专利名称：城市生活垃圾分类利用工业自动化技术的制作方法
技术领域：
本发明涉及城市垃圾的处理。
背景技术：
当今世界，城市生活垃圾污染已成为严重的社会公害。建设部赵宝江副部长在“城市固体废物处理与资源化国际会议”开幕式上指出“中国城市垃圾年产量已达一亿吨以上，而且每年还在以八个百分点的速度递增。垃圾污染日益严重的现实问题，已经成为中国政府高度重视和致力解决的重大社会问题之一。”我国年产垃圾1.18亿吨，历年垃圾堆存量60多亿吨，垃圾堆场占地超75万亩。我国有三座城市被垃圾堆场包围，有近200座城市无适合的地方堆存垃圾，但垃圾产量还在以8％到10％的速度逐年递增。每年收运垃圾还要耗用大量的政府财政支出。垃圾除了严重危害人类生存环境外，还要我们不停的向垃圾“割地和赔款”。如果我们今天不正视垃圾危害的严峻现实，设法消化、消灭垃圾，明天我们都将会与垃圾为邻，美丽的城市都将会淹没在可怕的垃圾堆中。
城市生活垃圾问题是世界公认的科技难题，因为生活垃圾涉及千家万户，产量巨大、收集难、处理难、分类更难，目前世界上尚无全面解决垃圾问题的具体设备和方法。
生活垃圾是人类生存的必然产物，只要有人类活动的地方就有垃圾，因此我们认为解铃还需系铃人。既然生活垃圾是社会问题，就只能采用社会规模的宏观控制方式来解决，任何单一的技术行为都不能全面解决问题。历年来政府虽然三令五申地号召研制垃圾设备，加大勤运力度，国家甚至不惜花重金引进国外先进设备与技术，但由于制造难造价高无法普及。据业内人士介绍，仅垃圾发电一项需投资三个亿，而且国外设备也只能解决单项问题，而没有从收集、储存、装运、分类、利用、消化、消灭等全方位解决问题。北京日报记者陈红梅报导，在北京推广垃圾分类试点小区内，396个彩色辨认并标有垃圾名称的垃圾分类桶中只有7个是按标名投放，其余混装依旧；深圳创导垃圾二次革命，采用蓝色桶装可回收垃圾，红色桶装不可回收垃圾的方法，也一定会有北京同样的问题。香港的垃圾主要靠投巨资人力分片包干收运，少部份利用，大部份填埋的方法处理，都没有从根本上解决问题。
中医学上有句名言“痛则不通、通则不痛”，是指人体血液循环和消化系统如果不通就会生病，垃圾如果长期堆积在城市周边，不但长期霸占有限的土地，同时在30年内不停的向空气中散发有害气体，严重危害人类生存环境。地球上的地面是有限的，不停的堆积是无限的，垃圾不停的堆积等于地球上的垃圾毒瘤一天天在扩大，我们决心从仿生学理论入手，力求寻找一条城市生活垃圾社会化、自动化的快速消化体系，使城市垃圾达到“通则不痛”的目的。我们提出“举社会之力，革垃圾之弊，重原始分类，走消化之路”，研究一项自始至终全面更新垃圾设备与方法的宏观控制理论。
经过长期研究与实践得出的结论是“垃圾全身都是宝，分类利用确实好”，但如何分类，又如何利用是我们研究的主攻方向。经分析，我们认为只要彻底解决了分类，就等于彻底解决了垃圾问题。系统的归纳出垃圾的出路在消化，消化的关键在分类，分类的方法在原始，原始分类靠设备，设备的准确靠监控，监控的实现靠法律，法律的制定靠政府，形成社会垃圾，社会化处理的巨大消化体系，创导社会垃圾努力实现全方位国家标准化宏观控制理论。我们认为，要彻底解决垃圾问题，必须从以下八个方面入手解决问题。
第一、要为市民作想，为他们提供一套完整先进的垃圾分类设备，让市民不管走到哪座城市，不管在室内、室外、高楼、平地、街巷、公园都能按规范十分方便的随手分类丢弃垃圾。
第二、要设计一套完整科学、简单易行的垃圾分类违规监控系统。做到谁违规，谁受罚，才能确保垃圾准确分类。
第三、垃圾治理要成为政府行为，让全社会都实行统一的工具化、机械化、自动化、工业化、规范化的国家标准，使这一国家标准，逐步变成每个公民的自觉行为。
第四、整套设备要做到方便快捷、实用卫生、外型美观、制造容易、造价低廉，才有利于全社会迅速普及。
第五、改革环卫体制，建立相应法规，依法治管城市垃圾。从中央到地方要设立专管机构，促进新科技健康发展。
第六、大力扶持新型设备的生产厂家，培训大量的操作技术管理人才，满足全社会大面积普及的需求。
第七、全面开展垃圾规范操作国家标准的宣传教育，做到人人皆知，个个照办，学生老人也不例外。
第八、要彻底根治垃圾，第一要创造切实可行的垃圾设备；第二要有准确的垃圾分类违规监控系统；第三要有政府政策、经济、法律的大力支持；第四要全体市民配合，才能统一实施；四者缺一不可。
发明内容
本发明的目的是针对背景技术中存在的缺点和问题加以改进，提供一种原始垃圾分类收集、高置暂存、快装快运、违规监控、辨色分类、当日消化、深化加工、循环深埋为一体的城市垃圾综合处理方法。
本发明的技术方案是在原始垃圾产生的第一时间和第一空间十分方便的在监控情况下采用专用装置进行分类收集、分类暂存，这种分类收集和分类暂存分为室内设备和室外设备，再由专职监控的环卫工人用专用的垃圾输送设备将垃圾送至垃圾工厂进行进一步监控式分类集中，然后当即再进行垃圾的深加工消化利用和深埋处理。
本发明技术效果1、本发明设计一套完整科学、简单易行的垃圾分类违规监控系统，做到谁违规，谁受罚，能够确保垃圾准确分类。
2、由于垃圾高置暂存快速运出，市内再也见不到垃圾地面集存的踪影，让城市环境更优美。
3、由于垃圾的全利用，市外再不要垃圾堆场，节约了大量的国土资源。
4、垃圾利用97％，深埋3％，达到垃圾污染零排放目的。
5、为市民分类投放生活垃圾带来了十分的方便，为环卫工人收运垃圾减轻了体力劳动。
6、垃圾工业化的实施，还能为社会提供大量的就业岗位。
7、垃圾资源全利用，将成为社会永不枯谒的物质宝库。
8、物资利用的经济效益，将成为国家新的经济增长点。
9、城市生活垃圾采用工厂式分区消化，减少了长途运输能源，缓解了城市交通压力，腐殖垃圾的沼气肥料利用，还开发了大量的沼气能源和绿色腐殖肥源。
图1是本发明垃圾综合处理流程2是本发明分类收集设备使用范围一览表具体实施方式
为了详细了解生活垃圾内在成份的百分比，我们安排了四个研究人员的家庭在各自的阳台上放五个塑料桶，桶内置放塑料袋。然后每天按上述“五类分装法”规范投放自家的生活垃圾，每日只将腐殖垃圾过秤计数后投入室外垃圾箱中，其余几个桶如塑料、纸品、金属、陶瓷其它垃圾每日不常产，也不腐烂，不需每天投出，待桶内装满过秤计数后卖给收废品者，然后登记数量和价格作为研究参数，年终将四家全年的垃圾数据分类汇总得出的结论是腐殖垃圾占57％；塑料垃圾占15％；纸品垃圾占11％；金属垃圾占3％；玻璃垃圾占4％；陶瓷垃圾占3％；整体垃圾占4％；有害垃圾占3％(包括电池、化纤、温度计、医院有毒垃圾和有毒品包装)。
本发明在原始垃圾产生的第一时间和第一空间十分方便的在监控情况下采用专用装置进行分类收集、分类暂存，这种分类收集和分类暂存分为室内设备和室外设备，再由专职监控的环卫工人用专用的垃圾输送设备将垃圾送至垃圾工厂进行进一步监控式分类集中，然后当即再进行垃圾的深加工消化利用和深埋处理。
本发明所述的原始垃圾分以下几类装入辨色专用垃圾袋第一类、腐殖垃圾包括蔬菜、瓜果、皮壳核蒂、肉食类、骨皮壳刺等可腐物垃圾，采用绿色专用袋分装。
第二类、塑料垃圾包括各种软硬塑料弃品与废电池垃圾，采用蓝色专用袋分装。
第三类、纸品垃圾包括各种书报、纸品包装、温度计垃圾，采用白色专用袋分装。
第四类、金属垃圾包括各种金属弃品与橡胶弃品垃圾，采用红色专用袋分装。
第五类、其它垃圾包括陶瓷、玻璃、小型竹木化纤等其它弃品垃圾，采用黑色专用袋分装。
本发明所述的垃圾专用袋由居委会建立垃圾用户监控档案，并报市环卫局，再由市环卫局统一发放专用垃圾袋认购卡，卡上按档案上的记录填写用户姓名、楼号、房号、电话号码，无电话的用户可用居委会或单位电话(在居委会或单位备案，按次交纳违规呼叫服务费)。用户凭卡在居委会垃圾专用袋销售点购买“辨色垃圾专用袋”时，服务人员按卡上的记载在所购专用袋上全部印上用户的房号和电话号码为监控作好记录。
按操作规定用户必需全部使用五色专用垃圾袋，由于专用袋上明显的色彩和文字标记，环卫工人在高层升降机和高置卫生亭倾倒垃圾时，在特制专运车上的监控盘内容易发现某用户采用了非专用袋时，可在“升降机”、“卫生亭”上的用户牌上准确查出袋装违规用户的楼号、房号、电话号，然后按电话通知违规用户认证接受按规定的袋装违规处罚，确保垃圾准确袋装分类。
在垃圾工厂“辨色分类自动输送机”上，五种色袋会分别送进五个精细分类车间，工人在开袋时如发现袋内混装，可由专人将违规袋交工厂执法办按袋上的电话号码，通知用户前来认证，接受处罚，达到了准确控制垃圾混装现象，确保了垃圾准确分类。
本发明所述的原始垃圾分类收集和分类暂存设备是，室内设备包括一类、二类、五类分装器，柜式、壁式、车式五类暂存器；室外设备包括两类分投果皮箱、五类垃圾分装车、高层垃圾暂存升降自动装车设备和高置卫生亭；垃圾工厂包括高差物流自动化建筑、垃圾辨色分类机、落差传输成套打包装车设备。
本发明所述的室内垃圾可十分方便的放入室外高层建筑物外墙上的垃圾自动升降机中，再经自动翻倒设备能快速将室外垃圾装入垃圾快运专用车，确保当日运往垃圾分类工厂再精细分类消化利用。
这些设备按序使用，形成了社会垃圾室内外方便分类的收集网络，让市民不管走到哪里都能十分方便的随便手分类丢弃各类垃圾。设备造型装饰都很美观，操作也十分简单方便，可让全社会的垃圾都能分成五类五色袋装暂存，腐殖物不污染资源物，确保资源垃圾全部干干净净地消化利用。要使城市垃圾真正做到日产、日清、日运、日分、当日全部消化，必需设计出垃圾物资高速物流的机械自动化体系，为此我们采用高差物流自动化原理，设计了“高层垃圾自动升降机”“高置速卸广告卫生亭”和特制的轻便快运垃圾专用车，实现了垃圾高置储存不占地面，让城市内再也见不到垃圾地面集存的踪影。高层升降机它能十分方便的解决高层建筑的垃圾暂存问题，同时利用地球引力自动翻倒，能在一分钟内将8层楼的垃圾自动装上垃圾专运车。高置卫生亭设计也采用了电力自动提升，遥控自动翻倒，也能将高置斗内的垃圾在一分钟内翻倒进专运车中，同时在快速翻倒垃圾时还能在专运垃圾车上的监控盘内查处垃圾袋装违规现象，确保垃圾准确分类。由于两种垃圾高置自动翻倒设备都能在一分钟内快速装车，加速了专运车流水般运输，使垃圾物资像人体血液循环和消化系统一样，在城市中规范快速运行，形成了强有力的社会垃圾物流体系，确保了垃圾当日运往垃圾分检工厂分类消化。
由于原始垃圾设备能准确的五类收集和五色专用袋装暂存，加上高置设备的一分钟快速装车，流水般运出。使当日新鲜而又干净的五色袋装垃圾迅速送到了垃圾分检厂四楼的卸车平台上，经卷扬机翻倒在承料斗中，然后再卷扬翻倒进震动斗分批落入辨色分类输送机上，工人们座在转盘式辨色分类机旁，按袋色方便迅速的分检各类色袋投入输送口，输送带会自动将五色袋装的五类垃圾迅速送到五个精细分类车间，然后工人座在输送带旁迅速取下色袋解开袋口，检查是否有混装现象，如果有，按袋上的电话通知违规者前来受罚，如果没有混装，可将资源垃圾丢进输送带下的投入口落入二楼打包，立即落入式装上一楼的汽车运往定点加工厂再生利用。
本发明所述的垃圾深加工采用太阳能地热保温厌氧发酵、沼气肥料自动生产线，利用山丘在山上成排设储气塔，山下多处设肥料厂，山腰设高差分级发酵池，外观看去似一座绿化布局的山地花园式工厂。
在山脊上修上山公路，山顶设卸车广场，沼气储气塔、高位水池、垃圾翻倒卷扬机、承料箱、震动斗、垃圾加水打浆机、垃圾浆输料管与控制阀。山腰山体内设分级沼气发酵池，池顶设太阳能吸热器、震流密封门、输气管阀、池底设出料口密封门、分料槽、滤水车、回水管、滑坡道、肥料干燥场与肥料厂房。
每日垃圾专运车从垃圾分类工厂将已粉碎的腐殖垃圾流水般运往山顶卸车平台，经卷扬机将专用车内的垃圾粉末直接倒入“承料箱”中，经二次卷扬承料箱中的垃圾会逐渐流入震动斗经震动散落，斗内粉末垃圾会均匀落入加水打浆机打成腐殖垃圾浆料。然后经输料管流入发酵池，再经太阳能供热地热保温发酵生产的沼气从池顶输气管送往山顶的储气塔，供市民作燃气使用，或作燃料发电。
从气压表可知，发酵池内产气完必，即开动真空抽气机将池内少量沼气抽入储气塔，再打开放气阀将新鲜空气放入池内，然后打开池顶震流密封盖，将震动搅拌机插入池内，再打开池底排渣口，已沉淀的废渣经震动器还原成液态后会从排渣口经分料槽自动流入滤水车中，灌满一车后，关闭分料槽，再打开另一个分料槽，放另外一辆滤水车，如此循环装车，让垃圾浆料滤干明水，再经下坡道将滤水车顺利滑行式送到山坡下的肥料厂广场，经风晒烘干，粉碎包装，便成了优质腐殖绿色肥料。这种肥料氮、磷、钾都有，是市场难得买到的无公害绿色肥料。从滤水车流出的发酵水经导流管流入分级储水池，再用高压水泵抽入山顶的高位太阳能加热水池再进入加水打浆机循环使用，这不但可节约用水，免去水污染，同时还有利于水中的酵母加快沼气池内的垃圾发酵。
本设计利用山体实现了高差物流自动化，减少了人力，加快了速度，利用太阳能供热，地热保温，加快了垃圾发酵产气，利用插入式震流装置让废渣液态还原后自流排出，克服了排渣困难，利用滤水干燥坡道运输，规范方便了肥料运输与生产，利用废水循环使用，节约了水源，减少了水污染。利用城市57％的腐殖垃圾，制造了大量的沼气能源和优质腐殖肥源，达到了变害为利，彻底消化腐殖垃圾的目的。到此为止，97％的垃圾已基本得到了消化利用。
本发明所述的垃圾深埋处理是在垃圾净化场内先挖一条宽深均为八米的土沟，将沟底、沟壁均垫满厚塑料膜布，再将收运来的有害垃圾经焚烧压缩减体，然后堆于沟中碾压夯实，在填放垃圾的深沟的左边用水泥浆层层固结沟边，待沟内填满垃圾后盖上厚塑膜，再靠水泥浆料固结的左边再挖一条同样宽深的新沟，把从新沟中挖出的泥土复盖在原来填满垃圾后又垫盖了厚塑料的老沟上，按此法逐年循环深埋，老沟内垃圾被包褒后污染已不再扩散，而沟顶已堆了八米高的新土层可种树、种草，照常使用，因此彻底消灭了市外垃圾堆场。
本发明效益分析1、环境效益新科技一条龙快速分类消化垃圾能使城市中彻底改变了垃圾地面集存人工收运，站点稀少，投送困难，装运缓慢，腐烂发臭，蚊蝇滋生，细菌繁殖，影响市容，危害健康的系列问题，新科技设备使垃圾在绿荫树下建筑物上高置暂存，不占地面，网络布局方便投放，广告装饰变丑为美，环境效益将有目共睹。
2、社会效益新科技的全面使用，能将垃圾由“堆存污染时代”推进到“消化利用时代”让公害变成财富，为社会提供大量的就业岗位，为政府减少财政支出，为国家节约大量国土资源，为人类开出了巨大的物资源泉。由于新科技采用了垃圾高置暂存法，还能使饲养垃圾猪者再也收不到垃圾饲料，杜绝了垃圾猪饲养，防止了肉食品污染的危害，社会效益将显而易见。
3、经济效益研究结果表明，生活垃圾97％可以利用，以比例测试法的百分比计算，某市日产450吨，年产164250吨，每年可回收废塑料24637吨，废纸18067吨，废金属4927吨，废玻璃6570吨，其它陶瓷砖石4927吨，可拆卸利用的整体垃圾原料6570吨，可制沼气肥料的腐殖原料93440吨，它将成为社会永久性物质源泉。以目前市场废品收购的最低市价计算，塑料0.4元/斤，年收入1956万元，废纸0.2元/斤，年收入175万元，金属0.3元/斤，年收入147万元，玻璃0.03元/斤，年收入39万元，整体垃圾拆卸分类后按塑料、金属、其它材料三项的百分比计算收入共343万元，腐殖垃圾年产93440吨，每吨产沼气28立升，年产沼气261.6万立升，每立升按最低市价8元，年收入2092万元，沼气废渣按50％的损耗，可制上等的腐殖质绿色肥料48362吨，按吨价200元，年收入为976万元，某市物资年总收入为5719万元。
新科技的实施，某市新建广告卫生亭3500座，每座卫生亭设一平方广告位6块，共21000块，广告位每平方最低发布价2000元，只按70％的上位率计算年收入为2940万元，加常年卫生费收入700万元，建筑垃圾与有害垃圾专运费收180万元。其它总收入共3820万元，加全年物资收入5179万元，年创收共9539万元。初步测算新科技在某市建设总投资约9558万元，与全年收入基本持平，除开支外，预计两年可收回全部投资。(详细计算数据见可行性报告)。如果把垃圾物资加工成产品利润还会成倍增长。
按上述比例推算，北京日产垃圾8000吨，年产300万吨，是某市的18.75倍，北京垃圾年收入可达18亿元。全国年产垃圾1.14吨，是北京的38倍，全国垃圾年收入可达712亿元，垃圾资源收入可成为国家新的经济增长点。全国还可安排至少120万人的就业岗位。按某市每年耗用垃圾堆场21亩推算，全国每年可节约垃圾堆场用地14934亩。按某市腐殖垃圾年产沼气261万立升推算，北京年产沼气可达4893万立升，全国可产沼气185962万立升，由此可见“城市垃圾分类利用工业自动化技术”的使用，将会带来巨大而永恒的社会效益、环境效益、经济效益。
权利要求
1.一种城市生活垃圾分类利用工业自动化技术，其特征在于在原始垃圾产生的第一时间和第一空间十分方便的在监控情况下采用专用装置进行分类收集、分类暂存，这种分类收集和分类暂存分为室内设备和室外设备，再由专职监控的环卫工人用专用的垃圾输送设备将垃圾送至垃圾工厂进行进一步监控式分类集中，然后当即再进行垃圾的深加工消化利用和深埋处理。
2.根据权利要求1所述的城市生活垃圾分类利用工业自动化技术，其特征在于所述的原始垃圾分为以下几类装入专用袋第一类、腐殖垃圾包括蔬菜、瓜果、皮壳核蒂、肉食类、骨皮壳刺等可腐物垃圾，采用绿色专用袋分装。第二类、塑料垃圾包括各种软硬塑料弃品与废电池垃圾，采用蓝色专用袋分装。第三类、纸品垃圾包括各种书报、纸品包装、温度计垃圾，采用白色专用袋分装。第四类、金属垃圾包括各种金属弃品与橡胶弃品垃圾，采用红色专用袋分装。第五类、其它垃圾包括陶瓷、玻璃、小型竹木化纤等其它弃品垃圾，采用黑色专用袋分装。
3.根据权利要求1所述的城市生活垃圾分类利用工业自动化技术，其特征在于所述的垃圾专用袋由居委会建立垃圾用户监控档案，并报市环卫局，再由市环卫局统一发放专用垃圾袋认购卡，卡上按档案记录填写用户姓名、楼号、房号、电话号码，无电话的用户可用居委会或单位电话(在居委会或单位备案，按次交纳违规呼叫服务费)。用户凭卡在居委会垃圾专用袋销售点购买“垃圾专用袋”时，服务人员按卡上的记载在所购专用袋上全部印上用户的房号和电话号码为监控作好记录。
4.根据权利要求1所述的城市生活垃圾分类利用工业自动化技术，其特征在于所述的原始垃圾分类收集和分类暂存设备是，室内设备包括一类、二类、五类分装器，柜式、壁式、车式五类暂存器；室外设备包括两类分投果皮箱、五类垃圾分装车、高层垃圾暂存升降自动装车设备和高置卫生亭；垃圾工厂包括高差物流自动化建筑、垃圾辨色分类机、落差传输成套打包装车设备。
5.根据权利要求1所述的城市生活垃圾分类利用工业自动化技术，其特征在于所述的室内垃圾十分方便的暂存到室外采用装在高层建筑物外墙上的垃圾自动升降机，将室外垃圾快速自动装入垃圾快运车。
6.根据权利要求1所述的城市生活垃圾分类利用工业自动化技术，其特征在于所述的垃圾深加工采用太阳能地热保温厌氧发酵、沼气肥料自动生产线，利用山丘在山上成排设储气塔，山下多处设肥料厂，山腰设高差分级发酵池，在山脊上修上山公路，山顶设卸车广场，沼气储气塔、高位水池、垃圾翻倒卷扬机、承料箱、震动斗、垃圾加水打浆机、垃圾浆输料管与控制阀。山腰山体内设分级沼气发酵池，池顶设太阳能吸热器、震流密封门、输气管阀、池底设出料口密封门、分料槽、滤水车、回水管、滑坡道、肥料干燥场与肥料厂房。
7.根据权利要求1所述的城市生活垃圾分类利用工业自动化技术，其特征在于所述的垃圾循环深埋净化处理是在场内先挖一条宽深均为八米的土沟，将沟底、沟壁均垫满厚塑料膜布，再将收运来的有害垃圾经焚烧压缩减体，然后堆于沟中碾压夯实，在填放垃圾的深沟的左边用水泥浆层层固结沟边，待沟内填满垃圾后盖上厚塑膜，再靠水泥浆料固结的左边再挖一条同样宽深的新沟，把从新沟中挖出的泥土复盖在原来填满垃圾后又垫盖了厚塑料布的老沟上，按此法逐年循环深埋。
全文摘要
本发明涉及城市垃圾的处理。本发明在原始垃圾产生的第一时间和第一空间十分方便的在监控情况下采用专用装置进行分类收集、分类暂存，这种分类收集和分类暂存分为室内设备和室外设备，再由专职监控的环卫工人用专用的垃圾输送设备将垃圾送至垃圾工厂进行进一步监控式分类集中，然后当即再进行垃圾的深加工消化利用和深埋处理。本发明设计一套完整科学、简单易行的垃圾分类违规监控系统，做到谁违规，谁受罚，能够确保垃圾准确分类。由于垃圾高置暂存快速运出，市内再也见不到垃圾地面集存的踪影，让城市环境更优美。由于垃圾的全利用，市外再不要垃圾堆场，节约了大量的国土资源。垃圾利用97％，深埋3％，达到垃圾污染零排放目的。
文档编号B09B3/00GK1519063SQ0311803
公开日2004年8月11日 申请日期2003年1月21日 优先权日2003年1月21日
发明者邓忠廉 申请人:邓忠廉