厨余净化回收设备的研究

厨余净化回收设备的研究

李波、吴乐辉、彭鸿辉、苏长模、童禹涵

浙江工业职业技术学院 浙江省绍兴市  312099

摘要：据第七次人口普查数据显示我国共有家庭49416万户，导致每年高达4亿吨的生活垃圾产出，而单厨余垃圾，便占其总量的60%。对环境造成了巨大污染。在国家的积极推动下，厨余垃圾产品市场逐渐打开，目前已有的厨余垃圾设备功能单一，价格高昂，无法解决环境问题的同时存在管道堵塞的风险并加剧污水问题，因此，诸如日本、欧盟等国家也对此加以限制。本产品以“循环利再利用”为核心，将厨余垃圾净化并回收以再利用来攻克环境问题，挽回厨余资源的同时最大程度地减少污染。并专门开发的“厨宝APP”与“废料回收方”形成产业连接并进行对设备的智能监控 与操作。提供便携、卫生、可靠的厨余处理体验。

关键词：厨余净化；破碎机构；分离机构；自动打包；智能互联

1.引言

产量巨大的厨余垃圾具有丰富的可回收资源，本设计通过厨余破碎、渣水分离、油水分离等分离步骤将其成分分离并净化，挽回厨余资源。目前市场上的厨余垃圾处理设备仅有破碎功能，忽略了其再利用价值且没有解决“厨余污染”问题。针对厨余垃圾合理净化回收这一问题，本文本展示了全面回收厨余资源的厨余净化回收设备的设计。

2.厨余净化回收设备的功能及性能分析

厨余净化回收设备与水池直接连接，采用双重破碎结构对任意厨余垃圾进行充分破碎，通过分离机构将厨余垃圾中的可回收资源逐一析出完成厨余垃圾的净化并去除异味，并由自动打包机构智能封装。厨余净化回收设备分析厨余处理与回收问题而专门研发，实现厨余资源的高效回收，避免污染的同时满足了用户对便捷的需求。完成了从传统设备到智能系统性循环处理的飞跃。本作品针对杂糅厨余成分的性质逐一分析，利用破碎机构、渣水分离机构、油水分离机构、烘干发酵机构等机构有序分离净化，回收厨余垃圾中90%以上的资源，并利用“厨宝APP”将其一键贩卖，构建厨余处理生态链。

3. 机构组成

3.1破碎机构设计

破碎机构如图1所示，采用二次研磨设计。未经处理的厨余垃圾首先收集到粗研磨机构的封闭空间中，其中相互交错排布的刀具组通过轴承支撑在壳体上，由固定环进行准确定位，电动机输出高扭矩持续使其由外向内啮合将厨余垃圾卷入其中进行强力破碎，当机构过载时，环形链与转动轴形成相对运动起到保护作用。厨余垃圾破碎到一定程度后落入下方的精研磨机构中，由底部高速旋转的精研磨刀片对残渣进行高频的撞击与切割以实现二次破碎，高速旋转产生的离心力带动残渣飞溅。内胆上规律排布数条开口，同刀片一起高速旋转并与外部设置有无序排布地数个细小孔洞的包覆层紧密贴合，构成“筛选结构”，有助于高效研磨与残渣地挤出，厨余垃圾只有被研磨到一定体积时方可从中排除，由连接管道通向分离机构。

图 1破碎机构

1.粗研磨机构2.精研磨机构3.精研磨刀片

4.上保护罩5.下保护罩6.齿轮组7.电机

3.2分离机构设计

分离机构分别由渣水分离与油水分离两部分组成，可将厨余垃圾分成水、油与有机废料便于分别回收，具体结构如下：破碎后的厨余垃圾残渣落入接收桶中，挤压螺杆与壳体紧密贴合在螺旋线上形成致密的容积，电动机经过减速箱后带动其转动，与静止的残渣间产生相对摩擦，将残渣顺着螺旋线向前输送，螺杆外部包覆着滤网，利用活动环和固定环的组合支撑滤网并保证一定的轴向位移空间。在输送残渣的过程中持续过滤水分，随螺杆工作进程的推进，其螺距逐渐缩小，厨余残渣所处的输送容积不断减小，造成容积差产生挤压力将残渣大幅度挤干，稳定不间断工作的螺杆拥有高达85%的出水率以挽回大量水资源，并有助于后续烘干工作的高效进行。

滤出的水分流入特殊设计的“U字形”箱体的一侧中，当测距传感器感应到内部容积到一定时，箱体进水口关闭，待“U字形”箱体一侧中的水与油因密度不同而完成分层时，底部分隔层打开，分离后的水流入箱体的另一侧单独收集，该过程自动持续循环，将厨余垃圾中各部分可回收资源单独回收，可随时使用。

3.3自动打包部分

自动打包机构通过烘干发酵与热封包装实现厨余垃圾中有机废料的自动封装。过滤后的厨余残渣进入烘干发酵机构壳体中，传送螺杆与壳体形成密封的传送容积，利用相对摩擦带动残渣沿螺旋线传送，壳体外部紧密缠绕着电阻丝对内部移动的残渣进行持续加热，螺杆上排布有拨动叶片搅拌残渣充分烘干。出口连接如图2所示的自动打包机构的传送履带上，可铺设锡纸接收有机废料，检测到一定压力后便开始传动。途经间歇性切割机构，支架支撑起四个限高滚轮铺平厨余垃圾，后方间歇性转动的电机带动曲柄滑块机构进行间歇性切割控制包装纸大小。完成切割后，牵引器固定包装纸四周并托送至热封包装机构的滚轮处，滚轮利用厨余垃圾自重将包装纸紧密包覆，最后通过电阻丝发热完成密封。完成工作后的机构将回到起始位置准备下一轮工作，实现无人参与的自动打包循环。

图2自动打包机构

1.纵横牵引器 2.支撑轴 3.固定短板 4.收拢板 5.固定板 6.平带

7.侧边支撑挡板 8.平带传动轴 9.长支撑板 10.传送带 11.侧边挡板 12.轴承

3. 总结及展望

厨余净化回收设备功能丰富可靠，以保护环境为前提独立实现厨余垃圾循环再利用的目的，构建厨余垃圾从厨房回到大自然的完整生态链。配合APP售卖，在完善解决厨余垃圾问题的同时利用全自动功能解放人们对厨房的烦恼，并为用户创造了一定的收益。

根据调查显示到2020年，我国环保投资占GDP的比例不低于3.5%，其中厨余垃圾作为垃圾总量的60-70%。垃圾处理体系的不完善与群众意识的不足导致国内不容乐观的环境治理状况。厨余净化回收设备拥有便携、低排放与回收利用等优势，为家庭应用而生，助力绿色美好社会的建设。

参考文献：

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