CN104986477B - 一种除臭垃圾桶及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种除臭垃圾桶及其使用方法，其特征在于：包括上桶盖、桶体和底座，桶体分为三层，上层为垃圾储存层，中间层为抽屉式填料层，下层为垃圾渗滤液收集层，各层之间通过层板间隔，层板为网状结构或带有多个通孔；在抽屉式填料层内装填有用于除臭和吸附垃圾渗滤液的复合滤料；在垃圾渗滤液收集层的桶壁上设置有用于观察垃圾渗滤液收集层内垃圾渗滤液高度的透明观察窗，和用于排出垃圾渗滤液收集层内垃圾渗滤液的排水龙头。本发明解决现有垃圾桶功能单一以及在高温天气产生臭味和垃圾渗滤液的问题，且在使用过程中，收集到的垃圾渗滤液和吸附了垃圾渗滤液的复合滤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。

Description

一种除臭垃圾桶及其使用方法

一、技术领域

本发明涉及一种垃圾桶及其使用方法，具体涉及一种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。

二、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。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中央智能控制器相连接并受其控制。

据目前有关新型除臭垃圾桶的文献资料分析，大部分新型除臭垃圾桶在消除异味的同时，能杀死垃圾散发出的细菌，霉菌和病毒，还能去除垃圾散发出的有毒有害物质，方便实用。但其不足之处主要在于大部分除臭垃圾桶都只针对臭味进行处理，没有考虑垃圾渗滤液的处理，而垃圾中的有机物水解消化并产生渗滤液的过程实际上是臭味产生的源头。此外，目前有关除臭垃圾桶的除臭功能主要依靠除臭剂或杀菌粉、灭菌灯，成本较高，操作复杂，且不能产生有价副产品。

三、发明内容

本发明为了解决现有垃圾桶功能单一以及在高温天气产生臭味和垃圾渗滤液的问题，提供一种新型的除臭垃圾桶及其使用方法。本发明中的除臭垃圾桶结构简单，使用方便，且在其使用过程中能够获得副产品。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

本发明的除臭垃圾桶，其特点在于：包括上桶盖、桶体和底座，所述桶体分为三层，上层为垃圾储存层，中间层为抽屉式填料层，下层为垃圾渗滤液收集层，各层之间通过层板间隔，所述层板为网状结构或带有多个通孔；

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复合滤料；

在所述垃圾渗滤液收集层的桶壁上设置有用于观察垃圾渗滤液收集层内垃圾渗滤液高度的透明观察窗，和用于排出垃圾渗滤液收集层内垃圾渗滤液的排水龙头。

本发明的除臭垃圾桶，其特点也在于：所述垃圾储存层的高度为40～85cm，所述抽屉式填料层的高度为10～30cm，所述垃圾渗滤液收集层的高度为10～30cm。

构成所述复合滤料的各原料按质量份的构成为：沸石20-55份，含铁材料5-30份，活性炭5-15份，生物碳10-30份，石灰5-20份。

所述含铁材料为零价铁、铁屑、合成针铁矿、合成赤铁矿、赤铁矿矿石、针铁矿矿石、褐铁矿矿石、黄铁矿矿石、菱苦土、红土、硫酸烧渣或工业纯三氧化铁。

本发明还公开了上述除臭垃圾桶的使用方法，其特点在于：

首先将复合滤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，并将垃圾通过打开上桶盖，装入垃圾储存层；在使用过程中，通过透明观察窗观察垃圾渗滤液收集层内垃圾渗滤液高度，当垃圾渗滤液收集层内有垃圾渗滤液积累时，更换抽屉式填料层内的复合滤料，同时定期排出垃圾渗滤液收集层内的垃圾渗滤液；使用过的复合滤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中间填料层，所采用的复合滤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。本申请中的复合滤料由含铁材料、沸石、活性炭、石灰及生物碳复配构成。其中沸石常用来以普通过滤的方式或生物过滤的方式来处理水中的氨氮。另有研究表明沸石和活性炭联用在去除氨氮和有 机物方面具有互补作用。零价铁以及铁的氧化物等含铁材料能够高效吸附水溶液中的磷。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。因此本申请中的复合滤料对于垃圾渗滤液中有机物、氨氮和磷酸盐等理论上都有较好的吸附效果。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。由此，吸附了垃圾渗滤液的复合滤料可以用作有机肥或有机肥的原料被进一步利用。且复合滤料中由于加入了生物碳，因此吸附了垃圾渗滤液的复合滤料在作为肥料使用时还有缓释肥的功效。

进一步的，当复合滤料达到吸附饱和时，则垃圾渗滤液会从填料层渗漏流到垃圾桶的下层。通过垃圾桶下层桶壁的透明观察窗口，可以直观的看到是否需要更换滤料。当垃圾桶下层中累积了一定量的垃圾渗滤液时，则可以通过排水笼头排出垃圾渗滤液。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体的中间层设置抽屉式填料层并加入专门用于除臭和吸收垃圾渗滤液的复合滤料，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体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在桶体的下层桶壁设置透明观察窗口，可以及时的更换复合滤料，提高除臭垃圾桶的使用性能。

(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复合滤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。

(5)本发明的层板材料可选择塑料板PVC冲孔网，因为聚氯乙烯是世界上产量最大的塑料产品之一，价格便宜，且PVC很坚硬，对有机和无机酸、碱、盐均稳定，化学稳定性随使用温度的升高而降低。具有难燃、耐酸碱、抗微生物、耐磨并具有较好的保暖性和弹性。

(6)本发明的垃圾桶作为一种新型除臭垃圾桶，结构简单，使用方便。制备复合填料颗粒的材料也是廉价易得，因此本发明的垃圾桶的生产成本和使用成本也不高。

四、附图说明

图1是本发明除臭垃圾桶的结构示意图；

图2是本发明除臭垃圾桶的剖面图；

图3是本发明的除臭垃圾桶的层板的两种示意图；

图4是实施例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垃圾储存层；3抽屉式填料层；4垃圾渗滤液收集层；5层板；6 透明观察窗；7排水龙头；8底座。

五、具体实施方 式

如图1和图2所示，本发明的除臭垃圾桶包括上桶盖1、桶体和底座8，桶体分为三层，上层为垃圾储存层2，中间层为抽屉式填料层3，下层为垃圾渗滤液收集层4，各层之间通过层板5间隔。上层层板和上桶盖之间构成垃圾储存层，上层层板和下层层板之间构成抽屉式填料层，其中抽屉式填料层以下层层板为底，且抽屉式填料层带有把手，方便抽拉。下层层板和底座之间形成垃圾渗滤液收集层。

如图3所示，层板为网状结构(图3a)或带有多个通孔(图3b)。

在抽屉式填料层内装填有用于除臭和吸附垃圾渗滤液的复合滤料；

在垃圾渗滤液收集层的桶壁上设置有用于观察垃圾渗滤液收集层内垃圾渗滤液高度的透明观察窗6，和用于排出垃圾渗滤液收集层内垃圾渗滤液的排水龙头7。

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，将所述原料分别过100目筛后直接混合均匀即可得到复配的复合滤料：

复合滤料1：沸石30份，天然针铁矿20份，活性炭20份，生物碳粉(购自宜兴福兴滤料厂，下同)20份，石灰10份。

复合滤料2：沸石20份，天然针铁矿30份，活性炭20份，生物碳粉20份，石灰10份。

3、在1号垃圾桶内不装滤料，在2号垃圾桶内装填复合滤料1，3号垃圾桶内装填复合滤料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。这表明垃圾桶中的滤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、不更换滤料，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。装有复合滤料的垃圾桶中收集到的 渗滤液比没装复合滤料的垃圾桶少，这表明滤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，添加滤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、不更换滤料，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号垃圾桶中的复合滤料已经达到饱和吸附容量，需要更换滤料。

9、将第3次收集到的垃圾渗滤液进行化学需氧量(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，还包含复合滤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，这表明滤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，这主要是由于复合滤料1和复合滤料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复合滤料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，将所述原料分别过100目筛后直接混合均匀即可得到复配的复合滤料。

复合滤料3：沸石35份，褐铁矿25份，活性炭10份，生物碳15份，石灰15份。

复合滤料4：沸石40份，褐铁矿30份，活性炭5份，生物碳10份，石灰15份。

2、在1号垃圾桶内不装滤料，2号垃圾桶内装填复合滤料3，3号垃圾桶内装填复合滤料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，不更换滤料，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所使用的复合滤料1和复合滤料2相比，复合滤料3和复合滤料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，改进后的复合滤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。添加滤料的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，这说明改进后的复合滤料3和复合滤料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号垃圾桶内装填复合滤料3，3号垃圾桶内装填复合滤料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滤料。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，不更换滤料。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，装有滤料的垃圾桶中都没有收集到渗滤液，而第4天开始两个装有滤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滤料组，说明滤料对垃圾渗滤液的截留能力已经达到饱和，需要更换滤料。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，添加滤料后，垃圾渗滤液的总产出可以减少约69％。

实施例4

将吸附饱和后的复合滤料3和复合滤料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滤料中所含的COD、氨氮和总磷的质量。如表4所示，实验结果表明滤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，将滤料置于含水环境中，则滤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 (4)

1.一种除臭垃圾桶，其特征在于：包括上桶盖、桶体和底座，所述桶体分为三层，上层为垃圾储存层，中间层为抽屉式填料层，下层为垃圾渗滤液收集层，各层之间通过层板间隔，所述层板为网状结构或带有多个通孔；

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复合滤料；构成所述复合滤料的各原料按质量份的构成为：沸石20-55份，含铁材料5-30份，活性炭5-15份，生物碳10-30份，石灰5-20份；

在所述垃圾渗滤液收集层的桶壁上设置有用于观察垃圾渗滤液收集层内垃圾渗滤液高度的透明观察窗，和用于排出垃圾渗滤液收集层内垃圾渗滤液的排水龙头。

2.根据权利要求1所述的除臭垃圾桶，其特征在于：所述垃圾储存层的高度为40～85cm，所述抽屉式填料层的高度为10～30cm，所述垃圾渗滤液收集层的高度为10～30cm。

3.根据权利要求1所述的除臭垃圾桶，其特征在于：所述含铁材料为零价铁、铁屑、合成针铁矿、合成赤铁矿、赤铁矿矿石、针铁矿矿石、褐铁矿矿石、黄铁矿矿石、菱苦土、红土、硫酸烧渣或工业纯三氧化铁。

4.一种权利要求1～3中任意一项所述除臭垃圾桶的使用方法，其特征在于：

首先将复合滤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，并将垃圾通过打开上桶盖，装入垃圾储存层；在使用过程中，通过透明观察窗观察垃圾渗滤液收集层内垃圾渗滤液高度，当垃圾渗滤液收集层内有垃圾渗滤液积累时，更换抽屉式填料层内的复合滤料，同时定期排出垃圾渗滤液收集层内的垃圾渗滤液；使用过的复合滤料和排出的垃圾渗滤液用作社区园林绿化用肥，或用作制备有机肥的原料。