簡易型垃圾瓶自動分類回收裝置探析

劉敏

山東省臨沂第一中學

簡易型垃圾瓶自動分類回收裝置探析

劉敏

山東省臨沂第一中學

近年來，隨著飲料行業、礦泉水行業等的不斷發展，飲料垃圾瓶、廢棄酒瓶、礦泉水瓶等垃圾瓶的數量不斷增加，但是如果依靠人力資源來處理這些垃圾瓶，不但回收效率低而且回收成本較大。因此，對于垃圾瓶自動分類回收的研究，受到了愈加廣泛的關注。本文筆者結合所學知識并根據自己的生活經驗圍繞簡易型垃圾瓶自動分類回收裝置進行探析。

垃圾瓶；自動分類；分類回收

前言

通過數據結果顯示，我國每年的廢棄垃圾瓶數量巨大，易拉罐使用率達到每年1.19×1010個以上，廢棄塑料瓶及玻璃瓶超過5.5× 106t以上。而廢棄垃圾瓶的回收率極低，二次利用效率僅達到22%。究其原因可以發現，垃圾瓶的回收不但工作量巨大，而且需要耗費大量的時間成本和人力資源成本。而簡易性垃圾瓶自動回收裝置的研發及利用，不但結構簡單、而且成本較低、使用方便，在垃圾瓶自動分類回收工作中，具有非常顯著的應用效果。

一、垃圾瓶材質、種類情況

本研究通過實地調查法，到周邊超市展開調查研究，具體統計了當前市場中，塑料瓶和易拉罐的分布情況，收集了各種容量的塑料瓶、易拉罐共計30個，垃圾瓶容量分別為0.25L、0.5L、1.5L，并對每種容量的空瓶進行質量測量，空瓶質量均在15～60g范圍內。

表1 垃圾瓶材質種類分布表

表2 垃圾瓶容量與質量關系表

根據上表調查數據可知，塑料瓶的回收數量大幅超過易拉罐數量。另外，垃圾瓶空瓶質量均在60g以下。

二、垃圾瓶自動分類回收系統的結構

本研究將垃圾瓶自動分類回收系統，大致劃分為三個組成結構，分別是箱體結構、自動分類控制結構以及執行結構。

具體來看，在箱體結構中，又可大致劃分為三個部分，其中兩個部分分別用來放置易拉罐和塑料瓶，另外一部分負責電氣控制，在電氣控制室中應當設置一套完善、可行的電氣回路，其中包括電源、電機等。由以上調查結果可知，塑料瓶的回收數量大幅超過易拉罐數量，因此相比較于易拉罐收集箱而言，塑料瓶收集箱的容量應當設置的更大一些[1]。

在自動分類控制結構中，主要有傳感器和單片機構成，其中單片機負責控制電路。通過控制結構中的傳感器，將能夠對垃圾瓶進行自動檢測，區分不同瓶子的質量和材料，隨后將這些信息傳輸到單片機中，單片機會對垃圾瓶的信息進行分析，并按照既定程序完成垃圾瓶的分類工作，并向執行結構傳達分類指令。

在垃圾瓶自動分類回收裝置的執行結構中，主要有三張電動門構成，每張電動門都配備了享用的驅動電機等自動化設備，執行結構的主要作用在于，接受單片機控制電路傳達而來的信息，并按照指令要求完成對每個垃圾瓶的具體分類，其中安裝中自動電動門，主要有開啟和關斷兩種狀態，能夠根據指令要求，將其中含有過多飲料的垃圾瓶進行阻攔，或將不同種類的垃圾瓶準確的投放到相應的回收箱體中[2]。

三、垃圾瓶自動分類回收系統的工作原理

垃圾瓶自動分類回收裝置主要具備兩項功能，其一是檢測垃圾瓶中殘留飲料的比例是否過高；其二是辨識不同材質的垃圾瓶，將塑料瓶與金屬罐分別放置在不同的回收箱中。在此過程中，自動分類控制器發揮了非常關鍵的作用，自動分類控制器中包含傳感器、單片機以及繼電器等多種電氣元件。

其工作原理可概述為：當有人將垃圾瓶經過第一道電動門投入回收裝置中，壓力傳感器能夠感應到瓶體信息，壓力傳感器將瓶體質量信息，轉化為電信號，并將該信號及時傳輸到單片機控制電路中。將回收裝置對垃圾瓶的基準質量要求設為60g，如果傳感器發現垃圾瓶及瓶中殘留飲料的合計質量超過60g，將會有裝置動作將垃圾瓶阻攔，并導致警報器動作，自動提醒扔垃圾者；如果垃圾瓶內無過多殘余飲料，回收裝置將會自動開啟第二道電動門。

在確定回收垃圾瓶的材質類型時，需要用到自動分類控制器中的多種元件，其中包括金屬傳感器、單片機、繼電器以及整形放大電路等。金屬傳感器能夠感應到垃圾瓶體的相關信息，并以電壓信號的形式傳出，經過整形放大器處理，轉化為標準電壓信號，隨后電壓信號傳達到單片機中，單片機能夠對電壓信號進行識別，判斷垃圾瓶是否為金屬材質，對該垃圾瓶加以正確的分類，并將其投擲到相應的塑料瓶回收箱或易拉罐回收箱中，以此來實現易拉罐與塑料瓶的分類[3]。

結語

本研究主要圍繞簡易性垃圾瓶自動分類回收裝置進行探究，首先通過實地調查法，調查了附近超市中飲料的材質，并對相關數據進行統計，隨后具體分析了垃圾瓶自動分類回收系統中的箱體結構、自動分類控制結構以及執行結構三大組成結構。最后有圍繞自動分類控制器的工作流程，詳細分析了簡易性垃圾瓶自動分類回收裝置的工作原理。通過此次研究，加深了我對垃圾瓶自動分類回收裝置設計的了解與認知，對于我今后的學習與研究，將會起到非常積極的促進作用。

[1]潘怡騁，孫浩然，徐國晟，董瀟陽.自動分類垃圾回收箱[J].科技創新與應用，2016，04（27）：93.

[2]沈煜恒，李昕玲.簡易型垃圾瓶自動分類回收裝置[J].環境衛生工程，2015，01（06）：36-38.

[3]豐雨，姚嘉歡，王瑾，付興建.垃圾自動分類回收機器人的設計探討[J].信息與電腦（理論版），2014，06（11）：60-62.