CN111392279B - 一种实现源头清洁防疫与资源化的生活垃圾生态化智能收集方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种实现源头清洁防疫与资源化的生活垃圾生态化智能收集方法，属于生活垃圾分类收集与处理领域。本发明步骤：生活垃圾分类投入多功能四分类垃圾防疫收集箱中，投入至防疫收集箱内的湿垃圾通过智能满溢提醒传送系统输送至专用厢房湿垃圾处理器中依次进行粉碎和固液分离，湿垃圾在粉碎的过程中同时向湿垃圾处理器内注循环水，固液分离后得到的滤液经陶瓷膜MBR污水处理池后流入清水储水池，滤渣被输送至γ‑PGA型超高温好氧发酵制肥系统内进行制肥；生活垃圾从投入到制肥全程采用臭氧除臭消毒防疫系统进行臭氧消毒，垃圾分类重量及湿垃圾制肥数据实时传送至智能垃圾模型构建信息系统。本发明可实现生活垃圾清洁收集和资源化利用，实现源头防疫。

Description

一种实现源头清洁防疫与资源化的生活垃圾生态化智能收集 方法
技术领域
本发明涉及一种实现源头清洁防疫与资源化的生活垃圾生态化智能收集方法，属于生活垃圾分类收集与处理领域。
背景技术
中国是拥有13亿人口之多的人口大国，社会在快速发展，随之而来面对的问题是生活垃圾产生量逐年增多，据统计现人均每天产生生活垃圾量为0.7～0.8kg/d/人。
目前实施垃圾分类的小区内仍然采用传统的敞口式垃圾桶，收集到的生活垃圾中湿垃圾占比60％～70％，其中可就地资源化处理的湿垃圾量占比35～50％，湿垃圾的主要成分为餐厨垃圾，其特点是有机质含量高、含水率高(85～90％)和易腐烂等特点，因此收集堆放在敞口式垃圾桶内直接暴露于环境中，面临有疫情传播风险、臭气溢出、污染附近空气、有许多致病微生物孳生蚊蝇等影响周边环境问题；市面上现已有的智能垃圾箱主要关注于居民垃圾分类体验以及垃圾收集、计量的便捷程度等，忽略了垃圾堆放产生的防疫问题、臭气问题，没有做到从源头上解决垃圾收集过程中的除臭杀菌消毒问题；另外，湿垃圾的处理方式采取运输集中处理方式，这种处理方式面临运输成本高的问题，垃圾原位减量率低，更是难以对有机质含量高的湿垃圾进行高效精准分类回收及资源化利用，造成资源的浪费和运输过程渗滤液沿程污染带来的环境健康风险问题，容易诱导疫情的蔓延。
发明内容
针对现有技术中的问题，本发明提供一种实现源头清洁防疫与资源化的生活垃圾生态化智能收集方法，本发明收集方法通过一个全封闭隔离式-清洁消毒、厢房内除臭和湿垃圾就地处理资源化利用于一体的生态厢房进行，本发明方法可以实现生活垃圾清洁收集，减少疫情传播途径，减少环境污染满足卫生要求，同时减少湿垃圾外运成本，从而解决现有技术中传统垃圾箱无法从源头上解决垃圾收集过程中除臭杀菌消毒问题、以及湿垃圾外运集中处理困难的技术问题。
为实现以上技术目的，本发明的技术方案是：
一种实现源头清洁防疫与资源化的生活垃圾生态化智能收集方法，所述收集方法利用一种实现源头清洁防疫与资源化的生活垃圾生态化智能收集厢房进行，所述收集厢房包括多功能四分类垃圾防疫收集箱、智能满溢提醒传送系统、湿垃圾就地减量与资源化系统、三通道节能臭氧除臭消毒防疫系统和智能垃圾模型构建信息系统；所述湿垃圾就地减量与资源化系统包括用于对湿垃圾进行粉碎和固液分离的专用厢房湿垃圾处理器、陶瓷膜MBR污水处理池、清水储水池、γ-PGA型超高温好氧发酵制肥系统；所述智能满溢提醒传送系统用于将投入至多功能四分类垃圾防疫收集箱内的湿垃圾输送至专用厢房湿垃圾处理器中；所述智能垃圾模型构建信息系统用于收集包括垃圾分类重量数据、湿垃圾资源化数据在内的数据信息；所述收集方法包括如下步骤：人工分拣分类后的生活垃圾分类投入多功能四分类垃圾防疫收集箱中，投入至多功能四分类垃圾防疫收集箱内的湿垃圾通过智能满溢提醒传送系统输送至专用厢房湿垃圾处理器中依次进行粉碎和固液分离，湿垃圾在粉碎的过程中同时向专用厢房湿垃圾处理器内注水，固液分离后得到的滤液经陶瓷膜MBR污水处理池处理后流入清水储水池，滤渣被输送至γ-PGA型超高温好氧发酵制肥系统内进行制肥；生活垃圾从投入多功能四分类垃圾防疫收集箱到制肥全程采用三通道节能臭氧除臭消毒防疫系统进行臭氧消毒，多功能四分类垃圾防疫收集箱中垃圾分类重量数据、湿垃圾制肥数据实时传送至智能垃圾模型构建信息系统。
优选地，所述多功能四分类垃圾防疫收集箱包括湿垃圾收集箱、干垃圾收集箱、有害垃圾收集箱、可回收垃圾收集箱；湿垃圾收集箱和干垃圾收集箱的上方均设有垃圾投递口，可回收垃圾收集箱和有害垃圾收集箱均包括多个用于细分放置不同类垃圾的抽屉，各抽屉上均安装有控制抽屉开启的的刷卡感应装置，无需触摸即可开启相应抽屉。
优选地，所述智能满溢提醒传送系统包括与控制系统相连的隔板、湿垃圾二次收集箱、满溢提醒装置、湿垃圾称重装置、提升传送带、翻斗式机械装置；所述隔板设于湿垃圾收集箱内且采用智能识别开闭设计，当湿垃圾投放至湿垃圾收集箱7内5～10秒后隔板打开，湿垃圾落入湿垃圾二次收集箱内后隔板关闭，当湿垃圾装满湿垃圾二次收集箱时，满溢提醒装置将信号发送给控制系统，控制系统发出指令，湿垃圾称重装置对湿垃圾二次收集箱内的湿垃圾进行称重后提升传送带带动湿垃圾二次收集箱移动至一定高度，然后湿垃圾二次收集箱内的湿垃圾在翻斗式机械装置的作用下被倒入专用厢房湿垃圾处理器中。
优选地，所述专用厢房湿垃圾处理器内部依次设有用于对湿垃圾进行粉碎的球磨组件和起固液分离作用的固液分离装置，进入专用厢房湿垃圾处理器内的湿垃圾在球磨组件的作用下被粉碎至1～5mm，湿垃圾在粉碎的过程中向专用厢房湿垃圾处理器内注水，每1kg湿垃圾粉碎时注水5～10L，经粉碎后的湿垃圾溶液在固液分离装置的作用下进行固液分离得到滤液和含水率为55～65％的滤渣。
优选地，流入清水储水池内的清水回用于粉碎注水、湿垃圾收集箱和湿垃圾二次收集箱的冲洗。
优选地，滤渣在γ-PGA型超高温好氧发酵制肥系统内的制肥过程包括如下步骤：
(1)菌剂的接种：在菌剂接种阶段，向被输送至γ-PGA型超高温好氧发酵制肥系统14中的含水率为55～65％的滤渣中加入氮源和磷源，然后喷洒含有枯草芽孢杆菌的复配菌剂充分混合快速升温至60～80℃，维持此阶段发酵2～4天，再在85～100℃下好氧发酵，充分混合后静置10～15天，其中，所述复配菌剂为Thermus thermophilus、Calditerricolasatsumensis、Geobacillus stearothermophilus、Calditerricola yamamurae、Thermotoga maritima中的至少一种与枯草芽包杆菌的混合，每克复配菌剂含有益总菌数≥3.8×1010CFU，复配菌剂的接种量为滤渣重量的0.2～0.6％；
(2)日常运行制肥：菌剂接种完成后，γ-PGA型超高温好氧发酵制肥系统14进入日常运行阶段，含水率为55～65％的滤渣被输送至γ-PGA型超高温好氧发酵制肥系统14，向制肥系统14中投加氮源和磷源，使总氮含量在3％～5％，总磷含量在1％～3％，氮和五氧化二磷和氧化钾的总质量分数≥5％dw，然后加入耐热高产菌株Bacillis subtilis NX-2或GXA-28型枯草芽孢杆菌，并通过控制发酵通风量将发酵温度控制在85℃以上超过24h，其中，发酵通风量为0.003～0.02m3/(min·m3)堆体，发酵产生分子量大于80万且含量在1％～5％干基的γ-PGA聚谷氨酸。
优选地，所述三通道节能臭氧除臭消毒防疫系统包括三通道臭氧发生器和太阳能供电装置；所述太阳能供电装置为三通道臭氧发生器提供电能，所述三通道臭氧发生器24h不间断产生臭氧，三通道臭氧发生器分别通过管道与收集厢房房体内部空间、清水储水池、多功能四分类垃圾防疫收集箱相连通，其中，收集厢房房体内部空间24h不间断进行杀菌消毒或根据房体内部空间的臭气浓度来智能运行进行杀菌消毒，清水储水池内24h不间断进行杀菌消毒，臭氧发生器通过管道向清水存储池内通入的臭氧剂量为10～25mg/L，多功能四分类垃圾防疫收集箱内24h不间断进行杀菌消毒。
进一步优选地，当收集厢房房体内部空间根据房体内部空间的臭气浓度来智能杀菌消毒时，臭氧除臭消毒防疫系统还包括与控制系统相连的臭气浓度在线监测装置及设置在第一管道上且与控制系统相连的第一阀门，臭气浓度在线监测装置用于监测厢房房体内部空间的臭气浓度，当监测到的臭气浓度≥20ppm时，臭气浓度在线监测装置将信号发送给控制系统，控制系统发出指令，第一阀门开启，并根据臭气浓度调节第一阀门的开启度以控制臭氧的释放量，其中，当20ppm＜臭气浓度＜100ppm时，臭氧发生器向厢房房体内部空间释放的臭氧剂量为0.8～1g/h，当臭气浓度≥100ppm，臭氧发生器向厢房房体内部空间释放的臭氧剂量为1～3g/h；当臭气浓度在线监测装置监测到的的臭气浓度<20ppm时，臭气浓度在线监测装置将信号发送给控制系统，控制系统发出指令，第一阀门闭关。
优选地，所述智能垃圾模型构建信息系统包括与大数据模型平台通过适配端口连接的智能垃圾模型构建信息屏，智能垃圾模型构建信息屏用于收集并显示垃圾分类重量数据、湿垃圾减量数据，制肥数据、生态厢房运行健康状况。
优选地，所述收集厢房以轻钢为骨架，1000人＜服务人数＜10000人；所述陶瓷膜MBR污水处理池有效容积设计范围为1～10m3，清水储水池有效容积设计范围为2～12m3，γ-PGA型超高温好氧发酵制肥装置有效容积为1～3m3。
从以上描述可以看出，本发明具备以下优点：
(1)现有技术中没有一种可实现源头清洁防疫与资源化的生活垃圾生态化智能收集厢房与方法设计，只停留在定时投递简易分类垃圾桶的处理处置方法，主要依靠环卫部门，垃圾分类实施后，尤其是湿垃圾桶臭味逸散严重，环卫清运频次周期有限，大大增加了细菌病毒传播途径；本发明主要针对目前实行垃圾分类后的箱体清洁及病毒滋生问题，垃圾智能收集厢房设计尤其针对居民区湿垃圾腐败而导致的臭气和病毒传播问题，同步兼顾其他垃圾在收集过程中的病菌消杀问题，实现垃圾收集厢房内原位杀菌除臭，原位减量，无废水废气废渣产生；收集到的湿垃圾实现最大程度的就地资源化处理，减少湿垃圾运输成本和运输过程中渗滤液给环境带来的二次污染；绿色生态厢体无臭气逸散，同时一改垃圾分类收集箱周围环境脏乱差的印象，绿色环保。
(2)本发明通过设置多功能四分类垃圾防疫收集箱，不仅可以避免垃圾裸露在环境中，而且可以使湿垃圾在湿垃圾收集箱内的停留时间仅为5-10s，可以避免湿垃圾在湿垃圾收集箱内长期停留所产生的臭气问题；通过将有害垃圾收集箱和可回收垃圾收集箱设计为抽屉式，可进一步精准分类，为后续垃圾分拣工作减轻负担，通过设置刷卡感应装置无需触摸即可实现抽屉的开启，清洁卫生，可避免疫情传播。
(3)本发明通过将清水储水池内的清水回用于粉碎注水、湿垃圾收集箱和湿垃圾二次收集箱的冲洗，可以实现收集厢房长时间的自循环，该收集厢房除启动时外加水源外，运行时每半年才需补充1次水源。
(4)本发明选择枯草芽孢杆菌和耐热高产菌株的复配菌种作为γ-PGA型超高温好氧发酵制肥系统中的菌种，可以加快超高温好氧发酵制肥性能，其中，依托氮源和磷源的加入和湿垃圾本身的碳源，加入枯草芽孢杆菌的主要目的是生成γ-PGA，γ-PGA保肥保水性能好，辅以高温超高温耐热菌株，肥力大大增强，本发明方法所产生的有机肥其保水保肥功能较传统发酵肥高1倍以上，具有经济效益的有机肥料，供生态厢房的绿色植物施肥甚至小区内绿化所需用肥，实现湿垃圾就地处理最大资源化利用。
(5)本发明通过设置臭氧除臭消毒防疫系统，可以实现生活垃圾在垃圾收集阶段、湿垃圾资资源化阶段及清水出水阶段的全面杀菌消毒，从源头上解决垃圾收集过程中的除臭杀菌消毒问题，减少疫情传播途径，避免疫情传播。
(6)本发明通过设置智能垃圾模型构建信息屏能够实时显示垃圾分类重量数据、湿垃圾减量数据(湿垃圾二次收集箱内的湿垃圾重量数据)、臭气浓度数据、制肥数据、生态厢房运行健康状况等信息，而且可以对接大数据模型平台(环保平台)对数据进行汇总和查看。
(7)本发明设计规模为：1000人＜服务人数＜10000人(300户＜服务户数＜3000户)，小厢房(＜300户)、标准集装箱大小(＞300户，＜1500户)，加长型集装箱大小(＞1500户，＜3000户)即可进行改装，储运方便，吊装方便。
附图说明
图1为本发明中所述垃圾智能收集厢房的前视图；
图2为本发明中所述垃圾智能收集厢房的俯视图(其中箭头A表示臭氧防疫消毒路线)；
图3为本发明中所述智能满溢提醒传送系统与专用厢房湿垃圾处理器的工作状态示意图(其中箭头B表示湿垃圾二次收集箱运动路线，箭头C表示隔板翻转方向，箭头D表示湿垃圾二次收集箱翻倒方向)；
图4为本发明中所述专用厢房湿垃圾处理器的结构示意图；
图5为本发明中进行垃圾智能收集的方法流程图；
其中：1、收集厢房；2、多功能四分类垃圾防疫收集箱；3、智能满溢提醒传送系统；4、湿垃圾就地减量与资源化系统；5、三通道节能臭氧除臭消毒防疫系统；6、智能垃圾模型构建信息系统；7、湿垃圾收集箱；8、干垃圾收集箱；9、有害垃圾收集箱；10、可回收垃圾收集箱；11、专用厢房湿垃圾处理器；12、陶瓷膜MBR污水处理池；13、清水储水池；14、γ-PGA型超高温好氧发酵制肥系统；15、三通道臭氧发生器；16、太阳能供电装置；18、垃圾投递口；19、抽屉；21、湿垃圾二次收集箱；22、提升传送带；23、翻斗式机械装置；24、隔板；26、湿垃圾进料口；28、球磨组件；29、固液分离装置；32、有机肥存储箱；34、绿色除臭景观植物草坪；35、臭气排风口；37、满溢提醒装置；38、湿垃圾称重装置；40.第一管道41.第二管道42.第三管道
具体实施方式
下面通过实施例子，进一步阐述本发明的特点，但不对本发明的权利要求做任何限定。
如图1至图5所示，一种实现源头清洁防疫与资源化的生活垃圾生态化智能收集厢房；所述收集厢房1包括多功能四分类垃圾防疫收集箱2、智能满溢提醒传送系统3、智能垃圾模型构建信息系统6、湿垃圾就地减量与资源化系统4和三通道节能臭氧除臭消毒防疫系统5；
所述多功能四分类垃圾防疫收集箱2用于对人工分拣分类后的生活垃圾进行分类收集，多功能四分类垃圾防疫收集箱2包括湿垃圾收集箱7、干垃圾收集箱8、有害垃圾收集箱9、可回收垃圾收集箱10，湿垃圾收集箱7、干垃圾收集箱8的上方均设有垃圾投递口18，可回收垃圾收集箱10和有害垃圾收集箱9均采用抽屉式精细分类垃圾收集箱，均包括多个用于细分放置不同类垃圾的抽屉19，其中，可回收垃圾收集箱10包括废纸类抽屉19、废塑料瓶类抽屉19和废金属类抽屉19，有害垃圾收集箱9包括废电池类抽屉19、废药品类抽屉19和废油漆及其容器类抽屉19，各抽屉19上均安装有控制抽屉19开启的的刷卡感应装置，无需触摸即可开启相应抽屉19；
所述智能满溢提醒传送系统3用于将投入至湿垃圾收集箱7内的湿垃圾输送至湿垃圾就地减量与资源化系统4中，智能满溢提醒传送系统3包括与控制系统(由于该控制系统为现有技术中常用的PLC控制系统，故在此不对其做详细阐述)相连的隔板24、湿垃圾二次收集箱21、满溢提醒装置37、湿垃圾称重装置38、提升传送带22、翻斗式机械装置23；
隔板24设于湿垃圾收集箱7内且设置成可翻转结构，隔板24采用智能识别开闭设计(由于该智能识别开闭设计为现有技术中常用的智能识别开闭设计，故在此不对其做详细阐述)，当湿垃圾投放至湿垃圾收集箱7内一段时间后隔板24打开，以使湿垃圾落入湿垃圾二次收集箱21内后隔板24关闭；
湿垃圾二次收集箱21用于收集经隔板24落下的湿垃圾，满溢提醒装置37用于监测湿垃圾二次收集箱21内的湿垃圾容量，称重装置用于称量湿垃圾二次收集箱21内的湿垃圾质量，提升传送带22用于带动湿垃圾二次收集箱21移动，翻斗式机械装置23用于将湿垃圾二次收集箱21内的湿垃圾倒入专用厢房湿垃圾处理器中，当湿垃圾装满湿垃圾二次收集箱21时，满溢提醒装置37将信号发送给控制系统，控制系统发出指令，湿垃圾称重装置38对湿垃圾二次收集箱21内的湿垃圾进行称重后提升传送带22带动湿垃圾二次收集箱21移动至一定高度，然后湿垃圾二次收集箱21内的湿垃圾在翻斗式机械装置23的作用下被倒入专用厢房湿垃圾处理器11中；
所述湿垃圾就地减量与资源化系统4用于对湿垃圾进行资源化处理，湿垃圾就地减量与资源化系统4包括专用厢房湿垃圾处理器11、陶瓷膜MBR污水处理池12、清水储水池13、γ-PGA型超高温好氧发酵制肥系统14、有机肥存贮箱32和制肥称重装置；
专用厢房湿垃圾处理器11上设有湿垃圾进料口26，其内部依次设有用于对湿垃圾进行粉碎的球磨组件28和起固液分离作用的固液分离装置29；从湿垃圾进料口26进入专用厢房湿垃圾处理器11内的湿垃圾在球磨组件28的作用下被粉碎，经粉碎后的湿垃圾溶液进入固液分离装置29中进行固液分离得到滤液和滤渣，滤液经陶瓷膜MBR污水处理池12处理后流入清水储水池13，清水储水池13分别通过管道与专用厢房湿垃圾处理器11、用于冲洗湿垃圾收集箱7和湿垃圾二次收集箱21的喷淋管相连通，以使清水储水池13内的清水回用于粉碎注水、湿垃圾收集箱7和湿垃圾二次收集箱21的冲洗，滤渣被输送至γ-PGA型超高温好氧发酵制肥系统14内进行制肥，产生的肥料进入与γ-PGA型超高温好氧发酵制肥系统14相连的有机肥存贮箱32内暂储，制肥称重装置与控制系统电连接，用于对有机肥存贮箱32内存储的肥料进行称重并将数据发送给智能垃圾模型构建信息系统6；
所述三通道节能臭氧除臭消毒防疫系统5用于对收集厢房1(生活垃圾从投入多功能四分类垃圾防疫收集箱2到制肥全程)进行臭氧消毒，臭氧除臭消毒防疫系统包括三通道臭氧发生器15和太阳能供电装置16；太阳能供电装置16与三通道臭氧发生器15电连接，以为三通道臭氧发生器15提供电能，三通道臭氧发生器15分别通过第一管道40、第二管道41、第三管道42与收集厢房1房体内部空间、清水储水池13、多功能四分类垃圾防疫收集箱2相连通，三通道臭氧发生器15 24h不间断产生臭氧；
其中，清水储水池13内、多功能四分类垃圾防疫收集箱2内可24h不间断进行杀菌消毒；收集厢房1房体内部空间可24h不间断进行杀菌消毒也可根据房体内部空间的臭气浓度来智能运行进行杀菌消毒，当收集厢房1房体内部空间根据房体内部空间的臭气浓度来智能杀菌消毒时，臭氧除臭消毒防疫系统还包括与控制系统相连的臭气浓度在线监测装置(图中未示出)及设置在第一管道40上且与控制系统相连的第一阀门，臭气浓度在线监测装置用于监测厢房房体内部空间的臭气浓度，当监测到的臭气浓度≥20ppm时，臭气浓度在线监测装置将信号发送给控制系统，控制系统发出指令，第一阀门开启，并根据臭气浓度调节第一阀门的开启度以控制臭氧的释放量，当臭气浓度在线监测装置监测到的的臭气浓度<20ppm时，臭气浓度在线监测装置将信号发送给控制系统，控制系统发出指令，第一阀门闭关；
所述智能垃圾模型构建信息系统6包括与大数据模型平台通过适配端口连接的智能垃圾模型构建信息屏，智能垃圾模型构建信息屏与控制系统、湿垃圾称重装置38和肥料称重装置电连接，智能垃圾模型构建信息屏用于收集并显示多功能四分类垃圾防疫收集箱2中垃圾分类重量数据、湿垃圾减量数据(湿垃圾二次收集箱21内的湿垃圾重量数据)，制肥数据(制肥称重装置数据)、生态厢房运行健康状况等信息。
本发明中的收集厢房1的顶部铺设有绿色除臭景观植物草坪34，其中，绿色除臭景观植物草坪34可以为具有吸臭能力的植物，包括吊兰、白鹤芋、常春藤、橡皮树、绿萝、仙人掌中的一种或多种，收集厢房1顶部设有供内部臭气排出的臭气排风口35，臭气排风口35与绿色除臭景观植物草坪34的底部相连通。
本发明收集厢房1以轻钢为骨架，1000人＜服务人数＜10000人；所述陶瓷膜MBR污水处理池12有效容积设计范围为1～10m3，清水储水池13有效容积设计范围为2～12m3，γ-PGA型超高温好氧发酵制肥装置有效容积约为1～3m3。
实施例1：
一种利用上述收集厢房1实现源头清洁防疫与资源化的生活垃圾生态化智能收集方法，包括如下步骤：
将生活垃圾通过人工分拣分类后分别投入湿垃圾收集箱7、干垃圾收集箱8、有害垃圾收集箱9、可回收垃圾收集箱10中，当湿垃圾投放至湿垃圾收集箱7内10秒后隔板24打开，湿垃圾落入湿垃圾二次收集箱21内；
由湿垃圾进料口26进入专用厢房湿垃圾处理器11内的湿垃圾在球磨组件28的作用下被粉碎至3mm，湿垃圾在粉碎的过程中同时向专用厢房湿垃圾处理器11内注水，其中，每1kg湿垃圾粉碎时注水5L，经粉碎后的湿垃圾溶液进入固液分离装置29中进行固液分离得到滤液和含水率为55％的滤渣，滤液经陶瓷膜MBR污水处理池12处理后流入清水储水池13，清水储水池13内的清水回用于粉碎注水、湿垃圾收集箱7和湿垃圾二次收集箱21的冲洗，滤渣被输送至γ-PGA型超高温好氧发酵制肥系统14内进行制肥，γ-PGA型超高温好氧发酵制肥系统14内产生的肥料进入有机肥存贮箱32内暂储并由制肥称重装置对有机肥存贮箱32内存储的肥料进行称重；
其中，滤渣在γ-PGA型超高温好氧发酵制肥系统14内的制肥过程包括如下步骤：
(1)菌剂的接种：在菌剂接种阶段，向被输送至γ-PGA型超高温好氧发酵制肥系统14的滤渣(含水率为55％)中加入尿素和磷酸铵，然后喷洒枯草芽孢杆菌(购于中国工业微生物菌种保藏中心，下同)和Thermus thermophilus(嗜热栖热菌，购于中国工业微生物菌种保藏中心，下同)配比为1：1的复配菌剂充分混合快速升温至80℃，维持此阶段发酵3天，再在90℃下好氧发酵，充分混合后静置15天，其中，每克复配菌剂含有益总菌数≥3.8×1010CFU，复配菌剂的接种量为滤渣重量的0.3％；
(2)日常运行制肥：菌剂接种完成后，γ-PGA型超高温好氧发酵制肥系统14进入日常运行阶段，含水率为55％的滤渣被输送至γ-PGA型超高温好氧发酵制肥系统14，向制肥系统中投加尿素和磷酸铵，使总氮含量在3％，总磷含量在1％，总养分(氮+五氧化二磷+氧化钾)的质量分数(以烘干基计)≥5％，然后加入Bacillis subtilis NX-2型枯草芽孢杆菌(耐热型，购于中国工业微生物菌种保藏中心，下同)，并通过控制发酵通风量将发酵温度控制在85℃以上超过24h，其中，发酵通风量为0.003m3/(min·m3)堆体，发酵产生分子量大于80万且含量达2％干基的γ-PGA聚谷氨酸；
生活垃圾从投入多功能四分类垃圾防疫收集箱2到制肥全程采用三通道节能臭氧除臭消毒防疫系统5进行臭氧消毒，其中，多功能四分类垃圾防疫收集箱2内可24h不间断进行杀菌消毒；清水储水池13内可24h不间断进行杀菌消毒，臭氧发生器向清水存储池内通入的臭氧剂量为10mg/L；收集厢房1房体内部空间可24h不间断进行杀菌消毒或根据房体内部空间的臭气浓度来智能运行进行杀菌消毒，当收集厢房1房体内部空间根据房体内部空间的臭气浓度来智能杀菌消毒时，若臭气浓度在线监测装置监测到厢房房体内部空间的臭气浓度≥20ppm时，臭气浓度在线监测装置将信号发送给控制系统，控制系统发出指令，第一阀门开启，并根据臭气浓度调节第一阀门的开启度以控制臭氧的释放量，其中，当20ppm＜臭气浓度＜100ppm时，臭氧发生器向厢房房体内部空间释放的臭氧剂量为0.8g/h，当臭气浓度≥100ppm，臭氧发生器向厢房房体内部空间释放的臭氧剂量为1g/h；当臭气浓度在线监测装置监测到的的臭气浓度<20ppm时，臭气浓度在线监测装置将信号发送给控制系统，控制系统发出指令，第一阀门闭关；
多功能四分类垃圾防疫收集箱2中垃圾分类重量数据、湿垃圾减量数据(湿垃圾二次收集箱21内的湿垃圾重量数据)，制肥数据(制肥称重装置数据)、生态厢房运行健康状况等信息均实时传送至智能垃圾模型构建信息系统6中并由智能垃圾模型构建信息屏显示。
本实施例针对1000人小区(300户)来设计，采用小厢房为设备外观，设计陶瓷膜MBR污水处理池1212有效容积设计范围为1m3，清水储水池13有效容积设计范围为2m3，γ-PGA型超高温好氧发酵制肥装置有效容积约为1m3。每户产生垃圾量为0.8kg，总干湿垃圾量为0.24t/d，可分拣的湿垃圾量为0.07t/d，其中可就地资源化处理的湿垃圾量占比约29％。湿垃圾首次粉碎所需用水量为0.348t/d，为湿垃圾重量的5倍(1kg湿垃圾需5L水)，粉碎后的滤渣为0.02t/d，滤渣含水率55％，发酵后产生的有机肥料为0.005t/d。
实施例2
一种利用上述收集厢房1实现源头清洁防疫与资源化的生活垃圾生态化智能收集方法，包括如下步骤：
将生活垃圾通过人工分拣分类后分别投入湿垃圾收集箱7、干垃圾收集箱8、有害垃圾收集箱9、可回收垃圾收集箱10中，当湿垃圾投放至湿垃圾收集箱7内8秒后隔板24打开，湿垃圾落入湿垃圾二次收集箱21内；
由湿垃圾进料口26进入专用厢房湿垃圾处理器11内的湿垃圾在球磨组件28的作用下被粉碎至4mm，湿垃圾在粉碎的过程中同时向专用厢房湿垃圾处理器11内注水，其中，每1kg湿垃圾粉碎时注水10L，经粉碎后的湿垃圾溶液进入固液分离装置29中进行固液分离得到滤液和含水率为55％的滤渣，滤液经陶瓷膜MBR污水处理池12处理后流入清水储水池13，清水储水池13内的清水回用于粉碎注水、湿垃圾收集箱7和湿垃圾二次收集箱21的冲洗，滤渣被输送至γ-PGA型超高温好氧发酵制肥系统14内进行制肥，γ-PGA型超高温好氧发酵制肥系统14内产生的肥料进入有机肥存贮箱32内暂储并由制肥称重装置对有机肥存贮箱32内存储的肥料进行称重；
其中，滤渣在γ-PGA型超高温好氧发酵制肥系统14内的制肥过程包括如下步骤：
(1)菌剂的接种：在菌剂接种阶段，向被输送至γ-PGA型超高温好氧发酵制肥系统14的滤渣(含水率为55％)中加入尿素和磷酸铵，然后喷洒枯草芽孢杆菌、Calditerricolasatsumensis(购于中国工业微生物菌种保藏中心，下同)、Geobacillusstearothermophilus(购于中国工业微生物菌种保藏中心，下同)，配比为1：1：1的复配菌剂充分混合快速升温至80℃，维持此阶段发酵4天，再在100℃下好氧发酵，充分混合后静置10天，其中，每克复配菌剂含有益总菌数≥3.8×1010CFU，复配菌剂的接种量为滤渣重量的0.3％；
(2)日常运行制肥：菌剂接种完成后，γ-PGA型超高温好氧发酵制肥系统14后进入日常运行阶段，含水率为55％的滤渣被输送至γ-PGA型超高温好氧发酵制肥系统14，向制肥系统中投加尿素和磷酸铵，使总氮含量在4％，总磷含量在2％，总养分(氮+五氧化二磷+氧化钾)的质量分数(以烘干基计)≥5％，然后加入Bacillis subtilis NX-2型枯草芽孢杆菌，并通过控制发酵通风量将发酵温度控制在85℃以上超过24h，其中，发酵通风量为0.01m3/(min·m3)堆体，发酵产生分子量大于80万且含量达3％干基的γ-PGA聚谷氨酸；
生活垃圾从投入多功能四分类垃圾防疫收集箱2到制肥全程采用三通道节能臭氧除臭消毒防疫系统5进行臭氧消毒，其中，多功能四分类垃圾防疫收集箱2内可24h不间断进行杀菌消毒；清水储水池13内可24h不间断进行杀菌消毒，臭氧发生器向清水存储池内通入的臭氧剂量为20mg/L；收集厢房1房体内部空间可24h不间断进行杀菌消毒或根据房体内部空间的臭气浓度来智能运行进行杀菌消毒，当收集厢房1房体内部空间根据房体内部空间的臭气浓度来智能杀菌消毒时，若臭气浓度在线监测装置监测到厢房房体内部空间的臭气浓度≥20ppm时，臭气浓度在线监测装置将信号发送给控制系统，控制系统发出指令，第一阀门开启，并根据臭气浓度调节第一阀门的开启度以控制臭氧的释放量，其中，当20ppm＜臭气浓度＜100ppm时，臭氧发生器向厢房房体内部空间释放的臭氧剂量为1g/h，当臭气浓度≥100ppm，臭氧发生器向厢房房体内部空间释放的臭氧剂量为3g/h；当臭气浓度在线监测装置监测到的的臭气浓度<20ppm时，臭气浓度在线监测装置将信号发送给控制系统，控制系统发出指令，第一阀门闭关；
多功能四分类垃圾防疫收集箱2中垃圾分类重量数据、湿垃圾减量数据(湿垃圾二次收集箱21内的湿垃圾重量数据)，制肥数据(制肥称重装置数据)、生态厢房运行健康状况等信息均实时传送至智能垃圾模型构建信息系统6中并由智能垃圾模型构建信息屏显示。
本实施例针对5000人小区(1500户)来设计，采用标准集装箱为设备外观，设计陶瓷膜MBR污水处理池1212有效容积设计范围为5m3，清水储水池13有效容积设计范围为6m3，γ-PGA型超高温好氧发酵制肥装置有效容积约为2m3。每户产生垃圾量为0.8kg，总干湿垃圾量为1.2t/d，可分拣的湿垃圾量为0.35t/d，其中可就地资源化处理的湿垃圾量占比约29％。湿垃圾首次粉碎所需用水量为3.48t/d，为湿垃圾重量的10倍(1kg湿垃圾需10L水)，粉碎后的滤渣为0.1t/d，滤渣含水率55％，发酵后产生的有机肥料为0.025t/d。
实施例3
一种利用上述收集厢房1实现源头清洁防疫与资源化的生活垃圾生态化智能收集方法，包括如下步骤：
将生活垃圾通过人工分拣分类后分别投入湿垃圾收集箱7、干垃圾收集箱8、有害垃圾收集箱9、可回收垃圾收集箱10中，当湿垃圾投放至湿垃圾收集箱7内8秒后隔板24打开，湿垃圾落入湿垃圾二次收集箱21内；
由湿垃圾进料口26进入专用厢房湿垃圾处理器11内的湿垃圾在球磨组件28的作用下被粉碎至5mm，湿垃圾在粉碎的过程中同时向专用厢房湿垃圾处理器11内注水，其中，每1kg湿垃圾粉碎时注水8L，经粉碎后的湿垃圾溶液进入固液分离装置29中进行固液分离得到滤液和含水率为56％的滤渣，滤液经陶瓷膜MBR污水处理池12处理后流入清水储水池13，清水储水池13内的清水回用于粉碎注水、湿垃圾收集箱7和湿垃圾二次收集箱21的冲洗，滤渣被输送至γ-PGA型超高温好氧发酵制肥系统14内进行制肥，γ-PGA型超高温好氧发酵制肥系统14内产生的肥料进入有机肥存贮箱32内暂储并由制肥称重装置对有机肥存贮箱32内存储的肥料进行称重；
其中，滤渣在γ-PGA型超高温好氧发酵制肥系统14内的制肥过程包括如下步骤：
(1)菌剂的接种：在菌剂接种阶段，向被输送至γ-PGA型超高温好氧发酵制肥系统14的滤渣(含水率为56％)中加入尿素和磷酸铵，然后喷洒枯草芽孢杆菌、Geobacillusstearothermophilus，配比为2：1的复配菌剂充分混合快速升温至90℃，维持此阶段发酵3天，再在100℃下好氧发酵，充分混合后静置12天，其中，每克复配菌剂含有益总菌数≥3.8×1010CFU，复配菌剂的接种量为滤渣重量的0.5％；
(2)日常运行制肥：菌剂接种完成后，γ-PGA型超高温好氧发酵制肥系统14后进入日常运行阶段，含水率为56％的滤渣被输送至γ-PGA型超高温好氧发酵制肥系统14，向制肥系统中投加尿素和磷酸铵，使总氮含量在5％，总磷含量在3％，总养分(氮+五氧化二磷+氧化钾)的质量分数(以烘干基计)≥5％，然后加入GXA-28型枯草芽孢杆菌(耐热型，购于中国工业微生物菌种保藏中心，下同)，并通过控制发酵通风量将发酵温度控制在85℃以上超过24h，其中，发酵通风量为0.02m3/(min·m3)堆体，发酵产生分子量大于80万且含量达5％干基的γ-PGA聚谷氨酸；
生活垃圾从投入多功能四分类垃圾防疫收集箱2到制肥全程采用三通道节能臭氧除臭消毒防疫系统5进行臭氧消毒，其中，多功能四分类垃圾防疫收集箱2内可24h不间断进行杀菌消毒；清水储水池13内可24h不间断进行杀菌消毒，臭氧发生器向清水存储池内通入的臭氧剂量为20mg/L；收集厢房1房体内部空间可24h不间断进行杀菌消毒或根据房体内部空间的臭气浓度来智能运行进行杀菌消毒，当收集厢房1房体内部空间根据房体内部空间的臭气浓度来智能杀菌消毒时，若臭气浓度在线监测装置监测到厢房房体内部空间的臭气浓度≥20ppm时，臭气浓度在线监测装置将信号发送给控制系统，控制系统发出指令，第一阀门开启，并根据臭气浓度调节第一阀门的开启度以控制臭氧的释放量，其中，当20ppm＜臭气浓度＜100ppm时，臭氧发生器向厢房房体内部空间释放的臭氧剂量为0.9g/h，当臭气浓度≥100ppm，臭氧发生器向厢房房体内部空间释放的臭氧剂量为3g/h；当臭气浓度在线监测装置监测到的的臭气浓度<20ppm时，臭气浓度在线监测装置将信号发送给控制系统，控制系统发出指令，第一阀门闭关；
多功能四分类垃圾防疫收集箱2中垃圾分类重量数据、湿垃圾减量数据(湿垃圾二次收集箱21内的湿垃圾重量数据)，制肥数据(制肥称重装置数据)、生态厢房运行健康状况等信息均实时传送至智能垃圾模型构建信息系统6中并由智能垃圾模型构建信息屏显示。
本实施例针对10000人小区(3000户)来设计，采用标准集装箱为设备外观，设计陶瓷膜MBR污水处理池1212有效容积设计范围为10m3，清水储水池13有效容积设计范围为12m3，γ-PGA型超高温好氧发酵制肥装置有效容积约为3m3。每户产生垃圾量为0.8kg，总干湿垃圾量为2.4t/d，可分拣的湿垃圾量为0.7t/d，其中可就地资源化处理的湿垃圾量占比约29％。湿垃圾首次粉碎所需用水量为5.568t/d，为湿垃圾重量的8倍(1kg湿垃圾需8L水)，粉碎后的滤渣为0.19t/d，滤渣含水率56％，发酵后产生的有机肥料为0.051t/d。
可以理解的是，以上关于本发明的具体描述，仅用于说明本发明而并非受限于本发明实施例所描述的技术方案。本领域的普通技术人员应当理解，仍然可以对本发明进行修改或等同替换，以达到相同的技术效果；只要满足使用需要，都在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种实现源头清洁防疫与资源化的生活垃圾生态化智能收集方法，其特征在于，所述收集方法利用一种实现源头清洁防疫与资源化的生活垃圾生态化智能收集厢房进行，所述收集厢房包括多功能四分类垃圾防疫收集箱、智能满溢提醒传送系统、湿垃圾就地减量与资源化系统、三通道节能臭氧除臭消毒防疫系统和智能垃圾模型构建信息系统；所述湿垃圾就地减量与资源化系统包括用于对湿垃圾进行粉碎和固液分离的专用厢房湿垃圾处理器、陶瓷膜MBR污水处理池、清水储水池、γ-PGA型超高温好氧发酵制肥系统；所述智能满溢提醒传送系统用于将投入至多功能四分类垃圾防疫收集箱内的湿垃圾输送至专用厢房湿垃圾处理器中；所述智能垃圾模型构建信息系统用于收集包括垃圾分类重量数据、湿垃圾资源化数据在内的数据信息；所述收集方法包括如下步骤：人工分拣分类后的生活垃圾分类投入多功能四分类垃圾防疫收集箱中，投入至多功能四分类垃圾防疫收集箱内的湿垃圾通过智能满溢提醒传送系统输送至专用厢房湿垃圾处理器中依次进行粉碎和固液分离，湿垃圾在粉碎的过程中同时向专用厢房湿垃圾处理器内注水，固液分离后得到的滤液经陶瓷膜MBR污水处理池处理后流入清水储水池，滤渣被输送至γ-PGA型超高温好氧发酵制肥系统内进行制肥；生活垃圾从投入多功能四分类垃圾防疫收集箱到制肥全程采用三通道节能臭氧除臭消毒防疫系统进行臭氧消毒，多功能四分类垃圾防疫收集箱中垃圾分类重量数据、湿垃圾制肥数据实时传送至智能垃圾模型构建信息系统；
滤渣在γ-PGA型超高温好氧发酵制肥系统内的制肥过程包括如下步骤：
(1)菌剂的接种：在菌剂接种阶段，向被输送至γ-PGA型超高温好氧发酵制肥系统中的含水率为55～65％的滤渣中加入氮源和磷源，然后喷洒含有枯草芽孢杆菌的复配菌剂充分混合快速升温至60～80℃，维持此阶段发酵2～4天，再在85～100℃下好氧发酵，充分混合后静置10～15天，其中，所述复配菌剂为Thermus thermophilus、Calditerricolasatsumensis、Geobacillus stearothermophilus、Calditerricola yamamurae、Thermotoga maritima中的至少一种与枯草芽包杆菌的混合，每克复配菌剂含有益总菌数≥3.8×1010CFU，复配菌剂的接种量为滤渣重量的0.2～0.6％；
(2)日常运行制肥：菌剂接种完成后，γ-PGA型超高温好氧发酵制肥系统进入日常运行阶段，含水率为55～65％的滤渣被输送至γ-PGA型超高温好氧发酵制肥系统，向制肥系统中投加氮源和磷源，使总氮含量在3％～5％，总磷含量在1％～3％，氮和五氧化二磷和氧化钾的总质量分数≥5％dw，然后加入耐热高产菌株Bacillis subtilis NX-2或GXA-28型枯草芽孢杆菌，并通过控制发酵通风量将发酵温度控制在85℃以上超过24h，其中，发酵通风量为0.003～0.02m3/(min·m3)堆体，发酵产生分子量大于80万且含量在1％～5％干基的γ-PGA聚谷氨酸。
2.如权利要求1所述的收集方法，其特征在于，所述多功能四分类垃圾防疫收集箱包括湿垃圾收集箱、干垃圾收集箱、有害垃圾收集箱、可回收垃圾收集箱；湿垃圾收集箱和干垃圾收集箱的上方均设有垃圾投递口，可回收垃圾收集箱和有害垃圾收集箱均包括多个用于细分放置不同类垃圾的抽屉，各抽屉上均安装有控制抽屉开启的刷卡感应装置，无需触摸即可开启相应抽屉。
3.如权利要求1所述的收集方法，其特征在于，所述智能满溢提醒传送系统包括与控制系统相连的隔板、湿垃圾二次收集箱、满溢提醒装置、湿垃圾称重装置、提升传送带、翻斗式机械装置；所述隔板设于湿垃圾收集箱内且采用智能识别开闭设计，当湿垃圾投放至湿垃圾收集箱内5～10秒后隔板打开，湿垃圾落入湿垃圾二次收集箱内后隔板关闭，当湿垃圾装满湿垃圾二次收集箱时，满溢提醒装置将信号发送给控制系统，控制系统发出指令，湿垃圾称重装置对湿垃圾二次收集箱内的湿垃圾进行称重后提升传送带带动湿垃圾二次收集箱移动至一定高度，然后湿垃圾二次收集箱内的湿垃圾在翻斗式机械装置的作用下被倒入专用厢房湿垃圾处理器中。
4.如权利要求1所述的收集方法，其特征在于，所述专用厢房湿垃圾处理器内部依次设有用于对湿垃圾进行粉碎的球磨组件和起固液分离作用的固液分离装置，进入专用厢房湿垃圾处理器内的湿垃圾在球磨组件的作用下被粉碎至1～5mm，湿垃圾在粉碎的过程中向专用厢房湿垃圾处理器内注水，每1kg湿垃圾粉碎时注水5～10L，经粉碎后的湿垃圾溶液在固液分离装置的作用下进行固液分离得到滤液和含水率为55～65％的滤渣。
5.如权利要求1所述的收集方法，其特征在于，流入清水储水池内的清水回用于粉碎注水、湿垃圾收集箱和湿垃圾二次收集箱的冲洗。
6.如权利要求1所述的收集方法，其特征在于，所述三通道节能臭氧除臭消毒防疫系统包括三通道臭氧发生器和太阳能供电装置；所述太阳能供电装置为三通道臭氧发生器提供电能，所述三通道臭氧发生器24h不间断产生臭氧，三通道臭氧发生器分别通过管道与收集厢房房体内部空间、清水储水池、多功能四分类垃圾防疫收集箱相连通，其中，收集厢房房体内部空间24h不间断进行杀菌消毒或根据房体内部空间的臭气浓度来智能运行进行杀菌消毒，清水储水池内24h不间断进行杀菌消毒，臭氧发生器通过管道向清水存储池内通入的臭氧剂量为10～25mg/L，多功能四分类垃圾防疫收集箱内24h不间断进行杀菌消毒。
7.如权利要求6所述的收集方法，其特征在于，当收集厢房房体内部空间根据房体内部空间的臭气浓度来智能杀菌消毒时，三通道节能臭氧除臭消毒防疫系统还包括与控制系统相连的臭气浓度在线监测装置及设置在第一管道上且与控制系统相连的第一阀门，臭气浓度在线监测装置用于监测收集厢房房体内部空间的臭气浓度，当监测到的臭气浓度≥20ppm时，臭气浓度在线监测装置将信号发送给控制系统，控制系统发出指令，第一阀门开启，并根据臭气浓度调节第一阀门的开启度以控制臭氧的释放量，其中，当20ppm＜臭气浓度＜100ppm时，臭氧发生器向收集厢房房体内部空间释放的臭氧剂量为0.8～1g/h，当臭气浓度≥100ppm，臭氧发生器向收集厢房房体内部空间释放的臭氧剂量为1～3g/h；当臭气浓度在线监测装置监测到的臭气浓度<20ppm时，臭气浓度在线监测装置将信号发送给控制系统，控制系统发出指令，第一阀门闭关。
8.如权利要求1所述的收集方法，其特征在于，所述智能垃圾模型构建信息系统包括与大数据模型平台通过适配端口连接的智能垃圾模型构建信息屏，智能垃圾模型构建信息屏用于收集并显示垃圾分类重量数据、湿垃圾减量数据，制肥数据、生态厢房运行健康状况。
9.如权利要求1所述的收集方法，其特征在于，所述收集厢房以集装箱为厢房骨架，1000人＜服务人数＜10000人；所述陶瓷膜MBR污水处理池有效容积设计范围为1～10m3，清水储水池有效容积设计范围为2～12m3，γ-PGA型超高温好氧发酵制肥装置有效容积为1～3m。
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