Diseño e implementación de prototipo de sistema automático de clasificación y separación de residuos

Abstract

Este trabajo final de carrera presenta el desarrollo de un prototipo para el reconocimiento y clasificación de botellas de vidrio, plástico, latas y metales. El desarrollo atiende la necesidad de clasificación de residuos sólidos urbanos. Durante la evaluación de diferentes alternativas tecnológicas, se realizó el análisis de requerimientos, diseño e implementación de un sistema de automatización para la identificación y correcta clasificación de materiales reciclables tales como plástico, papel, vidrio y metal. Se diseñó un sistema de control automático para la inserción de residuos en los diferentes contenedores. El prototipo está compuesto por un eje de distribución, que se encuentra movilizado por un sistema de desplazamiento encadenado a un motor, este eje de distribución es de forma cilíndrica de un radio de 10cm x 30cm de altura, con una compuerta en su parte inferior, que su sistema de apertura y cierre es manipulado por otro motor. Este eje de distribución se encuentra adaptado con inserción de los sensores del tipo capacitivo, inductivo y óptico. De esta forma se clasificará el elemento depositado en el eje de distribución, el mismo se desplaza y se ubica sobre el basurero correspondiente, abriendo su compuerta y dejando caer el residuo clasificado. Para esto se logró implementar sensores del tipo industrial capacitivo e inductivo, se fabricó un sensor óptico, para el análisis de intensidad de luminosidad que ingresa al eje de distribución y un convertidor de 12v a 5v para poder obtener señales con ESP32. Por lo tanto, la solución atiende a las limitaciones de diseño impuestas y se elabora teniendo en cuenta tiempo, costos y recursos disponibles. Con este trabajo se busca asistir a los operarios implicados en el proceso de clasificación, por cuestiones de salud y limpieza personal. Al producir este prototipo, se pudo implementar en forma de prueba tanto en áreas civiles como en plantas de clasificación de materiales, contiene una interfaz que permite el manejo de esta, para operarios de todas las edades, contando con una plataforma en la cual se muestra todos los datos de la clasificación, con el objetivo de realizar estudios de interés. El sistema cuenta con una interfaz de usuario desarrollado con una pantalla Nextion Enhaced 5.0” en la que un operario puede ingresar datos necesarios para su operación. Por otro lado, el diseño presenta una solución de Internet de las Cosas para monitorear y recopilar datos de interés generados por el proceso de forma remota. Estos datos son procesados por una aplicación construida en NodeRED, una herramienta de programación para conectar dispositivos de hardware, APIs y servicios en línea.