一种智能化垃圾综合处理系统的制作方法

文档序号:17349278发布日期:2019-04-09 21:01阅读:421来源:国知局

本发明属于垃圾处理,具体涉及一种智能化垃圾综合处理系统。



背景技术:

生活垃圾,是指在日常生活中或者为日常生活提供服务的活动中产生的固体废物以及法律、行政法规规定视为生活垃圾的固体废物。生活垃圾一般可分为四大类:可回收垃圾、厨房垃圾、有害垃圾和其他垃圾。常用的垃圾处理方法主要有综合利用、卫生填埋、焚烧和堆肥。对垃圾实行分类回收管理,可以有效减少污染,增加可回收垃圾的再利用。根据《中华人民共和国固体废物污染物环境防治法》中的规定,生活垃圾是指在日常生活中或者为日常生活提供服务的活动中产生的固体废物以及法律、行政法规规定视为生活垃圾的固体废弃物。

一般而言,工业废弃物之外的固体废弃物都可以统称为生活垃圾。但是在日常生活中所讲的生活垃圾是指由家庭日常产生并由城市环境卫生机构收集处置的混合固体废弃物,以及与这类废物性质类似的办公、商业、园林废弃物等。

据《中国生活垃圾处理行业发展前景与投资预测分析报告前瞻》数据显示,随着经济的迅速发展、人口的不断增长以及人民生活水平的日益提高,我国生活垃圾的产生量也急剧增加,给环境造成了很大的负担,影响了可持续发展的基础,制约了国民经济的进一步发展。如何遵循无害化、减量化和资源化原则和目标对这些垃圾进行处理,从根本上解决垃圾对环境的危害成为目前社会各界十分关注的问题。

我国生活垃圾处理行业起步较晚,但通过近年来的快速发展,我国垃圾处理行业也已初具规模,行业正从成长期逐步向成熟期迈进。随着生活垃圾处理行业竞争的不断加剧,国内优秀的生活垃圾处理企业愈来愈重视对行业市场的研究,特别是对企业发展环境和客户需求趋势变化的深入研究。正因为如此,一大批国内优秀的生活垃圾处理企业迅速崛起,逐渐成为生活垃圾处理行业中的翘楚。

生活垃圾一般可分为四大类:

一、可回收垃圾。包括纸类、金属、塑料、玻璃等,通过综合处理回收利用,可以减少污染,节省资源。如每回收1吨废纸可造好纸850公斤,节省木材300公斤,比等量生产减少污染74%;每回收1吨塑料饮料瓶可获得0.7吨二级原料;每回收1吨废钢铁可炼好钢0.9吨,比用矿石冶炼节约成本47%,减少空气污染75%,减少97%的水污染和固体废物。

二、厨房垃圾。包括剩菜、剩饭、骨头、菜根,菜叶等食品类废物,经生物技术就地处理堆肥,每吨可生产0.3吨有机肥料。

三、有害垃圾。包括废电池、废日光灯管、废水银温度计、过期药品等,这些垃圾需要特殊安全处理。

四、其他垃圾。包括除上述几类垃圾之外的砖瓦陶瓷、渣土、卫生间废纸等难以回收的废弃物,采取卫生填埋可有效减少对地下水、地表水、土壤及空气的污染。

生活垃圾的危害大概有以下五个方面:

1.塑料:难以分解,破坏土质,使植物生长减少30%;填埋后可能污染地下水;焚烧会产生有害气体。

2、电池:钮扣电池含有有毒重金属汞;充电电池含有有害重金属镉;干电池含汞、铅和酸碱类物质等对环境有害的物质。

3、剩餐:大量滋生蚊蝇;促使垃圾中的细菌大量繁殖,产生有毒气体和沼气,引起垃圾爆炸。

4、油漆和颜料:含有有机溶剂的油漆可引起头痛、过敏、昏迷或致癌;是危险的易燃品;颜料中多含重金属,对健康不利。

5、清洁类化学药品:含有机溶剂或大自然难降解的石油化工产品;具有腐蚀性;含氯元素(如漂白剂、地板洗剂等),人体有毒;药品含破坏臭氧层物质;杀虫剂中,约有50%含致癌物质,有些可损伤动物肝脏。

中国专利申请号:cn201410155650.3公开了生活垃圾综合处理方法将生活垃圾经粗选、上料、磁选、破碎筛分、风选、二级磁选和厌氧炭化工序,进行快速无害化处理。本发明装置使用一级滚筒筛分机、二级滚筒筛分机、强磁除铁器和厌氧炭化炉对生活垃圾进行机械化处理,先进行破碎筛分,再进行磁选,大大提高了强磁除铁器的使用效率,通过厌氧炭化炉实现了对是干活垃圾的无害化处理。本发明没有对生活垃圾进行清晰的分类,仅仅是笼统的进行破碎磁选,对于一些有毒害的垃圾一经破碎则散落分布,为后期的回收工作产生了极大的麻烦。

中国专利申请号:cn201010224749.6本发明提供了一种垃圾综合处理工艺,该工艺适合于中国高湿混合垃圾特性的垃圾自动分选及深度脱水处理,包括自动分选、破碎步骤和脱水、回收步骤。本发明的优点是:垃圾的分选过程采用全自动机械化操作,既节约劳动力成本又提高垃圾的回收效率。垃圾的大量水分去除靠锥盘式压榨脱水,其脱水效率高,出水清洁能耗低。垃圾分选及深度脱水采用全机械化流水线作业,垃圾处理过程物料无滞留现象,无二次发酵、无垃圾渗滤液产生、蚊蝇及恶嗅等级降到最低限度,同时加工过程可燃物的热值基本无损失。垃圾分类物的二次利用条件较好,垃圾处理资源化利用率高于90%,垃圾处理填埋量小于10%。本专利虽然提到了自动分选但生活垃圾中存在被打包,堆放不一的特点,一般分选的操作都是人工进行的,而且人工操作也常常会有出错的时候,一旦有毒垃圾扩散也会对后期处理产生巨大麻烦。



技术实现要素:

申请人经过长期研究发现,垃圾处理的前期分类作用十分重要,而生活垃圾最为繁杂多变,有时大包小包,纸盒等等包装后的物品也难以观察到其内部具体包含什么东西,人工拆卸不太可能,一般情况就是直接破碎,破碎容易引起有害垃圾的扩散,故需要通过具有放射性射线的观察其内部物体的材质,大小形状,先对有害垃圾进行挑选挑选完成后再对剩余垃圾进行处理。本发明的具体实施方案如下:根据不同垃圾产生来源进行预分类,将垃圾分为生活垃圾、建筑垃圾,其特征在于:采用x光对生活垃圾和建筑垃圾进行检测处理,对建筑垃圾的具体包括以下步骤:

步骤1建筑垃圾进行x光扫描检测并对其材质特征进行识别,将含有金属的建筑垃圾回收到金属框,将含有木材的建筑垃圾回收到木材框,将含有塑料的建筑垃圾回收到塑料框;

步骤2将收集到的含有金属的建筑垃圾进行集中粉碎,

步骤3将步骤2粉碎后的建筑垃圾采用磁选机筛选金属;

步骤4将步骤1和步骤3中剩余建筑垃圾进行破碎后回收利用;

对生活垃圾的具体处理包括以下步骤:

step1对生活垃圾进行不同角度的x光扫描检测,根据x光扫描检测结果得出垃圾材质和形状,将垃圾的材质以及形状信息上传服务器;

step2服务器通过垃圾的材质以及形状信息与现有的物品信息进行对比进而判断是否为有害垃圾,将有害垃圾携带物回收并进行物品分类;

step3将step2中剩余的垃圾进行初步破碎,并将其分为固态垃圾和液态垃圾进行收集;

step4将step3中的固态垃圾干燥后,进行大小筛选分类,大于13mm小于50mm的送上皮带轮磁选机,选出含铁金属类,大于50mm,小于200mm的送去皮带轮磁选机弹跳分选,分出重的和产物后再分选,对于大于200mm的粗大不规则物进行机械手智能分拣,得到金属,木料造纸,塑料,将筛选过后的固态垃圾进,经风力分选器分出粗粒、再经锤式粉碎机处理,处理完成的固态垃圾作堆肥处理

step5将step3中液态垃圾进行堆肥处理;

step6将sep3中的固态垃圾干燥后,作为热裂解原料进行处理,得到可燃气体和燃料,并做尾气处理。

首先根据垃圾来源对垃圾分类,分为生活垃圾和建筑垃圾,生活垃圾一般都是从居民楼、街道垃圾桶、环卫垃圾桶中收集并运送,建筑垃圾一般由专业的打卡处运送,其中生活垃圾十分繁杂,通常以打包的形式存在,导致难以分开并进行分类处理,对生活垃圾的处理首先通过对生活垃圾进行不同角度的x光扫描检测,根据x光扫描检测结果得出垃圾材质和形状,考虑到不同物体出现重叠的情况可以通过对扫描图像上传服务器后,通过像素分离,得出每件物品的材质和形状,同时考虑到生活垃圾的复杂性可能一张图纸往往难以判断物体的形状,则通过不同角度对垃圾进行检测并结合不同角度的视角差信息对物体进行还原,理论上需要3张图纸就可以还原物品的形状,通过对不同生活垃圾的形状材质信息特征进行采集建立一个垃圾特征的数据库当x光扫描检测结果与数据库当中的特征吻合时,确认该垃圾的的信息,首先需要对生活垃圾中的有毒垃圾进行排查,有毒的生活垃圾一旦进行粉碎或者焚烧或者填埋都会对环境造成恶劣的影响,对有毒垃圾信息确认后对有毒垃圾的携带物进行轮廓确定,确定后对有毒垃圾的携带物进行抓取,抓取采用机械手进行,因为生活垃圾一般大包小包难以直接对有毒垃圾的携带物进行抓取,抓取的过程从小轮廓到大轮廓一次进行,通过x光扫描检测装置缺机械手已经抓取有害垃圾,并通过其他设备对有害垃圾进行特殊处理,或者人工处理,此后剩余的垃圾将和无害的生活垃圾一并进行破碎,所述的破碎为轻微的破碎,目的在于打碎一些包装盒包装袋,使其内的物品流露出来,对于一些大块的实心物体则无法破碎,破碎后分为固态垃圾和液态垃圾,液态垃圾由于含水高,热值低,作为堆肥处理,固态垃圾干燥后,进行大小筛选分类,大于13mm小于50mm的送上皮带轮磁选机,选出含铁金属类,大于50mm,小于200mm的送去皮带轮磁选机弹跳分选,分出重的和产物后再分选,对于大于200mm的粗大不规则物进行机械手智能分拣,得到金属,木料造纸,塑料,将筛选过后的固态垃圾进,经风力分选器分出粗粒、再经锤式粉碎机处理,处理完成的固态垃圾作堆肥处理,固态塑料或高分子垃圾一般具有较高热值可以通过裂解方式产生热量以做他用,最后对裂解过程中国产生的不凝气需要进行脱硫脱硝除氯处理进行可燃气的收集。

建筑垃圾也是采用了x光扫描检测技术,不过不需要将数据进行服务器上传,建筑垃圾一般以混凝土、砖块、为主,中间会夹带有钢筋、其他金属或者塑料,需要先将金属塑料进行收集。

本发明的有益效果在于:利用了具有放射性的x射线解决了生活垃圾难以分类的问题,利用大数据和人工智能对x射线的照片结果进行分析比对确定垃圾的材质形状确定垃圾具体是什么东西并给与合理的处理。

具体实施方式

一种智能化垃圾综合处理系统,根据不同垃圾产生来源进行预分类,将垃圾分为生活垃圾、建筑垃圾,其特征在于:采用x光对生活垃圾和建筑垃圾进行检测处理,对建筑垃圾的具体包括以下步骤:

步骤1建筑垃圾进行x光扫描检测并对其材质特征进行识别,将含有金属的建筑垃圾回收到金属框,将含有木材的建筑垃圾回收到木材框,将含有塑料的建筑垃圾回收到塑料框;

步骤2将收集到的含有金属的建筑垃圾进行集中粉碎,

步骤3将步骤2粉碎后的建筑垃圾采用磁选机筛选金属;

步骤4将步骤1和步骤3中剩余建筑垃圾进行破碎后回收利用;

建筑垃圾采用了x光扫描检测技术,不过不需要将数据进行服务器上传,建筑垃圾一般以混凝土、砖块、为主,中间会夹带有钢筋、其他金属或者塑料,需要先将金属塑料进行收集。

对生活垃圾的具体处理包括以下步骤:

step1对生活垃圾进行不同角度的x光扫描检测,根据x光扫描检测结果得出垃圾材质和形状,将垃圾的材质以及形状信息上传服务器;

首先根据垃圾来源对垃圾分类,分为生活垃圾和建筑垃圾,生活垃圾一般都是从居民楼、街道垃圾桶、环卫垃圾桶中收集并运送,建筑垃圾一般由专业的打卡处运送,其中生活垃圾十分繁杂,通常以打包的形式存在,导致难以分开并进行分类处理,对生活垃圾的处理首先通过对生活垃圾进行不同角度的x光扫描检测,所述的step1中的x光扫描检测工序使用多个检测探头,检测探头均匀分布在生活垃圾的四周,根据x光扫描检测结果得出垃圾材质和形状,考虑到不同物体出现重叠的情况可以通过对扫描图像上传服务器后,通过像素分离,得出每件物品的材质和形状,同时考虑到生活垃圾的复杂性可能一张图纸往往难以判断物体的形状,则通过不同角度对垃圾进行检测并结合不同角度的视角差信息对物体进行还原,理论上需要3张图纸就可以还原物品的形状,通过对不同生活垃圾的形状材质信息特征进行采集建立一个垃圾特征的数据库当x光扫描检测结果与数据库当中的特征吻合时,确认该垃圾的的信息,首先需要对生活垃圾中的有毒垃圾进行排查,有毒的生活垃圾一旦进行粉碎或者焚烧或者填埋都会对环境造成恶劣的影响,对有毒垃圾信息确认后对有毒垃圾的携带物进行轮廓确定,确定后对有毒垃圾的携带物进行抓取,步骤1和step2中的回收过程采用机械手进行回收,在机械手回收时,建筑垃圾处于静止状态,而生活垃圾一般大包小包难以直接对有毒垃圾的携带物进行抓取,所述的机械手根据x光检测结果对目标垃圾或其携带物进行分析划分出多个可抓取的多个轮廓,所述的多个轮廓由内到外,机械手进行抓取动作时一次从最小的轮廓抓起到最大轮廓,通过x光扫描检测装置缺机械手已经抓取有害垃圾,并通过其他设备对有害垃圾进行特殊处理,或者人工处理。

生活垃圾处在输送带上并进行筛选,step2服务器通过垃圾的材质以及形状信息与现有的物品信息进行对比进而判断是否为有害垃圾,将有害垃圾携带物回收并进行物品分类,通过机械手将有害垃圾携带物挑出,放入有害垃圾处理框,所述的有害垃圾处理框包括废电池框,废灯泡框,废家电框,废油漆携带物料框,废化学试剂框等,将step2中分类好的有害垃圾携带物进行切割,切割后对有害垃圾进行抓取,剩余垃圾部分返回step1进行处理。

step3将step2中剩余的垃圾进行初步破碎,所述的破碎为轻微的破碎,目的在于打碎一些包装盒包装袋,使其内的物品流露出来,对于一些大块的实心物体则无法破碎并将其分为固态垃圾和液态垃圾进行收集;

step4将step3中液态垃圾由于含水高,热值低,进行堆肥处理;

step5将step3中的固态垃圾干燥后,进行大小筛选分类,大于13mm小于50mm的送上皮带轮磁选机,选出含铁金属类,大于50mm,小于200mm的送去皮带轮磁选机弹跳分选,分出重的和产物后再分选,对于大于200mm的粗大不规则物进行机械手智能分拣,得到金属,木料造纸,塑料,将筛选过后的固态垃圾进,经风力分选器分出粗粒、再经锤式粉碎机处理,处理完成的固态垃圾作堆肥处理,固态塑料或高分子垃圾一般具有较高热值可以通过裂解方式产生热量以做他用,最后对裂解过程中国产生的不凝气需要进行脱硫脱硝除氯处理进行可燃气的收集,并做尾气处理。

本发明的有益效果在于:利用了具有放射性的x射线解决了生活垃圾难以分类的问题,利用大数据和人工智能对x射线的照片结果进行分析比对确定垃圾的材质形状确定垃圾具体是什么东西并给与合理的处理。

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