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。     

进料含固率对餐厨垃圾两阶段厌氧消化的影响

试验在中温(35℃)条件下利用主要由800 L高固反应器(HSR),200 L缓冲罐和1000 L升流式固体反应器(USR)组成的两阶段中试厌氧系统对餐厨垃圾进行了处理,比较从1%~10%的不同含固率(TS)对两阶段厌氧系统的COD_(cr),OLR,pH值,VFA,TS,SVI和甲烷产率的影响。结果表明,进料含固率在6%以下时,HSR对餐厨垃圾固体残渣去除效果明显,可以保证进入USR反应器内液体中固体含量小于1.5%,USR反应器COD去除率也同样保持在80%以上,同时产气效率最高达到294 L·kg~(-1)COD_(removal)。当原料TS大于6%时,HSR对餐厨垃圾残渣处理效果偏差,排液TS达到1.8%以上,同时USR反应器COD去除率和甲烷产率也受到影响,出现明显的降低。总体来说,两阶段反应体系进料TS浓度在6%以下时对餐厨垃圾处理效率、固体残渣处理效率和甲烷产率都得到了良好的效果。     

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。     

餐厨垃圾固相物料与厨余垃圾混合中温厌氧消化工程中试研究

试验采用有效容积为4 m^3的全混式反应器,在中温(35℃)的条件下,分别进行了单一餐厨垃圾固相物料(S1)、餐厨垃圾固相物料(S1)与厨余垃圾(S2)的混合物料(S3)(混合比为2∶1)厌氧消化工程中试。结果表明,单一餐厨垃圾固相物料(S1)厌氧消化最佳运行工况为进料有机负荷(OLR)为80 kg·d^-1,停留时间(HRT)为50 d;当OLR增至115 kg·d^-1时,其平均容积产气率由2.04 m^3·m^-3d^-1降至2.02 m^3·m^-3d^-1,气体甲烷含量由61.1%降至38.4%。混合物料(S3)日进料量由80 kg提升至120 kg时,平均容积产气率由2.11 m^3·m^-3d^-1升高至2.30 m^3·m^-3d^-1,甲烷含量亦由61.9%升高至63.8%。因此,将餐厨垃圾固相物料与厨余垃圾进行混合可以有效改善物料厌氧性能,其有机负荷以及甲烷产率均表现出明显优势。     

两级分步提取沙棘油工艺的研究

本文对沙棘果浆提油工艺进行了深入的研究。采用分步提取的方法,既先采用乳脂离心机进行初步提取沙棘果油,沙棘果浆出油率6.1%;对离心后的沙棘果浆用盐水破乳处理,通过离心分离去除大量水分,通过添加高温豆粕调整轻相液的水分,然后通过超临界CO2萃取工艺对沙棘下脚料进行萃取,分析了萃取温度、萃取时间、萃取压力、分离温度对沙棘油提取率的影响,通过正交试验得出最佳的萃取条件:料粕比1∶2、萃取压力30MPa、萃取温度40℃、提取时间50min、分离温度45℃,提油率可达68.3%。     

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。     

SHJ-400型水葫芦固液分离机设计与性能试验

根据生产要求,设计了SHJ-400型水葫芦固液分离机,介绍了该机具的结构组成、工作原理和技术特性.分析和设计了螺旋挤压与出渣装置等关键部件的结构参数.以水葫芦为原料,进行了固液分离生产性能试验.研究了挤压时间、粉碎粒径、进料量和不同固液分离方式对水葫芦脱水率、处理量和机具能耗等性能指标的影响,并对水葫芦固液分离工艺参数进行优化选择.试验结果表明:SHJ-400型水葫芦固液分离机对水葫芦具有良好的固液分离效果,脱水率≤75%,生产量≥8t/h,机具能耗≤2kW·h/t;该机具性能较其他固液分离方式优越,能较好满足水葫芦固液分离生产要求.     

杭州天子岭餐厨垃圾厌氧消化沼气项目案例研究

厌氧消化技术可以有效降解餐厨垃圾中的有机组分,同时回收毛油和生物质能(沼气),是一条环境友好、可持续发展的绿色之路。文章对杭州天子岭餐厨垃圾厌氧消化项目进行介绍,并监测分析了100天的稳定运行数据,包括TS浓度,COD,沼气产量,pH值及脱硫效率等。该项目日处理餐厨垃圾200 t,容积负荷3.5 kg COD·m~(-3)d~(-1),COD降解效率为86.9%±1.9%,日产沼气13500 m~3,同时可回收2.5%的毛油,具有很高的环境效益和社会效益。     

多级离心泵内部固液两相流动及磨损特性

为深入了解多级离心泵叶轮和导叶内部固液两相流动状态,基于ANSYS CFX软件,结合双流体模型,计算了额定工况下,固相体积分数分别为0%和20%、固液两相密度比为1.468时,两级离心泵内部三维非稳态固液两相流动.结果表明:固相的加入会降低多级泵的出口压力,固相的存在对于液相流场具有一定影响;流场中固体颗粒的分布与其所在流场区域有相应关系,在叶轮中,叶片进口处压力面与吸力面均有较高固相体积分数,叶片出口处吸力面固相体积分数高于压力面;在导叶中,正导叶进出口固相体积分数较高,正导叶正面固相的运动速度和体积分数均明显高于背面;叶轮进出口和导叶进口局部磨损较为明显.研究固体颗粒的运动规律对于固液两相流泵的设计具有一定参考价值.     

不同预处理对餐厨垃圾厌氧联产氢气和甲烷的影响

通过批式两相厌氧消化实验,考察了不同预处理方式对餐厨垃圾和接种污泥厌氧消化联产H2和CH4的影响。酸预处理、碱预处理和热预处理都能够提高酸化阶段H2体积分数和累计负荷产氢体积,酸预处理时分别达到27.58%和40.06 m L·g-1VS,比餐厨未预处理的提高了2.03倍和2.76倍。酸化发酵液的组成与餐厨垃圾的预处理方式相关。采用碱预处理后VFAs与餐厨未经预处理的区别不大。酸预处理和70℃热预处理后乙醇含量显著降低,主要以乙酸和丁酸为主,乙酸、丁酸质量浓度之和分别达到5426.27 mg·L-1和5622.06 mg·L-1。不同方式预处理后的酸化发酵液在产甲烷阶段的累计负荷产CH4体积为631.43 m L·g-1VS~669.26 m L·g-1VS。酸预处理餐厨的酸化发酵液产甲烷阶段累计负荷产甲烷体积最高,达到669.26 m L·g-1VS,比未预处理的提高了9.10%,高于70℃热预处理的。酸预处理餐厨的单位负荷氢气甲烷联产净能量收益最高,为24.37 k J·g-1VS,比未预处理的21.94 k J·g-1VS提高了11.08%。     

泔水组份分选机的设计

泔水富含有丰富的营养成分且经固液分离后能生产有机饲料、有机复合肥以及各种皂类物质。由于固液分离在泔水处理工艺中十分重要,因而设计了泔水组份分选装置。该分选装置主要通过电机控制滚筒筛和螺旋输送器,实现固液分离,再经过抽屉式油水分离层进行油液分离,以达到绿色环保和节能的目的,在固液分离方面有一定的应用价值。     

锥形螺旋防堵式固液分离机研制

设计了一种螺旋输送分离+螺旋挤压分离的新型锥形螺旋防堵式固液分离机。该设备可自动侦测养殖粪污收集池的水位,实现畜禽粪污固液分离机械自动化处理。试验证明,该设备分离效果好,实用性强,能广泛适合于当前畜禽粪污处理要求。      

射流泵液固两相流特性三维大涡模拟

为研究射流泵的三维液固两相流动特性,应用计算流体动力学（CFD）方法模拟其内部流动特征.采用LES方法和混合模型对射流泵在输送固体颗粒时的三维流场进行了数值模拟,分析了不同的固体颗粒直径、固相初始体积分数及流量比等参数对射流泵液固两相射流的湍射流场及射流泵基本特性的影响.结果表明：在较小的流量比条件下,固液两相流射流泵的压力比和效率与清水时的差别不大;但是在较大的流量比条件下,随着固相初始体积分数的增大,基本性能曲线与效率均下降,且流量比和固相初始体积分数越大时,其下降幅度越大;在固相初始体积分数和固相颗粒直径一定时,流量比越大,充分混合后的含砂体积分数将随之增大.固体颗粒直径越大,则越容易产生局部体积分布集中的现象,易在射流泵内形成堵塞.研究结果为工程实际应用提供了一定的技术支持.     

新型喷射式加热器的性能试验

提出了一种新型的多喷嘴结构的喷射式加热器,该加热装置由4个水喷嘴、蒸汽吸入室、4个混合喷管和扩散喷管组成.用试验方法研究了该加热器在低进汽压力下的引射性能和加热性能.试验的工作流体是9℃的水,引射流体是118~124℃的蒸汽,喷射加热器的进水压力在0.1~0.45 MPa范围内.试验结果表明：随着入口水压的升高,引射系数逐渐减小,出口水温降低;在入口水压一定的条件下,喉嘴距较大时引射系数较小;进汽压力越高,出口水温越高,最高加热温升达到85℃;当喉嘴距为38 mm时,其加热效率高达99%;该加热器在低压加热系统中,能够安全稳定运行;在密闭直接混合加热方式中,完全可以消除压力较高的过冷水流入压力较低的抽汽管道的危险.     

牛粪螺旋压榨固液分离工艺参数优化

为了优化粪便固液分离工艺,用作者研制的固液分离机对鲜牛粪进行固液分离,以进料水料比、榨条间隙、螺旋转速作为影响因素,以分离后固形物料中总固体（TS）含量为主要考察指标,以处理牛粪生产率、液料中固体去除率为参考指标,采用3因素5水平进行二次正交旋转组合试验设计,探讨了螺旋压榨工艺参数对固液分离效果的影响,得到了优化的工艺参数：进料水料比为0.65,榨条间隙为1.5 mm,螺旋转速68 r/min时,分离后固形物料中总固体（TS）质量分数可以达到40%以上,研究结果可为牛粪固液分离提供参考依据。     

畜禽粪便固液分离机技术参数的优化设计与分析

主要研究一种适用于猪场的新型粪便固液分离设备,通过对粪便进行固液分离,以便于缩短发酵时间,从而有效降低其中有害物质的排放。采用双螺旋变径螺旋挤压方式,配置不锈钢筛网,解决了因离心方式分离造成的固体分离率低的问题,有力地解决了粪便对环境造成的污染,对于畜牧业的发展起到了推动作用。利用Design Expert软件分析,获得物料含水率、配重位置、主轴转速之间交互作用及对生产率和出料含水率的影响。     

矿用潜水电泵性能正交试验

以煤矿排水用的BQS20—40—5．5型固液两相流潜水电泵为例,选择对泵性能影响较大的3个因素叶片进口冲角、叶片出口安放角和叶片数,对3个因素分别取3个水平,采用L9（3^4）正交表,得到9种试验方案．在计算流体动力学软件Fluent中采用标准k—ε湍流模型和SIMPLE算法,对正交试验中9种方案分别进行单相清水模拟和固液两相流模拟,并对模拟结果进行极差值计算,得到因素与效率指标的直方图．结果表明,叶片出口安放角和叶片数在清水模拟和两相流模拟的最优方案中取值不同,小固体颗粒在叶轮内集中分布于叶片工作面,并沿工作面向外运动,在叶轮出口处以很小的出口角流出,部分颗粒会在叶片出口处与叶片工作面相撞,加剧叶片磨损．因此在设计固液两相流泵叶轮时,叶片出口安放角不易过大．采用两相流理论对BQS20—40—5．5型泵进行优化设计,在设计工况下,泵效率高于国家标准的规定值,叶轮磨损有较大改善,提高了泵运行寿命．     

基于液气射流的负压蒸汽加热系统设计与试验

针对当前100℃以下的低温加热工艺在农业、化工、食品加工业中存在加热效率低、温度难以精确维持、自动化程度低、设备成本高等问题,集成射流泵抽空技术、PLC控制技术、控温调压技术,设计开发一种基于液气射流的负压蒸汽加热系统。该系统由智能控制系统、液气射流真空循环系统、降温调压系统和循环水调节系统组成,通过液气射流泵抽空提供蒸汽负压环境,结合减温减压装置和PLC智能控制系统对负压蒸汽进行控制,实现负压蒸汽对物料的精准自动化加热。详细阐述负压蒸汽加热系统的工作原理,确定关键部件射流泵设计结构和相关参数,并对其进行流体数值模拟的相关验证,模拟结果与实际误差在10%以内,表明射流泵设计合理可靠性高。对系统的加热性能进行试验,结果表明：基于液气射流的负压蒸汽加热系统可以精确控制蒸汽温度进行加热,同时加热温度曲线平缓,快速升温阶段真空度上下浮动0.003 MPa,平衡阶段真空度上下浮动0.002 MPa,加热温度浮动也在±1℃,更好地适应不同物料的加热温度,在加热效率方面优于水浴加热约2倍。该研究可解决传统水浴加热显热加热不均匀、控制精度差、加热过程缓慢、生产能力较低等问题,为农产品、化工产品深加工的...     

规模化养殖场畜禽粪便固液分离技术与装备

固液分离是规模化养殖场畜禽粪水混合物处理的关键环节,其分离效果直接影响分离出的固体与液体的利用率与资源化。固液分离方法多样化,优劣势并存,其中机械分离法效果好且性价比高,介绍了几种常用的分离设备并分析了优缺点。      

低温冷榨核桃油工艺及主要压榨参数优化

为得到高品质的核桃油,利用新疆“新新2”品种核桃进行核桃破壳、壳仁分离和低温螺旋冷榨工艺中试试验。对比研究了物料粒度对出油率的影响以及低温螺旋冷榨机压榨的主要工艺参数（出饼口直径和榨轴转速）对核桃油饼粕残油率和压榨效率的影响,得出核桃油冷榨关键技术的最佳工艺条件:核桃仁粒径10 mm、压榨温度35 ℃、入榨水分8%、榨轴转速60 r/min及出饼口直径6 mm,在此工艺条件下核桃油出油率可达40%。将冷榨装置与核桃破壳及壳仁分离生产线进行集成配套,形成低温冷榨核桃油生产线,为冷榨核桃油工业化生产提供坚实基础。