[发明专利]分类材料回收设施中的可回收物的系统和方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于在材料回收设施(MRF)处分类可回收物的系统和方法。

背景技术

对例如玻璃、塑料和金属等材料的有成本效益的回收，由于联邦、州以及地区级别的不断增加的立法条例以及遵循这些法律条例的相关成本而对很多行业来说已经变成越来越重要的问题。在回收过程中，例如材料回收设施(MRF)等实体可能面对与增加和/或优化在处理期间回收的可回收材料的量以及降低运营成本例如劳动力成本等相关的若干重大挑战。

MRF通常作为回收的材料的倾泄和粗分类(以及有限处理)点，从而分类的回收的材料可以被运输到例如回收的材料的客户以进行后续处理。可回收材料通常以单流或者双流进入MRF。单流包括玻璃、塑料和/或金属(在此统称为“混合容器(commingled container)”)、旧报纸(ONP)(例如报纸和报纸插页)，废旧纸张(OCC)、旧电话号码簿(OTD)、旧杂志(OMG)、邮寄宣传品和/或办公室废纸(在此统称为“纤维材料”)的混合。双流MRF包括混合容器流和纤维材料流。尽管传统的MRF通常采用双流配置，但是降低劳动力和其他运营成本的需求成为推动单流MRF发展趋势的动力。

粗分类涉及按照类型分离材料。例如，玻璃、塑料、铝、纤维等等可以彼此物理分离。对于玻璃，传统的MRF通常按照尺寸和颜色分类玻璃，每一种均会增加劳动力成本，导致机械和设备的物质磨损和损坏，并且通常导致更高的维护成本和更低的利润。

关于尺寸，进入MRF的多数玻璃并不具有完整容器的形式。相反地，容器通常破碎为大量不同尺寸的碎片，这可能使得在传统的MRF中对玻璃进行分类复杂化并且增加相关成本。小于大约2.5英寸的混合颜色的玻璃(例如无色玻璃、琥珀玻璃、绿色玻璃)的碎片被称为混合碎玻璃或者渣滓(下面称为混合碎玻璃)。当前，玻璃回收的经济价值在于对大约2.5英寸或者更大的玻璃碎片进行清洁和处理以回收是有利润的(或者具有更高利润)，因为通常来说分类、清洁以及处理混合碎玻璃很困难和很昂贵。

因此混合碎玻璃通常作为垃圾掩埋覆盖材料以集料方式被使用，或者通过附加成本进行进一步处理从而可以例如作为铺路材料而使用，该铺路材料例如玻璃沥青(一种高速路铺路材料，其中采用回收碾碎的玻璃替代沥青中的某些沙砾)和/或集料材料(例如玻璃、沙砾或者小石子等材料与例如水泥的粘合剂混合产生的灰浆和混凝土)。

通过参考结合于此的名称为“Commingled Recyclables Recoveryand Recycling Process and Related Apparatuses”的美国专利No.5,588,598描述了不适合回收的玻璃如何被引入基本去除杂物的滚筒筛处理循环中，并且将玻璃缩小为微粒。然而，处理混合碎玻璃作为垃圾掩埋材料或者作为铺路材料与处理相同量的不包含混合碎玻璃的玻璃用于随后卖给中间处理者(beneficiator)和/或玻璃工厂相比通常利润更低。

此外，按照颜色分类玻璃(例如分类为无色玻璃、琥珀玻璃和绿色玻璃部分)对MRF也提出了挑战。对混合碎玻璃和尺寸大于大约2.5英寸的玻璃碎片进行颜色分类在传统的玻璃制造技术中使用是可期望的。通过参考结合于此的名称为“System and Method forSeparating Recycles Debris”的美国专利No.5,485,925描述了若干初始筛选方法，包括人工分类。通过参考结合于此的名称为“Devicefor Sorting Waste”的欧洲专利EP0439674描述了机器人分类器的使用。然而，美国专利No.5,485,925和欧洲专利No.EP0439674并没有解决回收混合碎玻璃的问题。

而且，由于存在与传统MRF处理技术相关的内在限制，例如按照颜色分类玻璃所使用的手工分类，杂物不会从玻璃流中完全去除。留存在玻璃流中的杂物可能导致完成的玻璃产品中的质量和安全问题。例如，留存在玻璃流中的陶瓷杂质可能对玻璃回收和制造工艺以及完成的玻璃产品的结构完整性造成不利影响。因此，需要改善通过回收过程回收的玻璃的清洁度。

最后，由于单流收集方法的实现，在整个收集过程中玻璃以远远更高的速度被碾碎。因此，产生了更高百分比的混合碎玻璃，导致增加的产品的大部分不能通过传统的MRF处理技术而回收。