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1、目录第一章 设计说明3第二章 堆肥总体工艺设计4第一节 垃圾成分分析4第二节 前处理4第三节 发酵4第三章 堆肥后处理工艺设计及计算5第一节 后处理工艺选择5第二节 堆肥设备选型6分选设备选型6破碎机选型10加料搅拌设备选型11烘干及冷却设备选型13装袋机选型15运送和连接设备选型16第四章 仓储设施设计18第一节 仓储设施条件18存储量计算18通风量计算18第二节 仓储控制因素及设备选择19通风设备19检测设备20运输设备21储藏21管理机制22第五章 效益分析23第一节 经济效益分析23第二节 社会效益分析（环境效益）23第六章 设计图纸24第一节 平面总图设计24第二节 立面布置图纸设计
2、24附录25参考文献26第一章 设计说明城市垃圾的处理日渐成为城市系统运行的重要环节，城市垃圾的处理方式众多，其中以填埋、焚烧和堆肥为主。填埋难以满足减量化的要求，焚烧也难以做到产物无害的标准，相对以上两种固废处理方式，堆肥的优势不言而喻。本设计涉及项目为日生产 300t/d堆肥后处理以及仓储设施。设计要求：堆肥仓储设施，堆肥储存 7 天，堆肥水分 45%、杂质约 5%（主要是塑料，金属类）。设计内容包括，堆肥后处理工艺的选择、堆肥筛选设备选型、仓储条件控制、以及效益分析。后处理设计以堆肥为有机原料生产有机无机复混肥，以无机氮磷钾产品为主要养分来源，结合作物需肥特点生产的一种有机无机相结合，肥
3、效速效与长效合一，能有效改良土壤的肥料种类。经过近十年的建设与发展，全国已拥有各种规模的有机无机复混肥料厂已近千座，生产能力达 1600 万吨以上。伴随有机无机复混肥工艺技术水平提升，老厂改扩建和新建厂工程在设备选择上更加注重成套化、专业化和自动化。针对生产需要设计工艺及设备。设计选择动态堆肥，产出的精制堆肥装袋后市场销售。具体设计如下：第二章 堆肥总体工艺设计第一节 垃圾成分分析堆肥水分 45%、杂质约 5%（主要是塑料，金属类）。第二节 前处理城市垃圾水分、黏度、形状等物理特性相差很大，其水分和 C/N 配比的精确控制应选用专业的原料预混调质设备计量、搅拌和调质。该类设备的搅拌室应适合低比
4、重物料，对物料具有一定的揉搓和剪切功能，有效避免物料结拱和物料粘结造成的漏料现象，且搅拌室内无死角，物料残留小。前处理采用人工分选与机械处理相结合的方式，前处理建（构）筑物整体结构具备防雨、防尘、除臭、防渗功能。第三节 发酵发酵主要利用多种微生物的作用，将植物有机残体，进行矿质化、腐殖化和无害化，使各种复杂的有机态的养分，转化为可溶性养分和腐殖质，同时利用堆积时所产生的高温（6070）来杀死原材料中所带来的病菌、虫卵和杂草种 子，达到无害化的目的。因此，为了获得优质堆肥，在堆制过程中，千方百计地为微生物的生命活动创造良好的条件，是加快堆肥腐熟和提高肥效的关键。长期以来，国内堆肥就是因占地面积大
5、发酵周期长、堆肥产品质量低、销路不好等原因限制其推广应用。目前已引进的先进的机械化动态好氧堆肥技术，是堆肥化世界和占地面积大为减少，同时堆肥产品深加工技术不断提高。从技术先进性考虑，本项目采用 DANO 回转滚筒发酵器第三章 堆肥后处理工艺设计及计算后处理主要目的是生产精制堆肥。根据堆肥工艺筛选出可回收利用物质后将不适宜堆肥物质送至垃圾焚烧厂焚烧或送至垃圾填埋场填埋。精制堆肥分为散装堆肥和袋装堆肥。根据前期堆肥工艺的选取已经堆肥目的确定堆肥后处理工艺。经过二次发酵后的物料中，几乎所有的有机物都被稳定化和减量化。但在前处理工序中还没有完全去除的塑料、玻璃、陶瓷、金属、小石块等杂物还要经过一道分选
6、工序去除。可以用回转式振动筛，磁选机，风选机等预处理设备分离去除上述杂质，并根据需要进行再破碎（如生产精制堆肥）。第一节 后处理工艺选择根据堆肥产品质量标准，堆肥产品需要对堆肥杂质含量、粒度、虫卵死亡 率、大肠杆菌、有机质、总氮、总磷、总钾、pH 值、水分以及重金属含量进行控制。由此堆肥后处理工艺依次确定为：磁选风选筛分造粒加料搅拌烘干破碎装袋冷却第二节 堆肥设备选型堆肥厂总体工艺设计设备如下:其中后处理主要设备有磁选机、风选机、筛分机、破碎机、造粒机、搅拌 机、烘干机、冷却机及装袋机。此外工艺中必不可少的有皮带运输机、运输车等运送机械。分选设备选型固体废物的分选就是将共同废物中各种可回收利用
7、的废物或不利于后续处理工艺要求的废物组分采用适当技术分离出来的过程。本设计分选设备主要涉及磁选、风选及筛分设备。磁选设备用以回收堆肥中未剔除去的铁质杂质，风选用以去除堆肥中含有少量塑料杂质，筛分设备用以控制堆肥产品粒度。磁选设备磁选机种使用的磁铁有用通电方式磁化或者极化磁铁材料形成的电磁和利用用久磁材料形成磁区的永久磁铁。磁铁的布置多种多样，常见的几种设备有磁力滚筒、永久圆筒式磁选机、悬吊磁铁器等。本设计从技术成熟度和后期运行成本考虑，选择永磁磁力滚筒磁选机。二次发酵后堆肥量计算：MM=有机物后1-q水Mq=0 (1 - wq有机物消减1-水)300 (1 - 45% - 5% ) (1- 3
8、0%)=1 - 45%= 191 t式中， M后二次发酵后堆肥量，tM有机物二次发酵后堆肥中有机物含量，tM日产量，300 t0q有机物含量有机物w消减二次发酵后有机物消减率 30%50%（这里取下限 30%）q水二次发酵后含水率 40%45% （这里取上限 45%）堆肥后处理全部磁选，要求磁选机处理能力 23.9t / h （按每天 8 小时计算），由此选择 XCT7595 型磁选机。表 3- 1 磁选设备参数筒体尺寸型号(DL)(mm)配用皮带宽度(mm)筒表磁场强度入选粒度(mm)处理能力(t/h)XCT465400650500705XCT565500650500定做范围 1600-70
9、10XCT6656006505004500高斯7015XCT686008006508020XCT7587508006508025XCT7595750950800定做范围 1600-8030XCT9959009508005500高斯80150-210XCT1011510001150100080350-430风选设备塑料风选设备，主要包括：密闭室、振动筛、风机、导料管道等组成。风力分选机有正压分选、负压分选和正负压结合分选三种方式，该设备主要是将垃圾中的轻质物料（如纸片、塑料袋、薄膜等）与重质物料分开，也就是根据空气动力学原理，按轻重物料密度的不同进行分离，以达到分类回收再利用的目的。根据日处理量
10、要求，选择XWH-3000 型风选机 1 台(处理能力1050 t / h )筛分设备图 3- 1 风选机本设计筛分设备分为检查筛分和选择筛分。检查筛分为初步筛分，筛孔尺寸为 10mm，目的是将筛上物打回破碎设备重新破碎以达到较小的堆肥粒度，筛下物；选择筛分设置在烘干工艺之前，筛下物送入选择筛分，选择筛分筛孔尺寸为 2mm，目的是选取筛上物烘干后装袋制成成 品，筛下物收集后造粒并烘干后装袋制成成品。通过检查筛分和选择筛分，产品将拥有较为均匀的粒度。筛分设备均选用振动 筛。图 3- 2 筛分机检查筛分筛面面积计算：F =Q=3.45m2q gK L M N O P式中 F 筛面面积， m2（取
11、3.0 m2 ）Q 筛分机的处理能力，25 t / h （按每天 8 小时工作时间计算）q 单位筛面面积的处理能力，19 m3 /m 2 h （筛孔尺寸选择 10mm）g 物料的表观密度，0.35 t/m3 K 细粒含量校正系数，1.0 L 粗粒含量校正系数，1.09M 筛分效率校正系数，1.0(采用振动筛，筛分效率取 90%)N 颗粒形状校正系数，1.0O 湿度校正系数，1.0P 筛分方法校正系数，1.0检查筛面选型及尺寸筛面长宽比为2.5 3.0，由筛面面积求得筛面长3.0 3.3m ，查表得，无合适尺寸，选取最接近尺寸。确定选择 3YZS-1237 型振动筛 1 台。表 3- 2 筛分机
12、参数型号筛面尺寸（mm）筛面层数最大进料边长（mm）处理能力（t/h）功 率（kw）振动频率（r/min）双振幅（mm）2YZS-123737001200230025-120118705-93YZS-123737001200330025-120118705-92YZS-154848001500230030-275158705-93YZS-154848001500330030-275158705-94YZS-154848001500430030-275158705-92YZS-184848001800235056-33018.58705-93YZS-184848001800335056-3301
13、8.58705-94YZS-184848001800435056-33018.58705-92YZS-186060001800235065-586228705-93YZS-186060001800335065-58622-308705-94YZS-186060001800435065-58622-308705-92YZS-216060002100235081-720377305-93YZS-216060002100335081-72030-377305-94YZS-216060002100435081-72030-377305-92YZS-2460600024002350100-8103777
14、05-93YZS-2460600024003350100-810377705-9选择筛分筛面面积计算F =Q=11.9m2qg K L M N O P式中 q 取 5.5 m3 /m 2 h ，其他参数取值与检查筛分设备相同。设备选型同理求得筛长为5.5 6.0m ，取6.0m 选择 2YZS-2160 型振动筛 1 台破碎机选型破碎是利用外力克服固体废物质点间的内聚力而使大块固体废物分裂成小块的过程。破碎是所有固体废物处理方法的必不可少的处理工艺，是后续处理与处置必须经过的过程。破碎粒度堆肥产品颗粒粒度应12mm 破碎方式采用齿辊破碎机，齿辊破碎机可用于处理脆性或粘性较大的废 物，可用于堆肥
15、物料的破碎。辊式破碎机的参数计算后处理破碎的堆肥颗粒粒度图 3- 3 辊式破碎机60mm(预处理破碎要求)，破碎后产物粒度12mm(袋装堆肥产品要求)。破碎工作量等同于烘干后堆肥量： M =M烘后=191t单位时间的烘干量： M =Mh烘/ 8 = 23.9t / h （按每天 8 小时工作时间计算）选择 PGS0705 型辊式破碎机 1 台表 3- 3 辊式破碎机参数型号磨辊直径磨辊长度磨辊转速入料粒度出料粒度生产能力电机功率PGS0605610mm500mm86r/min60mm2-10mm13-11kw230t/hPGS0705700mm500mm64r/min 70mm2-10mm16
16、-15kw240t/hPGS0806800mm600mm64r/min2-10mm 80mm20-50t/h18.5kw2PGS10801000mm800mm50r/min2-10mm100mm30-22kw2100t/hPGS12101200mm1000mm42r/min120mm2-10mm50-30kw2120t/hPGS12121200mm1200mm42r/min120mm2-10mm60-160t/h45kw2PGS1612100-1600mm1200mm35r/min160mm2-10mm75kw2210t/hPGS1618120-1600mm1800mm35r/min160mm
17、2-10mm90kw2250t/h加料搅拌设备选型有机无机复混肥生产对配料环节要求较高，工厂化作业宜采用自动连续配料装置。该装置采用计算机自动控制，能根据配方要求，将有机物料、无机物料及添加剂等几种或多种物料连续精确配料，并可实现动态监测和配方批次的设置、修改、存储以及班、日、月报表生成打印，管理便捷。连续配料后，有机原料、无机原料及其他添加辅料计量配料后必须混合均匀，宜采用双轴桨叶连续混合机，做到粘湿物料不易在搅拌轴根部粘附。加料种类及加料量袋装堆肥产品根据其最终用途不同需要调节 pH 值、氮、磷、钾等，堆肥产品若选择氮磷钾复合肥，主要添加磷酸一铵、磷酸二铵、磷酸二氢钾。此外考虑到堆肥的除臭
18、工艺，添加增肥物料的同时还需添加化学除臭剂等。加料量按堆肥化产品质量标准，氮磷钾总含量应超过 0.9%，考虑到化学除臭剂这里取 1.5%.M =M加后1.5%= 2.87t / d搅拌量M=M+ M搅终加=194t / d生产能力搅M = M= 194= 24.3t/ h搅T8式中 M 单位时间搅拌量， t/ h搅搅M总搅拌量， tT生产周期， h设备选型核算后确定选择 JZC350 型搅拌机 2 台表 3- 4 搅拌机参数项目JZC250JZC350JZC500出料容量 L250350500工进料容量 L320560800作生产率 m3/h6-810-1418-20性搅拌筒转速 r/min1
19、71413能骨料最大粒径 mm606060-80供水精度误差2%误差2%误差2%电搅拌电机45.511动提升电机45.55.5机水泵电机0.550.550.75最大拖行速度 km/h202020轮胎规格6.50-166.50-167.50-16外形尺寸（长宽高）mm226019902750276621403000522622005460整机重量130019503100造粒机选型制粒设备主要有平模制粒机、圆盘制粒机和转鼓制粒机等。圆球颗粒的造粒选择圆盘制粒机或转鼓制粒机。考虑本产品特性决定选择 YP 型圆盘制粒机。造粒量计算需要造粒的堆肥为选择筛分筛下物，该筛下物占总堆肥产品的比例q=10% 2
20、0%，2.0单位需造粒量为MM=搅造q 2.0t设备选型计算得 M造= 2.44.9t/h以最大量计算选择 YP-2000 型圆盘制粒机 8 台表 3- 5 造粒机参数型号 Type产量 Output(kg/h)电机 Motor(kw)YP-8001501.1YP-10002001.1YP-12003001.1YP-15004003.0YP-20006004.0烘干及冷却设备选型烘干前堆肥量MM=有机物Mq=0有机物 (1- w)消减+M300 (1- 45% - 5%) (1- 30%)=+ 2.78后1-q水= 193.78 t1-q加水1- 45%烘干后堆肥量M+ M M=有机物加终1-
21、q105+2.78= 1- 20%= 134.7 t式中， M后水终二次发酵后堆肥量，tM有机物二次发酵后堆肥中有机物含量，tM日产量，300 t0q有机物含量有机物w二次发酵后有机物消减率 30%50%（这里取下限 30%）消减q二次发酵后含水率 40%45% （这里取上限 45%）水M堆肥产品最终量，t终q产品最终含水率 20%（这里取上限 20%）水终根据堆肥前量选择 Y250M-4（3000x20000）型烘干机 1 台表 3- 6 肥料烘干设备参数型号（mm）进气温（）转速（r/min）倾斜度（%）生产能力（t/h）功率（kw）重量（t）600x60007003-83-50.5-1.
22、532.9800x80007003-83-50.8-2.043.5800x100007003-83-50.8-2.544.51000x100007003-83-51.0-3.55.55.61200x100007003-83-51.8-57.514.51200x120007003-83-52-61114.81500x120008002-63-53.5-91517.81800x120008002-63-55-1218252200x120008001.5-63-56-1518.5332200x180008001.5-63-510-182253.82200x200008001.5-63-512-203
23、0562400x200008001.5-53-518-3037603000x200008001.5-53-525-3555783000x250008001.5-53-532-4075104.9根据烘干后堆肥量选择 YS2-355M1-6 型单筒冷却机表 3- 7 烘干机参数规格生产能力(t/h)转速(r/min)电机型号功率(KW)减速机总重(t)1.2121.9-2.54.5Y160L-611ZQ50221.5154-64.5Y200L1-618.5ZQ65332207-83Y225M-630ZL75742.22210-11.53Y225M-630ZL75822.52511-153.5Y28
24、0S-645ZL1001082.82814-173.5Y280M1-655ZL10014233016-203.5YS2-355M1-6112ZL115156装袋机选型包装机的包装精度、称重范围和包装速度应能适合有机肥料颗粒成品的计量包装要求。其中，皮带进料式包装秤适于颗粒状肥料包装，绞龙进料式包装秤适于粉状肥料包装。本设计选择 DCS-A25-F2 型定量包装机。包装机使用过程：人工协助上袋，自动称重、夹袋、充填，经输送带传递进行自动封口或缝包。装袋机数量计算单位装袋容量设计： M =50 kg日需装袋数量： N =M134.7 1000终= 2694M 50单台装袋机日装袋数量： N = 1
25、440 1920装袋机数量： n =包装规格生产能力主机尺寸皮带传送机(mm)(mm)功率(KW)包装(公斤/袋)(袋/min)精度106034800*10002200*4005.52表 3- 8 装袋机参数N （按最小装袋速度计算，装袋机数量取 2）N 运送和连接设备选型连接设备连接设备主要有输送机和料斗。选用的输送设备应适合有机肥物料的粘度状态，做到不堵机、不漏料。其中:皮带输送机适于输送湿度较大的物料，破损率 低，但倾斜角度不宜大于 18。这里输送机都选用皮带输送机，皮带长度通过各连接设备之间高程确定，宽度根据设备进料出料口宽度或者非标设计的料斗开口尺寸确定。表 3- 9 连接设备一览表
26、输送机尺寸 mm输送机个数料斗上下口尺寸 mm料斗个数5004上 40002000；下 70050018001上 12001000；下 400300110001上 800400；下 400300114003上 16001000；下 10005001上 16001000；下 12006001运送设备发酵后堆肥采用 LW800K-LNG 型装载机。装载机数量计算n = M=M M8 mM=8 V rT0T0式中 n 搬运车数量M 每日搬运量，194tM 单量车每日搬运量，tT 单量车一个搬运周图 3- 4 装载机期，h（ 5 10min 这里取10min ）m 0 单量车一次搬运量，t V 0单量
27、车一次搬运体积，3 m3r 存储物密度， 0.35 0.65 t / m3计算得n = 3.84 （取n = 4 ）故需要 4 量 LW800K-LNG 型装载机。人员配备每辆装载机配备 1 名驾驶员。表 3- 10 装载机参数型号动力形式LW800K-LNG柴油铲斗容量m34.5满载最高行驶速度km/h36卸载距离kg1400卸载高度mm3400车体长度mm6300车体宽度mm3500第四章 仓储设施设计第一节 仓储设施条件存储量计算M=M存终T =1337 = 931t存V = M存 =931=2660m3存r0.35式中 M存仓储存储质量，tM后处理后堆肥质量，t终V存储体积， m3存r
28、 存储物密度， 0.35 0.65 t / m3通风量计算V = nq = n q 60式中 V 单位时间内所需通风量， m3 / hn 单位时间内换气次数， 12q 所有工人所需换气量， m3 / hq 一个工人所需换气量， 30 50 m3 / h工厂约有 60 工人由此计算得V = 36000 m3 / h第二节 仓储控制因素及设备选择通风设备由于产品对仓内湿度要求严格，故需采用强制通风装置。通风量V36000 m3 / h通风设备自然通风应经理降低进风侧地面的高度，一般不宜超过 1.2 m ，南方炎热地区取0.6 0.8m 。进风窗采用阻力小的立式中轴窗和对开窗，把气流直接导入工作区。
29、集中采暖地区，冬季自然通风的进风窗应设在4m 以上，以便室外气流到达工作区能和室内空气充分混合。强制通风选择 GD30K2-12 型 No.7 转速 1450 序图 4- 1 通风机号 3 轴流通风机 2 台。此外在屋顶架设无动力风帽，具体架设个数视厂房建设情况而定。表 4- 1 通风机参数叶片数 4机号转速序号全压流量电动机NoPam3/h型号功率 kw12145016716772009500Y90S-41.13177113006Y100L1-42.24185131501749604800Y90S-60.75274630037875504818700122262261150014100Y10
30、0L1-42.21450323518000424520900Y112M-44719376509602393981000012000Y90L-61.1410319900122942941730022000Y132S-45.51450331427000432431300Y132M-47.58112811400212814900Y100L-61.5960313717800414520600Y112M-62.2检测设备仓储期间要对产品有机质含量、水分、pH、蛔虫卵死亡率、大肠杆菌等主要指标进行定期检测，以便及时了解产品品质并对仓储策略进行调整（条件仓储条件或者及时出货）。运输设备储仓内运输选择 BDD
31、10 型 1t 固定平台搬运车搬运车数量计算MMn =存 = 8存M m T0式中 n 搬运车数量M 每日搬运量，133tM 单量车每日搬运量， tT 单量车一个搬运周期，h（这里取15 20min ）m 0 单量车一次搬运量，1t计算得n = 4.2 5.6 (这里取最大值 6) 人员配置每辆搬运车驾驶员一个加搬运工共两人。表 4- 2 搬运车参数图 4- 2 搬运车型号动力形式BDD10蓄电池最大挂钩牵引力KN1.8行驶速度满载km/h9额定载重kg1000转弯半径mm2690车体长度mm2779车体宽度mm1035出货运输设备选择卡车，出货量根据市场需求而定，用车可租用。储藏设计储藏时间
32、: 7 天储藏方式:装袋后垛堆，堆型为 5m 见方的立方图 4- 4 垛堆图 4- 3 桥式回转码垛机仓内布局：垛堆数目（ 3 7 = 21），各垛堆之间纵向间距与距墙间距为 2m，储仓中间各设两条 5 米宽运输通道。选用桥式回转码垛机，由设计包装袋重量确定选择 TQMZ70 型码垛机 2 台。表 4- 3 桥式回转码垛机参数TQMZ55TQMZ60TQMZ70TQMZ80包装袋重量25kg40kg50kg100kg码垛速度900 袋/小时900 袋/小时900 袋/小时900 袋/小时码垛高度5 米5 米5 米5 米库房跨度1036 米1036 米1036 米1036 米管理机制入库出库需登
33、记，工作人员储仓内持证作业，库房 24 小时有门卫看守（3 名门卫轮班值岗）。第五章 效益分析第一节 经济效益分析生产能力本项目基本实现生产全过程机械化，工艺先进，生产周期短，生产能力较传统堆肥生产厂家有明显优势。后期企业的运行效率将大大弥补前期大成本的设备投资，总体上来说本项目竞争力显著。市场销售本设计后处理目的为生长袋装堆肥，与散装堆肥相比，袋装堆肥价格较高， 但适用用户更多，不仅适用于集中生产的农业机构，也时候个体种植户。此外袋装产品的密闭性好，可以有更长的储存时间，能够较好的适应堆肥产品季节性需求。企业管理堆肥厂基本实现机械化生产，人员配置结构精简。配合信息化控制能过快速调整生产策略，
34、制定可行生产计划，实现企业管理的高效运行。第二节 社会效益分析堆肥项目本身就是一个变废为宝的项目，堆肥能将大量城市垃圾资源化利用，顺应目前产业结构调整的宗旨。堆肥项目的直接社会效益是解决了城市垃圾的处理处置问题。而间接的堆肥项目通过其堆肥产品对农业生产效率的促进将耕地的利用效率也大大提高，实现集约生产，避免新耕地的开垦从而保护了自然生态不受破坏。第六章 设计图纸第一节 平面总图设计只做仓储设施平面配置图。主要包括管理区（办公、计量等）、堆肥后处理区（筛分设备车间、残渣堆放仓等）、成品堆肥仓库（堆体长宽高、通风、排气口等设置）见所附图纸第二节 立面布置图纸设计见所附图纸附录设备一览表设备名称设备
35、型号设备尺寸配用输送机带宽进料料斗尺寸设备个数配备人员磁选设备XCT759575095080070012风选设备XHT-3000800020004500100080014初筛分设3YZS-123747732050224750040011备终筛分设2YZS-216060002100250050040012备辊式破碎PGS293017509501400120012机0705搅拌机JZC35027662140300014002100025造粒机YP-2000220022002400810烘干机Y250M-43000x20000120013冷却机YS2-3000x30000120013装袋机355M1-6DCS-A25-8001000200050024F2桥式回转TQMZ7024码垛机通风风机GD30K2-2搬运车12BDD102779 x 1035612装载机LW800K-6300 x 350044LNG参考文献 蒋建国. 固体废物处置与资源化【M】化学工业出版社 2007.162. 王洪涛，李雨松. 动态好氧堆肥模拟模