一种垃圾智能识别分拣处理系统的制作方法

本发明涉及垃圾环保处理领域，具体涉及一种垃圾智能识别分拣处理系统。

背景技术：

1、随着经济突飞猛进的发展和人们生活水平的日渐提高，生活垃圾的数量不断增大，面对日益增多的垃圾，各地投资建设垃圾焚烧发电厂，更有各地方采用传统的垃圾填埋处理。针对各地方的垃圾焚烧发电厂，可焚烧的垃圾大致有：方便袋、快餐盒、织物、树枝树叶等，数量无法满足焚烧发电，即使焚烧垃圾能发出电，发电的成本远高于发出电的价值，同时有大量的空气污染，还有焚烧垃圾的灰飞有待填埋或处理。大多数城市垃圾粉尘，菜市场有机湿垃圾，建筑垃圾等都无法焚烧，大部分地方以传统垃圾填埋处理，填埋的垃圾需要数年分解，有的塑料垃圾甚至长达百年才能降解。填埋垃圾需要消耗大量的土地资源，还会导致周边环境臭气蔓延，污染土地和地下水体，严重恶化影响当地居民的正常生存环境。

2、现目前解决垃圾无害化处理，垃圾环保再生资源利用，促进垃圾低碳环保，减少土地资源的消耗，减少垃圾环境污染，创建节能环保型社会，推进绿色低碳可持续发展迫在眉睫。

技术实现思路

1、本发明意在提供一种垃圾智能识别分拣处理系统，以解决采用填埋的方式处理垃圾导致土地资源浪费严重的问题。

2、为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

3、一种垃圾智能识别分拣处理系统，包括依次连接的挖装装置、磁选装置、首次冲洗装置、球磨装置、二次冲洗装置、塑料颗粒制作装置、发酵沼气提取装置和有机产品制作装置，首次冲洗装置上设置有反光废物分选装置，二次冲洗装置上设置有织物筛选装置；还包括控制装置，所述控制装置包括上位机、控制器和无线通信模块，所述上位机与控制器通过无线通信模块连接，所述控制器分别与挖装装置、磁选装置、首次冲洗装置、球磨装置、二次冲洗装置、塑料颗粒制作装置、发酵沼气提取装置、有机产品制作装置、反光废物分选装置和织物筛选装置电连接。

4、本方案的原理和有益效果为：

5、本方案无需占用大量土地资源，垃圾可直接处理，处理效率高；且本方案能够对垃圾进行环保处理，回收利用垃圾中的再生资源，垃圾处理后不生废品，不以废治废，采用本方案处理后的垃圾皆为宝。具体的：(1)通过磁选装置将垃圾中的铁类垃圾分拣出来回收利用；(2)通过首次冲洗装置对垃圾进行冲洗，回收垃圾中的泥浆，首次冲洗过程中通过反光废物分选装置将垃圾中的反光废物，例如玻璃等分拣出来，实现反光废物的回收利用；(3)通过球磨装置将石块、砖块、食物残渣等研磨成浆，无法研磨的塑料垃圾及织物类垃圾通过二次冲洗装置冲洗，二次冲洗过程中织物筛选装置对垃圾中的织物进行初步回收利用，冲洗后塑料垃圾输送到塑料颗粒制作装置中制成再生塑料颗粒，实现塑料垃圾的回收利用；(4)研磨成浆的垃圾输送到发酵沼气提取装置中提取沼气；(5)提取沼气后的垃圾泥浆输送到有机产品制作装置中，添加水泥可直接制作成有机砖，添加粪便、植物枯叶等有机物可制作成有机肥。本方案可以对历史堆积的垃圾进行处理，以及未来城市垃圾进行处理，通过控制装置中的上位机和控制器，实现本技术分拣系统的自动化、智能化和高效化，且本方案适应性强，可重复利用，可因地定制搭建，可适用于不同地区的垃圾处理。

6、优选的，作为一种改进，挖装装置包括循环挖装传输机和传输带，循环挖装传输机顶部安装有360度摄像头，360度摄像头与上位机通过无线通信模块连接，循环挖装传输机加装有履带，循环挖装传输机内部安装有履带驱动电机，履带驱动电机电连接控制器和电池，控制器与上位机通过无线通信模块连接，履带驱动电机连接有传动轴万向节，传动轴万向节连接有变速箱传动轴，变速箱传动轴连接有后驱动半轴，后驱动半轴上安装有后驱动半轴锥形齿轮；循环挖装传输机上安装有循环挖装斗，循环挖装斗连接有液压泵电机，液压泵电机与控制器和电池电连接，循环挖装斗连接有液压伸缩杆，液压伸缩杆连接有液压泵，液压泵与控制器电连接，液压泵电机的输出轴连接有锥形齿轮，锥形齿轮连接有齿轮传动轴，齿轮传动轴与循环挖装斗之间连接有万向节；传输带以进料端在下的状态倾斜设置，首个传输带的进料端位于循环挖装斗下方用于承接挖装出来的垃圾，前一传输带的出料端位于后一传输带的进料端上方；循环挖装传输机车前安装有液压推铲，液压推铲设置有液压推铲伸缩杆与推铲折叠伸缩器，液压推铲与液压泵电机连接。

7、有益效果：由上位机生成控制指令指挥控制器指令履带驱动电机驱动履带，带动循环挖装传输机全方位作业，循环挖装斗用于将堆积的垃圾挖散，通过多个传输带首尾相连的方式将挖装出来的垃圾传输到后续的磁选装置中，传输带的进料端在下，方便承接挖散的垃圾，传输带的出料端在上，方便将垃圾投放到磁选装置中。采用多个成排设置的传输带可以延长垃圾的输送路程，方便在输送过程中通过输送进一步将垃圾进行打撒，便于后续对垃圾进行处理，实际运用时可以根据场地情况选择传输带的数量。而在循环挖装机上安装摄像头，管理人员可以通过上位机远程控制摄像头的运行状态，以及实时接收和了解到循环挖装机的工作情况。通过总控制器上位机指挥控制器指令液压泵电机带动液压泵输送油压到液压推铲伸缩杆与推铲折叠伸缩器，产生物理杠杆作用，进行高低前后左右推平地面余物。

8、优选的，作为一种改进，磁选装置包括临时储存分解罐，临时储存分解罐安装在传输带的出料端下方，临时储存分解罐开有下料口，下料口处转动安装有一对同向大型齿轮，同向大型齿轮连接有电机，电机与控制器电连接，同向大型齿轮下方安装有磁选铁传输带，磁选铁传输带以进料端在下的状态倾斜设置且进料端位于同向大型齿轮下方，磁选铁传输带高端的带轮采用高强磁铁带轮，高强磁铁带轮连接有电机，磁选铁传输带右端下方安装有打包机构，打包机构包括感应电子秤、牛皮纸袋、智能开袋器、弹推装置、封包机和成品传输带，感应电子秤、智能撑袋器和弹推装置均与控制器电连接。

9、有益效果：临时储存分解罐用于临时储存挖装传输过来的剩余垃圾，相比不设临时储存分解罐而言能够避免垃圾过多导致系统卡滞和堵塞；同向大型齿轮用于对临时储存分解罐中掉落的垃圾进行打散破碎，进一步打散了垃圾，方便后续对垃圾进行处理；控制器控制电机带动同向大型齿轮向同一方向转动碎散垃圾均匀到磁选铁传输带上，同时控制器控制高强磁铁带轮的电机带动高强磁铁带轮与磁选铁传输带隔离转动，产生一吸一隔离的物理效应，吸力与隔离的方式将垃圾里残余的废铁类选出至牛皮纸袋内，通过感应电子秤感应到牛皮纸袋的废铁重量超所设数值，重量传感器将数值传到控制器，控制器控制自动封包机封包后，控制器再控制弹推装置将封包好的牛皮纸袋弹推到成品传输带上，智能开袋器将下一个牛皮纸袋撑开到感应电子秤上进行下一次打包，成品传输带将打包好的废铁垃圾传输到指定位置，实现包装废铁的储存。

10、优选的，作为一种改进，首次冲洗装置包括漏水传输带，漏水传输带以进料端在下的状态倾斜设置，漏水传输带的进料端位于磁选铁传输带下方以承接从上传送来的垃圾，漏水传输带的高端与球磨装置的进料口连通，漏水传输带下方设置有第一泥浆水槽，第一泥浆水槽与发酵沼气提取装置连通，漏水传输带上方设置有第一高压水冲头；反光废物分选装置包括反光折射传感器、自动分拣器、反光废物传输带和打包机构，反光折射传感器和自动分拣器设置在漏水传输带上方，反光折射传感器与上位机通过无线通信模块连接，自动分拣器与控制器电连接，反光折射传感器包括光发射器和光接收器，所述光发射器用于向漏水传输带上表面投射光照，所述光接收器用于接收经光发射器发射光照后从漏水传输带上反射回的光照，生成光接收信号，并传输至上位机，所述上位机还用于根据光接收信号进行分析后，将漏水传输带上发出反射光的物品信息和位置信息生成控制命令，传输至控制器，所述控制器用于根据控制命令控制自动分拣器分拣漏水传输带上发出反射光的物品至发光废物传输带上，所述发光废物传输带用于将经分拣后的物品传输至打包机构中。

11、有益效果：漏水传输带将选出了铁类后的垃圾传输到球磨装置，在此过程中第一高压水冲头将垃圾在漏水传输带上冲洗干净，其他垃圾泥漏到第一泥浆水槽。设置的反光折射传感器感应到反光物件数值时将信号传输到上位机，上位机根据具体的信号信息生成控制命令传输到控制器，控制器指令自动分拣器将反光折射传感器感应到的反光物件(如碎玻璃等)分拣到所设置的反光废物传输带上，反光废物传输带将反光废物传输到打包机构处称重、打包后储存。

12、优选的，作为一种改进，塑料颗粒制作装置包括废塑料颗粒机，废塑料颗粒机包括机体，机体内设置有发热螺旋轴，发热螺旋轴连接有电机，电机与控制器电连接，机体的出口处安装有旋转出料轮，出口下方安装有打包机构；二次冲洗装置包括漏筛传输带，漏筛传输带以进料端在下的状态倾斜设置且进料端与球磨装置的出料口连通，漏筛传输带的出料端与塑料颗粒制作装置连通，漏筛传输带下方设置有第二泥浆水槽，第二泥浆水槽与第一泥浆水槽连通，漏筛传输带上方设置有第二高压水冲头，第二高压水冲头靠近漏筛传输带出料端的一侧设置有风机，风机靠近漏筛传输带出料端的一侧设置有风烘干机；织物筛选装置包括视觉传感系统、机械臂以及打包机构，视觉传感系统和机械臂位于漏筛传输带的上方，视觉传感系统与上位机通过无线通信模块连接；机械臂与控制器电连接；所述打包机构位于漏筛传输带两侧；所述视觉传感系统用于拍摄位于漏筛传输带上的垃圾图像，并将垃圾图像数据传输至上位机，所述上位机内置织物识别数据模型，所述织物识别数据模型基于预设的织物类垃圾数据库进行织物类型的训练和识别后，对传输的垃圾图片数据进行识别，生成织物识别结果；所述上位机还用于根据织物识别结果生成织物抓取控制命令传输至控制器，所述控制器还用于根据织物抓取控制命令抓取位于织物筛选传输带上对应的织物，并放入打包机构中。

13、有益效果：首次冲洗后的垃圾进入球磨装置研磨成浆，漏筛传输带用于将研磨后的垃圾向塑料颗粒制作装置传输，传输过程中第二高压水冲头对垃圾进行冲洗，分离出垃圾泥浆和未被研磨的塑料垃圾，泥浆掉落至第二泥浆水槽内，与第一泥浆水槽内的垃圾泥浆传输至发酵沼气提取装置中，风机和风烘干机对未被研磨的塑料垃圾和织物类垃圾进行烘干，烘干后的塑料垃圾进塑料颗粒制作装置内制作成塑料颗粒。此外，烘干的垃圾在传输过程通过视觉传感系统进行拍摄后，垃圾的图像数据传输至上位机，由上位机中的相关针对织物类物品的识别模型进行识别，识别到有织物类垃圾后，生成对应的抓取控制命令，由控制器控制机械臂进行织物垃圾的抓取，从而解决对垃圾堆中织物的回收利用。

14、优选的，作为一种改进，发酵沼气提取装置包括大型临时储存搅拌罐，第一泥浆水槽和第二泥浆水槽连通后与大型临时储存搅拌罐连通，大型临时储存搅拌罐内设置有搅拌器，搅拌器连接有搅拌电机，搅拌电机与控制器电连接，大型临时储存搅拌罐通过输送管道连通有太阳能厌氧恒温发酵罐，太阳能厌氧恒温发酵罐通过沼气输气管连通有缓冲罐且沼气输气管上安装有输气感应阀，大型临时储存搅拌罐内设置有大型增压污水泵与输送管道连通，大型增压污水泵与控制器电连接，太阳能厌氧恒温发酵罐内设置有物料增压泵与输送管道连通，太阳能厌氧恒温发酵罐内也设置有搅拌器，所述搅拌器也连接有搅拌电机，所述搅拌电机也与控制器电连接；太阳能厌氧恒温发酵罐内设置有温度传感器、增温盘管、雷达物位监测仪和压力感应报警器，温度传感器、增温盘管、雷达物位监测仪和压力感应报警器均与控制器电连接，增温盘管与太阳能集热器电连接，太阳能厌氧恒温发酵罐罐底设置有大型污水抽水泵，大型污水抽水泵与污泥水沉淀池连通，太阳能厌氧恒温发酵罐外设置人工爬梯。

15、有益效果：第一泥浆水槽和第二泥浆水槽内的泥浆垃圾流入大型临时储存搅拌罐，控制器指令搅拌电机驱动搅拌器动作，将大型临时储存搅拌罐的有机垃圾泥浆搅拌均匀后，通过多台大型增压污水泵抽到太阳能厌氧恒温发酵罐内，通过物料增压泵从太阳能厌氧恒温发酵罐内高90％-95％处均匀喷进，通过控制器指令太阳能厌氧恒温发酵罐内的搅拌电机驱动搅拌器搅拌罐内的有机垃圾泥浆，通过添加工业发酵粉与温度的长期恒温发酵产生沼气，沼气通过沼气输气管输送到缓冲罐内。通过温度传感器感应到太阳能厌氧恒温发酵罐内的温度高低不在所设置范围，温度传感器将温度信号传送给控制器，控制器根据温度信号判断温度值的大小，并据此指令太阳能集热器输送热水加温或关闭降温。若雷达物位监测仪监测到物料超出所设置的罐内高位值时，雷达物位监测仪将监测信号传到控制器，控制器根据监测信号来指令物料增压泵停止输料，同时将罐内发酵过的有机物通过大型污水抽水泵抽到污泥水沉淀池内。若压力感应报警器感应到太阳能厌氧恒温发酵罐内压力值超出所设定数值时，将感应信号传到控制器，控制器根据感应信号来指令物料增压泵停止输料，同时指令输气感应阀打开，沼气输气管开始输气减轻罐内压力。

16、优选的，作为一种改进，缓冲罐内设置有缓冲气囊，缓冲气囊底部连通有放水管，放水管上安装有缓冲气囊感应放水阀，缓冲气囊上设置有气水感应传感器，气水感应传感器和缓冲气囊感应放水阀均与控制器电连接，缓冲罐顶部设置有人进入孔，缓冲罐底部还设置有维护检查孔，缓冲气囊顶部通过气管连通有气水分离净化器，气水分离净化器内设置有溶气罐，气水分离净化器通过输出气感应阀管连通脱硫塔，气水分离净化器低进高出，气水分离净化器内安装有水位感应器，气水分离净化器底部也设置有放水管，放水管上设置有感应放水阀，水位感应器和感应放水阀均与控制器电连接；脱硫塔内设置有过滤网，脱硫塔内还设置有水位监测感应器，脱硫塔底部也设置有感应放水阀，水位监测感应器和感应放水阀均与控制器电连接；脱硫塔连通有阻火器，阻火器连通有空气压缩机，空气压缩机连通有压力储气罐，阻火器与空气压缩机连通的管道上设置有气体流量计、气体测速感应器和自动切断阀，阻火器内设置有水位测量传感器，阻火器底部设置有阻火器自动放水阀，气体流量计、气体测速感应器、自动切断阀、水位测量传感器和阻火器自动放水阀均与控制器电连接；空气压缩机与压力储气罐连通的管道上设置有压缩机自动开关，压力储气罐设置有感应防爆预警装置、气压压力传感器，压缩机自动开关、感应防爆预警装置、气压压力传感器均与控制器电连接，压力储气罐底部设置有凝水器，凝水器连通有压感应放水阀管道，有压感应放水阀管道上安装有压感应放水阀，有压感应放水阀管道底端安装有气水测量数值感应器，有压感应放水阀管道和气水测量数值感应器也与控制器电连接。

17、有益效果：沼气进入缓冲气囊后，在缓冲气囊中水分会到底部，气体会从上端气管进入后续的气水分离净化器，持续气水净化分离，因水分的密度大质量重，气体密度小质量轻，水气因此产生物理效应，气上水下自动分离。若气水感应传感器感应到缓冲气囊内分离出的水超过设置的数值，将信号传到控制器，控制器指令缓冲气囊感应放水阀放水。若水位感应器感应到气水分离净化器内的水位超设置数值时，将信号传到控制器，控制器指令感应放水阀开阀放水。气体进入脱硫塔内后，通过低进高出的物理效应与化学脱硫剂将气体中含有的有毒成分成功脱离并排出，其中，水位监测感应器用于监测脱硫塔内水位信号，若脱硫塔中的水位高于水位监测感应器安装的高度位置，则水位监测感应器将水位信号传输至控制器，由控制器指令感应放水阀放水，将水位降低至正常运行范围内。气体经过脱硫塔脱硫后经阻火器空气压缩机后进入压力储气罐内储存。气体运行时为匀速运行，一旦运行出现异常或发生火情，气体测速感应器测量到气体运行异常，气体测速感应器将异常数据传送到控制器，控制器指令阻火器自动切断阀自动关闭气体运行，保持安全正常。若水位测量传感器测量到水位超值时，将超值数据传到控制器，控制器指令阻火器自动放水阀放水。若气压压力传感器感应到压力储气罐内的气压超正常数值时，将超值数值传到控制器，控制器控制压缩机自动开关关闭，空气压缩机停止送气。设置凝水器，通过水分质量重气体质量轻的物理效应将底部水分有效排出。若气水测量数值感应器测量到水的数值超过所设置的数值时，将数据传到控制器，控制器指令有压感应放水阀将超值水分排到凝水器。

18、优选的，作为一种改进，有机产品制作装置包括有机物搅拌罐、有机产品制作机和多个呈阶梯布置的污泥水沉淀池，多个污泥水沉淀池从上至下依次连通，大型污水抽水泵与最上层的污泥水沉淀池连通，污泥水沉淀池底部倾斜设置且池底安装有沉淀传输带，沉淀传输带沿污泥水沉淀池的池底设置且沉淀传输带的宽度大于污泥水沉淀池池底的宽度，污泥水沉淀池内壁上开有用于安装沉淀传输带的安装槽，污泥水沉淀池底转动安装有多个用于支撑沉淀传输带的沉淀传输带支撑轮，污泥水沉淀池外倾斜设置有有机沉淀物外接传输带，每个污泥水沉淀池内的沉淀传输带均与有机沉淀物外接传输带连通，有机沉淀物外接传输带的出料端连通有喂料传输带，喂料传输带与有机物搅拌罐连通，有机物搅拌罐底部设置有罐底活动门，有机物搅拌罐下方设置有有机物料传输带，有机物料传输带与有机产品制作机连通。

19、有益效果：污泥水沉淀池用于对第一泥浆水槽和第二泥浆水槽内输送来的垃圾泥浆进行沉淀，采用多个呈阶梯布置的污泥水沉淀池可实现多级沉淀，沉淀效果好；沉淀传输带用于将污泥水沉淀池中的垃圾泥浆运出，污泥水沉淀池底部倾斜设置搭配倾斜设置的沉淀传输带，方便将沉淀物运出，沉淀传输带的宽度大于污泥水沉淀池，便于将沉淀物运出，避免沉淀物滞留在污泥水沉淀池。有机沉淀物外接传输带和喂料传输带用于将运出的沉淀物输送至有机物搅拌罐中，沉淀物与外加的有机物混合后送入有机产品制作机中即可搅拌制作出有机产品，实现垃圾的回收利用。实际运用时可以另设置过滤器将水过滤成理想标准水质循环利用，不排一滴废水。

20、优选的，作为一种改进，有机产品制作机包括大型有机肥颗粒制造机和有机砖制作机。

21、有益效果：有机肥制作机用于将垃圾制作成有机肥，在垃圾泥浆中加入粪便、植物枯叶等有机物混合后送入有机肥制作机中即可制作出有机肥；有机砖制作机用于将垃圾制作成有机砖，在垃圾泥浆中加入水泥混合后送入有机砖制作机中即可搅拌制作出有机砖。本方案充分回收利用了垃圾中的资源。

22、优选的，作为一种改进，球磨装置包括大型球磨罐，大型球磨罐内转动设置有球磨轮，球磨轮竖直设置，球磨轮连接有球磨电机，球磨电机设置在电机罩内，球磨电机的动力通过锥形齿轮组和万向节传递给球磨轮中心的锥形齿轮组，球磨轮底部安装有抓底耙，抓底耙安装在球磨轮的机架上且球磨轮能够与抓底耙相对转动，大型球磨罐的进料口位置高于其出料口的位置，大型球磨罐的出料口与二次冲洗装置连通。

23、有益效果：球磨电机驱动锥形齿轮组带动万向节，万向节带动球磨轮中心的锥形齿轮组带动球磨轮滚动碾压砖块、石块等垃圾，塑料瓶、塑料袋、塑料饭盒等通过抓底耙抓起，研磨后的垃圾通过大型球磨罐高进低出的木桶原理流出。