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基本信息

項(xiàng)目名稱：
基于太陽(yáng)能智能壓縮垃圾箱的城市垃圾
小類：
能源化工
簡(jiǎn)介：
我們提出了一種太陽(yáng)能智能壓縮垃圾箱及其清理與物流管理技術(shù)。研發(fā)出一種具有微機(jī)智能判斷壓縮與監(jiān)控壓實(shí)填滿功能的垃圾箱產(chǎn)品，并策劃了應(yīng)用GPS定位與GPRS通信技術(shù)管理分散街頭各處的壓縮垃圾箱清理與物流運(yùn)輸系統(tǒng)及其商業(yè)應(yīng)用計(jì)劃，通過(guò)城市垃圾源頭減量與智能管理，有效降低城市垃圾周轉(zhuǎn)量與汽車轉(zhuǎn)運(yùn)成本，節(jié)能減排，貢獻(xiàn)低碳經(jīng)濟(jì)。
詳細(xì)介紹：
垃圾源頭壓縮可以很好地解決垃圾運(yùn)輸中的虧載問題，更可有效地提高垃圾運(yùn)載效率、降低垃圾轉(zhuǎn)運(yùn)頻率、節(jié)省垃圾運(yùn)輸費(fèi)用、改善交通擁擠狀況和消除清運(yùn)中的二次污染等，是城市生活垃圾實(shí)現(xiàn)減量化的發(fā)展方向。 據(jù)此，設(shè)計(jì)了太陽(yáng)能智能壓縮垃圾箱及配套的垃圾回收管理系統(tǒng)，如圖1。它利用綠色太陽(yáng)能作為驅(qū)動(dòng)能源，實(shí)現(xiàn)垃圾的自動(dòng)壓縮減量化，其容量可達(dá)普通垃圾箱的5—10倍；垃圾箱配備GPS定位模塊和GPRS通信模塊，可將智能垃圾箱狀態(tài)信息實(shí)時(shí)與控制中心和監(jiān)控平臺(tái)相連接。 垃圾箱的設(shè)計(jì)充分考慮了人性化需求，采用全封閉式結(jié)構(gòu)，氣味逸不出來(lái)，害蟲和小動(dòng)物也鉆不進(jìn)去。垃圾箱的頂部設(shè)有紅、綠兩種顏色的指示燈，分別顯示垃圾箱為“滿”和“空”的狀態(tài)，讓路人一目了然。當(dāng)垃圾箱里面裝滿之后，紅色顯示燈就會(huì)亮，并會(huì)自動(dòng)發(fā)送信號(hào)讓搬運(yùn)車進(jìn)行處理。 本項(xiàng)目融太陽(yáng)能可再生能源技術(shù)與環(huán)境保護(hù)于一體，倡導(dǎo)綠色能源與低碳經(jīng)濟(jì)方式解決城市垃圾，源頭減量化的回收與物流裝載，因此，具有一定的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)與環(huán)境效益。太陽(yáng)能智能壓縮垃圾箱將為人類創(chuàng)造一種新的生活形態(tài)，使人類社會(huì)進(jìn)入一個(gè)節(jié)約能源減少污染的時(shí)代。

作品圖片

  • 基于太陽(yáng)能智能壓縮垃圾箱的城市垃圾
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作品專業(yè)信息

設(shè)計(jì)、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點(diǎn)、技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標(biāo)

設(shè)計(jì)、發(fā)明的目的和基本思路：城市的垃圾回收處理一直是城市運(yùn)行管理的環(huán)保方面的重要課題，本項(xiàng)目研發(fā)出一種太陽(yáng)能智能壓縮垃圾箱。該產(chǎn)品可自動(dòng)判斷垃圾的裝填量并壓縮扔于箱內(nèi)的垃圾，直至壓實(shí)垃圾填滿于箱體內(nèi)，智能發(fā)出取出垃圾信息。 創(chuàng)新點(diǎn)，技術(shù)關(guān)鍵：將太陽(yáng)能可持續(xù)能源技術(shù)與環(huán)境保護(hù)相結(jié)合，倡導(dǎo)以綠色能源與低碳經(jīng)濟(jì)技術(shù)解決城市垃圾的源頭減量化回收與物流運(yùn)輸，具有一定的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)與環(huán)境效益。采用光機(jī)電一體化技術(shù)實(shí)現(xiàn)智能監(jiān)控垃圾壓縮與判斷垃圾壓實(shí)填滿。策劃了應(yīng)用GPS定位與GPRS通信技術(shù)管理分散街頭各處的壓縮式垃圾箱清理與物流運(yùn)輸系統(tǒng)及其商業(yè)應(yīng)用計(jì)劃。 主要技術(shù)指標(biāo)：循環(huán)時(shí)間: 120秒；馬達(dá)型號(hào): 1/6-HP直流減速電機(jī)；系統(tǒng)電壓: 12伏；壓縮行程200mm，容量可達(dá)普通垃圾箱的5~10倍；全自動(dòng)集成電路處理器控制系統(tǒng)，2色LED狀態(tài)燈顯示內(nèi)部垃圾級(jí)別和機(jī)器的狀態(tài)等。

科學(xué)性、先進(jìn)性

本作品與一般的垃圾箱對(duì)比有明顯進(jìn)步： 1、將太陽(yáng)能可持續(xù)能源技術(shù)與環(huán)境保護(hù)相結(jié)合，倡導(dǎo)以綠色能源與低碳經(jīng)濟(jì)技術(shù)解決城市垃圾的源頭減量化回收與物流運(yùn)輸，具有一定的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)與環(huán)境效益。 2、利用所學(xué)的機(jī)械四連桿機(jī)構(gòu)與螺旋傳動(dòng)機(jī)構(gòu)結(jié)合設(shè)計(jì)了壓縮箱的機(jī)械壓縮機(jī)構(gòu)。 3、采用光機(jī)電一體化技術(shù)實(shí)現(xiàn)智能監(jiān)控垃圾壓縮與判斷垃圾壓實(shí)填滿程度。 4、策劃了應(yīng)用GPS定位與GPRS通信技術(shù)管理分散街頭各處的壓縮式垃圾箱清理與物流運(yùn)輸系統(tǒng)及其商業(yè)應(yīng)用計(jì)劃。 太陽(yáng)能壓縮式垃圾箱很好的解決了這一類問題，它的設(shè)計(jì)充分考慮了人性化需求，利用光電一體化技術(shù)，重點(diǎn)使用太陽(yáng)能清潔能源使垃圾箱在放滿垃圾后后能進(jìn)行自動(dòng)壓縮作業(yè)，另外其還采用全封閉式結(jié)構(gòu)，氣味逸不出來(lái)，害蟲和小動(dòng)物也鉆不進(jìn)去。

獲獎(jiǎng)情況及鑒定結(jié)果

2010年12月獲“上海第二工業(yè)大學(xué) 創(chuàng)新論壇活動(dòng)二等獎(jiǎng)” 2011年5月獲“第二屆上海市大學(xué)生創(chuàng)新論壇 最佳實(shí)踐獎(jiǎng)”

作品所處階段

實(shí)驗(yàn)室階段

技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式

轉(zhuǎn)讓相關(guān)環(huán)保企業(yè)

作品可展示的形式

實(shí)物 現(xiàn)場(chǎng)演示 圖片 錄像

使用說(shuō)明,技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì),適應(yīng)范圍,推廣前景的技術(shù)性說(shuō)明,市場(chǎng)分析,經(jīng)濟(jì)效益預(yù)測(cè)

現(xiàn)代城市生活垃圾的成分發(fā)生了很大變化，主要特點(diǎn)是垃圾密度降低、可壓縮性增加，如果繼續(xù)采用常規(guī)的垃圾轉(zhuǎn)運(yùn)方式，容易造成虧載。所以，降低垃圾清運(yùn)費(fèi)用是降低整個(gè)城市垃圾處理處置費(fèi)用的關(guān)鍵。 垃圾源頭壓縮可以很好地解決垃圾運(yùn)輸中的虧載問題，更可有效地提高垃圾運(yùn)載效率、降低垃圾轉(zhuǎn)運(yùn)頻率、節(jié)省垃圾運(yùn)輸費(fèi)用、改善交通擁擠狀況和消除清運(yùn)中的二次污染等，是城市生活垃圾實(shí)現(xiàn)減量化的發(fā)展方向。 據(jù)此，設(shè)計(jì)了太陽(yáng)能智能壓縮垃圾箱及配套的垃圾回收管理系統(tǒng)，如圖1。它利用綠色太陽(yáng)能作為驅(qū)動(dòng)能源，實(shí)現(xiàn)垃圾的自動(dòng)壓縮減量化，其容量可達(dá)普通垃圾箱的5—10倍；垃圾箱配備GPS定位模塊和GPRS通信模塊，可將智能垃圾箱狀態(tài)信息實(shí)時(shí)與控制中心和監(jiān)控平臺(tái)相連接。 本項(xiàng)目融太陽(yáng)能可再生能源技術(shù)與環(huán)境保護(hù)于一體，倡導(dǎo)綠色能源與低碳經(jīng)濟(jì)方式解決城市垃圾，源頭減量化的回收與物流裝載，因此，具有一定的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)與環(huán)境效益。太陽(yáng)能智能壓縮垃圾箱將為人類創(chuàng)造一種新的生活形態(tài)，使人類社會(huì)進(jìn)入一個(gè)節(jié)約能源減少污染的時(shí)代。

同類課題研究水平概述

目前，國(guó)內(nèi)外在城市垃圾源頭減量化的實(shí)際應(yīng)用集中于可裝載于垃圾車及垃圾中轉(zhuǎn)站內(nèi)的大型集裝箱式的垃圾壓縮箱，對(duì)于垃圾收集階段的小型垃圾壓縮箱，還處于研究和開發(fā)階段，尚未得到大規(guī)模推廣應(yīng)用。 對(duì)于具有壓縮功能的垃圾箱，不同的研究者開發(fā)了各種壓縮裝置，部分垃圾箱裝有太能能電池板，可利用太陽(yáng)能進(jìn)行供電。 黃道信等[1]開發(fā)了一種電動(dòng)壓縮折疊式垃圾箱，其底蓋內(nèi)裝有含鐵芯的線圈，在有電源的條件下，打開開關(guān)，線圈可以將鐵芯磁化，在磁力的作用下，頂蓋向下運(yùn)動(dòng)，對(duì)箱內(nèi)的垃圾進(jìn)行壓縮，頂蓋和底蓋由四根彈簧連接，關(guān)閉電源，頂蓋在彈簧彈力的作用下回到原來(lái)的位置。 何慶等[2]設(shè)計(jì)的壓縮裝置由主液壓缸、壓頭，收集箱等組成，用于對(duì)垃圾實(shí)現(xiàn)主要壓縮功能。主液壓缸固定在型鋼焊接成的機(jī)架上，其活塞桿的端部連接壓頭，壓頭由主液壓缸驅(qū)動(dòng)升降。散裝垃圾倒人收集箱以后，液壓缸即驅(qū)動(dòng)壓頭伸入其中壓縮垃圾，待壓縮完畢，，需移動(dòng)垃圾塊時(shí)，將收集箱上的鐵鏈條掛于壓頭的鉤塊上，液壓缸驅(qū)動(dòng)壓頭升起時(shí)即將收集箱提起至運(yùn)輸車車廂的高度位置。 高學(xué)才[3]設(shè)計(jì)的電動(dòng)壓縮垃圾箱由位于箱體中部的螺桿傳輸動(dòng)力，螺桿上端設(shè)壓縮體，變速器電機(jī)經(jīng)變速箱帶動(dòng)螺桿旋轉(zhuǎn)，與螺桿配合的螺母往下運(yùn)動(dòng)，壓縮對(duì)垃圾進(jìn)行壓縮，壓縮行程為10cm，螺母碰觸到下限位開關(guān)后整個(gè)壓縮體作反向運(yùn)動(dòng)而升起。 2009年BigBelly Solar公司在底特律街道試驗(yàn)了一種帶有太陽(yáng)能壓縮機(jī)的垃圾回收箱，其可以容納160加侖未壓縮的垃圾，壓縮能力最大可達(dá)570 kg，并可感應(yīng)并提示垃圾的充填狀態(tài)[4]。 [1] 黃道信等. 一種電動(dòng)壓縮折疊式垃圾箱. 2010. CN 201647517 U. [2] 何慶等. LY63S一130型垃圾壓縮機(jī)的設(shè)計(jì)術(shù). 工程機(jī)械. 2007. 38(10): 12~15. [3] 高學(xué)才. 智能電動(dòng)壓縮垃圾箱. 2010. CN 101670928A. [4] BigBelly Solar Company. Case Study: Cost‐Savings from Using Solar‐Powered Trash Compactors in the City of Philadelphia.2009.
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