摘要:目前,随着我国城市化的推进和社会的发展,建筑废料的处理日益显得重要,为了节约建筑成本、保护环境和节约资源,就需要对建筑废料进行正确合理的处理和有效的回收利用,这需要工程项目所有参与方的共同努力来实现。本文基于颜色分选的建筑废料分拣系统设计展开论述。
关键词:颜色分选;建筑废料;分拣系统设计
引言
回收的建筑垃圾在某些方面比原来的某些方面缺少时间因素,但也由于时间因素,得到了原来没有的优点。例如,相关文献表明,回收烧结砖废料的颗粒强度较低,而抗冻能力较好,再生混凝土材料经过冻结-熔化过程后,11%冻结。纯烧结砖废料的回收利用。另外,建筑垃圾的回收利用也促进了低碳经济社会发展,符合了低碳经济理念。由于注重环境保护,我国开发废物回收利用还有很长的路要走。
1我国建筑废料回收利用现状
(1)废玻璃的回收利用现状。建筑物的玻璃幕墙设计和居民建筑的门窗设计都需要玻璃的统计数据显示,我国废玻璃的重量每年为700万吨,回收玻璃1吨,可以节省九州720公斤、碳酸钠250公斤、煤10吨、电400度等。回收的玻璃可以做广告牌、大理石等,还可以做油漆等。(2)废混凝土的回收利用现状。废弃的混凝土不仅可以用于制造低强度混凝土或墙板等再生材料,还可以用于道路设施、道路基础、道路保护道路设施。此外,废弃的混凝土材料可以用于砌筑砂浆和石膏等。(3)废木材回收利用现状。我国木材不足,但随着建筑业需要的木材越来越多,木材的回收利用势在必行。建筑中废弃的木材来源主要可以是家庭、企业丢弃的废家具、建筑的木质构件等,制造以木材为基础的面板、木炭等。但是我国木材回收制度不完善,没有制度限制,我国木材回收的随机性很大。
2建设废料或垃圾再利用与资源化面临的问题
建筑废料和垃圾的再利用是一个综合性问题,涉及到技术、环境和市场等各个方面,也涉及到化学、物理和力学等学科。理想的状态就是能够在建筑过程中尽可能地减少材料的剩余。但是,在拆除等工程施工中是一定会产生垃圾的。因此,再利用资源就迫在眉睫。目前,我国在建筑材料的再利用方面可以做如下改进:首先,制定相关的法律法规,保证建筑材料不被浪费和造成环境污染。《中华人民共和国固体废物污染环境防治法》在原则上确定了垃圾收费制度,较多地规范了一些建筑固体垃圾的处理办法。而对于城市垃圾,一些较为危险的垃圾的收集和储存、运输等就没有具体的规定。这就导致了建筑垃圾在管理方面还存在很大的漏洞。城市房屋拆迁管理条例,只是对于城市房屋的拆迁和管理做出了一个基本的规定,关于其中涉及到的垃圾的管理和再利用等详细事项,则没有具体的规定。因而,我国在以后的立法中,需要把城市建筑中的垃圾再利用和回收作为一个重点内容,详细制定到每一个小细节中,以达到清洁和节能建筑的目的。其次,土木工程建设作为建筑材料中消费最大的一个项目,在设计材料的种类上的多样化,对于资源和环境的可持续发展方面有着重要的意义。因此,在土木建设中,政府需要出台相关的垃圾处理办法,把一些可以利用的废料变为能够二次利用的建筑材料作为施工单位的硬性规定。这样可以最大化地减少能源的浪费,建立一套可持续发展的基本理念,为实现能源的可持续发展保驾护航。
3废料分拣调度模型问题描述
根据Poon现场分类分类的方法有三种:双通道直接回收、单通道直接回收和集中回收。本文采用集中分类分类,在建筑工地设置临时处置分类领域,产生废物时不进行分类,通过处置收集器将混合处置(除非下面有特殊说明,否则称为“混合处置”)收集到分类领域,在分类领域手动对废物进行分类。
建筑工地废物分类工作布局如图1所示。建筑垃圾的现场分类分类活动分为两个阶段,一个是废物收集运输阶段,另一个是现场分类阶段。将建设现场划分为多个报废收集区域,每个收集区域分配一个报废收集人员,每个收集人员负责其所在区域内的报废收集,报废收集装满一辆手推车,运输到分类区域进行分类。分类区将废弃物分类,将废木材、废钢铁、有害性油漆等分离开来,并以不同的方式后续处理各种废弃物。建筑垃圾现场分类过程如图2所示。
由于建设现场储存空间的限制,废物分类区不能储存太多废物,如果收集者和分类者不协调合作,废物将不能及时收集或分类,可能导致部分废物处理工作人员停机。此问题是具有有限中间缓冲区的混合流式车间计划问题,旨在最小化报废分类完成时间。工作的第一阶段是收集者使用手推车设备完成废料收集,第二阶段是分类者在分类台上手动分类一辆车的单位废料。一次收集和分类的处置单位都是手推车的废弃物。在分类区域设置容量有限的缓冲区,以容纳已经收集且尚未开始分类的废弃物。在收集阶段和分类阶段,一个工人只能处理一个单位废料。完成一个单元报废收集后,如果分类区域的缓冲区中没有空闲位置,则相应的收集程序必须等待缓冲区中有空闲位置。
4颜色分选原理
建筑废料的回收利用一般情况下,要对烧纸的砖、石进行一定程度的分离,以生产二次利用的砖石与混凝土原料。传统技术中的分拣设备早已经无法满足现有需要,烧治的砖、石块也无法做到准确分离,影响再利用质量。针对现有分拣难题,利用现代技术手段,可以通过图片颜色的识别来进行建筑废物的分拣,以达到废旧物再利用的目的。颜色分选主要是利用建筑垃圾的显示颜色差异,在基于物体表面差异的基础之上,采用分选系统来识别不同颜色进行划分。通过算法自动识别图像中建筑废料的RGB的值,之后进行建筑废料的匹配和建筑废料种类的识别,将获取到的建筑废料的位置信息输入到运动控制芯片中,由动控制芯片发送控制信息来指挥机械臂的移动和实现对建筑废料的抓取。最后将抓取到的建筑废料放入到对应的存放点,分拣工作完成。建筑废料的颜色识别分选过程是,在进料斗中的建筑废料进入破碎机之前,先对建筑废料进行简单处理,主要是将混凝土与钢筋进行初步的分离。接着将含有砖块、混凝土块、碎石块、泥沙浆等建筑废料送到破碎机处理,需要将建筑废料破碎成直径大约为10cm的块状物体,利用机器传送带将这些块状废料通过光箱内的透明背景区。废料在接收到光源的照射后,采用两套彩色线阵CCD拍摄图片,并将采集的数据传送给计算机处理,通过计算机将控制参数输送给控制运动的芯片,由控制运动芯片控制机械臂,把砖块主要是红砖、青砖、混凝土块、碎石块、泥沙浆等建筑废料进行分离,最后将分离后的废料通过四个传送带送入四个不同的料箱中,从而分选完成。
结束语
各工程项目产生的建筑废料不仅需要耗费大量的清理及运输费用,而且建筑废料的处理也成为一大问题。据调查,我国建筑施工场所产生的建筑废料每年达1亿吨以上,旧建筑拆除每年产生超过5亿吨建筑废料,建筑废弃物已占城市废弃物总量的30%~40%,对于这些建筑废料,绝大部分未经过任何处理而直接被施工单位运到市郊及乡村,利用露天堆放或者填埋进行处理。另外,在建筑废弃物的运输及堆放过程中产生的遗撒、粉尘和灰砂飞扬等一些问题又会造成严重的环境污染,给环境造成愈来愈难以承受的压力。在这样的背景下,对于土木工程建筑废料的处理显得尤为重要。
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