节水型城市垃圾桶自动清洗装置设计

文章编号：1674-9944（2016）06-0199-03

1 引言

随着人民生活水平的不断提高，我国城市垃圾桶数量不断增长。据统计，目前平均一个城市的垃圾桶的数量已达2万个，且随着城市化进程的加快，垃圾桶每年投入量也在成比例上升。垃圾桶是城市街道社区环境卫生不可缺少的一部分，作为一种垃圾收集装置，必须定时定点地对其进行清洗和消毒，以免滋生大量的病毒细菌和虫蝇，影响人们的日常生活和身体健康。但目前垃圾桶清洗多半采用人工的方法：一边用水冲洗一边用刷子清刷，最后喷洒消毒液，若处理不当，容易造成二次污染。较为先进的方法，环卫工人手持水枪冲洗，但是由于没有适当的场地和设备，清洗完后的污水无法回收，残留在原地，反而扩大了垃圾污染面积。最严重是垃圾桶常年不清洗，只是用垃圾车统一回收垃圾。

针对上述清洗过程中造成二次污染以及清洗过程中水资源的浪费问题，引入自动清洗和水循环利用的思想，设计了一款节水型城市垃圾桶自动清洗装置。该装置兼具垃圾收集与垃圾桶清洗双重功能，自动对垃圾桶进行全方位清洗，也可根据需求添加洗涤剂和消毒剂；同时水箱的存水可循环使用，节水省时；作业效率高，成本低，结构小巧。通过清洗从根本上消除垃圾桶细菌滋生的隐患，解决现阶段城市垃圾桶的清洁问题。

2 装置介绍

图1为节水型城市垃圾桶自动清洗装置示意图。由清洗机构、过滤机构及外部支撑框架构成。

2.1 清洗机构

清洗机构由自动旋转喷头、夹持机构、网格架台、水箱、高压水泵组成。其中，自动旋转喷头与网格架台中间的固定板螺纹连接；网格架台焊接在框架上；高压水泵通过管道与水箱相连。

水箱设有水箱进水阀和水箱出水阀，用于作业前后的进排水，箱口正对垃圾桶中内胆的下方，以便于收集经过滤机构过滤后的污水。水箱的水经水泵进水管进入高压水泵加压，再经出水管流到自动旋转喷头，对垃圾桶中内胆进行清洗。

如图2所示，夹持机构由弹簧和滑块组成，滑块通过滑轨布置在网格架台上，滑块由弹簧与角架侧板相连，角架侧板与框架相连；滑轨上布置两个挡板，分别阻挡住两边滑块，使夹持机构没有固定垃圾桶时保持一定预紧力，滑块的之间的距离略小于垃圾桶内径，便于不同尺寸的垃圾桶的装夹。

2.2 过滤机构

如图3所示，过滤机构由锥形漏斗和三层过滤网组成，三层滤网依次是第一层10目、第二层50目、第三层100目，第一层过滤网和第二层过滤网通过滑槽与框架连接，可由滑槽拉出滤网清理杂物；第三层过滤网通过螺钉固定在水箱端口，可取下清洗；锥形漏斗上沿与框架螺纹固定。

2.3 框架

如图4所示，框架由多根角架通过螺栓组连接而成，为长方体或正方体；该框架的底层设有钢板，用于固定水箱和蓄电池；蓄电池上方设有夹板，用于固定高压水泵；高压水泵上方设有钢板，用于固定垃圾收集箱。

3 清洗、循环和水质监测系统

3.1 清洗系统

清洗系统的设计针对目前垃圾桶清洗装置不利于长期作业的问题，设计了自动清洗系统。自动清洗系统由高压水泵、旋转喷头组成。高压清洗是世界公认最科学、经济、环保的清洁方式之一。使用高压水柱清理污垢，强力水压所产生的泡沫即可将一般污垢带走，清洗顽固油渍时可加入少许清洁剂。高压水射流清洗技术是一种新兴技术及工艺，通过动力装置使高压柱塞泵产生高压水来冲洗物体表面，水的冲击力大于污垢与物体表面附着力，高压水就会将污垢剥离并冲走，达到清洗物体表面的效果，适用于各类（包括釜罐、舱）容器与管道内外壁的清洗除锈。垃圾桶清洗装置是在高压清洗机的基础上，配置进给机构和三维旋转喷头。进给机构安装在入孔上，其垂直给倾斜、旋转和曲臂功能保证了喷头伸及容器内壁每一部位，在装置公转的同时，喷头以20～40r/min的转速自转，使水射流冲洗到垃圾桶内壁的每一点。小直径容器及各类管道内外壁的清洗则采用二维旋转喷头，它与环形旋转喷头共同实现对管道内外壁的同步清洗。

高压水射流清洗机是集高压往复泵、安全阀、调压溢流阀、喷枪、喷头及软管等为一体的成套设备。当喷枪打开后，高压水经喷嘴形成高速水射流柱进行各种作业；喷枪关闭后，调压溢流阀自动开启溢流。如果突发压力骤升，当超过调压预置值时，安全阀起跳卸荷，保护系统不过载。机组作业能力与其压力、功率成正比。随着压力和功率的增大，其技术含量和成本就会增加。喷嘴孔径决定了它的作业工况——压力和流量。

3.2 水循环系统

水循环系统主要由喷嘴、水箱搭配过滤网、导流装置锥形漏斗组成。垃圾桶倒置在清洗装置上，洗涤水通过过滤网、导流通道重新回到水箱，以实现水循环。三层不同规格滤网分别为10目、50目、100目，根据目数的增大，过滤垃圾的半径减小。清洗过程中污水经网格架台分别流经三层过滤网，基本完成极为细密物质的滤出，保证了过滤后水质的清洁，分级过滤的水资源由锥形漏斗收集重新回到水箱，实现污水的二次利用。过滤系统为密封式结构，以有效防止污水四溅，滤网可通过滑轨取出，清理杂物方便，采用弹簧卡槽夹持机构对垃圾桶固定，方便牢固。

3.3 水质监测系统

监测系统利用浊度传感器对水箱中循环水水质实时监测，浊度传感器是利用光学原理，通过液体溶液中的透光率和散射率来综合判断浊度情况。将传感器采集的浊度值传递给单片机，利用单片机自身的AD转换，换算得到对应环境下的浊度情况，将实际浊度值利用LCD显示屏显示，清洁工可通过当前水浊度值判断是否应该换水，进一步提高了水的利用率，同时也避免了由于水质过差阻塞喷头，影响正常工作。

4 结语

笔者针对传统垃圾桶清洗装置的优点和不足，给出了一种新型的垃圾桶清洗装置设计。该装置能实现垃圾桶的自动清洗和清洗后废水的过滤及循环使用，利用高压水射流技术大大提高了清洗效果，同时加入水质监控系统对水浊度进行实时监控，达到水资源的最大化利用。该装置结构小巧，适用于路边清洗作业，相比目前通过手持高压水枪清洗垃圾桶具有更好的清洗效果，减轻了人工劳动强度，同时能提高水资源的利用率。

推荐访问:垃圾桶 清洗 装置 节水型 城市