CÔNG TY CỔ PHẦN ĐẦU TƯ VÀ PHÁT TRIỂN CÔNG NGHỆ VẬT LIỆU COMPOSIT SAO ĐỎ LÀ ĐƠN VỊ CHUYÊN NGHIỆP TRONG LĨNH VỰC NGHIÊN CỨU, SẢN XUẤT CÁC SẢN PHẨM TỪ VẬT LIỆU COMPOSITE KỸ THUẬT CAO. TRONG NHỮNG NĂM GẦN ĐÂY, SẢN PHẨM CỦA CHÚNG TÔI ĐÃ CÓ MẶT TRONG HẦU HẾT CÁC LĨNH VỰC CỦA NỀN KINH TẾ. ĐÁP ỨNG NHU CẦU NGÀY CÀNG CAO CỦA ĐỜI SỐNG XÃ HỘI

HỆ THỐNG ĐỔ RÁC THÔNG MINH

HỆ THỐNG ĐỔ RÁC THÔNG MINH

 

 THIẾT KẾ THIẾT BỊ THU GOM, PHÂN LOẠI VÀ VẬN CHUYỂN RÁC, BÌNH GAS TRONG CHUNG CƯ CAO TẦNG

Tóm Tắt: Trên cơ sở nêu ra những bất cập trong công tác thu gom, phân loại và vận chuyển rác cũng như vận chuyển bình gas dân dụng hiện nay trong các chung cư cao tầng ở Việt Nam. Trên cơ sở phân tích ưu nhược điểm của các hệ thống thu gom, vận chuyển rác và vận chuyển bình gas trên thế giới và trong nước, nhóm đề tài nghiên cứu của Công ty Cổ phần Đầu tư & Phát triển công nghệ vật liệu Composit Sao Đỏ đã thiết kế và chế tạo thành công hệ thống thiết bị thu gom, phân loại và vận chuyển rác, vận chuyển bình gas dân dụng phù hợp với các công trình chung cư cao tầng hiện nay ở Việt Nam. Hệ thống thiết bị này được thiết kế sử dụng tiện lợi và an toàn, phù hợp với đặc điểm kiến trúc cũng như nếp sống sinh hoạt hàng ngày của người Việt. Hệ thống mang tính tự động hóa cao đồng thời đảm bảo vệ sinh môi trường.

 I. Đặt vấn đề nghiên cứu

1.1 Vấn đề vận chuyển rác

 

             Phương pháp vận chuyển rác truyền thống hiện nay vẫn đang được áp dụng, những chung cư được xây dựng từ trước đây thì rác được xả trực tiếp vào hố để sẵn bằng bê tông hoặc khung bê tông gạch xây chèn, có các cửa bỏ rác rất đơn sơ đóng mở quay quanh khớp bản lề ở các tầng.

 

Gần đây, ứng dụng phổ biến hơn là các ống xả rác được làm bằng vật liệu Composit sản xuất trong nước, với cửa bỏ rác mở xoay ở đáy, ống xả rác được làm sạch bằng hệ thống phun nước rửa cùng chổi quét được dẫn động bằng một bộ tời đặt phía trên cùng.

 

Mặc dù vậy, hệ thống xả rác này vẫn còn một số nhược điểm như sau:

- Việc phân loại rác là điều hoàn toàn không thể nếu chỉ sử dụng một hệ thống ống xả rác. Vì vậy, để phân loại rác, chủ đầu tư sẽ phải tốn thêm chi phí dựng thêm hệ thống và đồng thời diện tích sử dụng của tòa nhà sẽ bị thu hẹp hơn so với việc nếu chỉ sử dụng một hệ thống ống.

 

- Trường hợp các tòa nhà cao, (số tầng lớn hơn 10) rác được xả trực tiếp vào đường ống và rơi với vận tốc rất lớn do quá trình rơi tự do trong thành ống mà ko có khả năng tự giảm tốc, chính vì vậy khi rơi đến tầng hầm ở tốc độ cao như vậy sẽ là rất không an toàn nếu như có người lao động đang thực hiện công việc ở gần đó. Hơn nữa, trong quá trình rơi, rác sẽ va chạm với thành ống xả rác, điều này gây nguy hiểm cho người sử dụng ở các tầng phía dưới và làm giảm tuổi thọ của ống xả rác.

 

- Việc sử dụng nước để phun rửa đường ống tạo ra số nước bẩn rơi vào xe chứa rác hoặc lầm bẩn phòng chứa rác. Không khí ô nhiễm tỏa ra từ xe chứa rác sẽ lan tỏa ra các tầng qua cửa gom rác khó có thể xử lý triệt để bằng phương pháp làm kín cửa.

 

- Trường hợp khác, rác bám vào và tích tụ ở thành ống lâu ngày không được làm sạch hoàn toàn do chổi quét chỉ đơn thuần di chuyển lên và xuống không có tác dụng lau quét sạch bề mặt trong của ống xả rác. Ngoài ra, chuyển động lên và xuống của chổi quét có thể gây ra khả năng đập vào thành ống gây nguy hiểm và ảnh hưởng đến tuổi thọ của ống xả rác…Hơn nữa, việc kiểm soát thời điểm hoạt động của chổi quét không được chú ý cao, nên khả năng bị tắc đường ống ở một số vị trí do vứt rác vào phía trên chổi quét là rất rất dễ xảy ra.

 

- Ngoài ra, có thể một số trường hợp cửa thu gom rác do quá trình sử dụng lâu ngày nên không còn kín khít, và làm không khí ô nhiễm vẫn có thể từ ống vận chuyển di chuyển vào toà nhà.

 

Trên thế giới hiện nay, việc thu gom rác ở các tòa nhà hiện đại được thực hiện theo một chu trình khép kín đảm bảo không gây mùi cho hệ thống. Với công nghệ thu gom và sử dụng các máy ép rác, rác sẽ được đưa từ các tầng vào thiết bị. Tại đây, rác sẽ được nén chặt để giảm thể tích và giảm bớt nước. Rác sau nén sẽ rớt xuống hệ thống thùng chứa bên dưới. Hệ thống băng chuyền tự động xoay để làm đầy thùng. Chu trình sẽ ngừng lại khi tất cả các thùng đều đầy và phát ra tín hiệu báo cho người vận hành. Nếu sử dụng các loại máy ở Việt Nam thì giá thành quá cao, không phù hợp với sức mua của người dân.

 

1.2 Vấn đề vận chuyển bình gas

 

Hiện nay, ở các tòa nhà chung cư được ứng dụng hệ thống cung cấp gas trung tâm đã đem lại rất nhiều tiện ích cho người sử dụng. Kinh phí đầu tư cho hệ thống như vậy lại chiếm tỷ trọng đáng kể vốn đầu tư ban đầu. Nhưng những chung cư riêng lẻ và những khu chung cư đã xây từ trước năm 2003 không có hệ thống cung cấp gas trung tâm, hiện nay việc cung cấp các bình gas dân dụng cho các gia đình sống trong chung cư là một vấn đề không nhỏ.

Ở thành phố Hồ Chí Minh hiện nay, khu trung tâm thành phố có nhiều chung cư không được trang bị hệ thống này. Ở thành phố Hà Nội, khu đô thị Linh Đàm, các khu tái định cư như khu Nam trung Yên (phường Trung Hòa, quận Cầu Giấy), khu Đền Lừ quận Hoàng Mai… các tòa chung cư xây riêng lẻ đều không có hệ thống cung cấp gas trung tâm.

 

Hàng ngày, những người vận chuyển bình gas chỉ phải chọn hoặc là đi theo cầu thang bộ rất vất vả, mệt nhọc và người sử dụng phải trả thêm một khoản chi phí gọi là “phí leo cầu thang bộ”. Hoặc đi “chui” cùng thang thang máy chở người thì vi phạm quy định sử dụng thang máy và phòng cháy chữa cháy, không đảm bảo an toàn. Thu gom, vận chuyển rác và bình gas trong các chung cư hiện nay chưa có một hệ thống nào kết hợp cả hai vấn đề trên mà chỉ tách riêng phần thu gom và vận chuyển rác thành một hệ thống. Vận chuyển gas chỉ bằng cầu thang bộ hoặc vận chuyển “chui” bằng cầu thang chở người.

 

Nhằm kết hợp cả hai vấn đề trên trong cùng một hố xả rác đã được thiết kế như hiện nay:

Nhóm đề tài của Công ty Cổ phần ĐT & PT CNVL Composit Sao Đỏ đã thiết kế chế tạo thành công thiết bị thu gom, phân loại và vận chuyển rác, bình gas dân dụng trong chung cư cao tầng.

 

Thiết bị này vừa thu gom, phân loại, vận chuyển rác trong các chung cư, đồng thời có chức năng vận chuyển bình gas đến từng tầng theo nhu cầu của người sử dụng. Nếu những chung cư đã có hệ thống cung cấp gas trung tâm thì việc sử dụng thiết bị này để thu gom và vận chuyển rác sẽ đảm bảo môi trường trong sạch, không còn mùi hôi thối, không còn phải lo lắng hỏa hoạn có thể xảy ra từ hệ thống xả rác vừa tiện ích và đảm bảo vệ sinh cho người sử dụng.

II. Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của thiết bị

2.1 Cấu tạo tổng thể và Sơ đồ động của hệ thống

Tổng quan về thiết bị được mô tả như trong hình vẽ:

Thiết bị được chia thành 3 bộ phận chính:

1 – Khoang chứa: Bao gồm 3 khoang chứa riêng biệt

+ Khoang chứa A dưới cùng: đây là khoang chứa dùng cho mục đích chứa rác hữu cơ.

+ Khoang chứa B ở giữa: đây là khoang chứa dùng cho mục đích chứa rác vô cơ.

+ Khoang chứa C: đây là khoang chứa dùng cho mục đích chứa bình gas cần vận chuyển.

2 – Hệ thống rọc rọc và tời kéo: Gồm các chi tiết

+ Ròng rọc động.

+ Đối trọng.

+ Máy kéo

3 – Hệ thống phanh hãm an toàn: Máy được trang bị hệ thống an toàn kép, bao gồm 3 hệ thống phanh hãm dừng:

+ Hệ thống phanh hãm dừng khi thang máy không chuyển động.

+ Hệ thống phanh chống quá tốc.

+ Hệ thống phanh an toàn trong trường hợp đứt dây cáp tời dẫn đến Cabin rơi tự do trong ống dẫn.

 

 

 

 

2.2 Nguyên lý hoạt động:

2.2.2 Nguyên lý hoạt động khi vận chuyển rác:

            Cabin vận chuyển rác (CB) cung cấp cho người sử dụng 2 sự lựa chọn ứng với việc phân loại rác hữu cơ hay rác vô cơ. Khi người sử dụng lựa chọn phím bấm trên bản điều khiển, ứng với loại rác cần bỏ vào trong CB thì CB sẽ di chuyển đến đúng vị trí từng tầng và dừng đúng ở vị trí khoang chứa rác theo lựa chọn của người sử dụng.

 

Cụ thể là, khi nhấn nút yêu cầu, hệ thống điều khiển sẽ thực hiện việc quay tời kéo (1) để di chuyển Cabin (5) dọc theo đường ống dẫn, trượt trên các ray dẫn hướng () đi lên hoặc đi xuống tùy yêu cầu, đồng thời khi đó đối trọng () sẽ di chuyển đi xuống hoặc ngược lại.

 

Theo thứ tự ưu tiên là cùng chiều chuyển động, Cabin (5) sẽ lần lượt dừng ở các vị trí mong muốn của người sử dụng. Khi đồng thời người sử dụng có yêu cầu về việc vận chuyển Gas và vận chuyển rác thì công việc vận chuyển Gas sẽ được hệ thống điều khiển ưu tiên thực hiện trước, sau khi kết thúc việc vận chuyển Gas Cabin sẽ thực hiện tiếp tục các yêu cầu của người sử dụng.

 

Khi Cabin (5) dừng tại đúng vị trí mong muốn của người sử dụng, đèn báo hiệu sẽ sáng lên để báo cho người sử dụng biết rằng có thể thực hiện thao tác tiếp theo của mình. Bằng cách dùng tay mở cửa tầng, sau đó người sử dụng sẽ tiếp tục thao tác mở cửa khoang chứa rác bên trong để có thể bỏ rác vào khoang chứa.

 

Kết thúc công việc bỏ rác, người sử dụng sẽ đóng cửa khoang chứa lại như ban đầu, tiếp sau là đóng tầng. Bằng thao tác đóng cửa tầng, khi đó hệ thống điều khiển sẽ hiểu rằng người sử dụng đã hoàn thành quá trính bỏ rác vào trong Cabin của mình, và di chuyển Cabin đến các vị trí yêu cầu tiếp theo.

 

Khi bỏ rác vào trong khoang chứa, bằng quan sát của người sử dụng nếu thấy khoang chứa rác đã đầy, người sử dụng sẽ bấm nút xả rác để Cabin di chuyển xuống tầng hầm xả rác, với mỗi loại rác cần xả sẽ có 1 nút ấn tương ứng được bố trí trên bảng điều khiển.

 

Khi Cabin di chuyển xuống tầng hầm xả rác, cửa chống cháy đang đóng ở dưới miệng ống dẫn sẽ tự động được mở ra để Cabin có thể thực hiện thao tác xả rác.

Khi đó, ứng với từng loại rác:

- Nếu là rác hữu cơ: Cabin sẽ tự động thực hiện quá trình xả rác trong khoang chứa rác hữu cơ xuống xe chở rác đã chờ sẵn ở dưới miệng ống.

- Nếu là rác vô cơ: Sau khi Cabin di chuyển xuống dưới tầng hầm, đèn báo hiệu xả rác vô cơ sẽ phát sáng để báo hiệu cho công nhân vận hành biết, khi đó công nhân vận hành thang sẽ thực hiện các thao tác xả rác vô cơ bằng tay.

- Khi không nhận được yêu cầu từ người người sử dụng, sau một thời gian đặt nhất định, Cabin sẽ tự động di chuyển đến vị trí tầng trung gian và chờ ở đó.

 

2.2.3 Nguyên lý hoạt động khi vận chuyển Gas:

 

            Tại tầng 1, người sử dụng sẽ nhấn nút yêu cầu trên bảng điều khiển để đưa Cabin về đúng vị trí tầng 1. Sau khi Cabin dừng, người sử dụng mở cửa an toàn bên ngoài, sau đó mở cửa khoang chứa bình Gas, đưa bình Gas vào đúng vị trí bên trong khoan chứa, cố định bình Gas, đóng các cửa lại và nhấn nút chọn tầng muốn đưa bình Gas đến.

Người vận chuyển bình Gas nhanh chóng đi thang máy chở người lên tầng đã chọn để nhận bình Gas. Ca bin sẽ chờ đến khi nào bình Gas được lấy ra và cửa tầng đóng kín lại thì mới nhận lệnh phục vụ tiếp theo. Trong khi vận chuyển bình gas thì đèn tín hiệu ở các cửa tầng đều sáng và hiển thị chiều lên xuống, vịtrí ca bin dừng.

 

2.3 Nguyên lý an toàn cho người sử dụng và thiết bị

2.3.1 Giám sát hoạt động của Cabin:

 

Hoạt động của Cabin được giám sát chặt chẽ bởi các hệ thống cảm biến cửa, cảm biến dừng tầng, cảm biến vị trí. Chính vì vậy, khi 1 trong các yêu cầu trên không được đảm bảo thì Cabin sẽ không thể hoạt động được.

Cửa tầng và cửa khoang chứa rác, chứa bình Gas của Cabin đều được kiểm soát bởi các cảm biến, vì vậy khi các cửa trên không được người sử dụng đóng kín hoàn toàn thì hệ thống điều khiển sẽ không cho Cabin hoạt động.

Trong quá trình Cabin hoạt động, khóa điện sẽ khóa hoàn toàn các cửa tầng, để đảm bảo rằng sẽ không có ai có thể lọt vào bên trong đường ống khi Cabin đang hoạt động.

Cửa chống cháy được lắp ở miệng ống xả xác sẽ luôn ở trạng thái đóng và chỉ mở ra khi Cabin xuống tầng hầm xả rác.

 

2.3.2 Bộ chống quá tốc và Hệ thống phanh an toàn:

 

Tốc độ lên xuống của Cabin được giới hạn bởi bộ chống quá tốc. Khi xảy ra sự cố không mong muốn làm tốc độ của Cabin vượt quá giới hạt đặt, bộ chống quá tốc sẽ hoạt động và làm giảm tốc độ của Cabin xuống tốc độ tan toàn.

 

Động cơ kéo Cabin được trang bị hệ thống phanh điện từ, phanh điện từ này sẽ luôn ở trạng thái hãm dừng trục động cơ, và sẽ chỉ mở ra khi có tín hiệu điện điều khiển. Điều này đảm bảo rằng trong mọi trường hợp mất điện, Cabin luôn được hãm dừng hoàn toàn.

 

Phanh an toàn được lắp trên Cabin: Khi dây cáp kéo Cabin bị đứt, Cabin sẽ trôi tự do trong ống dẫn, khi đó 2 má phanh của cơ cấu phanh an toàn sẽ bung ra và áp chặt vào bề mặt của thanh U dẫn hướng làm giảm tốc độ trôi của Cabin.

 

Hoạt động của cơ cấu phanh: Ở trạng thái Cabin hoạt động, 2 dây căng phanh (32) luôn bị dây cáp tời kéo căng, do lực kéo của 2 dây căng phanh (32) nên lò xo (21) luôn có xu hướng bị nén lại, do vậy 2 má phanh (36) có xu hướng bị kéo tách ra khỏi bề mặt thanh U dẫn hướng.

 

Khi cáp tời bị đứt, 2 dây (32) không còn chịu lực kéo, lò xo (21) sẽ hồi vị và đẩy ép chặt 2 má phanh (36) vào bề mặt của U dẫn hướng, và làm giảm tốc độ trôi của Cabin.

 

III. Hướng dẫn vận hành sử dụng hệ thống

3.1 Hướng dẫn vận hành hệ thống:

            3.1.1 Khởi động hệ thống – Chạy thử

            3.1.2 Quy trình hoạt động của hệ thống

            3.1.3 Các điểm chú ý khi sử dụng hệ thống:

            - Phân loại rác trước khi bỏ vào hệ thống, rác được bọc kín nén chặt gòn gàng mới bỏ vào hệ thống

- Không bỏ các vật sau vào hệ thống: Than nóng đỏ, vật dễ gây cháy nổ, chăn màn hoặc các vật cồng kềnh khác, ….

- Khi hệ thống đang hoạt động nghiêm cấm người chui vào bên trong.