По всем вопросам звоните:

+7 495 274-22-22

УДК: 628.4.032

Современные подходы к оптической сортировке твердых бытовых отходов

А.О. Неволин канд. техн. наук, доцент, ФГБОУ ВО «Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет)», генеральный директор ООО «Невлабс», e-mail: nao@nevlabs.ru, nevolin.ao@yandex.ru

В настоящее время значительно возросла актуальность сортировки твердых бытовых отходов. С ростом объемов сортировки неизбежно встает вопрос об автоматизации данного процесса. Один из ключевых сортировщиков в данном процессе — оптический. Технологии таких сортировщиков были разработаны более 20 лет назад, и, несмотря на то что они активно применяются и сегодня, появились гораздо более современные и эффективные способы сортировки. В статье рассматриваются традиционные и новые подходы к распознаванию отходов, проводится их сравнительный анализ и указываются сферы применения каждого из этих способов.

Литература:

1. Hunt K. Structural Kinematics of InParallel-Actuated Robot Arms // ASME Journal of Mechanisms, Transmissions, and Automation in Design. 1983. V. 105. P. 705–712.

2. Glazunov V.A., Koliskor A.Sh., Krainev A.F., Model B.I. Classification principles and analysis methods for parallel-structure spatial mechanisms // Journal of Machinery Manufacture and Reliability. Allerton Press Inc. 1990. № 1. P. 30–37.

3. Марпл С.Л. Цифровой спектральный анализ и его приложения / Пер. с англ. — М.: Мир, 1990.

4. Фадеев В.И. Основы аналитической химии. Практическое руководство / В.И. Фадеев, Т.Н. Шеховцова, В.М. Иванов; под ред. Ю.А. Золотова. — М.: Высшая школа, 2003. — 463 с. — Текст: непосредственный.

5. Adit Deshpande. A Beginner's Guide To Understanding Convolutional Neural Networks. 2020. Text: electronic. URL: https:// adeshpande3.github.io/A-Beginner's GuideTo-Understanding-Convolutional-NeuralNetworks/- (Reference date 26.12.2020).

Сегодня в отрасли обращения с отходами большое значение имеет процесс сортировки отходов, который необходим для их дальнейшей переработки. Сепарация может выполняться двумя способами: вручную и автоматически. В данной статье мы рассмотрим современные подходы к автоматической сортировке отходов по их типу.

Сегодня существует множество вариантов сортировки отходов, работающих по самым разным принципам:

• грохоты — для сортировки фракции по размеру (отсеивают фракцию, размер которой меньше заданного);

• баллистические сепараторы — для разделения потоков на 2D и 3D, как правило, для разделения полимеров на пленки (двухмерные) и бутылки (трехмерные);

• магнитные сортировщики — для выборки фракции из черных металлов;

• вихретоковые сепараторы — для отделения цветных металлов;

• оптические сортировщики и роботы — для сортировки фракций по типу материала.

В настоящей статье мы рассмотрим последнюю категорию — оптические сортировщики и их подвид — роботов.

Свое название такие сортировщики получили по способу распознавания отходов. Строго говоря, все другие сепараторы используют один и тот же принцип и для распознавания нужной категории отходов, и для ее отделения. Например, грохоты представляют собой аналог сита, через которое проваливается фракция меньше заданного размера. И хотя грохоты бывают разных видов (барабанные, вибро и т.п.), в целом принцип работы одинаков. По сути, размер отверстия в грохоте позволяет и различить фракцию по данному критерию, и отделить ее физически. Или, например, вихретоковые сепараторы используют принцип электромагнитной индукции и как критерий отбора (на полимеры и прочие неметаллические фракции такой сепаратор просто не окажет никакого влияния), и как способ механического отделения («намагниченные» фракции просто отталкиваются от магнитного поля и улетают в отдельный выход).

В отличие от вышеперечисленных примеров, оптические сортировщики получили свое название именно по способу распознавания отходов. Они используют машинное зрение, которое всегда содержит в себе оптические элементы: светочувствительную матрицу, набор объективов, зеркал и т.п. Способ же физического отделения фракций принципиально иной. В классических оптических сортировщиках в конце конвейера располагается ряд воздушных форсунок. Если фракция была распознана и принято решение о том, что ее необходимо отобрать, то в момент ее пролета над одной из форсунок последняя открывается и струей сжатого воздуха объект отбрасывается вдаль, перелетает через перегородку и падает либо в бункер, либо на другой конвейер. Вся остальная фракция (которую не требуется отбирать) просто падает вниз, не перелетая перегородку, и оказывается на другом конвейере или бункере.

Для Цитирования:
А.О. Неволин, Современные подходы к оптической сортировке твердых бытовых отходов. Управление качеством. 2022;10.
Полная версия статьи доступна подписчикам журнала
Язык статьи:
Действия с выбранными: