CN103203352A - 一种智能化生活垃圾管理、处理系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种智能化生活垃圾管理、处理系统，该系统包括中央控制系统，垃圾收集、输运管理系统，垃圾智能分拣、分选系统和后处理系统，垃圾收集、输运管理系统进行垃圾收集运输，并将垃圾传输给垃圾智能分拣、分选系统进行垃圾分拣，经分拣后的垃圾输出给后处理系统进行处理，中央控制系统分别控制垃圾收集、输运管理系统，垃圾智能分拣、分选系统和后处理系统工作。本发明的智能化生活垃圾管理、处理系统，提出了全自动、智能化的生活垃圾处理理念，即垃圾从收集到终极处理一条龙服务，可解决传统垃圾处理的所有弊端，垃圾处理率达100%。大大增强生活垃圾无害化处理能力，提高城市文明水平，促进城市可持续发展。

Description

一种智能化生活垃圾管理、处理系统

技术领域

本发明公开一种生活垃圾处理系统，特别是一种智能化生活垃圾管理、处理系统，属于城市生活垃圾综合处理技术，即智能化生活垃圾管理、处理系统领域。

背景技术

近年来，随着各大城市的不断发展，城市居民生活垃圾产生量不断增加。全世界垃圾年均增长速度为8.42%，而中国垃圾增长率达到10%以上。全世界每年产生约5亿吨垃圾，其中，中国每年产生近1.5亿吨城市垃圾。中国城市生活垃圾累积堆存量已达70亿吨，占用土地5亿平方米以上，严重污染大气和地下水资源。世界上许多城市均面临着垃圾围城的难堪局面。二○一一年四月国务院批转住房城乡建设部等部门关于进一步加强城市生活垃圾处理工作意见的通知中明确表述：“城市生活垃圾处理是城市管理和环境保护的重要内容，是社会文明程度的重要标志”并要求“到2015年，全国城市生活垃圾无害化处理率达到80%以上，直辖市、省会城市和计划单列市生活垃圾全部实现无害化处理。”“到2030年，全国城市生活垃圾基本实现无害化处理。”。

为解决日益严重的城市生活垃圾问题，国内外在垃圾处理上提出了许多解决方案，如垃圾经过分选后填埋、制肥、沼气发电、裂解制油、生化处理等。其中，已经付诸实施的焚烧处理、卫生填埋、高温堆肥都存在着一定的不足。如卫生填埋，相对焚烧处理，投资和运行费用较低，但填埋场占地相当大，大量有机物和电池等物质的填埋，使卫生填埋场渗滤液防渗透、收集处理系统负荷和技术难度大，投资高，填埋操作复杂，管理困难，处理后污水也难以达标排放。此外，填埋场的甲烷、硫化氢等废气也必须处理好，以确保防爆和环保要求。采用焚烧处理，虽然具有处理量大，减容性好、无害化彻底、占地少，还可回收热能等优点，但投资大、运转成本高，同时垃圾中的有用资源被烧毁。至于高温堆肥，仅是垃圾中有机成分的处理技术，而不是全部垃圾的最终处理技术。

发明内容

针对上述提到的现有技术中的城市生活垃圾各种处理方法存在不同的缺点的问题，本发明公开了一个无污染、全减量、有效资源充分回收利用的智能化的全自动生活垃圾一条龙管理、处理系统，其组成包括中央控制系统；生活垃圾收集、输运管理系统；生活垃圾智能分拣、分选系统；分拣后生活垃圾处理系统，各个系统既可以独立运行、又可以集成运行，其中，垃圾收集、输运管理系统包括垃圾分类收集点、站实时监控子系统，实时设备/人员动态分布及调配子系统；生活垃圾智能分拣、分选系统包括实时设备/人员动态分布及调配子系统，垃圾自动上料子系统，垃圾破碎子系统，垃圾组分分析子系统及根据分析结果所确定的不同的分选子系统。分拣后生活垃圾处理系统包括实时设备/人员动态分布及调配子系统，无害生活垃圾资源化子系统及有害垃圾终极处理子系统。全部过程由计算机自动控制，垃圾处理率达到80%~90%。

本发明解决其技术问题采用的技术方案是：一种智能化生活垃圾管理、处理系统，该系统包括中央控制系统，垃圾收集、输运管理系统，垃圾智能分拣、分选系统和后处理系统，垃圾收集、输运管理系统进行垃圾收集运输，并将垃圾传输给垃圾智能分拣、分选系统进行垃圾分拣，经分拣后的垃圾输出给后处理系统进行处理，中央控制系统分别控制垃圾收集、输运管理系统，垃圾智能分拣、分选系统和后处理系统工作。

本发明解决其技术问题采用的技术方案进一步还包括：

所述的垃圾智能分拣、分选系统包括预处理子系统、垃圾组分分析子系统和分选子系统，预处理子系统输出预处理后的垃圾给垃圾组分分析子系统，经垃圾组分分析子系统分析后送入分选子系统进行分选。

所述的预处理子系统后连接有垃圾破碎子系统，垃圾破碎子系统采用颚式破碎机。

所述的分选子系统包括风选子系统、水选子系统、磁选子系统、光选子系统、筛选子系统、铝选子系统和静电分选子系统。

所述的后处理系统包括无害垃圾资源化子系统和有害垃圾终极处理子系统。

所述的无害垃圾资源化子系统包括金属回收资源化子系统、塑料制粒资源化子系统、无机物制砖资源化子系统、多级有机物发酵资源化子系统和橡胶制品资源化子系统。

所述的系统还包含除臭子系统，除臭子系统在内的整个系统实行全封闭，对各个环节产生的臭气进行除臭。

所述的除臭子系统采用紫外光催化除臭和臭氧氧化除臭。

本发明的有益效果是：本发明的智能化生活垃圾管理、处理系统，提出了全自动、智能化的生活垃圾处理理念。即垃圾从收集到终极处理一条龙服务。可解决传统垃圾处理的所有弊端。垃圾处理率达80%~90%。整个系统实行全封闭，整个处理过程不产生二次污染。其广泛应用将有力推动生活垃圾的处理及其再资源化的进程，大大增强生活垃圾无害化处理能力，提高城市文明水平，促进城市可持续发展。

下面将结合附图和具体实施方式对本发明做进一步说明。

附图说明

图1为本发明智能化生活垃圾管理、处理系统逻辑结构图。

图2为本发明智能化生活垃圾管理、处理系统流程示意图。

具体实施方式

本实施例为本发明优选实施方式，其他凡其原理和基本结构与本实施例相同或近似的，均在本发明保护范围之内。

本发明主要是针对现有城市垃圾处理技术中存在的缺陷或不足，提供一种全自动生活垃圾一条龙管理、处理系统，本发明由多个子系统组成，各子系统之间具有模块结构，既可以独立运行，又可组合集成运行。各子系统可含一个或多个下级子系统且任一级子系统均具有模块结构。

本发明主要包括中央控制系统，垃圾收集、输运管理系统，垃圾智能分拣、分选系统和后处理系统，中央控制系统分别控制垃圾收集、输运管理系统，垃圾智能分拣、分选系统和后处理系统工作。

由于城市生活垃圾在不同的站点进行收集，收集、输运管理系统根据各收集站、收集点实时监控所反馈的信息，通过设备/人员动态分布及调配子系统及时、自动调配相关人员及设备，以实现人员、设备的效率最大化。本实施例中，垃圾收集、输运管理系统对垃圾收集站、点情况及相关人力、设备资源运行及分布情况等进行实时监控。垃圾收集、输运管理系统采用专门的密封式垃圾运输车进行运输，垃圾运输车上配备有GPS定位系统，结合运行在中央控制系统中的GIS（地理信息系统（Geographic Information System或 Geo－Informationsystem，GIS）有时又称为“地学信息系统”或“资源与环境信息系统”。）管理系统，实现对于垃圾收集、输运的综合管理。

垃圾智能分拣、分选系统主要包括预处理子系统、垃圾组分分析子系统和分选子系统，当垃圾运抵到处理场后，由中央控制系统记录每车次垃圾进来堆放的位置及状态并据此安排垃圾处理顺序、保证后来的垃圾在该处堆放时，原来的垃圾已被输送到智能分拣/选系统。本实施例中，当垃圾进入智能分拣/选系统中的自动上料子系统后，自动上料子系统根据垃圾特性自动调节上料速度，通过自动上料子系统将垃圾输送到垃圾预处理子系统内，在垃圾预处理子系统中通过人工操控机械抓手或破碎机等将废沙发、木桶、石头、线缆盘等超大、超重的特殊垃圾实行分离及初级破碎等预处理。预处理子系统主要是对特大特重垃圾进行初选分离及破碎，本实施例中，垃圾经预处理后输送到垃圾破碎子系统，垃圾破碎子系统采用颚式破碎方法，即通过颚式破碎机可有效将垃圾进行破碎处理，破碎率达到95％以上，并具有不缠绕、不挂料的特点，当大件物品误入时，该设备内设有反转装置，可将大件物品剔出。垃圾经破碎子系统破碎后输送到垃圾组分分析子系统，垃圾组分分析子系统根据垃圾来源等信息，根据不同种类垃圾的光电性质不同进行组分鉴定，通过光、电、磁等技术手段对垃圾组分进行分析，并据此设计后续分拣、处理程序和工艺。本实施例中，分选子系统包括风选子系统、水选子系统、磁选子系统、光选子系统、筛选子系统、铝选子系统、静电分选子系统，这些分选子系统具有模块式结构，还可以根据被分选垃圾的特征进行扩展。

本实施例中，风选子系统采用大型风扇，在网筛中将其中的塑料袋、纸片等轻质垃圾与石块、铝质、铁制垃圾重质垃圾等进行分离；

本实施例中，水选子系统利用浮力原理将风选子系统分离出来的重质垃圾中的木料等通过浮力分选出来，木质垃圾浮在水面上，石块、铝质、铁制等垃圾沉于水底；

本实施例中，磁选子系统采用永磁铁或电磁铁通过磁力将水选子系统选过的垃圾的中铁质垃圾分选出来；

本实施例中，光选子系统通过光谱仪（红外光谱仪是利用物质对不同波长的红外辐射的吸收特性，进行分子结构和化学组成分析的仪器。）对其进行照射，从而记录下需要检出的特殊组分（如玻璃等）的位置，再利用机械手对其进行拣出操作。

本实施例中，筛选子系统通过一定直径的筛板或筛筒将大颗粒垃圾筛除；

本实施例中，铝选子系统将磁选子系统后的垃圾采用高温加热形式，使其中的铝熔化为铝水从中分离出来，剩余的基本上为石块、瓷砖等建筑垃圾加工生产建筑用砖；

本实施例中，静电分选子系统通过静电原理，将风选子系统选出的轻质垃圾中的塑料与纸分离，塑料的静电吸附性强，可将塑料吸附走，用于生产塑料颗粒，剩余的纸进行再生纸生产。

经过分选后的垃圾送入后处理系统，本实施例中，后处理系统包括无害垃圾资源化子系统和有害垃圾终极处理子系统。无害垃圾资源化子系统含多个下一级子系统，无害生活垃圾根据其特性被输送到不同的无害生活垃圾资源化子系统中实现再资源化。有害垃圾终极处理子系统含多个下一级子系统，有害垃圾被输送到有害垃圾终极处理子系统实现无害化终极处理。中央控制系统根据分选出的垃圾特性选择无害垃圾资源化子系统并启动相应的无害垃圾资源化子系统。本实施例中，可用的无害垃圾资源化子系统包括：金属回收资源化子系统、塑料制粒资源化子系统、无机物制砖资源化子系统、多级有机物发酵资源化子系统、橡胶制品资源化子系统。由于具有模块式结构，资源化子系统可根据需要进行扩展。

本实施例中，通过金属回收资源化子系统实现垃圾中的金属物质回收再利用；

本实施例中，通过塑料制粒资源化子系统将垃圾中的塑料物质制作成塑料母粒，供再生利用；

本实施例中，通过无机物制砖资源化子系统将垃圾中的石块、瓷砖等建筑垃圾加工生产建筑用砖；

本实施例中，通过多级有机物发酵资源化子系统将垃圾中的有机物（如餐厨垃圾）经过沼气池进行发酵生产沼气以及有机肥料；

本实施例中，通过橡胶制品资源化子系统将垃圾中的废旧轮胎等进行裂解，生产柴油以及碳黑等。

有害垃圾终极处理子系统通过焚烧等工艺将有害垃圾转成无害品排出。

本发明中还包含除臭子系统，除臭子系统在内的整个系统实行全封闭，除臭子系统通过紫外光催化除臭配合臭氧氧化除臭工艺，对各个环节产生的臭气进行除臭。垃圾处理各个环节所产生臭气进入除臭子系统后，经含多种生物除臭技术的多级循环过滤净化后，除臭率近100%，除臭子系统结构简单，便于清洗及维护。

本发明提供模块化子系统的组合、设计规则，基于这些规则，能确保系统的最高效率。本发明的生活垃圾管理、处理系统，所有子系统均具有模块结构，既可以独立运行、又可以集成运行，即各个模块化的子系统可以根据实际情况任意组合运行，任意子系统可以与上一级子系统交流，亦可与中央控制系统直接交流。本发明中采用先进的中央控制系统能动态、实时地显示生产过程中各环节的工作情况并调配相应的人力和设备资源，整个处理过程不产生二次污染，垃圾从收集到终极处理一条龙服务，垃圾处理率达100%。

本发明的智能化生活垃圾管理、处理系统，提出了全自动、智能化的生活垃圾处理理念。即垃圾从收集到终极处理一条龙服务。可解决传统垃圾处理的所有弊端。垃圾处理率达100%。整个系统实行全封闭，整个处理过程可控制生活垃圾实现达标排放。其广泛应用将有力推动生活垃圾的处理及其再资源化的进程，大大增强生活垃圾无害化处理能力，提高城市文明水平，促进城市可持续发展。

Claims (8)

1.一种智能化生活垃圾管理、处理系统，其特征是：所述的系统包括中央控制系统，垃圾收集、输运管理系统，垃圾智能分拣、分选系统和后处理系统，垃圾收集、输运管理系统进行垃圾收集运输，并将垃圾传输给垃圾智能分拣、分选系统进行垃圾分拣，经分拣后的垃圾输出给后处理系统进行处理，中央控制系统分别控制垃圾收集、输运管理系统，垃圾智能分拣、分选系统和后处理系统工作。

2.根据权利要求1所述的智能化生活垃圾管理、处理系统，其特征是：所述的垃圾智能分拣、分选系统包括预处理子系统、垃圾组分分析子系统和分选子系统，预处理子系统输出预处理后的垃圾给垃圾组分分析子系统，经垃圾组分分析子系统分析后送入分选子系统进行分选。

3.根据权利要求2所述的智能化生活垃圾管理、处理系统，其特征是：所述的预处理子系统后连接有垃圾破碎子系统，垃圾破碎子系统采用颚式破碎机。

4.根据权利要求2所述的智能化生活垃圾管理、处理系统，其特征是：所述的分选子系统包括风选子系统、水选子系统、磁选子系统、光选子系统、筛选子系统、铝选子系统和静电分选子系统。

5.根据权利要求1所述的智能化生活垃圾管理、处理系统，其特征是：所述的后处理系统包括无害垃圾资源化子系统和有害垃圾终极处理子系统。

6.根据权利要求5所述的智能化生活垃圾管理、处理系统，其特征是：所述的无害垃圾资源化子系统包括金属回收资源化子系统、塑料制粒资源化子系统、无机物制砖资源化子系统、多级有机物发酵资源化子系统和橡胶制品资源化子系统。

7.根据权利要求1至6中任意一项所述的智能化生活垃圾管理、处理系统，其特征是：所述的系统还包含除臭子系统，除臭子系统在内的整个系统实行全封闭，对各个环节产生的臭气进行除臭。

8.根据权利要求7所述的智能化生活垃圾管理、处理系统，其特征是：所述的除臭子系统采用紫外光催化除臭和臭氧氧化除臭。

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