【正文】 消費(fèi)結(jié)構(gòu)的變化以及煤氣普及率的提高、凈菜上市和包裝食品增加等因素。尤其是近十年來，隨著改革開放的進(jìn)一步深化，居民收人不斷增加，人民的生活水平不斷提高，包裝產(chǎn)品的消費(fèi)，以及廢紙、塑料、玻璃、金屬、織物等可回收物的消費(fèi)不斷增加。目前中國(guó)采用的垃圾處理場(chǎng)與資源化技術(shù)同世界其他國(guó)家一樣，主要采用衛(wèi)生填埋、堆肥、焚燒等方法，其中大部分城市垃圾采用堆放、簡(jiǎn)易填埋處理，衛(wèi)生填埋、機(jī) 械化堆肥、焚燒處理也有部分應(yīng)用。 處理量 所占比例（％） 堆放及簡(jiǎn)易處理 衛(wèi)生填埋 高溫堆肥 焚燒 其他處理方式 * 232520 51073 7095 2021 1832 合計(jì) 294520 100 表 21 垃圾處理量 中國(guó)垃圾處理起步較晚，垃圾無害化處理能力較低，曾出現(xiàn)垃圾包圍城市 的嚴(yán)重局面。據(jù)1994年統(tǒng)計(jì)，全國(guó)城市共有環(huán)衛(wèi)職工約 38 萬人，擁有各種環(huán)衛(wèi)機(jī)械約 34400輛，垃圾處理率達(dá) ％，建成無害化處理場(chǎng) 609 座，垃圾的無害化處理能力和處理率近幾年來增長(zhǎng)十分顯著。 “八五 ”期間國(guó)家即撥款近千萬元、 貸款數(shù)千萬元用于開展城市垃圾堆肥、填埋、焚燒及資源化利用的科研、開發(fā)和示范項(xiàng)目的建設(shè)。通過焚燒可以使可燃性垃圾氧化分解，達(dá)到減少容積。然而， 我國(guó)中等以上城市的垃圾低位熱值一般在 2512～ 4605 kJ／ kg范圍內(nèi)，國(guó)內(nèi)大中城市和經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)還不完全具備焚燒處理垃圾的條件。又因垃圾焚燒過程中產(chǎn)生的二惡英等有害氣體，能引發(fā)癌癥、皮膚病和生殖障礙，對(duì)煙氣的處理成本高，同時(shí)造成了黑色金屬等可資源化有價(jià)物的浪費(fèi)，焚燒處理對(duì)垃圾的熱值要求高，而我國(guó)垃圾有機(jī)物含量低，水份含量高，降低了其焚 燒價(jià)值。 2. 垃圾堆肥技術(shù) 城市垃圾中含有許多的有機(jī)物，有機(jī)垃圾堆肥后可作為肥料和土壤改良劑施用于農(nóng)田。 3. 衛(wèi)生填埋技術(shù) 衛(wèi)生填埋是一種垃圾的最終處理方法，其實(shí)質(zhì)是將垃圾鋪成有一定厚度的薄層，加以壓實(shí)，并覆蓋土壤。由于其工藝簡(jiǎn)單，投資較 少，在國(guó)內(nèi)外得到了廣泛采用，也是我國(guó)目前主要的垃圾處理方法。并且 燃燒過程中會(huì)排放大量廢氣，造成二次污染；產(chǎn)出毒性很大并有致癌作用 的“ 二惡英 ” ，這一現(xiàn)象已引起國(guó)際社會(huì)的高度重視，西方發(fā)達(dá)國(guó)家已在有計(jì)劃地關(guān)閉垃圾焚燒爐 。 ② 垃圾堆肥技術(shù) 其缺點(diǎn)是工程投資大、生產(chǎn)的肥料肥效低、銷售困難； 這項(xiàng) 技術(shù)目前仍然是處理成本最為低廉和對(duì)垃圾資源化處理的技術(shù)措施之一， 但堆肥過程中有機(jī)物的分解很難完全，無害化難徹底，堆肥時(shí)間長(zhǎng)，占地面積大，有機(jī)肥的肥效較化肥低，有機(jī)肥的推廣也較困難。 改進(jìn)回收箱的必要性 雖然 北京總體環(huán)境得到了明顯好轉(zhuǎn) ， 但是仍有一些小的地方確被人們忽視了，所以我們經(jīng)常會(huì)看到垃圾桶里只有一半垃圾，但桶邊卻堆滿垃圾，在其附近也經(jīng)?？吹揭恍┗夭涣思业?垃圾，就連迎接世界友人的天安門廣場(chǎng)，也能看到不少垃圾。在一些公共場(chǎng)合，雖然到處都有垃圾桶，但由于陳舊無新意，由此可知，大家正確投放垃圾的環(huán)保意識(shí)亟待提高，同時(shí)新型垃圾桶的設(shè)計(jì)問題擺在了工程設(shè)計(jì)人員面前。 按垃圾成分大致有如下比例：爐灰、灰土等無 機(jī)成分約占 56%，菜皮及其他食物垃圾約占 36%，紙類、織物類、金屬、塑料等不到 10%。對(duì)城市垃圾的處理，通過收集車直接將垃圾運(yùn)至填埋場(chǎng)，此時(shí)垃圾的壓縮對(duì)垃圾運(yùn)輸有著重要的意義，不僅提高了垃圾運(yùn)輸車的轉(zhuǎn)載率，就修建垃圾壓縮站和壓北京 工商大學(xué) 機(jī)械工程學(xué)院 機(jī)械工程及自動(dòng)化 縮的運(yùn)行成本與其他垃圾處理技術(shù)相比變的更加經(jīng)濟(jì)。國(guó)外已經(jīng)開發(fā)出多種垃圾壓縮形式， 如中密度和高密度壓縮打包，集裝箱壓縮運(yùn)輸?shù)龋⑶乙灿卸嗄甑倪\(yùn)行管理經(jīng)驗(yàn)。蓬松的垃圾水分含量較高，一般為 40%， 有時(shí)甚至高達(dá) 60%，而且空隙率大，有壓縮的余地。 壓縮打包 垃圾的壓縮打包一般在垃圾中轉(zhuǎn)站進(jìn)行。目前國(guó)內(nèi)的垃圾未經(jīng)嚴(yán)格的分類，各種垃圾混在一起，很難形成自成型的包裹。 蓬松的垃圾密度為 ，經(jīng)壓縮打包，垃圾的密度可以達(dá)到 1t/ m3，考慮大包裹在運(yùn)輸過程膨脹，其密度保持在 。其優(yōu)點(diǎn)主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面： ① 增加垃圾車的運(yùn) 輸效率 .由于垃圾經(jīng)壓縮后體積減少，密度增大，可以更為有效的利用垃圾車的容量 .若采用散裝運(yùn)輸， 10t的垃圾車只能裝運(yùn) 5t 的垃圾，壓縮打包后可以充分利用 10t的運(yùn)輸能力 .提高運(yùn)輸效率，其經(jīng)濟(jì)效益是明顯的 .目前， 就 國(guó)內(nèi)首座垃圾 壓縮 轉(zhuǎn)運(yùn)站北京市第四清潔車輛場(chǎng)大屯垃圾轉(zhuǎn)運(yùn)站，單班設(shè)計(jì)處理能力每天平均轉(zhuǎn)運(yùn)垃圾 1500 噸 從中轉(zhuǎn)站運(yùn)送 1t垃圾到填埋場(chǎng)的成本是 30 元左右，若按增加運(yùn)輸效率 30%計(jì)，在同樣車次的情況下，可節(jié)約運(yùn)輸成本 30%， 1年下來可節(jié)約近 500 萬元。散裝的垃圾經(jīng)推鋪壓實(shí)后密度可以達(dá)到 ，但散裝的垃圾經(jīng)壓縮處理后的密度高，經(jīng)膨脹后可以達(dá)到 ， 因此可填埋更多的垃圾，延長(zhǎng)填埋場(chǎng)的使用年限。 ④ 減少了填埋場(chǎng)火災(zāi)的可能性及蒼蠅的滋生，從而減少困擾填埋場(chǎng)操作人員、管理者以及周邊環(huán)境衛(wèi)生問題，節(jié)約大筆衛(wèi)生處理上的支 出。而且勿需經(jīng)更多、更復(fù)雜的處理手段就可以可以避免垃圾在運(yùn)輸過程中的 “跑、撒、滴、漏 ”對(duì)環(huán)境造成二次污染。主要表現(xiàn)在增加了壓縮打包設(shè)備的費(fèi)用。 創(chuàng)新與相關(guān)理論 創(chuàng)新定義 創(chuàng)新從最通俗的意義上講就是創(chuàng)造性地發(fā)現(xiàn)問題和創(chuàng)造性地解決問題的過程， 創(chuàng)新也指新的可行解或概念，該解或概念與已有 的解或概念相比應(yīng)具有明顯的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。 產(chǎn)品設(shè)計(jì)在產(chǎn)品創(chuàng)新中的地位 產(chǎn)品創(chuàng)新是制造業(yè)在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中取勝的關(guān)鍵。產(chǎn)品的功能、造型、結(jié)構(gòu)、質(zhì)量、成本以及可制造性、可維修性、報(bào)廢后的處理以及人 機(jī) (產(chǎn)品 ) 環(huán)境關(guān)系等等， 原則上都是在產(chǎn)品的設(shè)計(jì)階段確定的。產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計(jì) 的能力已成為決定企業(yè)乃至國(guó)家在全球化競(jìng)爭(zhēng)中地位的首要因素。它成功地揭示了創(chuàng)造發(fā)明的內(nèi)在規(guī)律和原理，著力于澄清和強(qiáng)調(diào)系統(tǒng)中存在的矛盾，而不是逃避矛盾；它的最終目標(biāo)是完全解決矛盾，獲得最終的理想解，而不是采取折衷或者妥協(xié)的做法；它基于技術(shù)的發(fā)展演化規(guī)律研究整個(gè)設(shè)計(jì)與開發(fā)過程，而 不再是隨機(jī)的行為。同時(shí)我也知道創(chuàng)新對(duì)一個(gè)國(guó)家的重要性，在機(jī)械設(shè)計(jì)制造行業(yè)也十分重要， 因?yàn)檠b備制造業(yè)是我國(guó)工業(yè)的支柱產(chǎn)業(yè)，但它還存在著產(chǎn)品老化、技術(shù)創(chuàng)新能力不足等情況，關(guān)鍵是缺乏快速響應(yīng)市場(chǎng)的新產(chǎn)品開發(fā)及制造技術(shù)創(chuàng)新的能力，迫切需要獲得新產(chǎn)品開發(fā)技術(shù)的支持。為實(shí)現(xiàn)垃圾的減容運(yùn)輸，提高運(yùn)輸?shù)男?，解決垃圾在中轉(zhuǎn)站到填埋場(chǎng)的運(yùn)輸過程中對(duì)環(huán)境的再污染問題，更為有效地利用目前的填埋容量。 比較垃圾的壓縮打包和垃圾的其他運(yùn)輸方式，垃圾壓縮打包對(duì)目前的垃圾收運(yùn)、處理系統(tǒng)的改北京 工商大學(xué) 機(jī)械工程學(xué)院 機(jī)械工程及自動(dòng)化 變較少。 第 3 章 帶壓縮機(jī)構(gòu) 回收箱 的 總體設(shè)計(jì) 廢棄物 回收箱的簡(jiǎn)介 經(jīng)過市場(chǎng)調(diào)研后，我們?cè)O(shè)計(jì)的這款廢棄物 回收箱 適用在大型公共場(chǎng)合，如天安門廣場(chǎng)，大型平地型公園，公共運(yùn)動(dòng)場(chǎng)所等。 所以根據(jù)這種地域性使用特點(diǎn)，我們要設(shè)計(jì)的這款垃圾桶主要是要能夠滿足移動(dòng)的要求，目的是使垃圾桶的放置不會(huì)破壞 公共場(chǎng)所本來自然的藝術(shù)美感，同時(shí)也要秉承以人為本的設(shè)計(jì)理念， 注意與 公共 環(huán)境的搭配和人文色彩的調(diào)和。 同時(shí)要考慮分類要求，因?yàn)?垃圾是放錯(cuò)了地方的 財(cái)富。 其次要注意垃圾桶的外觀設(shè)計(jì)，這種設(shè)計(jì)要綜合考慮使用環(huán)境的整體藝術(shù)美感和人們的審美觀念。所以，這款產(chǎn)品將是科技與人文結(jié)合的產(chǎn)物，是社會(huì)物質(zhì)與文明進(jìn)步的標(biāo)志。當(dāng)然也不能一直下壓和收縮，要按照程序執(zhí)行，每次下壓的深度要根據(jù)回收箱桶內(nèi)的垃圾量確定下壓深度。 （ 6）壓板與回收箱桶內(nèi)壁間隙適當(dāng)，防止損壞桶內(nèi)環(huán)保袋?；厥障浔粚?duì)稱的放在兩側(cè)，驅(qū)動(dòng)裝置放在回收箱的底部，壓縮裝置放在回收箱的頂部。當(dāng)感應(yīng)裝置得到信號(hào)時(shí)，壓縮裝置啟動(dòng)，伸桿彈出，帶著壓板進(jìn)行壓縮功能，將垃圾進(jìn)行擠壓。壓縮裝置的導(dǎo)軌被對(duì)稱放在上蓋的兩側(cè)，滑塊和滑桿兒，按照預(yù)算的行程進(jìn)行安裝。 滑線繞過中心齒輪與滑塊連接。見圖 32 圖 32 回收箱壓縮裝置布局示意圖 第 4 章 回收箱 壓縮 功能設(shè)計(jì) 壓縮功能 分析 壓縮功能 現(xiàn)在的回收箱一般都不具有壓宿功能，回收箱空間利用率比較低，如果在回收箱內(nèi)加入一種壓宿裝置，就能大大提高回收箱的效率，并且垃圾在運(yùn)輸?shù)倪^程中不易散發(fā)臭 味 ，很好的制止了二次污染。延長(zhǎng)填埋場(chǎng)的使用年限， 進(jìn)行垃圾的壓縮是必要的。蓬松的垃圾水分含量較高，一般為 40%， 有時(shí)甚至高達(dá) 60%，而且空隙率大，有壓縮的余地。垃圾的壓縮打包一般在垃圾中轉(zhuǎn)站進(jìn)行。 垃圾分類就是將垃圾分類投放，并通過分類的清運(yùn)和回收使之重新變成資源。不可燃成分多于可燃成份 。按垃圾成分大致有如下比例：爐灰、灰土等無機(jī)成分約占 56%，菜皮及其他食物垃圾約占 36%，紙類、織物類、金屬、塑料等不到 10%。 回收箱桶的設(shè)計(jì)要和壓縮裝置相匹配，壓板要能夠壓入回收箱桶內(nèi)，而不發(fā)生碰壁現(xiàn)象，回收箱桶要便于取卸，便于清洗?；厥障渫安捎每刹鹦妒?，箱體內(nèi)套 有環(huán)保塑料袋，便于清洗，取放垃圾也比較方便。既能 能增添整體環(huán)境的藝術(shù)美感，同時(shí)與人們追求多姿多彩的生活心理相適應(yīng) 。那個(gè)時(shí)候，它可以智能移動(dòng)，自行收集街上的垃圾；還可以增添問訊的功能，回答路人的問題；在需要的時(shí)候還可以配置顯示屏，顯示地圖等視覺信息；在回收箱的頂部還可以安裝攝像頭等監(jiān)控信息使它成為一個(gè)義務(wù)的文明監(jiān)督員；在通身上還可以安裝一個(gè)快捷報(bào)警系統(tǒng)，當(dāng)需要的時(shí)候以最快的速度 和警察聯(lián)系。 第 5 章 運(yùn)動(dòng)方案的確定 機(jī)械運(yùn)動(dòng)方案取決于機(jī)械的工作原理。 北京 工商大學(xué) 機(jī)械工程學(xué)院 機(jī)械工程及自動(dòng)化 運(yùn)動(dòng)方案 根據(jù) 現(xiàn)階段城市垃圾處理的幾種方法，從技術(shù)上和可操作性上探討城市垃圾壓縮處理的必要性，比較了垃圾的壓縮打包與其它中轉(zhuǎn)方式， 我 采用垃圾的壓縮打包。運(yùn)行時(shí) ,壓縮系統(tǒng) 通過操作控制系統(tǒng) 運(yùn)行 ,垃圾就變成了 “ 壓縮餅干 ” 。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖見圖 1。爪型下壓，不工作時(shí)呈一字懸掛，節(jié)省空間；工作時(shí)，呈爪型張開下壓。 方案三：對(duì)方案一進(jìn)行了改進(jìn)， 在回收箱箱蓋的下側(cè)設(shè)置擠壓裝置，箱中內(nèi)壁設(shè)置連動(dòng)裝置，擠壓裝置具有基座，連動(dòng)桿及壓盤，基座中設(shè)置可橫向移動(dòng)的滑塊。連動(dòng)裝置接于動(dòng)力源，實(shí)現(xiàn)壓縮和收縮。 圖 51 自動(dòng)壓縮門原理的壓縮機(jī)構(gòu) 圖 52 爪型下壓裝置 機(jī)械運(yùn)動(dòng)方案取決于機(jī)械的工作原理。 三 種方 案比較： 方案一 傳動(dòng)效率高，傳動(dòng)靈敏。方案二結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造成本高，丟垃圾時(shí)會(huì)