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塔里木大學 畢業(yè)論文（設計）開題報告 課題名稱 家用垃圾分裝設備研制 學生姓名 學 號 所屬學院 機械電氣化工程學院 專 業(yè) 班 級 12-1 指導教師 起止時間 2011年12月1日 至2012年5月25日 機械電氣化工程學院教務辦制 填 表 說 明 一、學生撰寫《開題報告》應包含的內(nèi)容： 1、本課題來源及研究的目的和意義； 2、本課題所涉及的問題在國內(nèi)（外）研究現(xiàn)狀及分析； 3、對課題所涉及的任務要求及實現(xiàn)預期目標的可行性分析； 4、本課題需要重點研究的、關鍵的問題及解決的思路； 5、完成本課題所必須的工作條件及解決的辦法； 6、完成本課題的工作方案及進度計劃； 7、主要參考文獻（不少于7篇）。 二、本報告必須由承擔畢業(yè)論文（設計）課題任務的學生在接到“畢業(yè)論文（設計）任務書”的兩周內(nèi)獨立撰寫完成，并交指導教師審閱。 三、開題報告要求手寫體，字數(shù)在3000字以上，由學生在本報告冊內(nèi)填寫，頁面不夠可自行添加A4紙張。 四、每個畢業(yè)論文（設計）課題須提交開題報告一式三份，一份學生本人留存，一份指導教師存閱，一份學生所在學院存檔，備檢備查。 家用垃圾分裝設備研制 1、 課題研究的目的及意義 城市生活垃圾處理是城市管理和環(huán)境保護的重要內(nèi)容，是社會文明程度的重要標志，關系人民群眾的切身利益。隨著全球經(jīng)濟日新月異的發(fā)展和人類生產(chǎn)與生活狀態(tài)的不斷改善，伴隨產(chǎn)生的城市生活垃圾已成為國際關注的災難性問題。為了減少固體垃圾的大面積積壓，并進一步實施垃圾廢棄物的回收利用，長期以來各國不遺余力地探討垃圾綜合處理的良策。城市垃圾的治理和綜合利用，已成為目前世界各國政治、經(jīng)濟和科技界緊迫而又重大的目標課題。 據(jù)報道，2007年我國生活垃圾1.5億噸，隨著生活質(zhì)量的提高和節(jié)奏的加快，2011年全年生活垃圾將成倍增長，此數(shù)據(jù)僅為清運垃圾量，所以實際垃圾量遠遠不止。按每人每天產(chǎn)生1公斤的垃圾，我國城市6億人口計算，我國城市每年產(chǎn)生2.5-3億噸垃圾，加之城鎮(zhèn)、農(nóng)村垃圾應該有4-5億噸，數(shù)字驚人。目前垃圾清運量在增加，垃圾總量未必增加。垃圾除了產(chǎn)生異味、孳生蚊蠅等直接感官外，還可能通過食物鏈、地下水等間接影響生活，處理不當會影響人們生活質(zhì)量與健康。由于城鎮(zhèn)化快速發(fā)展，城市生活垃圾激增，垃圾處理能力相對不足，一些城市面臨“垃圾圍城”的困境，嚴重影響城市環(huán)境和社會穩(wěn)定。 早在2000年，北京、上海、廣州、深圳、杭州、南京、廈門和桂林成為首批生活垃圾分類收集試點。近年來越來越多的城市開始提出垃圾分類，但是很多城市由于居民意識薄弱、配套設施不足、宣傳不到位等原因，垃圾分類之路舉步維艱。所以，研究一臺能夠?qū)⒓矣美诸惖脑O備迫在眉睫。 2、 研究現(xiàn)狀及分析 由于一般家庭垃圾比較雜散，每種垃圾單獨回收，會影響家庭生活正常進行，給本就快速的生活節(jié)奏增添不必要的麻煩，所以就地減量化處理是家用垃圾處理的基本立足點，于是一些小型垃圾處理機應運而生。 垃圾分選和回收技術在德國發(fā)展相當完善，除常用的磁選、風選和人工撿拾外，對含鋁制品采用渦流分選；對由紙和塑料、塑料和鋁、鋁和鍍鋅鐵皮（如飲料罐）等由兩種或多種材料組成的不能由手工分選的包裝物，采用滾筒攪碎冷浸的方法分選；對部分難以分選的塑料采用浮沉箱離心和旋風分離器等進行精確分選；紙類的分選一般為滾筒篩、手選、磁選、光選、渦流分選等。精確的分選為后續(xù)處理提供了方便，同時也擴大了市場需求。生產(chǎn)的風選設備有德國DOPPSTADT公司的WS720ETAIFUN型固定風篩垃圾分選機等，常用來清理堆肥產(chǎn)品或堆肥原料垃圾一級建筑垃圾中的輕質(zhì)雜質(zhì)，對于生活垃圾的分類有很大方面借鑒性意義。德國的回收紙大部分售往中國，原因是我們的回收紙的品質(zhì)比較差而且數(shù)量不穩(wěn)定。因此，提高分選和處理級數(shù)也是推行分類回收工作的一個關鍵環(huán)節(jié)。磁流體磁力分選也是垃圾分類常用的一種先進技術，如日本SHINKO ELECTRIC公司生產(chǎn)的列式非鐵金屬垃圾分選機，它是重力和磁力兩種方式的聯(lián)合分選能分選任意比重組合的物料，能從城市垃圾中分選鋁、銅、鋅、鉛等金屬。 正是由于采取了上述各項措施，許多發(fā)達國家在生活垃圾處理方面成效顯著，城市垃圾在逐年減少，垃圾填埋處理的壓力在降低，經(jīng)濟效益不斷增加。據(jù)日本環(huán)境省統(tǒng)計，經(jīng)過垃圾分類各種措施共管齊下，城市垃圾由原來每年必須填埋處理的250萬噸減少到不足50萬噸，而美國垃圾填埋場的數(shù)量從1993年的3300多座下降到2000年的2300座，2010年降到1200座。 我國在垃圾分類處理方面技術還是較為薄弱的，沒有形成大規(guī)模的垃圾分選機械化局面，據(jù)了解，技術和處理規(guī)模上相對較大的設備是由徐州方大環(huán)保設備科技有限公司生產(chǎn)的EMK-20/S/C型垃圾自動分類機，是無人工分揀的垃圾分選設備，可將垃圾中的塑料袋分揀打包回收、金屬回收、易拉罐打包回收、分揀出來的純有機物堆肥、無機塊狀物破碎制磚或填埋，該設備的優(yōu)點是分離較為徹底，但存在設備體積大，且需要建立在垃圾掩埋場附近，不適合大面積推廣和城市設點。 垃圾中轉站 居民家庭 小區(qū)物業(yè) 垃圾最終處理中心 廢品收購站 廢品處理中心 圖1 城市生活垃圾收集流程 我國主要是通過人工分選回收生活垃圾中的可回收物資。在輸送帶上靠人工手選可將有用物質(zhì)撿出，這是較經(jīng)濟、簡單的辦法，但勞動量較大，且在人工分選過程中，進料系統(tǒng)不能實現(xiàn)自動進料，需要人工將廢物從周轉箱轉移至料斗中，進料口達不到密封和負壓狀態(tài)，環(huán)境衛(wèi)生問題比較突出。即使使用分類機，采取篩選法、磁選法、水選法等都是對單一物料的分類，不能將復雜的混合物料分離完整，解決不了我國垃圾含油、水、容易堵、掛、粘等難題。這些垃圾分類技術局限性較大，不僅工藝流程繁瑣復雜，而且不能實現(xiàn)各類組分的有效分離，存在垃圾處理成本高、處理效率偏低，組分分離不徹底等瓶頸?，F(xiàn)在我國城市居民對城市生活垃圾分類處理的重要性認識不高，政府制定相應的法規(guī)，要求居民將生活垃圾分類袋裝，做到分類收集、分類運送、分類處理利用難度很大。當前垃圾處理的方法主要是衛(wèi)生填埋、生物處理和焚燒，但是混合收集的垃圾，各種處理方式均有不同程度的環(huán)境污染，且貽患后人。因此，垃圾分類技術的研發(fā)和推廣將成為“十二五”解決垃圾問題的當務之急。 三、任務要求及可行性分析 首先，需要對垃圾進行分類，明確分類后才能進一步設法對垃圾進行分類。通常將垃圾種類分為以下幾類。 可回收垃圾（包括廢紙、塑料、玻璃、廢金屬、布料五大類）、廚余垃圾（包括剩菜剩飯、骨頭、菜根菜葉、果皮等食品類廢物）、有害垃圾（包括廢電池、廢日光燈、廢水銀溫度計、過期藥品等）、其他垃圾（除上述幾類垃圾之外的磚瓦陶瓷、渣土、衛(wèi)生間廢紙、紙巾等難以回收的廢棄物）。 考慮到垃圾比重不同，且質(zhì)量較輕的垃圾一般是些可回收類垃圾，根據(jù)垃圾的這個特點，可選用風選法將質(zhì)量較輕的可回收垃圾分離出來，如將廢紙、塑料從垃圾中分離而出，分離篩選之后剩下的則是比重較大的垃圾，這些垃圾里面包括廢玻璃、廢舊金屬、濕度較大的廚余垃圾、磚瓦陶瓷等，而這些垃圾物質(zhì)可以將其攪碎，金屬類物質(zhì)不被攪碎，繼而采用篩選法，將剩余垃圾根據(jù)塊狀大小不同分離出金屬垃圾材料。 由于城市生活垃圾成分比較復雜，種類趨于多元化，且每家每戶對于垃圾的丟仍大部分采取裝袋收集丟仍，所以在垃圾進行分選之前有必要對垃圾進行破袋處理，將統(tǒng)一的垃圾分散開來，以便更加徹底的對垃圾進行分類分選。 設備分為傳運裝置、破袋裝置、分選設備、攪碎裝置、篩選裝置五個部分，核心部分設備裝置簡圖如下。 圖2 垃圾分選裝置圖 垃圾從漏斗中下漏，經(jīng)過傳送帶向右運輸，經(jīng)過破帶裝置，入袋垃圾呈散裝散置狀態(tài)，傳送帶將散置垃圾送入風箱，風葉高速轉動將輕質(zhì)垃圾從垃圾中分離開來，剩下的垃圾比重較大，多為金屬、玻璃、磚瓦陶瓷，這些垃圾滑落至攪碎裝置當中，兩個攪碎手臂反向旋轉，將可打碎物質(zhì)打碎，這些物質(zhì)中多為玻璃和磚瓦陶瓷碎片，而留在篩子上面的則為可回收的金屬。篩子設置為可沿左端軸轉動打開，當篩子上金屬足夠多的時候，將篩子打開，這樣金屬就被徹底分離出來。 這種思路中需要急需解決的技術為風機級數(shù)、馬力問題以及篩子往返頻率和篩孔大小確定問題，這些問題的解決需要對垃圾有進一步認識，對城市垃圾種類進行細致觀察，還需進行試驗驗證，從而才能有效將垃圾分類分選開來。 4、 工作條件及解決方法 由于城市垃圾的成分較為復雜，垃圾分類要進行徹底精確的分離是一個很難達到的指標，只有一步一步、分步驟才能比較完善的將垃圾分離分類，如先將廚余垃圾從垃圾中分出，繼而再在廚余垃圾中分離其它有用成分，這樣才能較好的做到精確分類。 本機器如果研制成功，體積較為輕巧，能適合城市寸土寸金的環(huán)境適用，沒有特殊環(huán)境要求限制，綜合起來還是可以考慮各大中小城市推廣使用的。在研究過程中，盡管盡可能去符合現(xiàn)實工作條件，但研究過程中存在很多理論與實際方面的協(xié)調(diào)，作為設計本身而言，盡量克服現(xiàn)實工作過程中出現(xiàn)的各種問題，予以一一考慮和解決，這點之后會與指導老師進行學習和商究。研究資源方面還是比較充足的，立足于我們學院的硬件設施，在研究過程中的試驗是沒有太大克服不了的困難的，相信只要自己用心，加之指導老師和全院老師的支持，可以順利完成畢業(yè)論文的設計和研究。 5、 工作方案及進度計劃 畢業(yè)設計時間安排如下： 序號 提交內(nèi)容 提交時間 1 畢業(yè)設計任務書 2011-12-01 2 畢業(yè)設計開提報告 2011-12-20 3 中期檢查記錄表 2012-04-18 4 審閱意見修改單 2012-05-11 5 指導教師打分表 2012-05-17 6 評閱教師打分表 2012-05-18 7 畢業(yè)設計（論文定稿） 2012-05-25 8 答辯日期 2012-05-26——2012-05-27 9 答辯情況記錄表 2012-05-28 10 綜合成績評定表 2012-05-29 預期在2012年5月25日完成設計定稿計劃，2012年5月27日之前完成答辯考試，并從中發(fā)現(xiàn)問題，與指導老師周嶺進行修改和完善，如若有時間和資金方面支持可以將實物做出模型，供學弟學妹學習和改造。 參考文獻 [1] 西偉力.日本垃圾分類及處理現(xiàn)狀[J].環(huán)境衛(wèi)生工程，2007，（2）. 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