一种车载负压式臭气控制设备及臭气处理方法

技术领域

本发明属于垃圾臭气处理设备与技术领域，尤其是涉及一种车载负压式臭气控制设备及臭气处理方法。

背景技术

随着全球工业化和城市化脚步的加快，生活垃圾组分日趋复杂，生活垃圾恶臭污染产生于垃圾收集、压缩、转运和处理的过程中，垃圾堆肥场中垃圾破碎、分选和堆肥过程均会产生大量恶臭气体，中转站、垃圾堆肥场、非正规堆放点随着垃圾堆放规模的增加和时间的延长，渗滤液和恶臭浓度不断积累，影响周边环境。此外，随着垃圾压缩车、垃圾转运车等移动源的移动，恶臭污染范围持续扩大。现有的垃圾收运转运车辆普遍没有除臭装置，在车辆工作时出现垃圾臭气异味飘散等问题，对周边环境产生二次污染。

生活垃圾复杂组分和混合收集的方式，导致恶臭组分复杂多变，现已发现的恶臭组分达4000多种，且存在很多低于现有仪器检测限的未知微量成分，因此生活垃圾恶臭处理难度更大，单一的恶臭处理技术已较难实现恶臭气体的高效控制和治理。活性炭直接吸附的净化率可达到95％以上，设备简单，投资小，更换频率高，增加了装卸、运输、更换的程序；

在过去十多年里，相关臭气处理技术的耦合因其可在更少的反应器内甚至是单一反应器内实现臭气的多级净化，同时具有流程紧凑、占地少、有效降低能源消耗等优势适用于垃圾收运车辆车载臭气处理设备中。

因此，本发明针对垃圾压缩车、转运车等臭气移动源，开发相应的车载负压式臭气控制设备及臭气处理方法，实现对垃圾恶臭气体移动源的灵活、有效控制。

发明内容

发明目的：现有垃圾收集车、转运车不存在除臭装置，臭气从料斗逸出，垃圾车携带臭味移动扩大臭味影响范围，本发明的目的是为解决上述问题，提供一种安装维护方便、除臭效果好的车载负压式臭气控制设备及臭气处理方法。

技术方案：一种车载负压式臭气控制设备，包括安装在垃圾车上的臭气处理装置、集气罩；所述集气罩用于收集垃圾车后斗逸出的臭气；所述臭气处理装置用于对所述集气罩收集的臭气进行除臭处理，按照气体流通顺序其包括依次连通的除臭剂喷淋除臭模块、低温等离子体除臭模块、光催化氧化除臭模块、活性炭吸附除臭模块。

进一步的：所述除臭剂喷淋除臭模块包括第一箱体，第一箱体的进气侧设有进气引风机，进气引风机的进气口连接所述集气罩的出气口；第一箱体内设有微生物附着床，微生物附着床的上方设有用于喷淋除臭剂的喷淋嘴，两侧设有金属导流板；第一箱体的出气侧设有吸水海绵；第一箱体底部设有除臭剂暂存箱。

进一步的：吸水海绵两端还设有吸水海绵挤压系统，所述吸水海绵挤压系统包括设置于吸水海绵两侧的两个挤压滚筒以及驱动挤压滚筒上下移动的升降机构；所述升降机构包括升降座、旋转螺杆、伞形齿轮、斜齿轮、传动轴、传动轴齿轮和电机，挤压滚筒的两端分别固定于升降座，升降座与旋转螺杆螺旋连接，旋转螺杆的一端设有伞形齿轮，传动轴的两端分别设有与伞型齿轮啮合的斜齿轮，传动轴的中部设有由电机驱动的传动轴齿轮。

进一步的：还包括除臭剂循环系统，其包括药剂桶、加药泵、进液管、出液管；所述药剂桶通过进液管与加药泵及喷淋嘴相连；出液管顶部连接至除臭剂暂存箱，其底部连接至药剂桶。

进一步的：所述低温等离子体除臭模块包括第二箱体，第二箱体的进气侧与除臭剂喷淋除臭模块的出气口连通，且连通管道上设有湿度传感器、湿度控制阀门；第二箱体内按气体流通顺序依次设有活性炭层、低温等离子体反应区、导流曲面板。

进一步的：所述光催化氧化除臭模块包括第三箱体，第三箱体的进气侧设置前部引风机，前部引风机的进气口连接所述低温等离子体除臭模块的出气口，且连接管道上设置风量控制阀门；第三箱体内由上而下设置有镇流器柜、紫外灯、二氧化钛光催化剂床层、抛物线形反光镜。

进一步的：所述活性炭吸附除臭模块包括第四箱体，第四箱体内设置活性炭床层，第四箱体的进气侧与所述光催化氧化除臭模块的出气口连通，出气侧设置出气引风机。

进一步的：还包括装置安装架，臭气处理装置安装在装置安装架上，装置安装架通过螺栓安装在垃圾车车顶，集气罩通过铰链安装在装置安装架上，并罩在垃圾车后斗上，集气罩可通过铰链实现绕轴运动。

进一步的：所述除臭剂喷淋除臭模块及低温等离子体除臭模块为抽屉结构。

进一步的：臭气处理装置可根据臭气组分和浓度的差异，增减除臭剂喷淋除臭模块、低温等离子体除臭模块、光催化氧化除臭模块、活性炭吸附除臭模块。

使用上述的车载负压式臭气控制设备处理垃圾臭气的方法，包括如下步骤：

步骤1：垃圾车后斗逸出的臭气经由集气罩收集后，通过进气引风机引入除臭剂喷淋除臭模块；臭气经过金属导流板的导流穿过微生物附着床，微生物附着床上持续的微生物除臭剂流动，一方面吸收穿过的氨气和硫化氢，一方面微生物附着床中的微生物对穿过的臭气进行生物降解；

步骤2：经过除臭剂喷淋后的臭气经过吸水海绵的吸水后进入低温等离子体除臭模块；臭气经过活性炭层进一步减小湿度后，进入低温等离子体反应区，在低温等离子体反应区内高频放电所产生的瞬间高能足够打开一些臭气分子内的化学键，使之分解为单质原子或无害分子，同时等离子体中包含大量的高能电子、正负离子、激发态粒子和具有强氧化性的自由基，与臭气分子发生化学反应，最终生成无害产物；

步骤3：经过低温等离子体反应区处理后的臭气经由导流曲面板的导流作用进入光催化氧化除臭模块；利用紫外灯产生的紫外线和二氧化钛光催化剂床层激发臭气中的氧分子产生游离氧，因游离氧所携正负电子不平衡所以需与氧分子结合，进而产生臭氧，光催化氧化除臭模块内的紫外线光束及臭氧对恶臭气体进行协同分解氧化反应，使废气污染物降解转化成低分子化合物、水和二氧化碳；

步骤4：经过光催化氧化除臭模块处理后的臭气进入第四个臭气处理模块即活性炭吸附除臭模块；臭气经过活性炭床层进行最终的吸附作用后，经由出气引风机排出。

特别的，当臭气处理装置内部的气体流动受到限制时，可适度增大风量控制阀门的开度，适度增加前部引风机的转速，增强臭气处理装置的臭气流动。

本发明具有的优点和积极效果是：

(1)本发明是处理垃圾臭气的设备，安装在垃圾车顶，安装方便；

(2)臭气处理模块可以灵活组合，可满足不同浓度、不用气量臭气的处理要求；臭气处理装置可根据臭气组分和浓度的差异，增减除臭剂喷淋除臭模块、低温等离子体除臭模块、光催化氧化除臭模块、活性炭吸附除臭模块；

(3)启停快速；

(4)净化效率高，不留二次污染；

(5)方便进行臭气处理构件的维护与更换。

附图说明

图1是本专利的整体装车示意图；

图2是臭气处理装置的结构示意图；

图3是吸水海绵挤压系统的结构示意图；

附图标记说明：1-臭气处理装置；2-除臭剂喷淋除臭模块；3-低温等离子体除臭模块；4-光催化氧化除臭模块；5-活性炭吸附除臭模块；6-集气罩；7-除臭剂循环系统；8-电控系统；9-装置安装架；10-垃圾车车顶；11-垃圾车侧边车架；12-垃圾车后斗；21-进气引风机；22-金属导流板；23-喷淋嘴；24-微生物附着床；25-除臭剂暂存箱；26-吸水海绵；27-吸水海绵挤压系统；28-通气法兰a；31-湿度传感器；32-湿度控制阀门；33-活性炭层；34-低温等离子体反应区；35-导流曲面板；36-通气法兰b；41-风量控制阀门；42-前部引风机；43-镇流器柜；44-紫外灯；45-二氧化钛光催化剂床层；46-抛物线形反光镜；47-通气法兰c；51-活性炭更换门；52-活性炭床层；53-出气引风机；61-铰链；71-药剂桶；72-加药泵；73-进液管；74-出液管；91-螺栓；271-挤压滚筒；272-升降座；273-旋转螺杆；274-伞形齿轮；275-斜齿轮；276-传动轴；277-传动轴齿轮组成。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的说明：

如图1和图2所示，一种车载负压式臭气控制设备，包括臭气处理装置1、集气罩6、除臭剂循环系统7、电控系统8和装置安装架9；电控系统8对臭气处理装置1、集气罩6、除臭剂循环系统7进行自动或手动控制；臭气处理装置1安装在装置安装架9上，装置安装架9通过螺栓91安装在垃圾车车顶10，集气罩6通过铰链安装在装置安装架9上；所述集气罩6罩住垃圾车后斗12，垃圾车后斗12逸出的臭气可经由集气罩6收集，集气罩6可通过铰链61实现绕轴运动，在垃圾车后斗12打开时，集气罩6可相应抬升；除臭剂循环系统7安装在垃圾车侧边车架11上；所述臭气处理装置1按照气体流通顺序依次由除臭剂喷淋除臭模块2、低温等离子体除臭模块3、光催化氧化除臭模块4、活性炭吸附除臭模块5组成。

所述除臭剂喷淋除臭模块2进气侧设有进气引风机21，其顶部设有喷淋嘴23，喷淋嘴23下方设有微生物附着床24，微生物附着床24两侧设有金属导流板22，微生物附着床24出气侧设有吸水海绵26，微生物附着床24及吸水海绵26底部设有除臭剂暂存箱25。所述除臭剂循环系统7包括药剂桶71、加药泵72、进液管73、出液管74；所述药剂桶71内装有生物除臭剂，药剂桶71通过进液管73与加药泵72及喷淋嘴23相连；出液管73顶部连接至除臭剂暂存箱25，其底部连接至药剂桶71。所述喷淋嘴23将除臭剂从微生物附着床24顶部向下喷洒，微生物附着床24上有持续的微生物除臭剂流动，一方面可以吸收穿过的氨气和硫化氢，一方面微生物附着床24中的微生物对穿过的臭气进行生物降解；所述吸水海绵26将通过微生物附着床24后臭气携带的水汽吸收；所述吸水海绵挤压系统27定时将吸水海绵26里的液体挤压出去，吸水海绵26中脱除的液体及微生物附着床24流下的除臭剂进入至除臭剂暂存箱25，经过除臭剂循环系统7实现除臭剂的循环利用，定期更换药剂桶71内的除臭剂。

所述低温等离子体除臭模块3通过通气法兰a 28与除臭剂喷淋除臭模块2相连，除臭剂喷淋除臭模块2及低温等离子体除臭模块3为抽屉结构，可从模块侧壁打开，方便进行吸水海绵26的更换以及活性炭层33内活性炭的脱附，同时方便就行模块内部组件的检查与维修。所述低温等离子体除臭模块3内部按气体流通顺序依次设有湿度传感器31、湿度控制阀门32、活性炭层33、低温等离子体反应区34、导流曲面板35。所述湿度传感器31检测穿过吸水海绵后臭气的湿度，在臭气湿度大于10％时，关闭湿度控制阀门32，实现低温等离子体反应区34的安全反应。

所述光催化氧化除臭模块4通过通气法兰b 36与低温等离子体除臭模块3相连，光催化氧化除臭模块4由上而下设置有镇流器柜43、紫外灯44、二氧化钛光催化剂床层45、抛物线形反光镜46；所述镇流器柜43使紫外灯44产生紫外线更稳定；所述抛物线形反光镜46可以反射紫外灯44产生的紫外线，使二氧化钛光催化剂床层45接受的照射更加充分；光催化氧化除臭模块4前端设有前部引风机42，前部引风机42前端设有风量控制阀门41，所述风量控制阀门41根据臭气处理装置1内部的压力进行适度开合，前部引风机42根据臭气处理装置1内部的臭气流速进行适度调整转速，增强或者减弱臭气处理装置1的臭气流动。所述镇流器柜43整体为门体结构，可整体打开，方便维护或更换紫外灯44。

所述活性炭吸附除臭模块5通过通气法兰c 47与光催化氧化除臭模块4相连，所述活性炭吸附除臭模块5顶部设有活性炭更换门51，中间为活性炭床层52，尾部设有出气引风机53，所述活性炭更换门51可打开，方便进行活性炭床层52内活性炭的更换。

如图3所示，吸水海绵挤压系统27由挤压滚筒271、升降座272、旋转螺杆273、伞形齿轮274、斜齿轮275、传动轴276及传动轴齿轮组成277。传动轴276通过传动轴齿轮277和电机相连，进行转动，依次带动斜齿轮275、伞形齿轮274、旋转螺杆273进行旋转。所述升降座272和旋转螺杆273通过螺纹相连，旋转螺杆273顺时针或逆时针旋转带动升降座272上下移动，所述挤压滚筒271和升降座272相连，随着升降座272的上下移动而移动，通过挤压滚筒271的上下反复挤压将吸水海绵26中吸附的液体挤压出来。

一种使用车载负压式臭气控制设备处理垃圾臭气的方法，方法如下：

垃圾车后斗12逸出的臭气经由集气罩6收集后，通过进气引风机21引入臭气处理装置1的第一个臭气处理模块即除臭剂喷淋除臭模块2；臭气经过金属导流板22的导流穿过微生物附着床24，微生物附着床24上持续的微生物除臭剂流动，一方面可以吸收穿过的氨气和硫化氢，一方面微生物附着床24中的微生物对穿过的臭气进行生物降解，经过除臭剂喷淋后的臭气经过吸水海绵26的吸水后满足湿度传感器31的湿度要求后穿过通气法兰a28进入第二个臭气处理模块即低温等离子体除臭模块3；臭气经过活性炭层33进一步减小湿度后，进入低温等离子体反应区34，在低温等离子体反应区34内高频放电所产生的瞬间高能足够打开一些臭气分子内的化学键，使之分解为单质原子或无害分子，同时等离子体中包含大量的高能电子、正负离子、激发态粒子和具有强氧化性的自由基，与臭气分子发生化学反应，最终生成无害产物，经过低温等离子体反应区34处理后的臭气经由导流曲面板35的导流作用穿过通气法兰b 36进入第三个臭气处理模块即光催化氧化除臭模块4；利用紫外灯44产生的紫外线和二氧化钛光催化剂床层45激发臭气中的氧分子产生游离氧，因游离氧所携正负电子不平衡所以需与氧分子结合，进而产生臭氧，光催化氧化除臭模块4内的紫外线光束及臭氧对恶臭气体进行协同分解氧化反应，使废气污染物降解转化成低分子化合物、水和二氧化碳，经过光催化氧化除臭模块4处理后的臭气穿过通气法兰c 47进入第四个臭气处理模块即活性炭吸附除臭模块5；臭气经过活性炭床层52进行最终的吸附作用后，经由出气引风机53排出。特别的，当臭气处理装置1内部的气体流动受到限制时，可适度增大风量控制阀门41的开度，适度增加前部引风机42的转速，增强臭气处理装置1的臭气流动。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定，对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其他不同形式的变化或变动，这里无法对所有的实施方式予以穷举，凡是属于本发明的技术方案所引伸的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。