城乡生活垃圾自动分选技术探讨

摘 要 所谓自动化分选技术其实就通过对现有的垃圾分選工艺及其设备进行创新设计和优化改造，在提升垃圾分选质量和效率的同时降低人在其中的参与程度，进而实现垃圾分选工作的少人化甚至无人化。本文对自动化分选技术中涉及的一些工艺方法进行了概述分析，并就自动化分选技术的实践应用进行了一些有意义的探讨，希望对推动该领域技术的研究和应用工作能够有所借鉴。

关键词 城乡生活垃圾;自动分选技术;分选工艺;城乡矿山

引言

随着经济社会的快速发展，物质资源极大丰富，无论是种类还是数量都较过去有了明显增长，这一方面佐证了我国的发展成就，但也造成了巨大的资源消耗和浪费，同时还产生并积存了大量的生产和生活过程排出的废物，导致生态环境问题日趋严重。这些废物处置不当，将是巨大的污染源，污染土壤、水、空气，若处置得当将是巨大的资源库与能源库，是一座永不枯竭的“城乡矿山”。

事实上，垃圾中存在不少可回收利用的资源，如果对其进行科学的分选和处理，则不仅可以降低其对环境的压力，“城乡矿山”也可以变废为宝，成为一座“宝山”。而要实现这一点，首先要做的对其进行高效归类，传统的垃圾生活垃圾处理方法无法很好地解决这一问题，必须采用更加先进的垃圾分选技术，而自动化分选技术正是一种前景优越的技术手段，应该引起我们高度重视。

1自动分选技术中涉及的工艺概述

城乡生活垃圾的自动化分选技术可能涉及的工艺技术主要包括以下几个方面：

1.1 风力和重力分选

风力和重力分选的基本原理一致，都是借助固体废弃物间的密度差异对其进行分选。以风力分选为例，其主要是引入外界气流，使废弃物依照密度从大到小的关系按照由近到远进行飘落，进而实现分离目的。这种工艺对设备产生的风速要求较高，但分选精度却不高，在自动化分选系统中可以作为前期粗选环节加以利用[1]。

1.2 磁选和电磁法

对于不同的固体废弃物，可以利用其表面的磁性差异进行简单分离。传统的磁选只能将磁性和非磁性物质进行简单分离;而更高级的磁选方法主要有磁流体法，这种方法可以对处于磁场中的物体进行初步分离，然后再依靠重力作用对废弃物按照密度差异进行更细致的区分。目前磁流体法在处理经焚烧后的垃圾时表现出了不错的效果。

电磁法主要被用于废弃电池的处理。废弃电池作为一种特殊的固体垃圾，如果对其处理不当，将对环境造成极其严重的影响。传统方法主要是依靠人工筛选，工作量较大且分选效率较低。现代化的方法就是采用电磁法，利用电池内部不同结构在电磁场中会表现出不同的性质，进而实现对电池进行分离的目的。因为这种方法用传感器检测代替了人工筛选，所以自动化水平较高。

1.3 光电分离

现实中，不同固体废弃物的表面往往具有不同的反射特性，如果采用特殊的光照进行处理，则物质的反射率会表现出不同的形式，利用这种特性就可以实现对物质的分选处理，即光电分离法。采用这种方法有几个特点需要注意：第一，为了保证分选的准确性，一般在光检之前需对固体废物进行简单的预处理;第二，光检虽然能够实现对不同反射率物质的区分，但要实现自动分选，往往还需要配合采用高压气动阀，使不同的物质进入不同的处理轨道，进而最终实现垃圾的归类处理。

1.4 一些其他的自动化分选工艺

由于当前的城乡生活垃圾正表现出种类日益繁多、数量不断增大的特性，所以新的自动化分选技术和工艺也在不断被提出。比如采样红外分选技术，利用有机固体废物的官能团不同的特性实现分离;又比如采样温度传感器，利用固体垃圾表面的温度差异进行分离等等。总之，新的分选工艺方法往往都采用了传感器进行自动化检测，然后再借助一些自动化设备对不同的生活垃圾进行归类处理，这些方法的显著特点都是降低了外界人为因素的参与，使得分选效率得到了空前提升;缺点则体现在技术的成熟度方面还有所不足，很多技术手段目前还主要停留在研究开发阶段，离真正进行实践应用还有不小的差距[2]。

2自动分选技术的应用探究

针对当前城乡生活垃圾处理表现出来的新特点，自动化分选技术无疑成为有效解决现实难题且具有优越前景的一种技术理念和手段。自动化分选技术在具体应用中需要重点关注以下几点：

2.1 分选工艺流程的自动化运行和监测

自动化分选技术的核心理念是通过采用现代化的技术手段，进而实现分选工艺流程中的少人化参与甚至是无人化，进而实现自动化。而要做到这一点，就需要综合采用现代化的传感器、自动化分选装置以及计算机控制系统。传感器主要实现对不同种类垃圾的区分识别。自动化分选装置主要实现将不同类型的垃圾进行相互分离和归类处理。计算机控制系统则主要负责对整个自动化分选工艺流程进行监测和管控。比如对传感器采集到的数据进行分析处理，并发送指令给相应的分选机构实行垃圾归类;又比如当自动化分选系统出现故障时，可以进行报警提示并对故障进行自动化分析和处理等等。

2.2 自动化分选工艺的组合式集成

不同的垃圾分选工艺往往具有不同特点，表现出各自的擅长领域和应用优势。而要实现对当前城乡生活垃圾的有效处理，除了需要提升分选装置的自动化水平之外，还要注重对不同分选工艺方法的集成式应用。只有综合应用多种自动化分选工艺，并对不同工艺方法间的垃圾传输机构、路径进行自动化设计，才能真正建成一体化的自动分选系统[3]。

3结束语

现实中，通过技术、政策、模式的革新，实现变废为宝，有效推进生态环保产业快速发展。要提升城乡生活垃圾的分选效率，除了需要重视自动化分选技术的应用之外，更需要在源头就重视解决好问题。通过创新工程科技可以真正实现变废为宝，实现垃圾的资源化，助力乡村振兴。

参考文献

[1] 张月平，苗家森.生活垃圾前分选系统的自动控制[J].自动化与仪表，2017，（4）：72-76.

[2] 任越，杨俊杰，曹洪军，等.农村生活垃圾全自动全组分分类处理技术与应用[J].农业工程学报，2019，35（4）：248-254.

[3] 高根树，宋开宇，翁沁文.城乡生活垃圾分选技术新进展与瓶颈[J].环境卫生工程，2016，（6）：11-13.

作者简介

李家杰（1987-），男，广东广州;毕业院校：中南大学，专业：机械制造与自动化，学历：本科;现就职单位：中国科学院广州能源研究所，研究方向：机械自动化。