应用案例|近红外光纤光谱仪在垃圾分选中的应用

废旧垃圾的分选方法包括浮沉分选、风力分选、静电分选、浮选法以及人工分选等。但这些方法存在高能耗、效率低以及二次污染等缺点，难以适应现代回收行业的发展需求。近红外光谱分选技术早在上世纪中后期就开始逐渐应用，近年来随着化学计量学等理论技术的发展，加之国内外环境保护法律法规的颁布，实施起到的促进作用，近红外光谱分选逐渐成为垃圾分选的主流技术之一。

红外光谱分析具有快速、精确度高等优点，在分类鉴别领域中发挥着重要作用，在生活垃圾分类应用，主要集中在可回收垃圾的筛选。

本文采用近红外光纤光谱仪ATP8000，以光纤光谱仪作为核心检测器，基于反射测量进行光谱分析。该仪器所使用的探测器响应波长为900~1700nm，主要测试近红外区域。

现行生活垃圾的四分法分类中，源头分类得到的其他垃圾中含有多种具有高值化利用潜力的组分，可分为纤维素类、烯类聚合物、木竹类等。这些垃圾的成分和结构不同，因此具有不同的红外谱图，基于其红外谱图特征波段利用机器学习建立相应的分类模型可以将上述几类垃圾从其他垃圾中分选出来。

本篇文档收集四种类型的废品：PP(聚丙烯)、PE(聚乙烯)、ABS(丙烯晴-丁二烯-苯乙烯共聚物)、涤纶。验证红外光谱结合机器学习实现其他垃圾深度分选的可能性及科学性，为未来开发快捷深度分选设备提供参考。

本次测试样品为四种类型的废品：PP(聚丙烯)、PE(聚乙烯)、ABS(丙烯晴-丁二烯-苯乙烯共聚物)、涤纶。

采用奥谱天成(厦门)光电有限公司生产的近红外光纤光谱仪ATP8000。测试条件：积分时间20 ms，平均次数2次，扫描范围900~1700nm，室温。

1.PP、PE材质样品特征峰接近，无法明显区分，但与其他几份材料的波形、吸收峰接近，依然可以筛选出来再进行深度分类回收。

2.ABS 可根据1100-1200波段范围与PP、PE区分。

综上所述，精确高效的分选技术对于废旧垃圾的高效回收利用是至关重要的。这不仅涉及企业的经济效益，更关乎社会环保效益和消费者安全。目前，近红外光谱分选技术虽然存在难以识别深色垃圾、校正模型通用性低等诸多瓶颈，但是由未来的应用和发展情况仍可预见。

近红外光谱分析技术在垃圾分选领域具有极大的潜力，特别是包含近红外光谱分选技术在内的多技术联合分选系统，将是解决垃圾分选难题，实现资源的可持续利用的理想方案。