一种无臭易腐垃圾收集存储装置的制作方法

[0001]
本发明属于有机固体废弃物处理领域，具体地涉及一种无臭易腐垃圾收集存储装置。


背景技术：

[0002]
易腐垃圾主要包括饭店、宾馆和食堂产生的餐饮垃圾，家庭产生的厨余垃圾以及农贸市场、农产品批发市场产生的蔬菜瓜果垃圾、腐肉、肉碎骨、蛋壳、畜禽产品内脏等。易腐垃圾具有组成复杂、产量波动大且储存时间较长的特点。易腐垃圾中含有大量的水分、可生物降解的有机物和土著微生物。在收集、存储和运输过程中，易腐餐厨容易腐烂变质、滋生蚊蝇、散发恶臭、传播细菌和病毒，不仅会造成严重的环境污染，而且会影响周围居民和垃圾处理工作者的健康。目前，我国许多地区正在推行易腐垃圾的“日产日清”，在生活垃圾分类中采用专用密闭车辆运送餐厨垃圾，在运输过程中加强对泄露、遗撒和臭气的控制。然而，这些措施仍然难以从源头避免易腐垃圾腐败变质的问题。
[0003]
脱水是易腐垃圾处理处置中的重要环节。易腐垃圾中含有大量的水分，这些水分对易腐垃圾的处理处置是不利的。例如，餐厨垃圾含水率在80％以上。在对餐厨垃圾进行填埋处理时，大量水分的存在不仅使填埋占用了更多的空间和土地资源，还会形成大量难以处理的渗沥液。同样地，对餐厨垃圾进行焚烧处理时，水分蒸发不仅消耗大量的能源，而且燃烧不充分会大幅增加污染物的排放。此外，热解气化技术同样面临着易腐垃圾含水率高的问题。从易腐垃圾资源化利用的角度来说，在收集和储存环节对其进行灭菌处理能够从源头提升易腐垃圾资源化的效率。一方面，灭菌处理可以从源头避免易腐垃圾在收集运输和存储环节的腐败变质，尽可能地保留有用的成分。另一方面，灭菌处理减少了餐厨垃圾中土著微生物会后续微生物转化的干扰，从而提高后续转化的效率。
[0004]
脱水和灭菌都是高耗能过程，采用不可再生能源进行易腐垃圾的灭菌和脱水是很不经济的，因此需要开发环境友好、高效率且低成本的技术。利用来源广泛、成本低廉的太阳能作为可再生能源对易腐垃圾进行脱水和灭菌处理是降低成本的有效方式。然而，目前将太阳能应用于易腐垃圾处理的技术方案中，都是通过太阳能加热水，再利用热水对餐厨垃圾进行加热。这种方式产生的水温不超过100℃，加热效率和易腐垃圾脱水的效率都很低，只能在一定程度上减少不可再生能源的消耗。与此同时，低温水加热的杀菌作用也非常有限。


技术实现要素：
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本发明的目的是解决易腐垃圾容易腐败变质和污染周边环境的问题，提供一种无臭易腐垃圾收集存储装置，从源头有效避免易腐收集储存过程中的腐败变质和造成二次污染的问题，通过对易腐垃圾进行灭菌和脱水处理提高其后续资源化利用的效率。本发明提供的无臭易腐垃圾收集存储装置，其特征在于包括以下结构：
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聚光装置；密封腔体；密封腔体的顶部设置有密封盖、限压阀和排气管；密封盖上
端设置有旋转把手；限压阀和排气管相连，限压阀设置在一定的温度或压力下开启，开启后腔体内水蒸气从排气管排出；密封腔体外层采用具有保温功能的绝热材料；密封腔体一侧为光学窗口和界面蒸发器；密封腔体上侧为过滤收集网，过滤网底部为滤液收集腔，滤液收集腔和界面蒸发装置之间设置过滤网。
[0007]
所述的无臭易腐垃圾收集存储装置，其中，聚光装置包括但不限于聚光镜。
[0008]
所述的无臭易腐垃圾收集存储装置，其中，界面蒸发器采用金、银、铝、生物炭、碳纳米管、氮化碳、氮掺杂碳、石墨烯、氧化石墨烯或黑磷中的一种或其组合作为吸光材料。
[0009]
所述的无臭易腐垃圾收集存储装置，其中，密封盖采用法兰、密封垫圈或螺栓结构中一种或其组合与腔体进行连接密封。
[0010]
所述的无臭易腐垃圾收集存储装置，其中，腔体的内层材料优选为不锈钢，腔体的外层材料优选为聚苯乙烯。
[0011]
所述的无臭易腐垃圾收集存储装置，其中，限压阀的开启温度优选为115-155℃，进一步优选为122℃。
[0012]
利用该装置进行易腐垃圾收集存储的方法，包括以下步骤：开启密封盖后，腔体打开，向过滤装置中投入易腐垃圾；在收集过滤网上，一部分滤液进入到滤液收集腔和界面蒸发器表面；关闭密封盖后，整个腔体关闭；利用聚光装置对太阳光进行聚集；利用聚集的太阳光照射界面蒸发器产生高温水蒸气；利用高温水蒸气对储存在密封腔体中的易腐垃圾进行加热，随着密封腔内温度的升高，易腐垃圾中的微生物被杀灭；当温度或压力达到一定数值后，限压阀开启，腔体内的水蒸气从排气管排出。
[0013]
本发明的优点和有益效果是：本发明利用太阳能作为能源在易腐垃圾收集和存储过程中进行原位灭菌和脱水。本发明提供的方法能够环境友好、低成本和高效率地实现餐厨垃圾的收集、杀菌和部分脱水，能够从源头有效控制餐厨垃圾收集贮存过程的腐败变质和二次污染，避免产生臭味，并有助于后续的餐厨垃圾集中运输和资源化利用。
附图说明：
[0014]
图1为本发明提供的无臭易腐垃圾收集存储装置，附图中主要组件包括：1为聚光装置，2为支架，3为密封腔体，4为光学窗口，5为界面蒸发器，6为收集过滤网，7为滤液收集腔，8为密封盖，9为旋转把手，10为限压阀，11为排气口，12为过滤网。
具体实施方式
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本发明通过以下实施例进一步详述，但本实施例所叙述的技术内容是说明性的，而不是限定性的，不应依此来局限本发明的保护范围。
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实施例：
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一种无臭易腐垃圾收集存储装置，如图1所示，包括以下结构：聚光装置采用聚光境，聚光境底部设置支架，通过调节支架高度和聚光镜的角度使得经过聚集的太阳光照射在光学窗口上；密封腔体由内层的不锈钢壳体和外层的聚苯乙烯泡沫组成，用于餐厨垃圾的收集和存储；密封腔体的顶部设置有密封盖，密封盖的外层为不锈钢结构，内层设置有芳纶垫片用于密封；密封盖的下部内侧和密封腔体的上部外侧设置螺纹，通过顺时针旋转密封盖可以将腔体密封，逆时针旋转密封盖可以将腔体打开；密封盖上连有限压阀和排气管；
密封盖上端设置有旋转把手，旋转把手材料为不锈钢；限压阀和排气管相连，限压阀可以设置在125℃条件下开启，开启后腔体内的水蒸气会从排气管排出；密封腔体内部一侧设置光学窗口，光学窗口由防爆玻璃材料组成；光学窗口内设置界面蒸发器，界面蒸发器由生物炭组成；密封腔体内部另一侧为收集过滤网，过滤收集网由孔径为0.5毫米的不锈钢过滤筛组成；过滤装置底部为滤液收集腔，滤液收集腔和界面蒸发装置之间设置一层过滤网，过滤网由孔径为0.1毫米的不锈钢过滤筛组成。
[0018]
利用该装置进行易腐垃圾收集存储的方法，步骤如下：手动开启密封盖后，腔体打开，向过滤装置中投入易腐垃圾；在收集过滤网上，一部分滤液进入到滤液收集腔和界面蒸发器上；手动关闭腔体后，整个腔体关闭；利用聚光装置对太阳光进行聚集；利用聚集的太阳光照射界面蒸发器产生高温水蒸气；利用高温水蒸气对储存在密封腔体中的易腐垃圾进行加热，随着密封腔内温度的升高，易腐垃圾中的微生物被杀灭；限压阀在一定的温度和压力下开启，开启后腔体内的水蒸气会从排气管排出。在天津地区冬季晴天自然光照下，灭菌效率超过99.999％，脱水率为20％，基本无异味产生。在天津地区冬季晴天自然光照下，灭菌效率为99.9999％，脱水率为40％，基本无异味产生。

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