陳玉森 卓麗云

摘 要：廚余垃圾是日常生活中必然產(chǎn)生的產(chǎn)物，廚余垃圾經(jīng)過(guò)收集處理后的殘?jiān)倪\(yùn)輸是解決城市衛(wèi)生的基本保證。按照規(guī)定廚余垃圾的運(yùn)輸必須全封閉，防止滴撒、遺漏，但實(shí)際垃圾的轉(zhuǎn)運(yùn)車(chē)輛常因箱體密封性能差等缺陷，最終導(dǎo)致在運(yùn)輸過(guò)程中有臭味散發(fā)的現(xiàn)象。本文針對(duì)轉(zhuǎn)運(yùn)車(chē)輛密封性差的問(wèn)題提出改進(jìn)方案，通過(guò)對(duì)四種改進(jìn)方案的對(duì)比，結(jié)合廈門(mén)市生活垃圾分類(lèi)處理廠實(shí)際的生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)模式及生產(chǎn)配置，最終選擇了合適的方案進(jìn)行研究與應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：廚余殘?jiān)?密封性 轉(zhuǎn)運(yùn)車(chē)輛

1 引言

廚余垃圾泛指廢棄的剩菜、剩飯、蛋殼、瓜果皮核、茶渣、骨頭等在日常生活中產(chǎn)生的易腐性垃圾，但由于來(lái)源于居民日常生活中，往往還混雜了玻璃、陶瓷、木屑、塑料、貝殼等物質(zhì)。雖然廚余垃圾含有極高的水分與有機(jī)物，很容易腐壞，產(chǎn)生惡臭，但是經(jīng)過(guò)妥善處理和加工，可轉(zhuǎn)化為新的資源：如肥料、飼料、燃料、發(fā)電和制備生物燃料等。廈門(mén)市垃圾分類(lèi)處理廠對(duì)廚余垃圾進(jìn)行多道工序處理后，以干式厭氧產(chǎn)生沼氣并用于發(fā)電。南京市蔬菜科學(xué)研究所研究了廚余垃圾腐熟有機(jī)物料的用途，按照不同比例復(fù)配形成育苗基質(zhì)，研究其對(duì)西瓜幼苗生長(zhǎng)的影響并取得了一定的成果[1]。黑龍江日?qǐng)?bào)報(bào)導(dǎo)了道里區(qū)將廚余垃圾回收后，經(jīng)過(guò)發(fā)酵轉(zhuǎn)變?yōu)樯鐓^(qū)家庭綠化的營(yíng)養(yǎng)土[2]。深圳市寶安灣生活垃圾分類(lèi)處理有限公司對(duì)廚余垃圾的性質(zhì)特性進(jìn)行了調(diào)研分析，介紹了廚余垃圾燃料化處理技術(shù)及其研究進(jìn)展，這為廚余垃圾資源化利用處理技術(shù)的進(jìn)一步研究與應(yīng)用提供參考[3]。廚余垃圾的合理利用還能成為堆肥的原材料[4-6]。

廈門(mén)市生活垃圾分類(lèi)處理廠每天收集約500噸廚余垃圾，經(jīng)過(guò)篩分分類(lèi)處理，其中分揀車(chē)間篩上物約350噸殘?jiān)ㄟ^(guò)皮帶輸送機(jī)直接裝車(chē)外運(yùn)見(jiàn)圖１，作業(yè)時(shí)間為上午7時(shí)至下午14時(shí)；篩下物即有機(jī)質(zhì)進(jìn)行干式厭氧，厭氧后的沼渣進(jìn)行脫水處理后，約100噸脫水殘?jiān)ㄟ^(guò)裝載機(jī)裝車(chē)外運(yùn)見(jiàn)圖２，作業(yè)時(shí)間為上午7時(shí)至下午14時(shí)。篩上物及殘?jiān)\(yùn)輸車(chē)均由廂式自卸車(chē)運(yùn)輸，分類(lèi)廠該類(lèi)車(chē)型共有6輛，具備裝車(chē)效率高、通用性強(qiáng)的特點(diǎn)。按照規(guī)定廚余垃圾的運(yùn)輸必須全封閉，防止滴撒、遺漏，但實(shí)際垃圾的轉(zhuǎn)運(yùn)車(chē)輛存在車(chē)廂原本設(shè)計(jì)的密封性較差且運(yùn)行時(shí)間較長(zhǎng)，箱體老化磨損，箱體密封性能差尤為突顯，導(dǎo)致在運(yùn)輸過(guò)程中有臭味散發(fā)，環(huán)保壓力大的現(xiàn)象。

2 問(wèn)題現(xiàn)狀分析

廠內(nèi)現(xiàn)有車(chē)輛為廂式自卸車(chē)如圖３所示，頂部和尾部均可開(kāi)啟。其中頂部為展翼式開(kāi)啟，在閉合后并不能做到嚴(yán)格密封，且頂蓋與箱體之間留有縫隙（見(jiàn)圖4），在汽車(chē)行駛過(guò)程中由于空氣流動(dòng)導(dǎo)致臭氣外溢。車(chē)輛運(yùn)行超過(guò)4年，箱體老化磨損也導(dǎo)致密封效果更加不利。

3 方案改進(jìn)的研究與應(yīng)用

針對(duì)車(chē)輛箱體密封不嚴(yán)，容易異味外溢的問(wèn)題，提出如下四種改進(jìn)方案：

3.1 方案一：僅對(duì)現(xiàn)有車(chē)輛箱體進(jìn)行升級(jí)改造

現(xiàn)廠內(nèi)的車(chē)輛箱體整體雖然完好，但是縫隙或敞開(kāi)部位較多，頂蓋閉合后有下陷現(xiàn)象（見(jiàn)圖5（a）），從而導(dǎo)致頂蓋和箱體存在一定的間隙加大（見(jiàn)圖5（b）），同時(shí)箱體區(qū)域也常因長(zhǎng)時(shí)間使用后而出現(xiàn)其他間隙（見(jiàn)圖5（c）），為了保證氣味不從間隙散發(fā)出來(lái)，這就需要在有間隙的地方進(jìn)行升級(jí)改進(jìn)。

針對(duì)圖5中因?yàn)轫斏w下陷而導(dǎo)致的間隙問(wèn)題，通過(guò)對(duì)車(chē)廂頂蓋進(jìn)行修整保證其水平性，同時(shí)增加連接支撐桿結(jié)合頂部密封條來(lái)輔助頂蓋關(guān)閉時(shí)處于水平狀態(tài)，改進(jìn)結(jié)構(gòu)圖見(jiàn)圖６。對(duì)于箱體連接處的間隙則采用車(chē)廂內(nèi)部的縫隙處增加柔性的橡膠密封板，實(shí)現(xiàn)從內(nèi)部遮擋縫隙，從而降低空氣流動(dòng)性，實(shí)現(xiàn)防止運(yùn)輸過(guò)程中氣味外逸，改進(jìn)結(jié)構(gòu)圖見(jiàn)圖７。

按照上述方法改造后，保證圖8所示區(qū)域均有密封板或密封條保護(hù)，從而保證運(yùn)輸過(guò)程中無(wú)臭氣散發(fā)的現(xiàn)象。

方案一的優(yōu)缺點(diǎn)如下：

優(yōu)點(diǎn)：１）成本最低，且廠內(nèi)機(jī)修或車(chē)輛維修即可完成，不需要配套其他設(shè)備設(shè)施；２）調(diào)整靈活，可根據(jù)密封效果隨時(shí)進(jìn)行靈活設(shè)置或改進(jìn)；３）僅改造車(chē)廂內(nèi)部，不涉及車(chē)輛檢驗(yàn)手續(xù)問(wèn)題；４）改造所需時(shí)間最短;５）裝車(chē)效率高，約50噸/小時(shí)。

缺點(diǎn)：１）裝料方式容易弄臟車(chē)身，需及時(shí)清理；２）改造使用的密封膠條較多，容易變質(zhì)損壞，需定期更換；３）具體密封效果需改后驗(yàn)證。

3.2 方案二：對(duì)箱體進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，配套輸送設(shè)備

由于廂式自卸車(chē)頂部車(chē)蓋面積較大，縫隙較多，不易密閉，因此對(duì)車(chē)頂進(jìn)行改造。取消現(xiàn)有展翼式頂蓋，將車(chē)廂頂部焊死封閉，車(chē)頂留2個(gè)800×800mm的落料口，并設(shè)置液壓鎖緊頂蓋，改造后的箱體，頂蓋關(guān)閉后可做到全密閉。車(chē)頂卸料口改造示意如見(jiàn)圖9。

車(chē)頂改造后無(wú)法采用裝載機(jī)進(jìn)行直接裝料，這就需要配套裝料設(shè)備。分選車(chē)間篩上物已有輸送設(shè)備，可以滿足本改造方案的要求，因此僅在堆肥車(chē)間新增一套輸送設(shè)備，該套設(shè)備目前市場(chǎng)上售價(jià)大約80萬(wàn)。

方案二的優(yōu)缺點(diǎn)如下

優(yōu)點(diǎn)：１）成本較低，車(chē)輛改造可在小型車(chē)輛維修廠完成；２）密封效果好，可避免臭味散發(fā)；３）新增設(shè)備較少，且對(duì)現(xiàn)有廠房土建結(jié)構(gòu)影響較小。

缺點(diǎn)：１）車(chē)廂改造后外觀等發(fā)生變化，需要重新實(shí)行車(chē)輛年檢；２）車(chē)頂雖然設(shè)置了兩個(gè)落料口，但仍會(huì)發(fā)生物料堆積無(wú)法均勻攤開(kāi)的情況，一定程度上減小了裝載能力，必要時(shí)需要加人工操作平臺(tái)以將物料平攤；３）裝車(chē)效率一般，約30噸/小時(shí)。

3.3 方案三：租賃車(chē)輛及箱體，配套輸送設(shè)備

考慮方案二中車(chē)輛重新年檢的問(wèn)題，可換成直接租賃箱體容積為22m的勾臂式垃圾車(chē)和垃圾箱，其示意圖見(jiàn)圖10所示。同方案二一樣需增加配套輸送設(shè)備。

本方案優(yōu)點(diǎn)：１）租賃車(chē)輛，不存在手續(xù)問(wèn)題；２）車(chē)輛密閉效果滿足要求。

本方案缺點(diǎn)：１）運(yùn)營(yíng)成本較高；２）兩點(diǎn)落料，會(huì)發(fā)生物料堆積無(wú)法均勻攤開(kāi)的情況，影響裝載能力，但垃圾箱放置在地面，人工均料較為方便；３）裝車(chē)效率一般，約24噸/小時(shí)。

3.4 方案四：采用壓縮垃圾車(chē)運(yùn)輸

租用壓縮垃圾車(chē)運(yùn)輸堆肥，車(chē)輛圖11所示，對(duì)于分選車(chē)間，可利用現(xiàn)有輸送設(shè)備，將篩上物送至垃圾車(chē)裝車(chē)機(jī)構(gòu)，壓縮后即可密閉運(yùn)輸，對(duì)于堆肥車(chē)間，可采用小型裝載機(jī)裝料。車(chē)輛出廠時(shí)進(jìn)行沖洗，即可保證運(yùn)輸過(guò)程中密閉。

本方案優(yōu)點(diǎn)：１）車(chē)輛租用，成本低，實(shí)施時(shí)間短；２）車(chē)輛密閉效果滿足要求。

本方案缺點(diǎn)：１）車(chē)輛后部容易掛料，出廠時(shí)需要經(jīng)過(guò)沖洗清理。２）作業(yè)時(shí)間長(zhǎng)，轉(zhuǎn)運(yùn)效率較低，裝車(chē)時(shí)間約16噸/小時(shí)。

4 總結(jié)

對(duì)上述各方案進(jìn)行對(duì)比分析，詳見(jiàn)表1：

根據(jù)本項(xiàng)目情況，通過(guò)上述對(duì)比可知，方案二存在車(chē)輛手續(xù)風(fēng)險(xiǎn)，費(fèi)用高，本技術(shù)方案不建議采用方案二；方案三不存在車(chē)輛手續(xù)問(wèn)題，密閉效果也可滿足要求，但成本高，周期長(zhǎng)，不適用本項(xiàng)目情況，因此不建議采用方案三；方案四裝料速度較慢，可能延長(zhǎng)生產(chǎn)時(shí)間，車(chē)輛尾部容易掛料，因此不建議方案四。方案一成本最低，改造時(shí)間最快，但具體效果需要考察，建議改造一輛進(jìn)行測(cè)試，如有效果，可結(jié)合車(chē)廂更新計(jì)劃，更換車(chē)廂。

基金項(xiàng)目：2021年校級(jí)科研創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)《廈門(mén)工學(xué)院智能制造優(yōu)化科研創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)》項(xiàng)目號(hào)：KYTD202102。

參考文獻(xiàn)：

[1]王東升，朱鈺瑩，檀時(shí)山，劉慶葉，吳旭東，陳莉莉，張宗俊，王蓓，胡衛(wèi)叢，李偉明.廚余垃圾腐熟有機(jī)物料復(fù)配育苗基質(zhì)對(duì)西瓜幼苗生長(zhǎng)的影響[J].長(zhǎng)江蔬菜，2021（22）：11-13.

[2]馬智博. 廚余垃圾“變”成花卉營(yíng)養(yǎng)土[N]. 黑龍江日?qǐng)?bào)，2022-01-14（005）.

[3]鄧旺明.廚余垃圾性質(zhì)特征及其燃料化處理技術(shù)研究進(jìn)展[J].廣東化工，2021，48（23）：137-141+130.

[4]王小兵，王海潮，汪曉麗，陳悅，程通，付寬寬.廚余垃圾堆肥腐熟降解菌株的篩選與鑒定[J].江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué)，2021，49（23）：213-218.

[5]董倩倩，林永鋒，俞仕福，錢(qián)佳宇，田光明.廚余堆肥對(duì)枇杷產(chǎn)量品質(zhì)及土壤性質(zhì)的影響[J].浙江農(nóng)業(yè)科學(xué)，2021，62（11）：2211-2215.

[6]劉郡.城市廚余垃圾資源化回收利用現(xiàn)狀分析與研究[J].資源節(jié)約與環(huán)保，2021（10）：146-148.