CN115215709B - 一种乳化炸药废物处理系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种乳化炸药废物处理系统及方法，其包括清洗系统，清洗系统包括清洗槽，清洗槽内设置有搅拌装置，清洗槽与水泵通过管道连接；清洗槽与过滤装置连接，过滤装置将过滤出的溶液排入分离罐，分离罐与离心罐连接；处理方法包括步骤S1‑S6。本发明高效、安全地将包装塑膜上的乳化炸药废料进行回收和环保处理，环保的回收再利用工艺，先利用水将废料从包装塑膜上冲下，在使用图像识别技术自动对包装塑膜残留的废料量进行判断，确保包装塑膜上残留的量达到要求，否则可以再次进行冲洗，包装塑膜的残留量检测精度高。整个方法适合建造工业化的自动后半自动回收系统，能有效降低乳化炸药废料回收的成本，提升回收的效率，避免出现残留。

Description

一种乳化炸药废物处理系统及方法

技术领域

本发明涉及乳化炸药生产废物处理计算领域，具体涉及一种乳化炸药废物处理系统及方法。

背景技术

乳化炸药因其具有原材料来源广泛、生产成本低、良好的抗水性能和爆炸性能，以及生产安全性高，对环境污染少等优点，在国内外得到广泛应用，已成为我国工业炸药中重要品种之一。随着乳化炸药产量和用量的增长，乳化炸药在生产、运输、储存及使用过程中产生的废危险物料也相应增加，有效处理这些废危险物料具有一定的社会效益和经济效益。

乳化炸药生产过程中会产生的不合格品作为废物，其处理是生产过程中的一大难题，根据乳化炸药生产过程中所产生的不合格品及废料的特性，分类如下：

包装型乳化炸药不合格品:

1)Ⅰ类不合格品：生产过程中产生的不合格的乳化基质：

2)I类不合格品：生产过程中产生的未经装药的不合格或不符合产品包装要求的乳化炸药；

3)III类不合格品：运输、储存及使用过程中产生的包装塑膜(袋)完好的不合格乳化炸药。

现场混装型乳化炸药不合格品：生产、使用过程中产生的不符合质量标准的乳化炸药。

废料:

1)生产、运输及储存过程中产生含有杂质的乳化基质或乳化炸药；

2)生产、运输及储存过程中粘附有乳化炸药的包装材料、物品；

3)运输、储存过程中物化性质发生改变的乳化炸药；

4)运输、储存及使用过程中产生的已经拆箱(袋)或包装塑膜(袋)破损的不合格乳化炸药。

在生产乳化炸药的过程中，现有技术大多采用塑膜进行包装，但生产完成后，乳化炸药粘在塑膜上有极少一部分无法回收，现有技术采用燃烧法进行销毁处理，这样会消耗大量的人力、物力，同时还要设置专门的销毁地，增加成本，对乳化炸药造成了浪费。所以，研发包装塑膜上残留、附着的乳化炸药或乳化炸药废物再利用体系尤为重要。

发明内容

针对现有技术的上述不足，本发明提供了一种高效安全、环保回收再利用的乳化炸药废物处理系统及方法。

为达到上述发明目的，本发明所采用的技术方案为：

提供一种乳化炸药废物处理系统，其包括清洗系统，清洗系统包括清洗槽，清洗槽内设置有搅拌装置，清洗槽与水泵通过管道连接；清洗槽与过滤装置连接，过滤装置将过滤出的溶液排入分离罐，分离罐与离心罐连接；

水泵向清洗槽内排水，对附着有乳化炸药废料的包装塑膜进行清洗，搅拌装置对清洗槽内部进行搅拌，确保包装塑膜上的乳化炸药废料脱落；

过滤装置用于过滤清洗槽排出的溶液，将固体不容物与溶解的混合液进行分离，清洗后的包装塑膜输送到图像识别系统，对包装塑膜上乳化炸药废料的残留量进行识别；

分离罐用于对过滤出的溶液进行破乳，向分离罐中加入溶剂或破乳剂，然后输入离心罐中进行离心沉淀，得到水层、溶剂或破乳剂层和基质层滤液，离心罐包括上排料口和下排料口。

进一步地，清洗槽内设置有加热系统。

进一步地，分离罐内设置有搅拌桨，分离罐的外壁上设置有加热装置。

提供一种利用上述乳化炸药废物处理系统对乳化炸药废物进行处理的方法，其包括以下步骤：

S1：将附着有乳化炸药废物的包装塑膜放入清洗槽中，通过水泵抽水对包装塑膜进行清洗，使附着在包装塑膜的乳化炸药废物脱落；

S2：清洗槽内的混合物排入过滤装置中，将包装塑膜过滤出来，包含有乳化炸药废物的混合液排入分离罐中；

S3：过滤出的包装塑膜利用图像识别系统对包装塑膜上残留的乳化炸药废物进行识别，判定包装塑膜上残留的量是否满足要求；

若是，运送到废弃物厂房进行保存；

否则，返回步骤S1，继续对包装塑膜进行清洗；

步骤S31具体包括：

S31：收集包含有乳化炸药废物标准形态的图像，作为对比图像，并进行灰度化处理，计算每个像素的色彩值的平均值作为阈值y_阈值；

S31：将包装塑膜展平，拍摄包装塑膜展平后的图像，得到识别图像，将识别图像进行灰度化处理，去除噪音，得到灰度图；

S32：提取灰度图中在包装塑膜边沿像素的位置，形成边沿像素位置组(x₁，x₂，···，x_f)，f为包装塑膜边沿的像素个数；

S33：以边沿像素位置组(x₁，x₂，···，x_f)包含的边沿中心为原点，建立坐标系，标记出每个边沿像素的坐标x_f(a，b)；

S33：遍历灰度图中每一个像素的位置和色彩值，每个像素点形成一个矩阵I₁(x，y)，x为像素的位置，y为像素的色彩值；

S34：利用色彩值y和阈值y_阈值计算像素的差异d：

S35：将差异d与差异d_阈值进行比较；

若d＞d_阈值，则该像素不是乳化炸药废物的像素；

若d≤d_阈值，则该像素是乳化炸药废物的像素；

遍历灰度图中每个像素，提取出是乳化炸药废物的像素的矩阵I_x(x_x，y_x)，将矩阵I_x(x_x，y_x)中的位置坐标x_x(a_x，b_x)与每个边沿像素的坐标x_f(a，b)进行比较；

若横坐标和纵坐标中，均满足|a_x|≤|a|、|b_x|≤|b|，则该矩阵对应的像素点在包装塑膜上；

否则，该矩阵对应的像素点不在包装塑膜上；

S36：筛选出所有在包装塑膜上且为乳化炸药废物的像素点，计算该包装塑膜上的乳化炸药废物的面积S：S＝N·s，N为在包装塑膜上且为乳化炸药废物的像素点的个数，s为单个像素点的面积；

S37：根据面积S与阈值S1进行比较：

若S≤S1，则包装塑膜上残留的乳化炸药废物量满足要求，可直接运送到废弃物厂房进行保存；

若S＞S1，则包装塑膜上残留的乳化炸药废物量不满足要求，将该包装塑膜再次丢入清洗槽内进行清洗；

S4：向分离罐中加入溶剂或破乳剂，加热装置将分离罐内加热到设定温度T，搅拌桨进行搅拌，使乳化炸药废物破乳分解，溶解到溶剂或破乳剂、水的混合液中；

S5：将混合液输入离心罐中，进行离心处理，并进行沉淀，形成水层、溶剂或破乳剂层、基质层；

S6：基质层内包含乳化炸药的原料，通过离心罐下端的排料口将基质层排出回收作为乳化炸药的原料，用于生产乳化炸药；水层从离心罐上端的排料口排出存储在水箱内，通过水泵抽取到清洗槽内再利用；溶剂或破乳剂层从离心罐上端的排料口排出存储在溶剂箱中备用。

本发明的有益效果为：本发明高效、安全地将包装塑膜上的乳化炸药废料进行回收和环保，环保的回收再利用工艺，先利用水将废料从包装塑膜上冲下，在使用图像识别技术自动对包装塑膜残留的废料量进行判断，确保包装塑膜上残留的量达到要求，否则可以再次进行冲洗，包装塑膜的残留量检测精度高：冲洗出来的混合物通过溶剂进行溶解、破乳，再利用离心工艺将混合液沉淀分层后，分离出来的乳化炸药成分再利用。整个方法适合建造工业化的自动后半自动回收系统，能有效降低乳化炸药废料回收的成本，提升回收的效率，避免出现残留。

附图说明

图1为乳化炸药废物处理系统的流程图。

具体实施方式

下面对本发明的具体实施方式进行描述，以便于本技术领域的技术人员理解本发明，但应该清楚，本发明不限于具体实施方式的范围，对本技术领域的普通技术人员来讲，只要各种变化在所附的权利要求限定和确定的本发明的精神和范围内，这些变化是显而易见的，一切利用本发明构思的发明创造均在保护之列。

如图1所示，本方案的乳化炸药废物处理系统包括清洗系统，清洗系统包括清洗槽，清洗槽内设置有搅拌装置，清洗槽与水泵通过管道连接；清洗槽与过滤装置连接，过滤装置将过滤出的溶液排入分离罐，分离罐与离心罐连接；

水泵向清洗槽内排水，对附着有乳化炸药废料的包装塑膜进行清洗，搅拌装置对清洗槽内部进行搅拌，确保包装塑膜上的乳化炸药废料脱落；

过滤装置用于过滤清洗槽排出的溶液，将固体不容物与溶解的混合液进行分离，清洗后的包装塑膜输送到图像识别系统，对包装塑膜上乳化炸药废料的残留量进行识别；

分离罐用于对过滤出的溶液进行破乳，向分离罐中加入溶剂或破乳剂，然后输入离心罐中进行离心沉淀，得到水层、溶剂或破乳剂层和基质层滤液，离心罐包括上排料口和下排料口。

清洗槽内设置有加热系统，在冲洗的过程中可以适当加热，使附着的乳化炸药废料更容易脱落。分离罐内设置有搅拌桨，分离罐的外壁上设置有加热装置，提升破乳的效率和效果。

利用上述乳化炸药废物处理系统对乳化炸药废物进行处理的方法包括以下步骤：

S1：将附着有乳化炸药废物的包装塑膜放入清洗槽中，通过水泵抽水对包装塑膜进行清洗，使附着在包装塑膜的乳化炸药废物脱落；

S2：清洗槽内的混合物排入过滤装置中，将包装塑膜过滤出来，包含有乳化炸药废物的混合液排入分离罐中；

S3：过滤出的包装塑膜利用图像识别系统对包装塑膜上残留的乳化炸药废物进行识别，判定包装塑膜上残留的量是否满足要求；

若是，运送到废弃物厂房进行保存；

否则，返回步骤S1，继续对包装塑膜进行清洗；

步骤S31具体包括：

S31：收集包含有乳化炸药废物标准形态的图像，作为对比图像，并进行灰度化处理，计算每个像素的色彩值的平均值作为阈值y_阈值；

S31：将包装塑膜展平，拍摄包装塑膜展平后的图像，得到识别图像，将识别图像进行灰度化处理，去除噪音，得到灰度图；

S32：提取灰度图中在包装塑膜边沿像素的位置，形成边沿像素位置组(x₁，x₂，···，x_f)，f为包装塑膜边沿的像素个数；

S33：以边沿像素位置组(x₁，x₂，···，x_f)包含的边沿中心为原点，建立坐标系，标记出每个边沿像素的坐标x_f(a，b)；

S33：遍历灰度图中每一个像素的位置和色彩值，每个像素点形成一个矩阵I₁(x，y)，x为像素的位置，y为像素的色彩值；

S34：利用色彩值y和阈值y_阈值计算像素的差异d：

S35：将差异d与差异d_阈值进行比较；

若d＞d_阈值，则该像素不是乳化炸药废物的像素；

若d≤d_阈值，则该像素是乳化炸药废物的像素；

遍历灰度图中每个像素，提取出是乳化炸药废物的像素的矩阵I_x(x_x，y_x)，将矩阵I_x(x_x，y_x)中的位置坐标x_x(a_x，b_x)与每个边沿像素的坐标x_f(a，b)进行比较；

若横坐标和纵坐标中，均满足|a_x|≤|a|、|b_x|≤|b|，则该矩阵对应的像素点在包装塑膜上；

否则，该矩阵对应的像素点不在包装塑膜上；

S36：筛选出所有在包装塑膜上且为乳化炸药废物的像素点，计算该包装塑膜上的乳化炸药废物的面积S：S＝N·s，N为在包装塑膜上且为乳化炸药废物的像素点的个数，s为单个像素点的面积；

S37：根据面积S与阈值S1进行比较：

若S≤S1，则包装塑膜上残留的乳化炸药废物量满足要求，可直接运送到废弃物厂房进行保存；

若S＞S1，则包装塑膜上残留的乳化炸药废物量不满足要求，将该包装塑膜再次丢入清洗槽内进行清洗；

S4：向分离罐中加入溶剂或破乳剂，加热装置将分离罐内加热到设定温度T，搅拌桨进行搅拌，使乳化炸药废物破乳分解，溶解到溶剂或破乳剂、水的混合液中；

S5：将混合液输入离心罐中，进行离心处理，并进行沉淀，形成水层、溶剂或破乳剂层、基质层；

S6：基质层内包含乳化炸药的原料，通过离心罐下端的排料口将基质层排出回收作为乳化炸药的原料，用于生产乳化炸药；水层从离心罐上端的排料口排出存储在水箱内，通过水泵抽取到清洗槽内再利用；溶剂或破乳剂层从离心罐上端的排料口排出存储在溶剂箱中备用。

本发明高效、安全地将包装塑膜上的乳化炸药废料进行回收，环保的回收再利用工艺，先利用水将废料从包装塑膜上冲下，在使用图像识别技术自动对包装塑膜残留的废料量进行判断，确保包装塑膜上残留的量达到要求，否则可以再次进行冲洗，包装塑膜的残留量检测精度高：冲洗出来的混合物通过溶剂进行溶解、破乳，再利用离心工艺将混合液沉淀分层后，分离出来的乳化炸药成分再利用。整个方法适合建造工业化的自动后半自动回收系统，能有效降低乳化炸药废料回收的成本，提升回收的效率，避免出现残留。

Claims (1)

1.一种乳化炸药废物处理系统对乳化炸药废物进行处理的方法，所述乳化炸药废物处理系统包括清洗系统，所述清洗系统包括清洗槽，所述清洗槽内设置有搅拌装置，所述清洗槽与水泵通过管道连接；所述清洗槽与过滤装置连接，所述过滤装置将过滤出的溶液排入分离罐，所述分离罐与离心罐连接；

所述水泵向清洗槽内排水，对附着有乳化炸药废料的包装塑膜进行清洗，搅拌装置对清洗槽内部进行搅拌，确保包装塑膜上的乳化炸药废料脱落；

所述过滤装置用于过滤清洗槽排出的溶液，将固体不容物与溶解的混合液进行分离，清洗后的包装塑膜输送到图像识别系统，对包装塑膜上乳化炸药废料的残留量进行识别；

所述分离罐用于对过滤出的溶液进行破乳，向分离罐中加入溶剂或破乳剂，然后输入离心罐中进行离心沉淀，得到水层、溶剂或破乳剂层和基质层滤液，离心罐包括上排料口和下排料口；

所述清洗槽内设置有加热系统；

所述分离罐内设置有搅拌桨，所述分离罐的外壁上设置有加热装置；

其特征在于，包括以下步骤：

S1：将附着有乳化炸药废物的包装塑膜放入清洗槽中，通过水泵抽水对包装塑膜进行清洗，使附着在包装塑膜的乳化炸药废物脱落；

S2：清洗槽内的混合物排入过滤装置中，将包装塑膜过滤出来，包含有乳化炸药废物的混合液排入分离罐中；

S3：过滤出的包装塑膜利用图像识别系统对包装塑膜上残留的乳化炸药废物进行识别，判定包装塑膜上残留的量是否满足要求；

若是，运送到废弃物厂房进行保存；

否则，返回步骤S1，继续对包装塑膜进行清洗；

所述步骤S3具体包括：

S31：收集包含有乳化炸药废物标准形态的图像，作为对比图像，并进行灰度化处理，计算每个像素的色彩值的平均值作为阈值y_阈值；

S32：将包装塑膜展平，拍摄包装塑膜展平后的图像，得到识别图像，将识别图像进行灰度化处理，去除噪音，得到灰度图；

S33：提取灰度图中在包装塑膜边沿像素的位置，形成边沿像素位置组(x₁，x₂，···，x_f)，f为包装塑膜边沿的像素个数；

S34：以边沿像素位置组(x₁，x₂，···，x_f)包含的边沿中心为原点，建立坐标系，标记出每个边沿像素的坐标x_f(a，b)；

S35：遍历灰度图中每一个像素的位置和色彩值，每个像素点形成一个矩阵I₁(x，y)，x为像素的位置，y为像素的色彩值；

S36：利用色彩值y和阈值y_阈值计算像素的差异d：

其中，n为灰度图中像素的个数；

S37：将差异d与差异d_阈值进行比较；

若d＞d_阈值，则该像素不是乳化炸药废物的像素；

若d≤d_阈值，则该像素是乳化炸药废物的像素；

遍历灰度图中每个像素，提取出是乳化炸药废物的像素的矩阵I_x(x_x，y_x)，将矩阵I_x(x_x，y_x)中的位置坐标x_x(a_x，b_x)与每个边沿像素的坐标x_f(a，b)进行比较；

若横坐标和纵坐标中，均满足|a_x|≤|a|、|b_x|≤|b|，则该矩阵对应的像素点在包装塑膜上；

否则，该矩阵对应的像素点不在包装塑膜上；

S38：筛选出所有在包装塑膜上且为乳化炸药废物的像素点，计算该包装塑膜上的乳化炸药废物的面积S：S＝N·s，N为在包装塑膜上且为乳化炸药废物的像素点的个数，s为单个像素点的面积；

S39：根据面积S与阈值S1进行比较：

若S≤S1，则包装塑膜上残留的乳化炸药废物量满足要求，可直接运送到废弃物厂房进行保存；

若S＞S1，则包装塑膜上残留的乳化炸药废物量不满足要求，将该包装塑膜再次丢入清洗槽内进行清洗；

S4：向分离罐中加入溶剂或破乳剂，加热装置将分离罐内加热到设定温度T，搅拌桨进行搅拌，使乳化炸药废物破乳分解，溶解到溶剂或破乳剂、水的混合液中；

S5：将混合液输入离心罐中，进行离心处理，并进行沉淀，形成水层、溶剂或破乳剂层、基质层；

S6：基质层内包含乳化炸药的原料，通过离心罐下端的排料口将基质层排出回收作为乳化炸药的原料，用于生产乳化炸药；水层从离心罐上端的排料口排出存储在水箱内，通过水泵抽取到清洗槽内再利用；溶剂或破乳剂层从离心罐上端的排料口排出存储在溶剂箱中备用。

Images