CN114837154A - 一种海洋垃圾处理装置及其方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种海洋垃圾处理装置，包括壳体，所述壳体内对应设有主控单元、分类粉碎单元、压缩储存单元、垃圾降解单元、电力供应单元和动力单元，所述主控单元对应安装于分类粉碎单元的顶部，所述压缩储存单元对应安装于分类粉碎单元的底部，该压缩储存单元与分类粉碎单元相连通；所述垃圾降解单元对应安装于压缩储存单元的顶部，该垃圾降解单元与压缩储存单元相连通；所述电力供应单元对应位于垃圾降解单元远离主控单元的一侧，所述动力单元对应安装于电力供应单元远离压缩储存单元的一侧。本发明极大的减少了人工操作，提高了海洋垃圾搜索和回收效率，能够满足海洋垃圾处理的实际需求，有利于保护海洋环境。
Description
技术领域
本发明涉及海洋垃圾处理技术领域，尤其涉及一种海洋垃圾处理装置及其方法。
背景技术
随着经济的不断发展，商品活动越发繁荣，同时大量的生活垃圾被制造出来并排入海洋，尤其是塑料类垃圾，据调查，全球每年所有物质的垃圾进入海洋的年通量为580万公吨,这仅仅是基于来自海洋船舶、军事行为和船舶事故的排放，其中有超过70%沉入海底，有15%漂流再海上，另外15%则是滞留在海滩之上，大量的海洋垃圾给海洋生态平衡造成了不良影响，破坏海洋生态系统，严重威胁了人类的健康。随着人们对海洋环境的重视，越来越多的海洋垃圾也急待处理。但现有的处理方式一般都是通过人工打捞之后再集中进行处理，其耗费人力巨大，效率慢，不能很好地满足海洋垃圾的处理需求。
发明内容
本发明提供一种海洋垃圾处理装置及方法，用以解决上述背景技术中提出的技术问题。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种海洋垃圾处理装置，包括壳体，所述壳体内对应设有主控单元、分类粉碎单元、压缩储存单元、垃圾降解单元、电力供应单元和动力单元，所述主控单元对应安装于分类粉碎单元的顶部，所述压缩储存单元对应安装于分类粉碎单元的底部，该压缩储存单元与分类粉碎单元相连通；所述垃圾降解单元对应安装于压缩储存单元的顶部，该垃圾降解单元与压缩储存单元相连通；所述电力供应单元对应位于垃圾降解单元远离主控单元的一侧，所述动力单元对应安装于电力供应单元远离压缩储存单元的一侧；所述壳体的两侧均对应安装有垃圾储存箱，两个垃圾储存箱均与压缩储存单元相连通；所述壳体的底部对应安装有声呐探测单元，该声呐探测单元与主控单元相连；所述壳体远离动力单元的一端对应安装有搜索识别单元，该搜索识别单元与主控单元相连。
优选的，所述主控单元、分类粉碎单元、压缩储存单元、垃圾降解单元、动力单元、声呐探测单元和搜索识别单元均通过导线与电力供应单元电性连接。
优选的，所述分类粉碎单元、压缩储存单元、垃圾降解单元、电力供应单元、动力单元、声呐探测单元以及搜索识别单元均通过导线与主控单元电性连接。
优选的，所述壳体为仿鲸形结构，所述垃圾储存箱为不规则卵形结构，所述壳体的尾端对应安装有三个稳定舵板，三个舵板呈环形阵列均匀排布。
优选的，所述壳体上设有垃圾收集舱门，该垃圾收集舱门对应位于搜索识别单元的下方，且该垃圾收集舱门的位置与分类粉碎单元相对应。
本发明还提出了一种海洋垃圾处理方法，采用了上述的垃圾处理装置，其具体包括以下步骤：
S1：将海洋垃圾处理装置投放至预定海域，随后开启主控单元和电力供应单元开始为分类粉碎单元、压缩储存单元、垃圾降解单元、动力单元、声呐探测单元和搜索识别单元供电；
S2：通过S1中所述的主控单元控制动力单元、声呐探测单元和搜索识别单元开启，使海洋垃圾处理装置被推动在海面游弋；
S3：通过S1中所述的声呐探测单元对海洋中的鱼群进行探测并驱赶，同时通过S1中所述的搜索识别单元对海面上的漂浮垃圾进行搜索并识别；
S4：通过S1中所述的分类粉碎单元对初步识别后的垃圾进行二次识别分类并粉碎；
S5：通过S1中所述的压缩储存单元对分类粉碎单元粉碎后的垃圾进行分类储存；
S6：通过S1中垃圾降解单元对分类粉碎单元粉碎的可降解垃圾进行储存并降解，得到降解后的物质；
S7：对S6中降解后的物质进行排放；
S8：当压缩储存单元和两个垃圾储存箱存满垃圾后，主控单元控制海洋垃圾处理装置返航。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
（1）本发明通过主控单元、电力供应单元、动力单元、声呐探测单元和搜索识别单元相配合，从而能够实现海洋垃圾处理装置的自动巡航、搜索识别垃圾并驱赶鱼群，极大的提高了垃圾搜索效率，并有效保护海洋鱼类的安全。
（2）本发明通过主控单元、分类粉碎单元、压缩储存单元和垃圾降解单元相配合，从而能够实现对海洋漂浮垃圾的有效识别并分类储存，同时能够对可降解垃圾进行降解，实现了海洋垃圾的自动分类储存，提高了垃圾回收效率。
（3）本发明相比于传统的人工打捞再集中处理方式而言，能够实现对垃圾的自动搜索识别并分类回收，同时能够实现对可降解垃圾的自动降解，极大的减少了人工操作，提高了海洋垃圾搜索和回收效率，能够满足海洋垃圾处理的实际需求，有利于保护海洋环境。
附图说明
图1为本发明提出的海洋垃圾处理装置的内部结构示意图；
图2为本发明提出的海洋垃圾处理装置的正视结构示意图；
图3为本发明提出的海洋垃圾处理装置的侧视结构示意图；
图4为本发明提出的海洋垃圾处理装置中主控单元的结构示意图；
图5为本发明提出的海洋垃圾处理装置中分类粉碎单元的结构示意图；
图6为本发明提出的海洋垃圾处理装置的工作原理图。
图中：1、壳体；2、主控单元；3、分类粉碎单元；4、压缩储存单元；5、垃圾降解单元；6、电力供应单元；7、动力单元；8、垃圾储存箱；9、声呐探测单元；10、搜索识别单元。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
参考图1-5，本实施例中提出了一种海洋垃圾处理装置，包括壳体1，所述壳体1内对应设有主控单元2、分类粉碎单元3、压缩储存单元4、垃圾降解单元5、电力供应单元6和动力单元7。所述主控单元2对应安装于分类粉碎单元3的顶部，所述压缩储存单元4对应安装于分类粉碎单元3的底部，该压缩储存单元4与分类粉碎单元3相连通。所述垃圾降解单元5对应安装于压缩储存单元4的顶部，该垃圾降解单元5与压缩储存单元4相连通。所述电力供应单元6对应位于垃圾降解单元5远离主控单元2的一侧；所述动力单元7固定安装在电力供应单元6远离压缩储存单元4的一侧。所述壳体1的两侧均对应安装有垃圾储存箱8，两个垃圾储存箱8均与压缩储存单元4相连通。所述壳体1的底部对应安装有声呐探测单元9，该声呐探测单元9与主控单元2相连。所述壳体1远离动力单元7的一端对应安装有搜索识别单元10，该搜索识别单元10与主控单元2相连。
具体的，所述声呐探测单元9可直接采用现有的用于驱赶鱼群的声呐探测设备，通过声呐探测单元9对海洋中的鱼群进行探测并驱赶。所述搜索识别单元10包括红外图像获取模块、自然光图像获取模块和扫描模块，通过采集漂浮垃圾的红外图像、自然光图像和扫描数据，并传递给主控单元2，从而帮助主控单元2来对漂浮垃圾进行数据比对，进而识别垃圾的材质和类别。
所述动力单元7可直接采用现有的用于驱动船只在海面上游弋的驱动设备。所述垃圾降解单元5可采用现有的垃圾降解设备。所述分类粉碎单元3内对应设有两个粉碎仓，即可降解垃圾粉碎仓和不可降解垃圾粉碎仓，这两个粉碎仓内均对应设有对个粉碎刀片。这两个粉碎仓的仓门上对应设有红外扫描设备，能够在垃圾进入机器后，通过红外扫描设备进行的初步处理，对垃圾进行分类，然后开启对应的仓门，进入对应的粉碎仓内粉碎。所述分类粉碎单元3可也通过利用垃圾处理器对接触垃圾进行分类处理，可具体由三个分类储存箱、筛分机构、分拣机构以及检测装置等部分组成，将垃圾分类为可降解垃圾、可粉碎垃圾以及其他垃圾三类，其中粉碎是将所有进入内部垃圾进行彻底粉碎。所述压缩储存单元4内对应设有空间不同的两个储存仓，空间较大的一个储存仓与分类粉碎单元3中不可降解垃圾粉碎仓相连，空间较小的一个储存仓与分类粉碎单元3中可降解垃圾粉碎仓相连，且其连接处均对应设有闸门。空间较大的一个储存仓与两个垃圾储存箱8相连通，空间较小的一个储存仓与垃圾降解单元5相连通。
所述主控单元2、分类粉碎单元3、压缩储存单元4、垃圾降解单元5、动力单元7、声呐探测单元9和搜索识别单元10均通过导线与电力供应单元6电性连接并形成闭合回路。所述分类粉碎单元3、压缩储存单元4、垃圾降解单元5、电力供应单元6、动力单元7、声呐探测单元9以及搜索识别单元10均通过导线与主控单元2电性连接并形成闭合回路。所述壳体1为仿鲸形结构，所述垃圾储存箱8为不规则卵形结构，所述壳体1的尾端对应安装有三个稳定舵板，三个舵板呈环形阵列均匀排布。所述壳体1上设有垃圾收集舱门，该垃圾收集舱门对应位于搜索识别单元10的下方，且该垃圾收集舱门的位置与分类粉碎单元3相对应。
实施例2
参考图6，本实施例的一种海洋垃圾处理方法，采用了实施例1所述的处理装置，其具体包括以下步骤：
S1：将海洋垃圾处理装置投放至预定海域，随后开启主控单元2和电力供应单元6开始为分类粉碎单元3、压缩储存单元4、垃圾降解单元5、动力单元7、声呐探测单元9和搜索识别单元10供电。
S2：通过S1中所述的主控单元2控制动力单元7、声呐探测单元9和搜索识别单元10开启，使海洋垃圾处理装置被推动在海面游弋。
S3：通过S1中所述的声呐探测单元9对海洋中的鱼群进行探测并驱赶，同时通过S1中所述的搜索识别单元10对海面上的漂浮垃圾进行搜索并识别。
S4：将海洋垃圾处理装置移动至对应位置，使得垃圾能够对应进入该装置的分类粉碎单元3的粉碎仓内，通过S1中所述的分类粉碎单元3对初步识别后的垃圾进行二次识别分类并粉碎。所述垃圾进入分类粉碎单元3的方式多样，可直接在海洋垃圾处理装置上对应安装机械爪，利用机械爪将垃圾抓进分类粉碎单元3内；所述海洋垃圾处理装置上也可对应安装有压力泵，通过压力泵将垃圾吸进分类粉碎单元3内。
S5：通过S1中所述的压缩储存单元4对分类粉碎单元3粉碎后的垃圾进行分类储存。
S6：通过S1中垃圾降解单元5对分类粉碎单元3粉碎的可降解垃圾进行储存并降解，得到降解后的物质。
S7：对S6中降解后的物质进行排放。
S8：当压缩储存单元4空间较大的一个储存仓存满垃圾后，也可对应开启空间较小的储存仓存储不能降解的垃圾。当压缩储存单元4和两个垃圾储存箱8存满垃圾后，主控单元2控制海洋垃圾处理装置返航。所述压缩储存单元4以及垃圾储存箱8内可对应安装感应器或者红外扫描仪，通过装感应器或者红外扫描仪感知其内是否存满垃圾。
其使用时，先把海洋垃圾处理装置投放至预定海域，随后开启主控单元2，主控单元2开启动力单元7，使得海洋垃圾处理装置被推动在预定海域游弋，同时主控单元2开启声呐探测单元9和搜索识别单元10对海里的鱼群进行驱赶并搜索海绵漂浮的垃圾，靠近垃圾后搜索识别单元10开始对垃圾进行初步识别，识别结束后，主控单元2开启垃圾收集舱门吸入垃圾，垃圾被吸入分类粉碎单元3进行二次接触识别并粉碎，粉碎后的垃圾被输送给压缩储存单元4进行压缩并分类储存，同时可降解的垃圾被压缩后输送给垃圾降解单元5进行微生物降解操作，当压缩储存单元4和两个垃圾储存箱8均存满时，主控单元2控制海洋垃圾处理装置返航。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (6)
1.一种海洋垃圾处理装置，其特征在于：包括壳体（1），所述壳体（1）内对应设有主控单元（2）、分类粉碎单元（3）、压缩储存单元（4）、垃圾降解单元（5）、电力供应单元（6）和动力单元（7），所述主控单元（2）对应安装于分类粉碎单元（3）的顶部，所述压缩储存单元（4）对应安装于分类粉碎单元（3）的底部，该压缩储存单元（4）与分类粉碎单元（3）相连通；所述垃圾降解单元（5）对应安装于压缩储存单元（4）的顶部，该垃圾降解单元（5）与压缩储存单元（4）相连通；所述电力供应单元（6）对应位于垃圾降解单元（5）远离主控单元（2）的一侧，所述动力单元（7）对应安装于电力供应单元（6）远离压缩储存单元（4）的一侧；所述壳体（1）的两侧均对应安装有垃圾储存箱（8），两个垃圾储存箱（8）均与压缩储存单元（4）相连通；所述壳体（1）的底部对应安装有声呐探测单元（9），该声呐探测单元（9）与主控单元（2）相连；所述壳体（1）远离动力单元（7）的一端对应安装有搜索识别单元（10），该搜索识别单元（10）与主控单元（2）相连。
2.根据权利要求1所述的一种海洋垃圾处理装置，其特征在于：所述主控单元（2）、分类粉碎单元（3）、压缩储存单元（4）、垃圾降解单元（5）、动力单元（7）、声呐探测单元（9）和搜索识别单元（10）均通过导线与电力供应单元（6）电性连接。
3.根据权利要求1所述的一种海洋垃圾处理装置，其特征在于：所述分类粉碎单元（3）、压缩储存单元（4）、垃圾降解单元（5）、电力供应单元（6）、动力单元（7）、声呐探测单元（9）以及搜索识别单元（10）均通过导线与主控单元（2）电性连接。
4.根据权利要求1所述的一种海洋垃圾处理装置，其特征在于：所述壳体（1）为仿鲸形结构，所述垃圾储存箱（8）为不规则卵形结构，所述壳体（1）的尾端对应安装有三个稳定舵板，三个舵板呈环形阵列均匀排布。
5.根据权利要求1所述的一种海洋垃圾处理装置，其特征在于：所述壳体（1）上设有垃圾收集舱门，该垃圾收集舱门对应位于搜索识别单元（10）的下方，且该垃圾收集舱门的位置与分类粉碎单元（3）相对应。
6.一种海洋垃圾处理方法，采用了如权利要求1-5中任一项所述的垃圾处理装置，其特征在于，包括以下步骤：
S1：将海洋垃圾处理装置投放至预定海域，随后开启主控单元（2）和电力供应单元（6）开始为分类粉碎单元（3）、压缩储存单元（4）、垃圾降解单元（5）、动力单元（7）、声呐探测单元（9）和搜索识别单元（10）供电；
S2：通过S1中所述的主控单元（2）控制动力单元（7）、声呐探测单元（9）和搜索识别单元（10）开启，使海洋垃圾处理装置被推动在海面游弋；
S3：通过S1中所述的声呐探测单元（9）对海洋中的鱼群进行探测并驱赶，同时通过S1中所述的搜索识别单元（10）对海面上的漂浮垃圾进行搜索并识别；
S4：通过S1中所述的分类粉碎单元（3）对初步识别后的垃圾进行二次识别分类并粉碎；
S5：通过S1中所述的压缩储存单元（4）对分类粉碎单元（3）粉碎后的垃圾进行分类储存；
S6：通过S1中垃圾降解单元（5）对分类粉碎单元（3）粉碎的可降解垃圾进行储存并降解，得到降解后的物质；
S7：对S6中降解后的物质进行排放；
S8：当压缩储存单元（4）和两个垃圾储存箱（8）存满垃圾后，主控单元（2）控制海洋垃圾处理装置返航。
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