一种城市垃圾气力管道收运及分类系统的制作方法

本发明涉及一种城市垃圾收运及分类系统，特别涉及一种城市垃圾气力管道收运及分类系统。

背景技术：

近年来，随着我国经济的快速发展和城市化进程的不断加速，城市规模在不断扩大，城市人口高度集中，国民消费水平不断地提高，进而使得城市生活垃圾产量剧烈增长，根据中国城市环境卫生协会统计，我国每年产生近4亿吨的城市生活垃圾，随着我国城镇化进程的加快以及人们生活水平的提高，城镇生活垃圾还在以每年5％-8％的速度递增，日益增长的生活垃圾不仅给城市环境造成了严重的污染，还影响着城市的美观和整洁，同时也严重影响着城市生活的居民的身心健康，如何解决城市生活垃圾问题，营造一个绿色健康的生活环境是世界各国高度重视的社会问题之一。

目前我国城市垃圾自产生到运输至垃圾处理场，需要经历收集和运输，而城市垃圾比较分散，这使得城市垃圾的收集和运输工作十分复杂，而且城市垃圾中有相当一部分是可以回收利用的，虽然垃圾处理场的垃圾也会进行分类整理回收，但人工分选费时费力；而我国城市垃圾的主要收集和运输方式为：收集站收集，垃圾车流动收集；收集站收集是在生活垃圾产生区设立固定的垃圾收集站进行垃圾收集，再通过大型垃圾车将垃圾收集站中的垃圾直接运输至垃圾处理场进行处理，这种处理方式提高了垃圾集装箱中的垃圾装载量和垃圾运输的经济型，但垃圾在被运走之前需要存放一段时间，存放的过程中容易发生腐败而造成环境的污染，而且在转运的过程中也存在二次污染，垃圾进入垃圾场之后还需要对垃圾进行人工分选，将部分可回收垃圾分选出来交到回收部门，此项工作费时费力，并且垃圾处理场的工作的环境相当恶劣，对工人的身体健康产生极大的影响；垃圾车流动收集是指利用垃圾车，对分散于各垃圾收集点的垃圾进行定时收集，收集后的垃圾直接运往垃圾处理场，这种方式灵活性很大，但对收集点分布较散的区域效率较低，要花费大量的人力，并且对收集点附近的环境影响较大，垃圾受天气影响较明显，同时也存在二次污染，这两种垃圾收集运输方式密封性差，自动化程度低，并且容易造成二次污染，并且，所收集的垃圾也需要进行人工分选；对于垃圾的收集和运输方式，在国外一些发达国家正在广泛使用一种新型、绿色、智能、高效的方式，即垃圾气力管道收集，它对提高环境质量的作用已被人们认可，且其在生活垃圾收集领域的优势是显而易见的，目前，垃圾气力管道输送系统在国外应用广泛且技术成熟，而国内尚处于起步的阶段，开发应用还存在一定及技术困难；目前国内已建有垃圾力气管道输送系统，但均采用国外的技术工艺，系统大部分设备为进口，建设和运行成本都比较高，面对垃圾力气管道运输系统在国外的应用现状和在垃圾收集领域的而独特优势及发展应用前景，在国内开发研究势在必行，同时，垃圾自动分选系统通过自动化设备代替人工分选，也是垃圾处理工作的发展方向。

技术实现要素：

根据以上背景内容所述，本发明的目的在于提供一种城市垃圾气力管道收运及分类系统，它通过地下输送管道，利用负压技术形成的气流将分散在各处的垃圾输送到垃圾收集分类处理站，通过气固分离，磁选机，风选机，压缩密封后分别由垃圾车运走，解决城市垃圾收集运输效率低，耗费大量人力且对环境污染大等文题，同时，本系统中的磁选机能够自动将垃圾中的金属物质和非金属物质分开，风选机能够将非金属物质中的可回收物质如废纸、废塑料挑选出来，进行初步分选，分好的垃圾分别压缩打包置于不同的集装箱内，由垃圾车运走，金属物质，废纸、废塑料等可回收利用物质直接运往回收部门，而其它垃圾直接运往垃圾处理场，有效减少人工收集、运输和分选的成本。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种城市垃圾气力管道收运及分类系统，包括投放系统，输送管道和垃圾收集分类处理站，所述投放系统位于所述城市垃圾气力管道收运及分类系统的首端，所述输送管道一端连接投放系统，另一端连接垃圾收集分类处理站。

所述投放系统包括室内投放系统和室外投放系统，室内投放系统由室内投放口，顶阀，储存节，排放阀，进气阀和连接管道组成，室内投放系统的储存节为倾斜设置，顶阀位于储存节的上方；室外投放系统由室外投放口，储存节，排放阀，进气阀和各连接管道组成，所述室外投放系统的投放口是垂直设置，其储存节的上方没有顶阀，室外投放系统中的投放口安装有电子锁，系统在工作时投放门自动锁住。

所述进气阀的内腔设置有消音材料。

所述投放口，储存节，排放阀在结构上紧密的连接为一体，进气阀通过连接管与输送管道相连，储存节的上部安装有物位传感器。

输送管道一端连接投放系统，另一端连接垃圾收集分类处理站，它由直管，弯头，三通及管道上的分段阀和检修口组成，输送管道分为干管道和支管道，干管道只有一条，与垃圾收集分类处理站连接，支管道有若干条，覆盖于系统服务区域的地下，通过管道三通与干管道连接，输送管道上分布有检修口和分段阀，检修口位于输送管道中各种弯头的前后和长距离的直管道中，分段阀位于各种支管路与干管道的连接处。

垃圾收集分类处理站由选择阀，密封阀，垃圾分离器，磁选机，干燥机，风选机，压实机，集装箱，移位车，主阀，文丘里管，风机，单向阀，除尘除臭系统及个连接管道组成。

垃圾收集分类处理站设置有2组垃圾分离分类装置。

垃圾收集分类处理站包括三个部分：系统动力部分，垃圾分离分类部分及废气处理部分。

系统动力部分包括：串联的风机组，单向阀，文丘里管，动态压力表，系统的风机为相同型号的离心式变频风机，每台风机连接一个单向阀。

垃圾分离分类部分包括：垃圾分离器，磁选机，干燥机，风选机，压实机和集装箱，所述磁选机，风选机依次与垃圾分离器相连，磁选机和风选机将垃圾分类后进行干燥、压实处理后通过不同的管道将分类好的垃圾输送到不同的集装箱。

废气处理部分包括除尘系统和除臭系统两部分，除尘系统由第一级过滤筛除尘器和第二级布袋除尘器组成，组成结构按气流流向依次是整流室，第一除尘过滤筛，第二布袋除尘器，除臭系统分前后两级组成，组成结构按气流流向，依次是第一整流室，第一级除臭室，第二级整流室，第二级除臭器。

有益效果

相较于传统的城市生活垃圾收集运输方式，本发明提出的一种城市垃圾气力管道收运及分类系统，通过地下输送管道，利用负压技术形成的气流将分散在各处的垃圾输送到垃圾收集分类处理站，通过气固分离，磁选机，风选机，压实密封后由不同的垃圾车运走，所覆盖的区域内可以取消手推车，垃圾桶，垃圾房等传统收集工具与设施，有效减少了二次污染，也解决城市垃圾收集运输效率低，耗费大量人力且对环境污染大等文题，同时，本系统中使用磁选机和风选机，能够自动将垃圾中的金属物质和废纸塑料等可回收物质和其他物质分开，并分别压缩打包，金属物质和废纸、塑料分别由垃圾车直接运往回收部门，其他混合垃圾直接运往垃圾处理场，减少了垃圾处理厂人工分选的工作量。

附图说明

构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定；在附图中：

图1为所述城市垃圾气力管道收运及分类系统的原理图。

图2为所述城市垃圾气力管道收运及分类系统的连接结构示意图。

具体实施方式

下面将结合具体实施方式对本发明做进一步说明。

本发明所述的城市垃圾气力管道收运及分类系统的投放系统包括室内投放系统和室外投放系统；投放系统中的投放口，储存节，排放阀在结构上紧密的连为一体，分别用于垃圾的投放，储存和排放，进气阀通过连接管道与输送管道相连，作为输送管道中形成气流的入口；所述城市垃圾气力管道收运及分类系统在进行垃圾抽吸时，系统先打开进气阀，管道中形成气流，当管道中的气流速度达到垃圾的抽吸条件时，系统再打开储存节底部的排放阀，进行垃圾的抽吸和排放，系统在抽吸垃圾时，每次只有一个垃圾投放口的排放阀打开，即系统工作运行时是进行点对点的垃圾抽吸；进气阀的内腔设置有消音材料，用于减少气流噪音对周围环境的影响；室内投放系统的储存节为倾斜设置，这种倾斜设置的储存节在垃圾垂直掉落的时候给垃圾一个碰撞缓冲的作用，防止其对底部排放阀的直接冲击，影响排放阀的密封性和使用寿命，因为室内投放口一般位于建筑物的各楼层，与排放阀之间的垂直高度很大，少则几米多则几十米，垃圾掉落时所具有的动量很大，长期的直接冲击必然会影响排放阀的使用性能，因此储存节的结构采用倾斜设置；室外投放系统中的储存节高度一般为2米左右，垃圾掉落时对排放阀的冲击影响很小，没有必要设置缓冲，室内投放系统中的顶阀的作用类似于普通的插板阀，它与储存节底部的排放阀联动工作，当系统准备抽吸该投放口中的垃圾时，排放阀打开，顶阀关闭，避免此时居民打开投放口投放垃圾时，外界强烈气流由经投放口进入管道时对居民造成人身伤害，投放口中的垃圾排放完毕后，排放阀关闭，顶阀打开，室外投放系统中的投放口安装有电子锁，系统在工作运行时投放门自动锁住，不接受垃圾的投放，因此室外投放系统没有设置顶阀这一安全阀门，所述城市垃圾力气管道收运及分类系统的输送管道一端连接投放系统，另一端连接垃圾收集分类处理站，它由直管、弯头、三通及管道上的分段阀和检修口组成，输送管道分为干管道和支管道，干管道只有一条，与垃圾收集分类处理站连接，支管道有若干条，覆盖于系统服务区域的地下，通过管道三通与干管道连接，输送管道上分布有检修口和分段阀，检修口位于输送管道中各种弯头的前后和长距离的直管道中，用于垃圾在管道中堵塞时进行检修和疏通；分段阀位于各种支管路与干管道的连接处，通过控制管道中各分段阀的开启和闭合，保证输送管道中每次只有一条管路是导通的。

参见图2，垃圾收集分类处理站设置有两组组垃圾分离分类装置，其目的是一备一用，通过前面的选择阀进行切换；垃圾收集分类处理站是垃圾气力管道收运及分类系统的核心部分，主要完成三项功能，一是提供垃圾在管道内气力输送的动力，二是完成垃圾与输送气流的气固分离，垃圾分类及垃圾的压实和转运，三是对输送垃圾的气体进行净化处理后排放；因此，根据垃圾收集分类处理站的主要功能，垃圾收集分类处理站可分为三部分，分别是系统动力部分、垃圾分离、分类部分及废气处理部分。

所述城市垃圾力气管道收运及分类系统的垃圾收集分类处理站包括三个部分：系统动力部分，垃圾分离分类部分及废气处理部分。

所述系统动力部分主要由串联的风机组，单向阀，文丘里管及动态压力表组成；系统的风机为相同型号的离心式变频风机，变频范围为0hz～50hz，每台风机的额定流量为8.8m³/s～9.8m³/s，额定风压为9.5kpa～10.5kpa；每台风机连接一个单向阀，当该台风机启动时，风机进出口两端的压差令阀门紧闭；当其中某一台风机停止运行时，其单向阀便会被其它风机所产生的气流打开，气流直接通过上面连接的单向阀，绕过了停转的风机，避免停转风机造成系统阻力增加；垃圾气力管道收运及分类系统在工作运行时，通过调节风机的频率和风机的台数来控制管道中的风压和风速，使风机提供的动力更好地匹配不同的载荷要求；风机运行时在管道中产生的风速通过文丘里管和动态压力表来进行实时监测。

垃圾分离分类系统包括：垃圾分离器，磁选机，干燥机，风选机，压实机和集装箱；所述磁选机，风选机依次与垃圾分离器相连；垃圾进入垃圾分离器后，固体垃圾通过带式运输机进入到磁选机，优选的，本发明系统中所用磁选机为悬挂带式磁选机，该磁选机位于生活垃圾带式运输机前部主动辊的上方进行金属物件的磁选工作，因其磁场强度大及磁系宽，对生活垃圾中铁块的分离效果最佳，所述磁选机具有吸引力强，分离效果好，分离层厚，结构紧凑等优点；其将固体垃圾中的金属物质分离出来后输入到单独的集装箱中，而非金属物质由带式运输机输入到风选机中，风选机将垃圾中的质轻物质如废纸废、塑料等分离出来，通过带式运输机传送到干燥机中，剩下的其他垃圾通过带式运输机另外的传送带传送到干燥机中，干燥机将垃圾进行干燥处理后分别输送到不同压实机中，压实处理后的垃圾分别装入不同的集装箱。

垃圾分离器内进行垃圾与空气的分离后，输送垃圾的气流仍然含有少量的小粒径颗粒，如果这些气体未经处理直接外排会对周边环境造成污染，因此，本发明设置一个废气处理系统对输送垃圾的气体进行净化处理，达标后排放，所述废气处理系统包括除尘系统和除臭系统两部分，除尘系统由第一级过滤筛除尘器和第二级布袋除尘器组成，组成结构按气流流向，依次是整流室，第一级除尘过滤筛，第二级布袋除尘器，运行时，从最后一个风机出口排出的气体通过管道进入除尘室，在除尘室完成一次整流，使得高速运动的气流转化为平顺缓慢的气流再通过第一级过滤筛，大部分粗尘粒受筛网阻隔被截留在第一级整流室的过滤筛表面上，细尘粒和小部分粗尘粒随气流经过第二级布袋除尘器，通过惯性碰撞作用，滤袋材料截留了剩余的粗尘粒，通过扩散和筛分作用，滤袋材料捕集了气流中部分细小尘粒，最终通过除尘系统处理，使得排放气体满足后端除臭系统进一步的处理要求；排放气体经过除尘系统处理后，气体进入除臭系统，在除臭系统内经过物理吸附的方法，使得能够产生臭味的分子被吸附，最终使得由系统排入到大气中的气体符合排放标准，除臭系统分前后两级组成，组成结构按气流流向，依次是第一级整流室，第一级除臭器，第二级整流室，第二级除臭器；运行时，除尘处理后的气体经过一、二级除臭器，使得能够产生臭味的分子被除臭器内的活性炭吸附，随着尾气中能够产生臭味的物质被大量吸附，最终系统排放到大气中的气体达到当地的排放标准。

以上所述为本发明的具体实施方式，本发明所述的城市垃圾力气管道收运及分类系统相较于传统的城市垃圾收集，运输及分类的方式具有以下独特优势：

1、封闭式输送，无二次污染，生活垃圾自投放口进入系统后，就完全处于密闭的状态中，垃圾的整个输运过程在地下封闭的输送管道内进行，不再和居民发生任何接触，从根本上杜绝了垃圾收运过程中的二次污染。

2、自动化控制，降低劳动强度，系统通过全自动控制程序将分散在各处的生活垃圾统一输运到垃圾分离分类系统，再进行气固分离，垃圾分类和压实装箱，整个垃圾收运过程完全实现自动化控制，可连续24小时工作，显著降低了垃圾收集的劳动强度，优化了环卫工人的工作环境。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。