CN112337957A - 一种水上垃圾收集处理装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种水上垃圾收集处理装置，包括垃圾收集装置和垃圾处理装置。通过高效低成本的水上垃圾的收集和高效率的垃圾处理，实现了对水上垃圾高效的收集和处理，从而对水上垃圾实现了真正的变害为利。

Description

一种水上垃圾收集处理装置

技术领域

本发明涉及垃圾收集处理的环保领域，具体涉及一种水上垃圾收集处理装置。

背景技术

水上垃圾主要为塑料袋、漂浮木块、浮标和塑料瓶等。根据尺寸进行分类，水上漂浮的大块和特大块垃圾在整体水上垃圾的比例不到10%。根据种类进行分类，塑料类垃圾数量最多，占41%左右，其次为聚苯乙烯塑料泡沫类和木制品类垃圾，分别占19%和15%。水上垃圾包括海洋水上垃圾和非海洋水上垃圾，水上垃圾最主要的危害是对海洋生物造成生命威胁，同时水上垃圾还会造成航行安全威胁，海洋动物进食含有塑料制品的食物后继而会对整个食物链造成影响，最终会影响到人类健康。目前对于水上垃圾的处理主要分为远洋大型垃圾清运船和中小型垃圾收集船，但是这类装置普遍存在分类成本高，以及运营成本较高而垃圾回收的经济效益较低等问题。

发明内容

针对上述技术问题，本发明提出一种水上垃圾收集处理装置。

通过如下技术手段实现：

一种水上垃圾收集处理装置，包括垃圾收集装置和垃圾处理装置。

所述垃圾收集装置包括船体、牵引绳、漂浮气囊、垃圾吸入仓、垃圾主入口、负压转轴、转轴驱动电机、电机防水壳、第一排水栅板、吸入仓垃圾排出口、生物逃生口、生物逃生仓、垃圾暂存仓、垃圾暂存仓入口和第二排水栅板；所述漂浮气囊弧形设置且漂浮气囊的宽度大于船体的宽度，所述垃圾吸入仓横向设置，且所述垃圾吸入仓设置有多个且均设置于漂浮气囊的下方，多条所述牵引绳将船体与垃圾吸入仓以及漂浮气囊连接，漂浮气囊的内弧部朝向所述船体，每个所述垃圾吸入仓均设置有垃圾主入口，所述垃圾主入口朝向所述船体方向，且所有垃圾主入口的宽度的总和与漂浮气囊的内弧部的长度相等，在与垃圾主入口相对的垃圾吸入仓的另一端竖直设置有第一排水栅板，在第一排水栅板前方竖直设置有负压转轴，在负压转轴上设置有多排弧形叶片，所述转轴驱动电机通过减速机与负压转轴连接并对负压转轴的转动进行驱动，在负压转轴正下方的垃圾吸入仓的底壁上开设有吸入仓垃圾排出口，在吸入仓垃圾排出口的前方的垃圾吸入仓的底壁上开设有生物逃生口，所述生物逃生仓通过所述生物逃生口与垃圾吸入仓内连通，所述垃圾暂存仓的上半部为中间细上下两端粗的方筒结构，垃圾暂存仓的下半部为顶部开口的方筒结构，在垃圾暂存仓的顶部开设有所述垃圾暂存仓入口，所述垃圾暂存仓入口与所述吸入仓垃圾排出口连通，在第一排水栅板正下方一侧的垃圾暂存仓的侧壁上竖直设置有第二排水栅板。

所述垃圾处理装置包括传送部件、分类部件、破碎部件和挤压部件；所述传送部件包括传送仓、传送仓入口、倾斜传送带、传送带挡板和传送带支撑架；所述传送仓入口开设于传送仓的顶壁上并与垃圾暂存仓的底部开口连通，所述垃圾暂存仓的底部能够卡接于传送仓入口上方，所述倾斜传送带倾斜设置，且始端为较低端，倾斜传送带的始端位于传送仓内的传送仓入口的正下方，倾斜传送带的终端伸出到传送仓的外部，在倾斜传送带的外表面上布设有多个传送带挡板，所述传送带支撑架用于支撑所述倾斜传送带。

所述分类部件包括分类仓、分类仓入口、分类转轴、分类转板、重料储存箱、加热仓、倾斜加热板和加热仓出料口；分类仓入口设置在所述倾斜传送带的终端的下方，分类转轴横置于分类仓入口的下方，所述分类转板设置于分类转轴上，且分类转板通过非中心部位与分离转轴连接，所述分类转板较短的一边位于分类仓入口的正下方，在分类转板较短的一边的正下方设置有重料储存箱，所述重料储存箱顶部设置有开口，在分类转板较长的一边的正下方设置有所述加热仓，所述加热仓顶部也设置有开口，在加热仓内设置有两个或两个以上的倾斜加热板，两个或两个以上的倾斜加热板相互交叉设置，且均一端与加热仓的内侧壁连接，另一端悬空，在加热仓的底壁上开设有加热仓出料口。

所述破碎部件包括破碎仓、破碎仓入口、破碎轴、破碎刀、破碎挡板和破碎挡板间隔齿；所述破碎仓入口开设于破碎仓的顶壁上，并与所述加热仓出料口连通，在破碎仓入口正下方横置有破碎轴，在破碎轴外部布设有多排的破碎刀，在破碎轴的左右两侧各设置有一个破碎挡板，所述破碎挡板一端为平板结构另一端设置有破碎挡板间隔齿，所述破碎挡板倾斜设置，且倾斜方式为平板结构一端为较高端且与破碎仓的内侧壁固接，所述破碎挡板间隔齿与每排的所述破碎刀相间隔设置。

所述挤压部件包括压缩仓、压缩仓入口、挤压板和挤压杆；所述压缩仓入口开设于压缩仓的顶壁上，在压缩仓入口下方的一端竖直设置有所述挤压板，所述挤压杆一端与挤压板的背部连接，另一端与压缩仓的内侧壁连接。

作为优选，所述垃圾主入口为广口设置，在垃圾主入口后方的垃圾吸入仓的直径逐步缩小。

作为优选，所述第一排水栅板和第二排水栅板均为密布多孔板或密排设置的板状间隙板。

作为优选，所述传送仓入口设置有多个，且均位于倾斜传送带的上方。

作为优选，所述传送带挡板弧形设置在倾斜传送带上。

作为优选，所述传送带挡板与倾斜传送带的外表面相垂直设置。

作为优选，所述分类转轴为横轴外部套设有轴承套，所述分类转板与轴承套的外部连接。

作为优选，所述倾斜加热板设置有两个，且相互交叉设置，倾斜加热板之间的间隙大于等于100~150mm。

作为优选，所述倾斜加热板的倾斜角度为：与水平面具有1~3°的夹角（优选3°）。

作为优选，所述垃圾处理装置整体设置于船体之上或设置于岸上。

作为优选，所述破碎挡板为梳子结构，其中梳齿部分为所述破碎挡板间隔齿。

通过上述技术方案的实施可以使得本发明获得如下技术效果：

通过将垃圾收集装置设置在船体后方，通过漂浮气囊将其漂浮与水面上，且将漂浮气囊弧形的设置在船体后方，实现了船体在缓慢前进的时候，后方水体上的水上垃圾会更加全面的被垃圾收集装置实现收集，由于船体在前进的过程中会造成船体后方暂时的水体负压的形成，从而在船体后方会从侧面向船体后方实现水体的流动，从而可以更多的将水上垃圾向漂浮气囊内流动，从而更加全面的对水上垃圾进行收集。同时将垃圾处理装置设置于船体之上，当垃圾收集装置收集一定时间后，将其收回，而将所有的垃圾暂存仓拆下而置于传送仓的顶部实现垃圾的处理，更换新的垃圾暂存仓可以继续垃圾收集装置的收集，从而可以实现垃圾收集和垃圾处理的同步进行的同时还不对垃圾收集装置造成过多的设置，从而大大提高了水上垃圾的收集和处理效率。

通过在垃圾吸入仓的后端设置负压转轴，将该处的水体向下传送，从而避免了过多的垃圾富集在第一排水栅板上，不仅避免了第一排水栅板的堵塞，同时也避免了垃圾反流而从垃圾主入口处反流出去，通过叶片的转动将水体向下引流，可以将垃圾排入到垃圾暂存仓内。同时通过将垃圾暂存仓的上半部设置为中间细的设置，避免了局部水流紊流的时候垃圾过多的向上漂出，同时通过在垃圾暂存仓内也设置同方向的第二排水栅板，使得进入到垃圾暂存仓内的水体通过第二排水栅板流出，从而避免了垃圾暂存仓内水压过高而造成垃圾的反流，通过上述的整体设定实现了基本上所有进入的垃圾都会进入到垃圾暂存仓内。

通过在特定位置设置生物逃生仓，由于鱼类有逆向水流游动生物特性，可以在一定程度上使得误入的鱼类等生物可以通过逃生仓实现逃生。

通过设置倾斜传送带，可以将一起从垃圾暂存仓内落下的物料实现分散传送，避免各种物料直接落入到分类仓内造成误判，通过在倾斜传送带上设置传送带挡板，可以避免物料向下方滑动而造成传送不均匀。

通过设置特定结构的分类转板，可以实现根据单个物料的重量而对物料进行分类，主要是将木质物料和塑料质物料进行分类，由于木质物料虽然能够漂浮，但是由于其一般都为较大块体，重量相对较大，通过其将分类转板的较短的一边向下压后，可以将其落入到重料储存箱内，而相对轻质的塑料制品会顺着分类转板向较长的一边滑动到加热仓内。

通过设置特定结构的加热仓，可以将塑料制品进行加热，而根据塑料制品的特性，在遇热之后会缩小成球（薄膜等物料会缩成球，塑料瓶的物料也会缩小紧致），通过多级加热板，可以逐步的尽量全面的将塑料制品实现了缩小紧致，从而避免了后续破碎步骤中对破碎部件的破坏（薄膜类塑料制品或塑料绳制品会缠绕在破碎部件），同时也避免了破碎过程中的低效破碎。

附图说明

图1为本发明垃圾收集装置的俯视外观结构示意图。

图2为图1中A-A处的局部剖视的结构示意图。

图3为本发明垃圾处理装置的内视结构示意图。

图4为破碎仓俯视的结构示意图。

图5为分类仓另一种工作状态的结构示意图。

其中：101-船体，102-牵引绳，201-漂浮气囊，202-垃圾主入口，203-负压转轴，204-转轴驱动电机，205-电机防水壳，206-第一排水栅板，207-吸入仓垃圾排出口，208-生物逃生仓，209-垃圾暂存仓入口，210-垃圾暂存仓，211-第二排水栅板，301-传送仓入口，302-倾斜传送带，303-传送带挡板，304-传送带支撑架，305-传送仓，401-分类仓入口，402-分类转轴，403-分类转板，404-重料储存箱，405-倾斜加热板，501-破碎仓入口，502-破碎轴，503-破碎刀，504-破碎挡板，505-破碎挡板间隔齿，600-压缩仓，601-压缩仓入口，602-挤压板，603-挤压杆。

本发明附图均为示意图，有些位置为了更加清楚的描述发明而未对相互比例进行精确的设置，这些都是为了充分公开发明而使得本领域技术人员能够实施本发明的技术方案。

具体实施方式

结合附图进行进一步说明：图1至图5为本实施例的一种水上垃圾收集处理装置，包括垃圾收集装置（图1、图2）和垃圾处理装置（图3、图4、图5）。本实施例的所述垃圾处理装置整体设置于船体之上。在其它实施例中也可以将其整体设置于岸边，这可以根据实际工作环境进行设定。

如图1和图2所示，所述垃圾收集装置包括船体101、牵引绳102、漂浮气囊201、垃圾吸入仓、垃圾主入口202、负压转轴203、转轴驱动电机204、电机防水壳205、第一排水栅板206、吸入仓垃圾排出口207、生物逃生口、生物逃生仓208、垃圾暂存仓210、垃圾暂存仓入口209和第二排水栅板211。如图1所示，所述漂浮气囊弧形设置且漂浮气囊的宽度大于船体的宽度，漂浮气囊位于船体的后方，所述垃圾吸入仓横向设置，且所述垃圾吸入仓设置有5个且均设置于漂浮气囊的下方，3条所述牵引绳将船体与垃圾吸入仓以及漂浮气囊连接，漂浮气囊的内弧部朝向所述船体，每个所述垃圾吸入仓均设置有垃圾主入口，所述垃圾主入口朝向所述船体方向，且所有垃圾主入口的宽度的总和与漂浮气囊的内弧部的长度相等，即漂浮气囊下方的位置的所有水流都会流动到垃圾主入口内，在与垃圾主入口相对的垃圾吸入仓的另一端（即垃圾吸入仓的后端）竖直设置有第一排水栅板，在第一排水栅板前方竖直设置有负压转轴，在负压转轴上设置有多排弧形叶片，所述转轴驱动电机通过减速机与负压转轴连接并对负压转轴的转动进行驱动，所述弧形叶片弧形方式和转轴驱动电机的转动方向设置为使得该处的水体向下流动，在负压转轴正下方的垃圾吸入仓的底壁上开设有吸入仓垃圾排出口，在吸入仓垃圾排出口的前方的垃圾吸入仓的底壁上开设有生物逃生口，所述生物逃生仓通过所述生物逃生口与垃圾吸入仓内连通，如图2所示，所述垃圾暂存仓的上半部为中间细上下两端粗的方筒结构，垃圾暂存仓的下半部为顶部开口的方筒结构，在垃圾暂存仓的顶部开设有所述垃圾暂存仓入口，所述垃圾暂存仓入口与所述吸入仓垃圾排出口连通，在第一排水栅板正下方一侧的垃圾暂存仓的侧壁上竖直设置有第二排水栅板，即如图2所示，在垃圾暂存仓的右侧壁上竖直设置有第二排水栅板。

本实施例的所述垃圾主入口为广口设置，在垃圾主入口后方的垃圾吸入仓的直径逐步缩小。

本实施例的所述第一排水栅板和第二排水栅板均为密布多孔板。

如图3所示，所述垃圾处理装置包括传送部件、分类部件、破碎部件和挤压部件。所述传送部件包括传送仓305、传送仓入口301、倾斜传送带302、传送带挡板303和传送带支撑架304；所述传送仓入口开设于传送仓的顶壁上并与垃圾暂存仓的底部开口连通，所述垃圾暂存仓的底部能够卡接于传送仓入口上方，所述倾斜传送带倾斜设置，且始端为较低端（即如图3中的左低右高），倾斜传送带的始端位于传送仓内的传送仓入口的正下方，倾斜传送带的终端伸出到传送仓的外部，在倾斜传送带的外表面上布设有多个传送带挡板，传送带挡板为了防止倾斜传送带上的物料向下滑动，所述传送带支撑架用于支撑所述倾斜传送带。

在优选的实施例中，所述传送仓入口设置有多个，即可以匹配多个垃圾暂存仓。且均位于倾斜传送带的上方。

如图3所示，所述传送带挡板弧形设置在倾斜传送带上。

如图3所示，所述传送带挡板与倾斜传送带的外表面相垂直设置。

如图3和图5所示，所述分类部件包括分类仓、分类仓入口401、分类转轴402、分类转板403、重料储存箱404、加热仓、倾斜加热板405和加热仓出料口。如图3所示，分类仓入口设置在所述倾斜传送带的终端的下方，分类转轴横置于分类仓入口的下方，所述分类转板设置于分类转轴上，且分类转板通过非中心部位与分离转轴连接，所述分类转板较短的一边位于分类仓入口的正下方，在分类转板较短的一边的正下方设置有重料储存箱，所述重料储存箱顶部设置有开口，在分类转板较长的一边的正下方设置有所述加热仓。即如图3和图5所示，所述分类转板由于将分类转轴设置在了非中心位置，从而使得分类转板一端长一端短，因此在一般情况下，较长的一边会朝下倾斜，物料从传送带上落下后会顺着分类转板向下滑动到加热仓内，但是当传送带上落下的物料较重的时候，会压着分类转板的较短的一边向下转动，从而将较重的物料落入到重料储存箱内，如图5所示即为较重物料落入重料储存箱内的情况。一般情况下重料储存箱内收集的是大块的木质垃圾，而顺着分类转板较长一边滑下到加热仓内的物料为塑料制品。所述加热仓顶部也设置有开口，在加热仓内设置有两个或两个以上的倾斜加热板，两个或两个以上的倾斜加热板相互交叉设置，且均一端与加热仓的内侧壁连接，另一端悬空，在加热仓的底壁上开设有加热仓出料口。加热仓的目的在于通过对塑料制品进行加热，使得其发生缩球效应，即不管是塑料薄膜还是塑料瓶，抑或是其他的塑料制品，经过该处的加热，都会由于热量的输入而缩小成更加紧致的球状物或类似的球状物，从而避免后续破碎过程中缠绕在破碎部件上或不好破碎效果不明显等现象的出现。

为了使得分类转板能够以分类转轴为轴一定角度的转动，所述分类转轴为横轴外部套设有轴承套，所述分类转板与轴承套的外部连接。

如图3所示，所述倾斜加热板设置有两个，且相互交叉设置，倾斜加热板之间的间隙大于等于120mm。

所述倾斜加热板的倾斜角度为：与水平面具有3°的夹角。

如图3和图4所示，所述破碎部件包括破碎仓、破碎仓入口501、破碎轴502、破碎刀503、破碎挡板504和破碎挡板间隔齿505。所述破碎仓入口开设于破碎仓的顶壁上，并与所述加热仓出料口连通，在破碎仓入口正下方横置有破碎轴，在破碎轴外部布设有8排的破碎刀，在破碎轴的左右两侧各设置有一个破碎挡板，如图4所示，所述破碎挡板一端为平板结构另一端设置有破碎挡板间隔齿，如图3所示，所述破碎挡板倾斜设置，且倾斜方式为平板结构一端为较高端且与破碎仓的内侧壁固接，所述破碎挡板间隔齿与每排的所述破碎刀相间隔设置。

如图3所示，所述挤压部件包括压缩仓600、压缩仓入口601、挤压板602和挤压杆603。所述压缩仓入口开设于压缩仓的顶壁上，在压缩仓入口下方的一端竖直设置有所述挤压板，所述挤压杆一端与挤压板的背部连接，另一端与压缩仓的内侧壁连接，通过挤压杆的伸长来推动挤压板对进入的物料进行挤压，挤压完毕之后挤压杆缩短来将挤压板向左侧收回，实现新物料的进入进行下一次挤压准备。

Claims (10)

1.一种水上垃圾收集处理装置，其特征在于，包括垃圾收集装置和垃圾处理装置；

所述垃圾收集装置包括船体、牵引绳、漂浮气囊、垃圾吸入仓、垃圾主入口、负压转轴、转轴驱动电机、电机防水壳、第一排水栅板、吸入仓垃圾排出口、生物逃生口、生物逃生仓、垃圾暂存仓、垃圾暂存仓入口和第二排水栅板；所述漂浮气囊弧形设置且漂浮气囊的宽度大于船体的宽度，所述垃圾吸入仓横向设置，且所述垃圾吸入仓设置有多个且均设置于漂浮气囊的下方，多条所述牵引绳将船体与垃圾吸入仓以及漂浮气囊连接，漂浮气囊的内弧部朝向所述船体，每个所述垃圾吸入仓均设置有垃圾主入口，所述垃圾主入口朝向所述船体方向，且所有垃圾主入口的宽度的总和与漂浮气囊的内弧部的长度相等，在与垃圾主入口相对的垃圾吸入仓的另一端竖直设置有第一排水栅板，在第一排水栅板前方竖直设置有负压转轴，在负压转轴上设置有多排弧形叶片，所述转轴驱动电机通过减速机与负压转轴连接并对负压转轴的转动进行驱动，在负压转轴正下方的垃圾吸入仓的底壁上开设有吸入仓垃圾排出口，在吸入仓垃圾排出口的前方的垃圾吸入仓的底壁上开设有生物逃生口，所述生物逃生仓通过所述生物逃生口与垃圾吸入仓内连通，所述垃圾暂存仓的上半部为中间细上下两端粗的方筒结构，垃圾暂存仓的下半部为顶部开口的方筒结构，在垃圾暂存仓的顶部开设有所述垃圾暂存仓入口，所述垃圾暂存仓入口与所述吸入仓垃圾排出口连通，在第一排水栅板正下方一侧的垃圾暂存仓的侧壁上竖直设置有第二排水栅板；

所述垃圾处理装置包括传送部件、分类部件、破碎部件和挤压部件；所述传送部件包括传送仓、传送仓入口、倾斜传送带、传送带挡板和传送带支撑架；所述传送仓入口开设于传送仓的顶壁上并与垃圾暂存仓的底部开口连通，所述垃圾暂存仓的底部能够卡接于传送仓入口上方，所述倾斜传送带倾斜设置，且始端为较低端，倾斜传送带的始端位于传送仓内的传送仓入口的正下方，倾斜传送带的终端伸出到传送仓的外部，在倾斜传送带的外表面上布设有多个传送带挡板，所述传送带支撑架用于支撑所述倾斜传送带；

所述分类部件包括分类仓、分类仓入口、分类转轴、分类转板、重料储存箱、加热仓、倾斜加热板和加热仓出料口；分类仓入口设置在所述倾斜传送带的终端的下方，分类转轴横置于分类仓入口的下方，所述分类转板设置于分类转轴上，且分类转板通过非中心部位与分离转轴连接，所述分类转板较短的一边位于分类仓入口的正下方，在分类转板较短的一边的正下方设置有重料储存箱，所述重料储存箱顶部设置有开口，在分类转板较长的一边的正下方设置有所述加热仓，所述加热仓顶部也设置有开口，在加热仓内设置有两个或两个以上的倾斜加热板，两个或两个以上的倾斜加热板相互交叉设置，且均一端与加热仓的内侧壁连接，另一端悬空，在加热仓的底壁上开设有加热仓出料口；

所述破碎部件包括破碎仓、破碎仓入口、破碎轴、破碎刀、破碎挡板和破碎挡板间隔齿；所述破碎仓入口开设于破碎仓的顶壁上，并与所述加热仓出料口连通，在破碎仓入口正下方横置有破碎轴，在破碎轴外部布设有多排的破碎刀，在破碎轴的左右两侧各设置有一个破碎挡板，所述破碎挡板一端为平板结构另一端设置有破碎挡板间隔齿，所述破碎挡板倾斜设置，且倾斜方式为平板结构一端为较高端且与破碎仓的内侧壁固接，所述破碎挡板间隔齿与每排的所述破碎刀相间隔设置；

所述挤压部件包括压缩仓、压缩仓入口、挤压板和挤压杆；所述压缩仓入口开设于压缩仓的顶壁上，在压缩仓入口下方的一端竖直设置有所述挤压板，所述挤压杆一端与挤压板的背部连接，另一端与压缩仓的内侧壁连接。

2.根据权利要求1所述的水上垃圾收集处理装置，其特征在于，所述垃圾主入口为广口设置，在垃圾主入口后方的垃圾吸入仓的直径逐步缩小。

3.根据权利要求1所述的水上垃圾收集处理装置，其特征在于，所述第一排水栅板和第二排水栅板均为密布多孔板或密排设置的板状间隙板。

4.根据权利要求1所述的水上垃圾收集处理装置，其特征在于，所述传送仓入口设置有多个，且均位于倾斜传送带的上方。

5.根据权利要求1所述的水上垃圾收集处理装置，其特征在于，所述传送带挡板弧形设置在倾斜传送带上。

6.根据权利要求1所述的水上垃圾收集处理装置，其特征在于，所述传送带挡板与倾斜传送带的外表面相垂直设置。

7.根据权利要求1所述的水上垃圾收集处理装置，其特征在于，所述分类转轴为横轴外部套设有轴承套，所述分类转板与轴承套的外部连接。

8.根据权利要求1所述的水上垃圾收集处理装置，其特征在于，所述倾斜加热板设置有两个，且相互交叉设置，倾斜加热板之间的间隙大于等于100~150mm。

9.根据权利要求1所述的水上垃圾收集处理装置，其特征在于，所述倾斜加热板的倾斜角度为：与水平面具有1~3°的夹角（优选3°）。

10.根据权利要求1所述的水上垃圾收集处理装置，其特征在于，所述垃圾处理装置整体设置于船体之上或设置于岸上。

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