il difetto di bassa efficienza di degradazione dello spray biologico tradizionale a bassa temperatura e garantendo un effetto deodorante stabile a bassa temperatura e tempo piovoso.

Riduzione del rumore: Il frantoio ed i ventilatori sono tutti dotati di basamenti ammortizzanti smorzanti e tubazioni silenziate. Il rumore di funzionamento dell'intera macchina è ≤ 58 dB, che è inferiore al limite di rumore di 60 dB degli impianti industriali e non interferisce con gli uffici e le aree abitative circostanti.

Protezione di sicurezzaè dotato di tre strati di protezione meccanica, elettrica e antincendio:

• Fine meccanica: Dotato di dispositivo di arresto di emergenza a induzione del corpo umano, che interrompe automaticamente l'alimentazione quando il personale entra per errore nell'area di alimentazione.
• Estremità elettrica: Il PLC Siemens è dotato di protezione integrata da perdite, sovraccarico e perdita di fase e lo schermo Kunlun Tongtai visualizza i codici di guasto elettrico in tempo reale.
• Protezione antincendio: La camera è dotata di un dispositivo aerosol estinguente con rilevamento della temperatura per far fronte al rischio di incendi anomali causati dalla fermentazione ad alta temperatura.

L'intera macchina ha superato il grado di protezione impermeabile e antipolvere IP54, si adatta alle dure condizioni di lavoro del lavaggio del pavimento della cucina e del vapore acqueo diffuso ed evita problemi di cortocircuito del circuito e corrosione della piastra.

Costi di funzionamento e manutenzione e vantaggi economici dell'applicazione

Rispetto alla tradizionale modalità di trasporto verso l'esterno e di discarica, il trattamento intelligente in loco presenta vantaggi economici significativi.

I costi di funzionamento e manutenzione comprendono principalmente tre voci: materiali di consumo, acqua ed elettricità e manodopera:

• I ceppi microbici sono efficaci per 6 mesi dopo una singola aggiunta, con costi di consumo giornalieri estremamente bassi.
• Basandosi sulla logica adattiva di risparmio energetico del PLC, il modello da 500 kg consuma solo 22 kWh di elettricità al giorno, molto meno rispetto alle apparecchiature non standard con le stesse specifiche.
• Il travaglio richiede solo un'alimentazione al giorno e una rimozione dei residui a settimana. Una persona può gestire 2-3 set di apparecchiature contemporaneamente e non è necessario personale operativo e di manutenzione a tempo pieno.

In termini di confronto dei costi, l'attuale costo di trasporto e smaltimento dei rifiuti urbani di cucina è generalmente di 280-350 yuan per tonnellata, compresi i costi di trasporto, discarica e trattamento di protezione ambientale. Dopo aver utilizzato questa macchina, le spese di trasporto verso l'esterno possono essere completamente eliminate. Allo stesso tempo, gli oli usati e i residui decomposti possono essere venduti come risorse per generare reddito inverso. Calcolato sulla base dello scenario di una mensa con una capacità di trattamento giornaliera di 3 tonnellate, può far risparmiare più di 300.000 yuan in costi di trasporto e smaltimento all'esterno ogni anno e il reddito annuo derivante dai sottoprodotti basati sulle risorse è di 40.000-60.000 yuan.

Il processo quotidiano di funzionamento e manutenzione è estremamente semplice. Basandosi sulla funzione di autoispezione con un clic del touch screen, l'apparecchiatura rileva automaticamente ogni giorno lo stato di ventilatori, sensori, alimentatori ad alta tensione e motori di agitazione all'avvio. In caso di anomalia, la schermata si apre per indicare il punto del guasto e la soluzione, senza bisogno di smontare l'apparecchiatura per l'ispezione. Ogni anno sono necessarie solo una pulizia approfondita dell'intera macchina, la lubrificazione dei cuscinetti e la calibrazione della sorgente di corrente costante ad alta tensione e il tempo di manutenzione ordinaria non supera le 4 ore, con perdite di arresto estremamente basse.

Limitazioni dell'applicazione e istruzioni di conformità

Questoattrezzaturatratta solo i puri rifiuti organici della cucina. È vietato introdurre detriti non degradabili come ossa di grandi dimensioni, conchiglie, plastica, vetro, metallo e salviette umidificate, per evitare l'usura della testina di taglio e l'ostruzione della tubazione.

In termini di conformità, l'apparecchiatura ha ottenuto la certificazione del prodotto per la protezione ambientale, il rapporto sul test sulle emissioni di odori e il rapporto sul test sulla sicurezza elettrica. Il residuo di fertilizzante organico prodotto soddisfa lo standard del terreno del giardino e non è richiesta alcuna qualifica per lo smaltimento dei rifiuti pericolosi. Può essere messo in uso solo dopo aver completato la documentazione di protezione ambientale locale.

Rispetto alle stazioni di trattamento di digestione anaerobica centralizzate su larga scala, questa macchina non richiede ingegneria civile su larga scala e supporto antideflagrante per biogas. Il costo dell'investimento è solo 1/8 dell'attrezzatura centralizzata, con tempi di costruzione brevi e soglia di sbarco bassa. È la scelta tradizionale per l’attuale trattamento distribuito dei rifiuti di cucina.

Riepilogo

Questa apparecchiatura per il trattamento dei rifiuti di cucina integra tre tecnologie di supporto sviluppate internamente: processo meccanico integrato, controllo intelligente touch screen PLC Siemens + Kunlun Tongtai e trattamento dei gas di scarico dell'alimentatore ad alta tensione ad alta frequenza Shengyuan. Risolve quattro principali punti critici del settore nel trattamento tradizionale dei rifiuti di cucina: inquinamento dovuto ai trasporti, elevato consumo energetico, funzionamento e manutenzione complessi e odori eccessivi.

Realizza la riduzione delle fonti, la sterilizzazione innocua e l'utilizzo della doppia risorsa di olio e acqua dei rifiuti di cucina. Allo stesso tempo, basandosi sul controllo logico completo a circuito chiuso, garantisce un funzionamento stabile a lungo termine e con pochi guasti dell'apparecchiatura. Nel contesto della classificazione normalizzata dei rifiuti domestici e della politica del "doppio carbonio" di riduzione delle emissioni di rifiuti solidi, questa apparecchiatura può aiutare le unità governative e aziendali a completare la valutazione della riduzione delle emissioni di rifiuti solidi e a ridurre i costi di outsourcing dei servizi igienico-sanitari, con vantaggi ambientali, economici e sociali.