浏览次
随着现代人们生活节奏提高，城市人口增多，垃圾的产量和种类也越来越多，垃圾处理的难度也越来越大。目前最普遍的垃圾处理方式就是填埋，但是原始垃圾的填埋带来了众多的问题，如：对土地占用，对周边环境的影响，对地下水的污染等。在垃圾中，废旧玻璃、废旧塑料等回收利用会有较高的价值。废旧电池不分类处理，会对环境造成很大的污染。所以，垃圾的综合处理和利用就显得很重要。
在垃圾综合处理和利用的过程中，垃圾的预处理方式决定了垃圾最终的处理程度。由于目前世界各国垃圾回收利用的程度普遍不高，各种高新技术在垃圾处理方面的应用还不是很多，尤其是一些尖端技术，由于投入成本较大，只有回报率较高的产品才会使用。而且垃圾中可回收物回收利用的利润率本来就很小，回收利用也不会开发出尖端产品，因此，也限制了高新技术的应用。但是，随着垃圾回收利用的不断发展，尤其是随着垃圾填埋技术和垃圾焚烧技术的越来越多地受到限制，回收利用将会日益受到各国的重视。因此，各种高新技术也会越来越多地进入到垃圾回收处理中来。垃圾处理行业已经发展成为一个非常有前途的朝阳产业，其发展的潜力及前景非常巨大。
垃圾分选过程在垃圾综合处理过程中有着举足轻重的作用。垃圾成分分离的好坏直接影响着后处理的效果。垃圾前处理工艺中，垃圾分类越细越精确，其利用价值越高。高新技术的应用虽然提高了成本，但同时也提高了垃圾分类的精确度。随着社会富裕程度的提高，人们对居住环境的要求和对环保的重视也会提高，高新技术的应用也就会越来越多。
在垃圾的筛分中，通常垃圾采用人工或各种振动筛或滚筒筛进行分选，电磁分选和密度分选也在垃圾分选设备中应用。目前采用的高新技术主要有光电分选，近红外分选，颜色分选，静电分选等。这些技术的应用，大大提高了垃圾回收利用的程度，也推动了垃圾处理技术的发展，使垃圾处理从过去的简单处理到目前的综合处理及综合利用。
下面介绍一下目前在垃圾分选设备中采用的高新技术：
2、光电分选
光电分选主要是利用物质表面的光反射，来鉴别垃圾的种类。此技术的使用要求对垃圾进行预先分类，使垃圾成为适合的物料。
光电分选系统有三部分组成：给料，光检和分离。给料系统将垃圾物料均匀输送给光检系统，当物料通过光检区时，受光源照射背景板上显示物料的颜色及色调；当预选物料的颜色与背景颜色不同时，反射光经光电管转换为电信号，电讯号经分析后产生控制信号并驱动高频气阀，利用高压气体将物体吹离原来的轨道，达到分离的目的。
3、近红外光与颜色分选
近红外分选与颜色分选主要应用于垃圾中废旧玻璃与废旧塑料的分选上。
玻璃瓶在收集过程中容易破碎，所以需要有两套系统来进行分选，以便实现高效的分选过程。收集好的碎玻璃可以用玻璃碎片分选机分成两类。玻璃瓶则被送到一个尺寸分选平台上，然后经过一个V型传送带，将瓶进行单行排列，排列好的瓶再送到颜色识别传送带上进行颜色检验。装在识别带上的颜色鉴别装置通过传送带下面反射过来的光线，判断瓶子的颜色。导光系统能准确无误的识别瓶的颜色，不会受到光漫反射的影响，由于标签不透光，被识别为黑色。可识别颜色：透明、棕色、绿色、蓝和黑色。
图1光电分选机原理
玻璃自动分选机利用瓶的透光性，可根据其颜色（无色、棕色、绿或蓝）将排成单行的瓶子高效的分类，并能识别和分离可以回收的瓶类、啤酒瓶等。设备包括一个喂料系统，选别系统和一个排料系统。喂料部分将碎玻璃选出，并将瓶排列成行，选别系统将对其颜色、形状进行辨别，排料部分根据系统收集的信息，将瓶分别排到相应的排料口。
玻璃片自动分选机原理与瓶分选机是相同的，但由于玻璃片有尖角，传统的传送带坚固性不够，不适用。玻璃片传送带由震动筛和金属槽组成，耐用性好。
塑料瓶分选机利用红外光，将饮料瓶、家用塑料瓶按其材料进行分类，结构与玻璃瓶分选机相同，只是在排料部分用的是气体喷嘴。塑料可分类为PVC（聚氯乙烯）、PP（聚丙烯）、PS（聚苯乙烯）、PE（聚乙烯）、PET（聚对苯二甲酸乙二醇酯）等。
塑料瓶自动分选机根据塑料的类型对塑料瓶进行快速分类，进行瓶的回收工作。分选机可以增加一些辅助功能，比如可以根据PET的颜色进行分选，或根据瓶上的金属盖进行分选。识别装置上固定一卤灯，卤灯可向进料的瓶上发射近红外光。不同的材质的塑瓶会吸收不同波长的光，所以通过分析反射近红外光的吸收特性就可识别出塑料的种类。
图3塑料瓶自动分选机
塑料瓶识别有三类装置：（1）材料识别：用近红外光照射技术，可高速高效的对塑料种类进行识别；（2）颜色识别：各种颜色的PET塑瓶可被分成透明的和蓝绿色的或者分成有色的和无色的；（3）金属检测装置：塑瓶上的金属盖能被检测到并拆掉。
4、静电分选
静电分选主要是针对垃圾中的废旧塑料。塑料是现代工业的象征，产销量都很大。随着新产品的开发，也引起了一系列问题，如废旧塑料的回收再利用问题、废旧塑料对环境的污染问题等。回收的废旧塑料可直接作为生产原料，或者作为燃料。
图6塑料静电分选机及分选原理图
塑料的分选是根据塑料的种类，将塑料分成高纯度的单一成分塑料。它利用的是不同种类塑料在摩擦过程中产生静电的不同释放特性来分选塑料的。该类设备可将混合塑料分类成纯度达99%以上的单类塑料，并进行回收利用。可以回收利用家用电器，办公设备及汽车零件中的塑料成分，同时还可将塑料中的PVC（聚氯乙烯材料）高效分离（这种材料作为燃料时会出现问题）。这样，塑料就可以作为容器使用或者制成塑料垃圾衍生燃料。
总之，回收利用塑料的关键就在于按塑料类型的分类技术。不同种类的物料在一个容器中相互碰撞摩擦，使其分别带正负电，从排料口排出。利用旋转鼓的电极，带电的物料被排到由正负电极形成的静电场中；利用静电感应，带正电的物料被吸到负电极一侧，带负电的物料被吸到正极一侧，从而实现分选目的。
5、电磁分选
电磁感应分选技术一般应用于废旧电池分类。主要按照电池的内部结构和物质成分进行分拣，以便于含有宝贵资源的电池能够有效利用，同时减少污染。电磁传感器特别能鉴别电池的内部结构和废旧电池的物质成分，而且速度很快。
应用电磁传感器原理对电池进行分类。当激励线圈对于电池应用于高频磁场时，电池中产生涡流。由于不同的电池结构和物质成分产生不同的涡流，有一个探测线圈来探测涡流在电磁场中产生的变化，依此来鉴别电池的种类。
该类系统一般包括装料斗，喂料输送机，校正机，输送机，电磁传感器和电池卸料机构。电池由一个转动分拣器一个个排列并送入电磁传感器。不接触和破坏电池，传感器就能鉴别废电池的内部结构和物质成分。然后，鉴别出的电池由气力输送安全送出。电池的分类过去曾由人工完成，引入此系统后效率大大提高，可以在短时间内处理大量废旧电池。
图7电池分类设备及分选原理图
6、结论
总的来说，垃圾处理问题已经提升到一个新的高度。垃圾分选设备在垃圾处理过程中起作重要作用。在垃圾分选中，不但有传统工艺流程，许多在其他工业中应用的高新技术也已经在使用。国外在垃圾分选设备方面已经大量采用新技术、新方法，特别是日本和欧洲国家。新技术在垃圾分选设备的应用大大提高了垃圾无害化和资源化的程度。我国也应该大力加强垃圾分选技术和设备的引进与研发，这样更有利于变废为宝，更利于环境保护和社会持续发展，建设一个和谐社会。
但是，也应看到在垃圾处理领域内，高新技术的应用非常有限，一些尖端的高新技术还没有介入。即使一些较成熟的高新技术也还没出现在此领域内，如在食品行业应用的激光分选技术等。相信随着社会进步及富裕程度的提高，垃圾的处理将会更加受到重视，高新技术将会更多地进入此领域。随着分选技术的不断提高，垃圾的利用程度也会不断提高，最终将出现一个没有垃圾的社会，各种物质将会按照其价值得到充分的利用。而在这一进程中垃圾的分选工艺，设备及各种高新技术的应用将承担起极其重要的角色。
参考文献
[1]杨玉楠，熊运实，杨军，刘宏菊等编，固体废弃物的处理处置工程与管理.北京：科学出版社，2004.
[2]何品晶，冯肃伟，邵立明编著.城市固体废物管理，北京：科学出版社，2003.
[3]汪群惠主编.固体废物处理及资源化，北京：化学工业出版社，2003.11.
[4]http://www.hitachizosen.co.jp
[5]Japanese Advanced Environment Equipment.http://nett21.unep.or.jp.
[6]http://www.ihi.co.jp
[7]http://www.mhi.co.jp
