简易型垃圾瓶自动分类回收装置探析

刘敏

山东省临沂第一中学

简易型垃圾瓶自动分类回收装置探析

刘敏

山东省临沂第一中学

近年来，随着饮料行业、矿泉水行业等的不断发展，饮料垃圾瓶、废弃酒瓶、矿泉水瓶等垃圾瓶的数量不断增加，但是如果依靠人力资源来处理这些垃圾瓶，不但回收效率低而且回收成本较大。因此，对于垃圾瓶自动分类回收的研究，受到了愈加广泛的关注。本文笔者结合所学知识并根据自己的生活经验围绕简易型垃圾瓶自动分类回收装置进行探析。

垃圾瓶；自动分类；分类回收

前言

通过数据结果显示，我国每年的废弃垃圾瓶数量巨大，易拉罐使用率达到每年1.19×1010个以上，废弃塑料瓶及玻璃瓶超过5.5× 106t以上。而废弃垃圾瓶的回收率极低，二次利用效率仅达到22%。究其原因可以发现，垃圾瓶的回收不但工作量巨大，而且需要耗费大量的时间成本和人力资源成本。而简易性垃圾瓶自动回收装置的研发及利用，不但结构简单、而且成本较低、使用方便，在垃圾瓶自动分类回收工作中，具有非常显著的应用效果。

一、垃圾瓶材质、种类情况

本研究通过实地调查法，到周边超市展开调查研究，具体统计了当前市场中，塑料瓶和易拉罐的分布情况，收集了各种容量的塑料瓶、易拉罐共计30个，垃圾瓶容量分别为0.25L、0.5L、1.5L，并对每种容量的空瓶进行质量测量，空瓶质量均在15～60g范围内。

表1 垃圾瓶材质种类分布表

表2 垃圾瓶容量与质量关系表

根据上表调查数据可知，塑料瓶的回收数量大幅超过易拉罐数量。另外，垃圾瓶空瓶质量均在60g以下。

二、垃圾瓶自动分类回收系统的结构

本研究将垃圾瓶自动分类回收系统，大致划分为三个组成结构，分别是箱体结构、自动分类控制结构以及执行结构。

具体来看，在箱体结构中，又可大致划分为三个部分，其中两个部分分别用来放置易拉罐和塑料瓶，另外一部分负责电气控制，在电气控制室中应当设置一套完善、可行的电气回路，其中包括电源、电机等。由以上调查结果可知，塑料瓶的回收数量大幅超过易拉罐数量，因此相比较于易拉罐收集箱而言，塑料瓶收集箱的容量应当设置的更大一些[1]。

在自动分类控制结构中，主要有传感器和单片机构成，其中单片机负责控制电路。通过控制结构中的传感器，将能够对垃圾瓶进行自动检测，区分不同瓶子的质量和材料，随后将这些信息传输到单片机中，单片机会对垃圾瓶的信息进行分析，并按照既定程序完成垃圾瓶的分类工作，并向执行结构传达分类指令。

在垃圾瓶自动分类回收装置的执行结构中，主要有三张电动门构成，每张电动门都配备了享用的驱动电机等自动化设备，执行结构的主要作用在于，接受单片机控制电路传达而来的信息，并按照指令要求完成对每个垃圾瓶的具体分类，其中安装中自动电动门，主要有开启和关断两种状态，能够根据指令要求，将其中含有过多饮料的垃圾瓶进行阻拦，或将不同种类的垃圾瓶准确的投放到相应的回收箱体中[2]。

三、垃圾瓶自动分类回收系统的工作原理

垃圾瓶自动分类回收装置主要具备两项功能，其一是检测垃圾瓶中残留饮料的比例是否过高；其二是辨识不同材质的垃圾瓶，将塑料瓶与金属罐分别放置在不同的回收箱中。在此过程中，自动分类控制器发挥了非常关键的作用，自动分类控制器中包含传感器、单片机以及继电器等多种电气元件。

其工作原理可概述为：当有人将垃圾瓶经过第一道电动门投入回收装置中，压力传感器能够感应到瓶体信息，压力传感器将瓶体质量信息，转化为电信号，并将该信号及时传输到单片机控制电路中。将回收装置对垃圾瓶的基准质量要求设为60g，如果传感器发现垃圾瓶及瓶中残留饮料的合计质量超过60g，将会有装置动作将垃圾瓶阻拦，并导致警报器动作，自动提醒扔垃圾者；如果垃圾瓶内无过多残余饮料，回收装置将会自动开启第二道电动门。

在确定回收垃圾瓶的材质类型时，需要用到自动分类控制器中的多种元件，其中包括金属传感器、单片机、继电器以及整形放大电路等。金属传感器能够感应到垃圾瓶体的相关信息，并以电压信号的形式传出，经过整形放大器处理，转化为标准电压信号，随后电压信号传达到单片机中，单片机能够对电压信号进行识别，判断垃圾瓶是否为金属材质，对该垃圾瓶加以正确的分类，并将其投掷到相应的塑料瓶回收箱或易拉罐回收箱中，以此来实现易拉罐与塑料瓶的分类[3]。

结语

本研究主要围绕简易性垃圾瓶自动分类回收装置进行探究，首先通过实地调查法，调查了附近超市中饮料的材质，并对相关数据进行统计，随后具体分析了垃圾瓶自动分类回收系统中的箱体结构、自动分类控制结构以及执行结构三大组成结构。最后有围绕自动分类控制器的工作流程，详细分析了简易性垃圾瓶自动分类回收装置的工作原理。通过此次研究，加深了我对垃圾瓶自动分类回收装置设计的了解与认知，对于我今后的学习与研究，将会起到非常积极的促进作用。

[1]潘怡骋，孙浩然，徐国晟，董潇阳.自动分类垃圾回收箱[J].科技创新与应用，2016，04（27）：93.

[2]沈煜恒，李昕玲.简易型垃圾瓶自动分类回收装置[J].环境卫生工程，2015，01（06）：36-38.

[3]丰雨，姚嘉欢，王瑾，付兴建.垃圾自动分类回收机器人的设计探讨[J].信息与电脑（理论版），2014，06（11）：60-62.