Автоматическая сортировка отходов улучшит их переработку

09:01, 16 октября 2020

Создан прототип оптического сепаратора для внедрения на мусороперерабатывающих заводах

Сепаратор производит автоматическую сортировку мусора размером 10–300 мм со скоростью свыше 1 м/с. Иллюстрация: «Аксалит».

В ближайший год качество переработки твердых коммунальных отходов в Свердловской области может выйти на более высокий уровень благодаря новой разработке уральских инноваторов. Разработанный ими прототип оптического сепаратора для автоматической сортировки твердых коммунальных отходов улучшит эффективность работы действующих мусоросортировочных комплексов. Созданная учеными Уральского федерального университета и специалистами компании «Аксалит» система сепарации, в отличие от зарубежных аналогов, позволяет увеличить процент отсортированного мусора.

Данные сепараторы предполагается установить на заводах по комплексной переработке твердых коммунальных отходов в Первоуральске и Красноуфимске. Проект реализуется в рамках Уральского межрегионального научно-образовательного центра мирового уровня «Передовые производственные технологии и материалы».

«УрФУ имеет большой спектр компетенций в области исследований и разработки технологий комплексной переработки отходов, — говорит директор института новых материалов и технологий УрФУ Олег Шешуков. — Опыт таких исследований насчитывает более 90 лет. Написано большое количество патентов, статей и публикаций, проведены десятки конференций. Учитывая особенности формирования твердых коммунальных отходов, необходимо отметить, что уже на стадии сортировки закладываются принципы дальнейшей переработки».

Олег Шешуков также отмечает: в связи с тем, что в сложившейся тенденции образования ТКО присутствует смешанность всех их видов (пластик, полиэтилен, бумага, металл, органика), первоначальная стадия переработки отходов — сортировка и сепарация — не позволяет отсортировать все компоненты. Зарубежные аналоги сепараторов не способны отсортировать все компоненты образующихся бытовых отходов. На финишной стадии переработки ТКО одним из наиболее универсальных методов полной переработки является пиролизное разложение или пиролиз, который позволяет утилизировать 98–99% всех отходов.

Автоматический способ сортировки материалов ТКО реализуется с помощью системы оптического распознавания. Данный способ распознает 1000 видов материалов по цвету, размеру и химическому составу, что увеличивает скорость сортировки ТБО, по сравнению с ручным трудом. Оптический сепаратор представляет собой программно-аппаратный комплекс, состоящий из конвейерной ленты с пневматическими клапанами и специальными оптическими сенсорами. Сепаратор производит автоматическую сортировку мусора размером 10–300 мм со скоростью свыше 1 м/с (около 8 тонн в час).

«Технология оптического сепаратора основана на определении материалов путем гиперспектрального анализа, — говорит руководитель проектного офиса компании „Аксалит“ Михаил Рябков. — Датчики сепаратора реагируют на отраженный свет в инфракрасном диапазоне и определяют материал ТБО. Сигнал подается на блок пневмоклапанов, и в момент прохождения мусора над соответствующим клапаном поток воздуха „отстреливает“ фракцию из общего потока отходов. Особенностью данного сепаратора является система анализа с обучаемым алгоритмом и технологией обработки изображений. Точность распознавания всех видов материалов обеспечивает гиперспектральная камера».

Оптические сепараторы устанавливаются в качестве каскадного оборудования и автоматизируют весь сортировочный процесс. Важным преимуществом является то, что сепаратор спроектирован и разработан с пониманием реальных условий «мусорной культуры» в стране. Поэтому оптический сепаратор адаптирован под российский мусор, который не предполагает предварительной сортировки.

Справка

УрФУ выступил инициатором создания и выполняет функции проектного офиса Уральского межрегионального научно-образовательного центра мирового уровня «Передовые производственные технологии и материалы». Центр создан для объединения потенциалов образовательных и научных организаций реального сектора Свердловской, Челябинской и Курганской областей. Главная задача центра — проведение на Урале прикладных научных исследований мирового уровня, получение конкурентоспособных технологий и их последующая коммерциализация. Центр также ориентирован на подготовку кадров для решения ключевых научно-технологических задач и повышения конкурентоспособности российской экономики. Идею создания научно-образовательного центра поддержал Президент России Владимир Путин в ходе визита в УрФУ в июле 2019 года.