CN104843388A - 一种具有智能控制系统的除臭垃圾桶及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种具有智能控制系统的除臭垃圾桶及其使用方法，包括上通盖、桶体、底座和智能控制系统，桶体分为垃圾存储层、抽屉式填料层和垃圾渗滤液收集层三层结构，智能控制系统包括湿度传感器、液压传感器和垃圾桶控制器，通过湿度值和液压值的比较，提醒工作人员更换填料或排出垃圾渗滤液收集层内的垃圾渗滤液。本发明在解决现有垃圾桶产生臭味和垃圾渗滤液的问题的同时得到能产生一定经济效益的副产品，并且进一步提高了垃圾桶的管理和使用效率。

Description

一种具有智能控制系统的除臭垃圾桶及其使用方法

技术领域

本发明涉及一种具有智能控制系统的新型除臭垃圾桶及其使用方法，属于环保领域和公共设施领域。

背景技术

随着我国现代化和城市化进程的加快，社会经济和人民生活水平得到显著的提高，整体生存环境质量也随之得到有效的改善。但与此同时，社区层面的环境污染问题和矛盾纠纷逐渐出现并显现出复杂、多样化的特点。虽然近年来环境问题日益得到重视，政府的投入和工作力度也不断加大，但环境污染矛盾纠纷仍然维持在较高的水平。在社区污染矛盾中，由于居民垃圾处理不当影响邻里关系的矛盾纠纷逐渐增多。

垃圾桶已经成为社区中处理垃圾的必需品，其需求量也在逐年的增加。但是目前社区中普遍使用的垃圾桶主要体现的是垃圾的装载功能，作用单一。此外，天气稍热时，这种垃圾桶即会散发出难闻的味道，并有垃圾渗滤液渗出在垃圾桶周边的地面上，污染环境。有些社区会定期组织人员用专门的清洗车去清洗垃圾桶，这在某种程度上也是一种人力和资源的浪费。专利公开号为CN201110429897的发明专利公开了一种除臭垃圾桶，包括内桶与外桶，在所述外桶内底设一具有孔隙的除臭盒，在除臭盒内有负离子发生材料及中药除臭杀菌粉剂。专利公开号为CN201210258871的发明专利公开了一种可除臭的垃圾桶，其核心技术是通过在桶底设置夹层，在夹层内放置专门用于除臭的活性炭或空气清洁剂等物品，缓解垃圾发出的臭气。专利公开号为CN201410300438的发明专利公开了一种太阳能除臭垃圾箱，其核心内容是在垃圾箱内放置除臭剂，太阳能转化为风能后，利用风力带动除臭剂更均匀、更充分的挥发，从而解决臭味问题。

上述公开的文献资料中，除臭垃圾桶的设计主要依靠除臭剂或杀菌粉，成本较高，操作复杂，且不能产生有价副产品。

专利公开号为CN201210016173的发明专利公开了一种基于太阳能和物联网的多功能再生资源回收系统，其目的是为提高市民对分类垃圾回收的积极性而提出的。基于太阳能技术、物联网技术、户外传媒系统(灯箱或者LED大屏幕)和无线传输技术相结合构建而成；通过对可回收垃圾桶的改造，根据不同的应用需求可采取RFID技术来识别用户身份，同时利用智能称重技术来进行自动统计；也可采用条码技术来进行身份的确认，最终为处理可再生资源的市民增加相应的积分或者实物奖励。专利公开号为CN201210267765的发明专利公开了智能垃圾桶及其工作方法，其智能垃圾桶捕捉遥控装置可捕捉下落垃圾，控制动力垃圾桶移动到垃圾落地位置将垃圾接住，垃圾桶距离较远时，使用者无须起身，投放垃圾方便，垃圾投入垃圾桶几率高，避免了垃圾掉落在垃圾桶旁的地面上，使地面变杂乱。专利公开号为CN201310053656的发明专利公开了一种智能分类垃圾回收桶。该智能分类垃圾回收桶具备封闭式垃圾入口门挡，能够识别会员身份的RFID卡或者条形码，自动开闭回收桶门挡；另外垃圾桶实时与中心系统联网，能按照垃圾重量即时给予会员积分转换录入；在垃圾桶容量达到上限前还会自动通知中心系统应派回收车进行垃圾桶清理。专利公开号为CN201310142838的发明专利公开了一种智能手机遥控的垃圾桶，主要用于遥控垃圾桶底的万向轮和桶盖，以方便行动不方便者、残疾者和老人等。专利公开号为CN201310219008的发明专利公开了一种智能垃圾桶管理系统，包括由多个智能垃圾桶组成的智能垃圾桶组、用于收集处理智能垃圾桶组的垃圾量信息的汇聚中心模组、终端机和用于接收已满智能垃圾桶信息的无线手持终端；其优点是清洁工人只需根据无线手持终端上的信息对相应的智能垃圾桶进行清理，提高了清洁工人的工作效率。专利公开号为CN201310360367的发明专利公开了一种智能垃圾桶，其核心内容是利用太阳能节省能源以及利用芯片设计使垃圾桶的桶盖能够自动打开。专利公开号为CN201310460727的发明专利公开了一种基于声音定位的智能垃圾桶装置，其设计有效的解决了行动不方便人士扔垃圾的问题。专利公开号为CN201310487959的发明专利公开了一种智能垃圾箱，其最大特点是能够通过扫描器进行分类，减少了丢垃圾和收垃圾的麻烦。专利公开号为CN201310605197的发明专利公开了一种垃圾桶，其特征是将无线网络建设和公共垃圾桶相结合，通过在垃圾桶上增设无线路由，从而建立无线网络，人们使用手中的智能手机搜索周围的无线网络，通过查看无线网络的定位信息，达到方便的寻找公共垃圾桶的目的。专利公开号为CN201310605568的发明专利公开了一种智能垃圾桶，其核心内容是垃圾能够自动实现在垃圾桶内的压缩。专利公开号为CN201410021790的发明专利公开了一种智能垃圾桶及其管理系统，其目的在于：改进垃圾的收纳方式与容量、提高垃圾清理效率、收集整理分析垃圾相应信息以优化管理。专利公开号为CN201410051786的发明专利公开了一种小区垃圾桶智能管理系统，包括垃圾回收车和垃圾桶，其特征在于：该管理系统还包括大功率无线路由站点和电脑系统，垃圾回收车、垃圾桶和电脑系统之间可通过大功率无线路由站点利用ZIGBEE网络进行数据通信，该系统具有溢满通信、垃圾识别、自动清洁、自动回收等功能。专利公开号为CN201410279259的发明专利公开了一种能通过遥控控制垃圾桶行走并能及时提示何时该清理垃圾的垃圾桶。专利公开号为CN201410447310的发明专利公开了一种基于声学矢量传感器的语音控制智能垃圾桶，实现了垃圾桶的听、转、走等功能，提供了友好的语音人机交互方式，满足了行动不便的老人、残疾人、孕妇或者卧床病人的使用要求。专利公开号为CN201410631332的发明专利公开了一种具有自动判断需求的智能垃圾桶。专利公开号为CN201410671500的发明专利公开了一种感应式智能垃圾桶，其主要的技术问题是提供一种针对现有垃圾桶进行改进，引入双桶设计，并结合电控模块，实现智能检测、智能控制，能够有效抑制细菌滋生的感应式智能垃圾桶。专利公开号为CN201510039086的发明专利公开了一种家用感应式智能垃圾桶，其克服了现有垃圾桶不能根据人们需要智能打开垃圾桶盖的缺陷。

上述有关智能垃圾桶的文献资料中，太阳能、红外感应、语音控制、无线控制等先进技术的一种或几种已经成了各款智能垃圾桶设计的必要元素。但是上述智能垃圾桶中没有有关垃圾桶除臭以及克服垃圾渗滤液问题的报道。

专利公开号为CN201410547954的发明专利公开了一种智能垃圾桶及其使用方法，其特征在于，所述除臭灭菌装置由紫外线灯以及臭氧机组成，内筒里还设置有垃圾压缩器以及容量测定装置，且除臭灭菌装置、垃圾压缩器以及容量测定装置均与垃圾桶智能控制器相连接并受其控制。该专利中的除臭装置为紫外灯，其智能控制系统的目的是为了实现在当智能垃圾桶中的垃圾容量较高时垃圾压缩器运行对内筒中的垃圾进行压缩，以及及时清理垃圾。该专利主要解决现有垃圾桶功能单一以及垃圾清理效率低下的问题，很好的丰富了垃圾桶的功能，提升了垃圾桶的实用性与适用范围，同时提高了垃圾桶清理的效率。但是也没有提出有关除臭系统的智能控制和解决垃圾渗滤液的问题，同时也没有产生有价副产品。

发明内容

本发明在解决现有垃圾桶产生臭味和垃圾渗滤液的问题的同时得到能产生一定经济效益的副产品，并且进一步提高了垃圾桶的管理和使用效率。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

本发明具有智能控制系统的除臭垃圾桶，其特点在于：包括上桶盖、桶体、智能控制系统和底座，所述桶体分为三层，上层为垃圾存储层，中间层为抽屉式填料层，下层为垃圾渗滤液收集层，所述垃圾存储层和所述抽屉式填料层之间通过第一隔板间隔，所述抽屉式填料层和所述垃圾渗滤液收集层之间通过第二隔板间隔；第一隔板和第二隔板皆为网状结构或带有多个通孔；

在所述垃圾存储层的侧壁上设置有进料口；在所述抽屉式填料层内装填有用于除臭和吸附垃圾渗滤液的填料；在所述垃圾渗滤液收集层的桶壁上设置有用于排出垃圾渗滤液收集层内垃圾渗滤液的水龙头；

所述智能控制系统包括设置于第二隔板下表面的湿度传感器、设置在垃圾渗滤液收集层底部的液压传感器和设置在垃圾存储层侧壁上的垃圾桶控制器；

所述垃圾桶控制器包括采样模块、数据比较模块和SPI通讯模块(Serial PeripheralInterface，SPI)；

所述采样模块用于采集所述湿度传感器所测得的湿度值和所述液压传感器所测得的液压值；

在所述数据比较模块内预存有湿度预警值，所述数据比较模块用于将所述采样模块采集到的湿度值与湿度预警值相比较，并在湿度值≥湿度预警值时，通过SPI通讯模块向上位机发送湿度预警信号；

在所述数据比较模块内预存有液压预警值，所述数据比较模块用于将所述采样模块采集到的液压值与液压预警值相比较，并在液压值≥液压预警值时，通过SPI通讯模块向上位机发送液压预警信号。

本发明的除臭垃圾桶，其特点在于：所述智能控制系统还包括设置在所述上桶盖表面的光伏板，和安装在底座内的储蓄电池；所述光伏板与所述储蓄电池相连，用于对所述储蓄电池充电；所述储蓄电池与所述垃圾桶控制器相连，用于对所述垃圾桶控制器、湿度传感器及液压传感器供电。

所述填料的粒径为1～5cm；构成所述填料的各原料按质量百分比构成为：沸石20-55％，含铁材料5-30％，活性炭5-15％，生物碳10-30％，石灰5-20％，硅酸盐水泥10-20％。所述含铁材料为零价铁、铁氧化物矿物或人工合成铁氧化物。

上述除臭垃圾桶的使用方法是：

首先将填料装入抽屉式填料层内；然后将除臭垃圾桶安装在所需位置，并将垃圾通过进料口装入垃圾储存层；

在使用过程中，填料对垃圾渗滤液进行吸附除臭，湿度传感器实时测试湿度值，垃圾桶控制器的采样模块实时采集湿度传感器所测得的湿度值，垃圾桶控制器的数据比较模块将采样模块采集到的湿度值与湿度预警值相比较，当填料吸附饱和时，即当湿度值达到湿度预警值时，SPI通讯模块向上位机发送湿度预警信号，提醒工作人员更换填料；

当填料吸附饱和时，垃圾渗滤液流到垃圾渗滤液收集层，液压传感器实时测试垃圾渗滤液收集层内垃圾渗滤液的液压值，垃圾桶控制器的采样模块实时采集液压传感器所测得的液压值；垃圾桶控制器的数据比较模块将采样模块采集到的液压值与液压预警值相比较，当垃圾渗滤液达到一定液面高度，即当液压值达到液压预警值时，SPI通讯模块向上位机发送液压预警信号，提醒工作人员排出垃圾渗滤液收集层内的垃圾渗滤液；

使用过的填料和排出的垃圾渗滤液用做社区园林绿化用肥，或用作制备有机肥的原料。

社区垃圾桶内的垃圾组成中厨余垃圾占有的份额较多，因此当气温较高时，垃圾桶内的垃圾实际上处于一种缺氧或者厌氧的状态，在微生物的作用下垃圾中的有机质会发生分解和水解，这也是臭味物质和垃圾渗滤液产生的根源。本发明中的除臭垃圾桶设有填料层，所采用的填料对于臭味物质和垃圾渗滤液都有很好的吸附效果，因此可以有效解决目前社区垃圾桶的臭味问题和垃圾渗滤液渗漏问题。

进一步的，垃圾渗滤液中实际上含有高浓度的有机碳、氨氮和磷酸盐等。填料中的含铁材料能够高效吸附磷，填料中的沸石对氨氮有非常好的吸附效果，填料中的活性炭和生物碳对于有机碳、氨氮和磷酸盐等都有较好的吸附效果，填料中的石灰有很好的吸湿效果且能够中和垃圾中有机质水解酸化产生的酸度。因此，吸附了垃圾渗滤液的填料可以用作有机肥或有机肥的原料被进一步利用。填料中由于加入了生物碳，因此吸附了垃圾渗滤液的填料在作为肥料使用时还有缓释肥的功效。

进一步的，当填料达到吸附饱和时，则垃圾渗滤液会从填料层渗漏流到垃圾桶的下层，通过湿度传感器反馈到上位机，工作人员可以清楚地了解是否需要更换填料。当垃圾渗滤液收集层中累积了一定量的渗滤液时，通过液压传感器反馈到上位机，工作人员通过上位机或者手机等无线手持设备获得信号，然后排出垃圾渗滤液。排出的垃圾渗滤液也可以作为有机肥的原料或者直接用来作为社区绿化用肥。

与现有技术相比，本发明的有益效果体现在：

(1)本发明的垃圾桶通过在桶的中间层设置抽屉填料层并放置专门用于除臭和吸收垃圾渗滤液的复合填料，可以解决垃圾桶的臭味问题和垃圾渗滤液渗漏问题。

(2)本发明的垃圾桶通过在桶的下层设置垃圾渗滤液收集层，进一步防止了垃圾渗滤液渗出引起的社区环境问题。

(3)本发明的垃圾桶通过远程物联网控制信号，更方便，无论工作人员在哪里，只要垃圾桶发出信号，通过手机或上位机都能第一时间了解，可以及时的更换填料，排出垃圾渗滤液，提高除臭垃圾桶的使用性能。提高工作效率。

(4)本发明的垃圾桶在使用过程中，收集到的垃圾渗滤液和吸附了垃圾渗滤液的填料还可以直接作为社区绿化用肥或者作为有机肥的原料被进一步利用，在解决社区环境问题的同时还可以实现废物的资源化利用，回收得到有价副产品。

附图说明

图1本发明具有智能控制系统的除臭垃圾桶的结构示意图；

图2本发明的智能控制系统的原理图；

图3本发明上位机控制示意图；

图4为实施例3中连续5天收集到的垃圾渗滤液的产量图；

图中标号：1上桶盖；2垃圾存储层；2a进料口；3抽屉式填料层；4垃圾渗滤液收集层；4a水龙头；5底座；6a第一隔板；6b第二隔板；7湿度传感器；8液压传感器；9垃圾桶控制器；10光伏板；11储蓄电池。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步说明。

如图1所示，本发明具有智能控制系统的除臭垃圾桶包括上桶盖1、桶体、智能控制系统和底座5，桶体分为三层，上层为垃圾存储层2，中间层为抽屉式填料层3，下层为垃圾渗滤液收集层4，垃圾存储层2和抽屉式填料层3之间通过第一隔板6a间隔，抽屉式填料层3和垃圾渗滤液收集层4之间通过第二隔板6b间隔；第一隔板6a和第二隔板6b皆为网状结构或带有多个通孔；

在垃圾存储层2的侧壁上设置有进料口2a，进料后整个筒体处于厌氧状态，有利于填料对垃圾渗滤液进行吸附除臭；在抽屉式填料层3内装填有用于除臭和吸附垃圾渗滤液的填料；在垃圾渗滤液收集层4的桶壁上设置有用于排出垃圾渗滤液收集层内垃圾渗滤液的水龙头4a；填料的粒径为1～5cm；构成所述填料的各原料按质量百分比构成为：沸石20-55％，含铁材料5-30％，活性炭5-15％，生物碳10-30％，石灰5-20％，硅酸盐水泥10-20％，含铁材料为零价铁、铁氧化物矿物或人工合成铁氧化物。

智能控制系统包括设置于第二隔板下表面的湿度传感器7、设置在垃圾渗滤液收集层4底部的液压传感器8和设置在垃圾存储层侧壁上的垃圾桶控制器9；

如图2所示，垃圾桶控制器9包括采样模块、数据比较模块和SPI通讯模块；垃圾桶控制器连接工作人员的上位机。

采样模块用于采集湿度传感器7所测得的湿度值和液压传感器8所测得的液压值；

在数据比较模块内预存有湿度预警值，数据比较模块用于将采样模块采集到的湿度值与湿度预警值相比较，并在湿度值≥湿度预警值时，通过SPI通讯模块向上位机发送湿度预警信号，提醒工作人员更换填料；在数据比较模块内预存有液压预警值，数据比较模块用于将采样模块采集到的液压值与液压预警值相比较，并在液压值≥液压预警值时，通过SPI通讯模块向上位机发送液压预警信号，提醒工作人员排出垃圾渗滤液收集层内的垃圾渗滤液。工作人员可以直接通过上位机获得信号，也可以通过将上位机信号发送到手机等移动终端上。

智能控制系统还包括设置在上桶盖1表面的光伏板10，和安装在底座内的储蓄电池11；光伏板10与储蓄电池11相连，用于对储蓄电池充电；储蓄电池11与垃圾桶控制器相连，用于对垃圾桶控制器9、湿度传感器7及液压传感器8供电。

具体实施时，如图3所示，例如在某一小区内使用本申请的除臭垃圾桶，将各个垃圾桶的垃圾桶控制器连接至上位机，从上位机能清楚的看到社区所有垃圾桶的分布情况，对每个垃圾桶进行编号，该垃圾桶的垃圾桶控制器能清楚的将垃圾桶的所有信息发送到上位机。上位机还可以设置手机等无线手持设备的终端软件，可以将收集的信号以短信形式发送到工作人员手机等无线手持设备，确保第一时间了解预警信息并作出相应的措施。

上述除臭垃圾桶的使用方法是：

首先将填料装入抽屉式填料层内；然后将除臭垃圾桶安装在所需位置，并将垃圾通过进料口装入垃圾储存层；

在使用过程中，填料对垃圾渗滤液进行吸附除臭，湿度传感器实时测试湿度值，垃圾桶控制器的采样模块实时采集湿度传感器所测得的湿度值，垃圾桶控制器的数据比较模块将采样模块采集到的湿度值与湿度预警值相比较，当填料吸附饱和时，即当湿度值达到湿度预警值时，SPI通讯模块向上位机发送湿度预警信号，提醒工作人员更换填料；

当填料吸附饱和时，垃圾渗滤液流到垃圾渗滤液收集层，液压传感器实时测试垃圾渗滤液收集层内垃圾渗滤液的液压值，垃圾桶控制器的采样模块实时采集液压传感器所测得的液压值；垃圾桶控制器的数据比较模块将采样模块采集到的液压值与液压预警值相比较，当垃圾渗滤液达到一定液面高度，即当液压值达到液压预警值时，SPI通讯模块向上位机发送液压预警信号，提醒工作人员排出垃圾渗滤液收集层内的垃圾渗滤液；

使用过的填料和排出的垃圾渗滤液用做社区园林绿化用肥，或用作制备有机肥的原料。

为评判本发明中填料的除臭吸附效果，作如下实验

实施例1

1、本实施例首先制作3个除臭垃圾桶，分别标号为1号、2号、3号，其中垃圾储存层、抽屉式填料层及垃圾渗滤液收集层的高度分比为80cm、10cm、10cm，即高度比为8:1:1，

2、然后按照如下的质量配比，将原料分别过100目筛后直接混合均匀即可得到复配的填料：

填料1：沸石30％，天然针铁矿15％，活性炭15％，生物碳粉(购自宜兴福兴滤料厂，下同)20％，石灰10％，硅酸盐水泥10％。

填料2：沸石20％，天然针铁矿25％，活性炭15％，生物碳粉20％，石灰10％，硅酸盐水泥10％。

3、在1号垃圾桶内不装填料，在2号垃圾桶内装填填料1，3号垃圾桶内装填填料2。向三个垃圾桶内投加同样组成的垃圾，其中生物质垃圾32.4g，餐厨垃圾500g，且生物质剪碎堆下面，餐厨垃圾在上面，分层放置。垃圾桶的环境温度为10～15℃。

4、观察垃圾桶的垃圾渗滤液收集层内的渗滤液产出情况。5天后，1号垃圾桶收集到垃圾渗滤液49mL，2号垃圾桶收集到垃圾渗滤液8mL，3号垃圾桶没有收集到垃圾渗滤液。这表明垃圾桶中的填料均对渗滤液有较好的吸收作用，可以有效减少渗滤液的渗漏。

5、不更换填料，将垃圾桶内的垃圾完全清除，重新在桶体的垃圾储存层内装填垃圾。三个垃圾桶内投加同样组成的垃圾，其中生物质垃圾32.4g，餐厨垃圾500g，且生物质剪碎和餐厨垃圾混匀放置。垃圾桶的环境温度为12～16℃。

6、观察垃圾桶垃圾渗滤液收集层内的渗滤液产出情况。4天后，1号垃圾桶收集到垃圾渗滤液37mL，2号垃圾桶收集到垃圾渗滤液20mL，3号垃圾桶收集到垃圾渗滤液22mL。将收集到的垃圾渗滤液进行嗅味评价，结果如表1所示。装有填料的垃圾桶中收集到的渗滤液比没装填料的垃圾桶少，这表明填料即使在使用一段时间后仍然对于渗滤液具有一定的滞留作用，可以减少垃圾桶内垃圾渗滤液的渗漏。此外，添加填料的垃圾桶中渗滤液的臭阈值明显低于无滤料空白组的臭阈值，这说明在垃圾桶的垃圾储存层下面增加填料层，则垃圾渗滤液的恶臭也得到了有效地缓解。

7、不更换填料，将垃圾桶内的垃圾完全清除，第3次在桶体的垃圾储存层内装填垃圾。三个垃圾桶内投加同样组成的垃圾，其中生物质垃圾32.4g，餐厨垃圾500g，且生物质剪碎和餐厨垃圾混匀放置。垃圾桶的环境温度为19～22℃。

8、观察垃圾桶垃圾渗滤液收集层内的渗滤液产出情况。2天后，1号垃圾桶收集到渗滤液27mL，2号垃圾桶收集到渗滤液22mL，3号垃圾桶收集到渗滤液23mL。从这次的实验结果可以看出3个垃圾桶收集到的渗滤液容积差别不大，这说明经过连续使用后，2号和3号垃圾桶中的填料已经达到饱和吸附容量，需要更换填料。

9、将第3次收集到的垃圾渗滤液进行化学需氧量(Chemical Oxygen Demand,COD)、氨氮和总磷的分析，结果如表2所示。与1号对照垃圾桶中的渗滤液相比，2号和3号垃圾桶收集到的渗滤液不仅仅是第3次装填的垃圾产生的，还包含填料截留的前两次装填垃圾生成的渗滤液的组分。因此，2号和3号垃圾桶收集到的渗滤液中氨氮浓度高于对照1号垃圾桶。2号和3号垃圾桶收集到的渗滤液中COD浓度较低，这表明填料中的组分对于有机物有较好的去除效果。与1号对照垃圾桶中的渗滤液相比，2号和3号垃圾桶收集到的渗滤液中总磷的浓度各有高低，这主要是由于填料1和填料2中天然针铁矿的含量不同引起的，含有较多天然针铁矿的填料2对于总磷有较好的吸附效果。

表1 垃圾渗滤液的嗅味评价——臭阈值法(数字表示稀释倍数)

表2 垃圾渗滤液中COD、氨氮和总磷的分析结果

实施例2

1、本实施例首先制作与实施例1相同的三个除臭垃圾桶，分别标号为1号、2号、3号；然后按照如下的质量配比，将原料分别过100目筛后直接混合均匀即可得到复配的填料。

填料3：沸石35％，褐铁矿20％，活性炭10％，生物碳10％，石灰15％，硅酸盐水泥10％；

填料4：沸石35％，褐铁矿25％，活性炭5％，生物碳10％，石灰15％，硅酸盐水泥10％。

2、在1号垃圾桶内不装填料，2号垃圾桶内装填填料3，3号垃圾桶内装填填料4。向三个垃圾桶内投加同样组成的垃圾，其中生物质垃圾32.4g，餐厨垃圾500g，且生物质剪碎和餐厨垃圾混匀放置。垃圾桶的环境温度为16～22℃。3天后，不更换填料，将垃圾桶内的垃圾完全清除，重新在桶体的上层内装填垃圾。三个垃圾桶内投加同样组成的垃圾，其中生物质垃圾32.4g，餐厨垃圾500g，且生物质剪碎和餐厨垃圾混匀放置。垃圾桶的环境温度为16～25℃。

3、观察垃圾桶的垃圾渗滤液收集层内的渗滤液产出情况。3天后，1号垃圾桶收集到渗滤液61mL，2号垃圾桶收集到渗滤液12mL，3号垃圾桶收集到渗滤液7mL。与实施例1所使用的填料1和填料2相比，填料3和填料4都提高了原料中沸石、含铁材料以及石灰的比例，因此从结果中可以看出，改进后的填料对于垃圾渗滤液的截留能力得到进一步提高，可以用来解决普通垃圾桶中渗滤液到处流淌污染环境的问题。将收集到的垃圾渗滤液进行嗅味评价，结果如表3所示。添加填料的2号垃圾桶和3号垃圾桶中收集到的渗滤液的臭阈值明显低于无滤料空白组渗滤液的臭阈值，这说明改进后的填料3和填料4也可以用来有效缓解恶臭问题。

表3 垃圾渗滤液的嗅味评价——臭阈值法(数字表示稀释倍数)

实施例3

1、本实施例首先制作与实施例1相同的三个除臭垃圾桶，分别标号为1号、2号、3号；1号垃圾桶内不装滤料，2号垃圾桶内装填填料3，3号垃圾桶内装填填料4。向三个垃圾桶内投加同样组成的垃圾，其中生物质垃圾32.4g，餐厨垃圾500g，且生物质剪碎和餐厨垃圾混匀放置。连续5天，每天更换垃圾不更换填料。垃圾桶的环境温度为恒温加热35℃。

2、每天观察垃圾桶下层空间内的渗滤液产出情况。实验结果如图4所示。

模拟日常生活中每天更换垃圾，不更换填料。由于每天更换垃圾，则渗滤液的日产量相对会较少一些。前三天，装有填料的垃圾桶中都没有收集到渗滤液，而第4天开始两个装有填料的垃圾桶中收集到的渗滤液逐渐增多，至第5天后两个实验组收集到的垃圾渗滤液接近甚至超过对照无填料组，说明填料对垃圾渗滤液的截留能力已经达到饱和，需要更换填料。此外，根据各个垃圾桶收集到的总的垃圾渗滤液体积计算可知，添加填料后，垃圾渗滤液的总产出可以减少约69％。

实施例4

将吸附饱和后的填料3和填料4分别称量3份，每份4g，分别加入装有100mL蒸馏水的锥形瓶中，于环境温度25℃静置24h后，取水样离心10min过45μm滤膜后，测定填料解析水样中的COD、氨氮和总磷的含量，并进一步计算出单位质量填料中所含的COD、氨氮和总磷的质量。如表4所示，实验结果表明填料对于垃圾渗滤液中的有机质、氨氮和总磷均有较好的吸附能力，将填料置于含水环境中，则填料中吸附的有机质氨氮和总磷会释放到环境中。因此，本发明中用于处理垃圾渗滤液的复合滤料，还可以进一步的被资源化利用，如直接用作社区的园林绿化用肥或者作为有机肥的原料使用。

表4 吸附垃圾渗滤液的填料颗粒中所含C、N、P的肥力评价

Claims (5)

1.一种具有智能控制系统的除臭垃圾桶，其特征在于：包括上桶盖(1)、桶体、智能控制系统和底座(5)，所述桶体分为三层，上层为垃圾存储层(2)，中间层为抽屉式填料层(3)，下层为垃圾渗滤液收集层(4)，所述垃圾存储层(2)和所述抽屉式填料层(3)之间通过第一隔板(6a)间隔，所述抽屉式填料层(3)和所述垃圾渗滤液收集层(4)之间通过第二隔板(6b)间隔；第一隔板(6a)和第二隔板(6b)皆为网状结构或带有多个通孔；

在所述垃圾存储层(2)的侧壁上设置有进料口(2a)；在所述抽屉式填料层(3)内装填有用于除臭和吸附垃圾渗滤液的填料；在所述垃圾渗滤液收集层(4)的桶壁上设置有用于排出垃圾渗滤液收集层内垃圾渗滤液的水龙头(4a)；

所述智能控制系统包括设置于第二隔板下表面的湿度传感器(7)、设置在垃圾渗滤液收集层(4)底部的液压传感器(8)和设置在垃圾存储层侧壁上的垃圾桶控制器(9)；

所述垃圾桶控制器(9)包括采样模块、数据比较模块和SPI通讯模块；

所述采样模块用于采集所述湿度传感器(7)所测得的湿度值和所述液压传感器(8)所测得的液压值；

在所述数据比较模块内预存有湿度预警值，所述数据比较模块用于将所述采样模块采集到的湿度值与湿度预警值相比较，并在湿度值≥湿度预警值时，通过SPI通讯模块向上位机发送湿度预警信号；

在所述数据比较模块内预存有液压预警值，所述数据比较模块用于将所述采样模块采集到的液压值与液压预警值相比较，并在液压值≥液压预警值时，通过SPI通讯模块向上位机发送液压预警信号。

2.根据权利要求1所述的除臭垃圾桶，其特征在于：所述智能控制系统还包括设置在所述上桶盖(1)表面的光伏板(10)，和安装在底座内的储蓄电池(11)；所述光伏板(10)与所述储蓄电池(11)相连，用于对所述储蓄电池充电；所述储蓄电池(11)与所述垃圾桶控制器相连，用于对所述垃圾桶控制器(9)、湿度传感器(7)及液压传感器(8)供电。

3.根据权利要求1所述的除臭垃圾桶，其特征在于：所述填料的粒径为1～5cm；构成所述填料的各原料按质量百分比构成为：沸石20-55％，含铁材料5-30％，活性炭5-15％，生物碳10-30％，石灰5-20％，硅酸盐水泥10-20％。

4.根据权利要求3所述的除臭垃圾桶，其特征在于：所述含铁材料为零价铁、铁氧化物矿物或人工合成铁氧化物。

5.一种权利要求1～4中任意一项所述除臭垃圾桶的使用方法，其特征在于：

首先将填料装入抽屉式填料层内；然后将除臭垃圾桶安装在所需位置，并将垃圾通过进料口装入垃圾储存层；

在使用过程中，填料对垃圾渗滤液进行吸附除臭，湿度传感器实时测试湿度值，垃圾桶控制器的采样模块实时采集湿度传感器所测得的湿度值，垃圾桶控制器的数据比较模块将采样模块采集到的湿度值与湿度预警值相比较，当填料吸附饱和时，即当湿度值达到湿度预警值时，SPI通讯模块向上位机发送湿度预警信号，提醒工作人员更换填料；

当填料吸附饱和时，垃圾渗滤液流到垃圾渗滤液收集层，液压传感器实时测试垃圾渗滤液收集层内垃圾渗滤液的液压值，垃圾桶控制器的采样模块实时采集液压传感器所测得的液压值；垃圾桶控制器的数据比较模块将采样模块采集到的液压值与液压预警值相比较，当垃圾渗滤液达到一定液面高度，即当液压值达到液压预警值时，SPI通讯模块向上位机发送液压预警信号，提醒工作人员排出垃圾渗滤液收集层内的垃圾渗滤液；

使用过的填料和排出的垃圾渗滤液用做社区园林绿化用肥，或用作制备有机肥的原料。