基于多種檢測方式的塊狀固體建筑垃圾分揀系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種基于傳感器檢測的建筑垃圾分揀系統(tǒng)，特別是涉及密度相仿的塊狀固體建筑垃圾分揀系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]建筑垃圾是指在建設(shè)過程中或舊建筑物維修和拆除過程中產(chǎn)生的固體廢棄物，包括泥土、石塊、混凝土塊、碎磚、木料、金屬、管道及電器等廢料。建筑垃圾被認為是放錯地方的資源，占90%以上的石塊、混凝土塊、碎磚，具有穩(wěn)定的物理和化學(xué)性質(zhì)，具有高度的可回收性和循環(huán)性。武漢理工大學(xué)馬寶國教授研究證明固體建筑垃圾粉末中二氧化硅、氧化鈣(氫氧化鈣、水化硅酸鈣、水化鋁酸鈣、碎石中的碳酸鈣或者鈣長石等)等主要成分含量分別為52.4%和20.48%，此外還有三氧化二鋁、三氧化二鐵、氧化鎂等化學(xué)成分。建筑垃圾各物質(zhì)的化學(xué)成分各不相同，而且物理性能也不一樣，這些物理特性包括比表面積、標(biāo)準(zhǔn)稠度、相對密度等。
[0003]隨著我國城市建設(shè)的發(fā)展，建筑垃圾處理已經(jīng)形成嚴峻的環(huán)境難題。目前我國建筑垃圾資源化利用水平較低，對建筑垃圾的再利用局限于簡單處理，從而造成資源浪費、土壤和地下水污染等環(huán)境問題，大力推行建筑垃圾資源化利用是我國可持續(xù)發(fā)展的必然選擇。
[0004]歐美發(fā)達國家在生活和工業(yè)垃圾分揀技術(shù)方面已有長期經(jīng)驗和技術(shù)儲備(包括顏色識別、紅外光譜、可見光譜、電磁傳感器、X射線透射和X射線熒光等)。由于國內(nèi)外建筑垃圾特點差別相差比較大，國外同類設(shè)備在分揀要求方面和國內(nèi)也有所不同，其主要的產(chǎn)品是針對生活和工業(yè)垃圾回收。其中，德國陶朗(TITECH)是歐美國家主流的垃圾分揀設(shè)備廠商，具有豐富的經(jīng)驗和技術(shù)儲備，開發(fā)實現(xiàn)了一系列生活和工業(yè)垃圾的分揀。德國Kleemann(克林曼)的移動式破碎機和篩分機可應(yīng)用于廢棄混凝土固體垃圾的回收再用，能將混凝土、磚、石材等塊狀建筑固體垃圾加工成能夠回收骨料，并從鋼筋混凝土中回收廢舊鋼筋。
[0005]我國建筑垃圾資源化水平較低，對建筑垃圾的利用大部分局限于簡單處理，未開展深入工作。近幾年國內(nèi)對建筑垃圾進行合理的資源化利用越來越重視，越來越多的裝備制造企業(yè)投入到建筑垃圾分揀設(shè)備的開發(fā)和生產(chǎn)中，典型的有上海山美重型礦山機械有限公司(簡稱“山美礦機”，引進德國哈茲馬克公司建筑廢棄物綜合利用成套設(shè)備)、福建南方路面機械公司、福建群峰智能機械股份有限公司、河南黎明重工科技股份有限公司、北京山德技術(shù)(包括其控股的鄭州一帆機械設(shè)備有限公司)和上海中博重工機械有限公司等。然而，我國建筑垃圾資源化利用缺乏全面的應(yīng)用技術(shù)與工業(yè)化示范的研究，特別是缺少建筑垃圾處置工藝與裝備的適用性研發(fā)與設(shè)計。新技術(shù)的應(yīng)用有限，即使一些市場較成熟的檢測技術(shù)也沒得到應(yīng)用，如在食品行業(yè)應(yīng)用的激光分選技術(shù)等。
[0006]目前通用的分選方法有風(fēng)選、電磁分選、振動篩分選、可燃物回旋式分選、比重差分分選、不燃物精細分選等。不同類型物質(zhì)分類越好，回收價值越高。現(xiàn)有的國產(chǎn)建筑垃圾分揀設(shè)備存在分離不同材質(zhì)物質(zhì)難度大等問題，尤其是相近比重的不同物質(zhì)難度大成本高等技術(shù)問題(典型地，混凝土的比重是1.6，而燒結(jié)磚塊的比重1.3，混凝土和磚塊比重相近)。實現(xiàn)建筑垃圾的精細分揀比較困難且成本比較高，其中如何從沙石骨料中有效分離出磚塊和混凝土塊等不同物質(zhì)是提高資源再利用品質(zhì)需要解決的一個關(guān)鍵技術(shù)難點。
【實用新型內(nèi)容】
[0007]本實用新型的目的是提供一種包括基于多種檢測方式的塊狀固體建筑垃圾分揀系統(tǒng)，其可有效區(qū)分混凝土、磚塊、石材等相近比重的塊狀固體建筑垃圾。
[0008]基于多種檢測方式的塊狀固體建筑垃圾分揀系統(tǒng)，具有一個以上分揀單元，每個分揀單兀包括檢測識別部分、噴射部分、分揀部分和實時檢測與控制系統(tǒng)；
[0009]檢測識別部分包括傳送帶和傳感器陣列，經(jīng)預(yù)分選處理過的塊狀固體建筑垃圾分散分布于傳送帶上，通過傳送帶勻速傳送；傳感器陣列包括近紅外光譜檢測子模塊、X射線檢測子模塊和通用物理特性檢測子模塊，以傳送帶傳送塊狀固體建筑垃圾的這一段為工作段，近紅外光譜檢測子模塊的發(fā)射器和接收器分別固定安裝在傳送帶的工作段的上方和下方，X射線檢測子模塊的發(fā)射器和接收器也分別固定安裝在傳送帶的工作段的上方和下方，通用物理特性檢測子模塊固定安裝在傳送帶的工作段的上方或下方，近紅外光譜檢測子模塊、X射線檢測子模塊和通用物理特性檢測子模塊的探測范圍均覆蓋傳送帶的工作段的整個寬度方向；
[0010]噴射部分包括噴射臺、高壓氣栗陣列和高壓氣槍陣列，以塊狀固體建筑垃圾的傳送方向為后，噴射臺設(shè)置于傳送帶的工作段的后方用以承接傳送帶送來的塊狀固體建筑垃圾，高壓氣槍陣列設(shè)置于噴射臺上用以將傳送帶送來的塊狀固體建筑垃圾向后噴射出去；高壓氣槍陣列具有多支高壓氣槍，高壓氣栗陣列具有多個高壓氣栗，各個高壓氣栗與各支高壓氣槍一一對應(yīng)相連接，傳送帶的工作段沿寬度方向劃分為數(shù)個傳送區(qū)域，各支高壓氣槍與各個傳送區(qū)域一一對應(yīng)設(shè)置；
[0011]分揀部分具有多個分揀箱，各分揀箱的寬度不小于高壓氣槍陣列的寬度，且各分揀箱沿傳送帶的長度方向間隔設(shè)置于高壓氣槍陣列的后方；
[0012]近紅外光譜檢測子模塊、X射線檢測子模塊和通用物理特性檢測子模塊分別連接于實時檢測與控制系統(tǒng)的檢測輸入端，實時檢測與控制系統(tǒng)的輸出端分別連接各個高壓氣栗的閥門和傳送帶伺服電機。
[0013]所述分揀單元有三個，分別對應(yīng)于大中小三個體積規(guī)格的塊狀固體建筑垃圾設(shè)置。
[0014]所述高壓氣槍的噴嘴相對于噴射臺具有預(yù)定的仰角。
[0015]所述通用物理特性檢測子模塊包括視覺圖像傳感器、光電傳感器、微波傳感器、超聲波傳感器和電磁傳感器中的一個或多個。
[0016]所述傳送帶的入料位置設(shè)置有入料除雜裝置。
[0017]采用上述方案后，本實用新型基于多種檢測方式的塊狀固體建筑垃圾分揀系統(tǒng)，實時檢測與控制系統(tǒng)送出控制信號給傳送帶伺服電機，控制傳送帶勻速傳送，經(jīng)預(yù)分選處理過的相近比重的塊狀固體建筑垃圾經(jīng)過傳送帶的工作段對應(yīng)傳感器陣列的位置時，橫跨傳送帶的工作段的多路信息(各個檢測子模塊的檢測信號)被迅速捕獲并送至實時檢測與控制系統(tǒng)，此多路信息經(jīng)實時檢測與控制系統(tǒng)分析后確定塊狀固體建筑垃圾的類型、塊狀固體建筑垃圾到達噴射臺的時間(可根據(jù)傳感器陣列的安裝位置與噴射臺之間的距離，以及傳送帶的傳送速度算出塊狀固體建筑垃圾到達噴射臺的時間)，并判斷塊狀固體建筑垃圾所在的傳送區(qū)域，實時檢測與控制系統(tǒng)于塊狀固體建筑垃圾落入噴射臺時產(chǎn)生控制信號開啟對應(yīng)于相應(yīng)傳送區(qū)域的高壓氣栗的閥門，由此高壓氣栗提供相應(yīng)強度的高壓氣體給相應(yīng)的高壓氣槍，此相應(yīng)強度的高壓氣體從相應(yīng)的高壓氣槍的噴嘴射出，將相應(yīng)的塊狀固體建筑垃圾向后吹去，落入對應(yīng)的分揀箱，實現(xiàn)高效分揀。本實用新型的分揀系統(tǒng)，實時檢測與控制系統(tǒng)根據(jù)被檢測并確定類型的塊狀固體建筑垃圾有選擇地對高壓氣栗的閥門開啟大小進行控制，進而通過相應(yīng)的高壓氣槍實現(xiàn)不同的噴射距離并落入不同的分揀箱。與現(xiàn)有設(shè)備相比，本實用新型可區(qū)分燒結(jié)磚塊和混凝土塊等相近比重物質(zhì)，具有較高的分析精度、性價比和效率，而且易于維護。
【附圖說明】
[0018]圖1為本實用新型中單個分揀單元的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖2為本實用新型中單個分揀單元的控制電路示意圖。
【具體實施方式】
[0020]下面將結(jié)合附圖，對本實用新型的技術(shù)方案進行詳細描述。
[0021]根據(jù)來源分類，建筑垃圾可分為土地開挖、道路開挖、舊建筑物拆除、建筑施工和建材生產(chǎn)垃圾五種類型，主要由渣土、碎石塊、廢砂漿、磚瓦碎塊、混凝土塊、瀝青塊、廢塑料、廢金屬料、廢竹木等組成。建筑垃圾經(jīng)過破碎和一系列的預(yù)分選處理后(包括除雜、破碎、除鐵、篩分等步驟)，塑料、紙片