廚余殘渣轉運車輛密封性能研究與應用

陳玉森 卓麗云

摘 要：廚余垃圾是日常生活中必然產生的產物，廚余垃圾經過收集處理后的殘渣的運輸是解決城市衛生的基本保證。按照規定廚余垃圾的運輸必須全封閉，防止滴撒、遺漏，但實際垃圾的轉運車輛常因箱體密封性能差等缺陷，最終導致在運輸過程中有臭味散發的現象。本文針對轉運車輛密封性差的問題提出改進方案，通過對四種改進方案的對比，結合廈門市生活垃圾分類處理廠實際的生產運營模式及生產配置，最終選擇了合適的方案進行研究與應用。

關鍵詞：廚余殘渣 密封性 轉運車輛

1 引言

廚余垃圾泛指廢棄的剩菜、剩飯、蛋殼、瓜果皮核、茶渣、骨頭等在日常生活中產生的易腐性垃圾，但由于來源于居民日常生活中，往往還混雜了玻璃、陶瓷、木屑、塑料、貝殼等物質。雖然廚余垃圾含有極高的水分與有機物，很容易腐壞，產生惡臭，但是經過妥善處理和加工，可轉化為新的資源：如肥料、飼料、燃料、發電和制備生物燃料等。廈門市垃圾分類處理廠對廚余垃圾進行多道工序處理后，以干式厭氧產生沼氣并用于發電。南京市蔬菜科學研究所研究了廚余垃圾腐熟有機物料的用途，按照不同比例復配形成育苗基質，研究其對西瓜幼苗生長的影響并取得了一定的成果[1]。黑龍江日報報導了道里區將廚余垃圾回收后，經過發酵轉變為社區家庭綠化的營養土[2]。深圳市寶安灣生活垃圾分類處理有限公司對廚余垃圾的性質特性進行了調研分析，介紹了廚余垃圾燃料化處理技術及其研究進展，這為廚余垃圾資源化利用處理技術的進一步研究與應用提供參考[3]。廚余垃圾的合理利用還能成為堆肥的原材料[4-6]。

廈門市生活垃圾分類處理廠每天收集約500噸廚余垃圾，經過篩分分類處理，其中分揀車間篩上物約350噸殘渣，通過皮帶輸送機直接裝車外運見圖１，作業時間為上午7時至下午14時；篩下物即有機質進行干式厭氧，厭氧后的沼渣進行脫水處理后，約100噸脫水殘渣通過裝載機裝車外運見圖２，作業時間為上午7時至下午14時。篩上物及殘渣運輸車均由廂式自卸車運輸，分類廠該類車型共有6輛，具備裝車效率高、通用性強的特點。按照規定廚余垃圾的運輸必須全封閉，防止滴撒、遺漏，但實際垃圾的轉運車輛存在車廂原本設計的密封性較差且運行時間較長，箱體老化磨損，箱體密封性能差尤為突顯，導致在運輸過程中有臭味散發，環保壓力大的現象。

2 問題現狀分析

廠內現有車輛為廂式自卸車如圖３所示，頂部和尾部均可開啟。其中頂部為展翼式開啟，在閉合后并不能做到嚴格密封，且頂蓋與箱體之間留有縫隙（見圖4），在汽車行駛過程中由于空氣流動導致臭氣外溢。車輛運行超過4年，箱體老化磨損也導致密封效果更加不利。

3 方案改進的研究與應用

針對車輛箱體密封不嚴，容易異味外溢的問題，提出如下四種改進方案：

3.1 方案一：僅對現有車輛箱體進行升級改造

現廠內的車輛箱體整體雖然完好，但是縫隙或敞開部位較多，頂蓋閉合后有下陷現象（見圖5（a）），從而導致頂蓋和箱體存在一定的間隙加大（見圖5（b）），同時箱體區域也常因長時間使用后而出現其他間隙（見圖5（c）），為了保證氣味不從間隙散發出來，這就需要在有間隙的地方進行升級改進。

針對圖5中因為頂蓋下陷而導致的間隙問題，通過對車廂頂蓋進行修整保證其水平性，同時增加連接支撐桿結合頂部密封條來輔助頂蓋關閉時處于水平狀態，改進結構圖見圖６。對于箱體連接處的間隙則采用車廂內部的縫隙處增加柔性的橡膠密封板，實現從內部遮擋縫隙，從而降低空氣流動性，實現防止運輸過程中氣味外逸，改進結構圖見圖７。

按照上述方法改造后，保證圖8所示區域均有密封板或密封條保護，從而保證運輸過程中無臭氣散發的現象。

方案一的優缺點如下：

優點：１）成本最低，且廠內機修或車輛維修即可完成，不需要配套其他設備設施；２）調整靈活，可根據密封效果隨時進行靈活設置或改進；３）僅改造車廂內部，不涉及車輛檢驗手續問題；４）改造所需時間最短;５）裝車效率高，約50噸/小時。

缺點：１）裝料方式容易弄臟車身，需及時清理；２）改造使用的密封膠條較多，容易變質損壞，需定期更換；３）具體密封效果需改后驗證。

3.2 方案二：對箱體進行優化設計，配套輸送設備

由于廂式自卸車頂部車蓋面積較大，縫隙較多，不易密閉，因此對車頂進行改造。取消現有展翼式頂蓋，將車廂頂部焊死封閉，車頂留2個800×800mm的落料口，并設置液壓鎖緊頂蓋，改造后的箱體，頂蓋關閉后可做到全密閉。車頂卸料口改造示意如見圖9。

車頂改造后無法采用裝載機進行直接裝料，這就需要配套裝料設備。分選車間篩上物已有輸送設備，可以滿足本改造方案的要求，因此僅在堆肥車間新增一套輸送設備，該套設備目前市場上售價大約80萬。

方案二的優缺點如下

優點：１）成本較低，車輛改造可在小型車輛維修廠完成；２）密封效果好，可避免臭味散發；３）新增設備較少，且對現有廠房土建結構影響較小。

缺點：１）車廂改造后外觀等發生變化，需要重新實行車輛年檢；２）車頂雖然設置了兩個落料口，但仍會發生物料堆積無法均勻攤開的情況，一定程度上減小了裝載能力，必要時需要加人工操作平臺以將物料平攤；３）裝車效率一般，約30噸/小時。

3.3 方案三：租賃車輛及箱體，配套輸送設備

考慮方案二中車輛重新年檢的問題，可換成直接租賃箱體容積為22m的勾臂式垃圾車和垃圾箱，其示意圖見圖10所示。同方案二一樣需增加配套輸送設備。

本方案優點：１）租賃車輛，不存在手續問題；２）車輛密閉效果滿足要求。

本方案缺點：１）運營成本較高；２）兩點落料，會發生物料堆積無法均勻攤開的情況，影響裝載能力，但垃圾箱放置在地面，人工均料較為方便；３）裝車效率一般，約24噸/小時。

3.4 方案四：采用壓縮垃圾車運輸

租用壓縮垃圾車運輸堆肥，車輛圖11所示，對于分選車間，可利用現有輸送設備，將篩上物送至垃圾車裝車機構，壓縮后即可密閉運輸，對于堆肥車間，可采用小型裝載機裝料。車輛出廠時進行沖洗，即可保證運輸過程中密閉。

本方案優點：１）車輛租用，成本低，實施時間短；２）車輛密閉效果滿足要求。

本方案缺點：１）車輛后部容易掛料，出廠時需要經過沖洗清理。２）作業時間長，轉運效率較低，裝車時間約16噸/小時。

4 總結

對上述各方案進行對比分析，詳見表1：

根據本項目情況，通過上述對比可知，方案二存在車輛手續風險，費用高，本技術方案不建議采用方案二；方案三不存在車輛手續問題，密閉效果也可滿足要求，但成本高，周期長，不適用本項目情況，因此不建議采用方案三；方案四裝料速度較慢，可能延長生產時間，車輛尾部容易掛料，因此不建議方案四。方案一成本最低，改造時間最快，但具體效果需要考察，建議改造一輛進行測試，如有效果，可結合車廂更新計劃，更換車廂。

基金項目：2021年校級科研創新團隊《廈門工學院智能制造優化科研創新團隊》項目號：KYTD202102。

參考文獻：

[1]王東升，朱鈺瑩，檀時山，劉慶葉，吳旭東，陳莉莉，張宗俊，王蓓，胡衛叢，李偉明.廚余垃圾腐熟有機物料復配育苗基質對西瓜幼苗生長的影響[J].長江蔬菜，2021（22）：11-13.

[2]馬智博. 廚余垃圾“變”成花卉營養土[N]. 黑龍江日報，2022-01-14（005）.

[3]鄧旺明.廚余垃圾性質特征及其燃料化處理技術研究進展[J].廣東化工，2021，48（23）：137-141+130.

[4]王小兵，王海潮，汪曉麗，陳悅，程通，付寬寬.廚余垃圾堆肥腐熟降解菌株的篩選與鑒定[J].江蘇農業科學，2021，49（23）：213-218.

[5]董倩倩，林永鋒，俞仕福，錢佳宇，田光明.廚余堆肥對枇杷產量品質及土壤性質的影響[J].浙江農業科學，2021，62（11）：2211-2215.

[6]劉郡.城市廚余垃圾資源化回收利用現狀分析與研究[J].資源節約與環保，2021（10）：146-148.