厨余残渣转运车辆密封性能研究与应用

陈玉森 卓丽云

摘 要：厨余垃圾是日常生活中必然产生的产物，厨余垃圾经过收集处理后的残渣的运输是解决城市卫生的基本保证。按照规定厨余垃圾的运输必须全封闭，防止滴撒、遗漏，但实际垃圾的转运车辆常因箱体密封性能差等缺陷，最终导致在运输过程中有臭味散发的现象。本文针对转运车辆密封性差的问题提出改进方案，通过对四种改进方案的对比，结合厦门市生活垃圾分类处理厂实际的生产运营模式及生产配置，最终选择了合适的方案进行研究与应用。

关键词：厨余残渣 密封性 转运车辆

1 引言

厨余垃圾泛指废弃的剩菜、剩饭、蛋壳、瓜果皮核、茶渣、骨头等在日常生活中产生的易腐性垃圾，但由于来源于居民日常生活中，往往还混杂了玻璃、陶瓷、木屑、塑料、贝壳等物质。虽然厨余垃圾含有极高的水分与有机物，很容易腐坏，产生恶臭，但是经过妥善处理和加工，可转化为新的資源：如肥料、饲料、燃料、发电和制备生物燃料等。厦门市垃圾分类处理厂对厨余垃圾进行多道工序处理后，以干式厌氧产生沼气并用于发电。南京市蔬菜科学研究所研究了厨余垃圾腐熟有机物料的用途，按照不同比例复配形成育苗基质，研究其对西瓜幼苗生长的影响并取得了一定的成果[1]。黑龙江日报报导了道里区将厨余垃圾回收后，经过发酵转变为社区家庭绿化的营养土[2]。深圳市宝安湾生活垃圾分类处理有限公司对厨余垃圾的性质特性进行了调研分析，介绍了厨余垃圾燃料化处理技术及其研究进展，这为厨余垃圾资源化利用处理技术的进一步研究与应用提供参考[3]。厨余垃圾的合理利用还能成为堆肥的原材料[4-6]。

厦门市生活垃圾分类处理厂每天收集约500吨厨余垃圾，经过筛分分类处理，其中分拣车间筛上物约350吨残渣，通过皮带输送机直接装车外运见图１，作业时间为上午7时至下午14时；筛下物即有机质进行干式厌氧，厌氧后的沼渣进行脱水处理后，约100吨脱水残渣通过装载机装车外运见图２，作业时间为上午7时至下午14时。筛上物及残渣运输车均由厢式自卸车运输，分类厂该类车型共有6辆，具备装车效率高、通用性强的特点。按照规定厨余垃圾的运输必须全封闭，防止滴撒、遗漏，但实际垃圾的转运车辆存在车厢原本设计的密封性较差且运行时间较长，箱体老化磨损，箱体密封性能差尤为突显，导致在运输过程中有臭味散发，环保压力大的现象。

2 问题现状分析

厂内现有车辆为厢式自卸车如图３所示，顶部和尾部均可开启。其中顶部为展翼式开启，在闭合后并不能做到严格密封，且顶盖与箱体之间留有缝隙（见图4），在汽车行驶过程中由于空气流动导致臭气外溢。车辆运行超过4年，箱体老化磨损也导致密封效果更加不利。

3 方案改进的研究与应用

针对车辆箱体密封不严，容易异味外溢的问题，提出如下四种改进方案：

3.1 方案一：仅对现有车辆箱体进行升级改造

现厂内的车辆箱体整体虽然完好，但是缝隙或敞开部位较多，顶盖闭合后有下陷现象（见图5（a）），从而导致顶盖和箱体存在一定的间隙加大（见图5（b）），同时箱体区域也常因长时间使用后而出现其他间隙（见图5（c）），为了保证气味不从间隙散发出来，这就需要在有间隙的地方进行升级改进。

针对图5中因为顶盖下陷而导致的间隙问题，通过对车厢顶盖进行修整保证其水平性，同时增加连接支撑杆结合顶部密封条来辅助顶盖关闭时处于水平状态，改进结构图见图６。对于箱体连接处的间隙则采用车厢内部的缝隙处增加柔性的橡胶密封板，实现从内部遮挡缝隙，从而降低空气流动性，实现防止运输过程中气味外逸，改进结构图见图７。

按照上述方法改造后，保证图8所示区域均有密封板或密封条保护，从而保证运输过程中无臭气散发的现象。

方案一的优缺点如下：

优点：１）成本最低，且厂内机修或车辆维修即可完成，不需要配套其他设备设施；２）调整灵活，可根据密封效果随时进行灵活设置或改进；３）仅改造车厢内部，不涉及车辆检验手续问题；４）改造所需时间最短;５）装车效率高，约50吨/小时。

缺点：１）装料方式容易弄脏车身，需及时清理；２）改造使用的密封胶条较多，容易变质损坏，需定期更换；３）具体密封效果需改后验证。

3.2 方案二：对箱体进行优化设计，配套输送设备

由于厢式自卸车顶部车盖面积较大，缝隙较多，不易密闭，因此对车顶进行改造。取消现有展翼式顶盖，将车厢顶部焊死封闭，车顶留2个800×800mm的落料口，并设置液压锁紧顶盖，改造后的箱体，顶盖关闭后可做到全密闭。车顶卸料口改造示意如见图9。

车顶改造后无法采用装载机进行直接装料，这就需要配套装料设备。分选车间筛上物已有输送设备，可以满足本改造方案的要求，因此仅在堆肥车间新增一套输送设备，该套设备目前市场上售价大约80万。

方案二的优缺点如下

优点：１）成本较低，车辆改造可在小型车辆维修厂完成；２）密封效果好，可避免臭味散发；３）新增设备较少，且对现有厂房土建结构影响较小。

缺点：１）车厢改造后外观等发生变化，需要重新实行车辆年检；２）车顶虽然设置了两个落料口，但仍会发生物料堆积无法均匀摊开的情况，一定程度上减小了装载能力，必要时需要加人工操作平台以将物料平摊；３）装车效率一般，约30吨/小时。

3.3 方案三：租赁车辆及箱体，配套输送设备

考虑方案二中车辆重新年检的问题，可换成直接租赁箱体容积为22m的勾臂式垃圾车和垃圾箱，其示意图见图10所示。同方案二一样需增加配套输送设备。

本方案优点：１）租赁车辆，不存在手续问题；２）车辆密闭效果满足要求。

本方案缺点：１）运营成本较高；２）两点落料，会发生物料堆积无法均匀摊开的情况，影响装载能力，但垃圾箱放置在地面，人工均料较为方便；３）装车效率一般，约24吨/小时。

3.4 方案四：采用壓缩垃圾车运输

租用压缩垃圾车运输堆肥，车辆图11所示，对于分选车间，可利用现有输送设备，将筛上物送至垃圾车装车机构，压缩后即可密闭运输，对于堆肥车间，可采用小型装载机装料。车辆出厂时进行冲洗，即可保证运输过程中密闭。

本方案优点：１）车辆租用，成本低，实施时间短；２）车辆密闭效果满足要求。

本方案缺点：１）车辆后部容易挂料，出厂时需要经过冲洗清理。２）作业时间长，转运效率较低，装车时间约16吨/小时。

4 总结

对上述各方案进行对比分析，详见表1：

根据本项目情况，通过上述对比可知，方案二存在车辆手续风险，费用高，本技术方案不建议采用方案二；方案三不存在车辆手续问题，密闭效果也可满足要求，但成本高，周期长，不适用本项目情况，因此不建议采用方案三；方案四装料速度较慢，可能延长生产时间，车辆尾部容易挂料，因此不建议方案四。方案一成本最低，改造时间最快，但具体效果需要考察，建议改造一辆进行测试，如有效果，可结合车厢更新计划，更换车厢。

基金项目：2021年校级科研创新团队《厦门工学院智能制造优化科研创新团队》项目号：KYTD202102。

参考文献：

[1]王东升，朱钰莹，檀时山，刘庆叶，吴旭东，陈莉莉，张宗俊，王蓓，胡卫丛，李伟明.厨余垃圾腐熟有机物料复配育苗基质对西瓜幼苗生长的影响[J].长江蔬菜，2021（22）：11-13.

[2]马智博. 厨余垃圾“变”成花卉营养土[N]. 黑龙江日报，2022-01-14（005）.

[3]邓旺明.厨余垃圾性质特征及其燃料化处理技术研究进展[J].广东化工，2021，48（23）：137-141+130.

[4]王小兵，王海潮，汪晓丽，陈悦，程通，付宽宽.厨余垃圾堆肥腐熟降解菌株的筛选与鉴定[J].江苏农业科学，2021，49（23）：213-218.

[5]董倩倩，林永锋，俞仕福，钱佳宇，田光明.厨余堆肥对枇杷产量品质及土壤性质的影响[J].浙江农业科学，2021，62（11）：2211-2215.

[6]刘郡.城市厨余垃圾资源化回收利用现状分析与研究[J].资源节约与环保，2021（10）：146-148.