По всем вопросам звоните:

+7 495 274-22-22

УДК: 628.4.032

Современные подходы к оптической сортировке твердых бытовых отходов

Неволин А. О. 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 In-Parallel-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.

5. Adit Deshpande. A Beginner»s Guide To Understanding Convolutional Neural Networks. 2020. Text: electronic. URL: https://adeshpande3. github.io/A-Beginner's Guide-To-UnderstandingConvolutional-Neural-Networks/ (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:

• вихретоковые сепараторы — для отделения цветных металлов;

• магнитные сортировщики — для выборки фракции из черных металлов;

• 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);

• 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:
Неволин А. О., Современные подходы к оптической сортировке твердых бытовых отходов. Водоочистка. 2023;5.
Полная версия статьи доступна подписчикам журнала
Язык статьи:
Действия с выбранными: