各行各業如何實現智能廢物管理

2022-05-07

各行各業如何實現智能廢物管理

在全球范圍內，工業部門每年產生超過76 億噸的廢物。由于工業廢物處理通常既復雜又危險，每年回收所有這些工業廢物的成本超過 9 萬億美元。未能解決這個問題可能會導致環境破壞、直接經濟損失和巨額監管罰款。

什么是工業廢物？

工業廢物是由工業過程產生的任何材料，它們可能是生產過程中不需要的、危險的、殘留的或剩余的。這些包括二次廢物、有毒/化學廢物和固體廢物。但是，毫無疑問，固體廢物代表了最重要的工業廢物量。

該部門存在一系列嚴重的不平衡。例如，雖然世界上多達 75% 的工業廢物可以回收利用，但實際回收利用的卻不到 30%。

部分原因是，公司將回收視為一項計入運營開銷的額外費用，這極大地抑制了采用這種技術的積極性。幸運的是，隨著顛覆性技術的出現，一些變化正在出現。例如，物聯網 (IoT) 技術已證明它們能夠優化生產，從而首先降低總體廢物產生量。

物聯網如何幫助工業廢物管理？

值得注意的是，技術進步是我們現在在工業過程中面臨的廢物問題的關鍵部分。幸運的是，技術進步也提供了創新的解決方案，可以幫助我們應對這些挑戰。物聯網正在徹底改變工業廢物管理最佳實踐的游戲規則。

首先，我們可以利用物聯網服務和解決方案，大大提高回收和廢物收集的效率。這些技術使我們能夠以不同的方式自動化、優化和理解整個廢物管理過程。這意味著企業有動力部署這些技術，因為他們可以使用它們來產生更少的垃圾和浪費更少的錢。

這個問題有多種解決方案。然而，物聯網的主要優勢是能夠收集大量數據并根據來自各種具有成本效益的分布式傳感器的輸入實時更新數據。這些廉價的傳感器以及記錄和監控設備將其所有數據發送到云端進行存儲和檢查。然后，人工智能模型可以分析數據并得出結論，從而產生可操作的見解。

作為一系列案例研究，我們將研究食品、農業、運輸和能源行業的企業如何對其廢物流實施智能管理。

食品行業智能垃圾解決方案

在食品行業的背景下，智能廢物管理意味著：

優化卡車行程的數量和路徑

減少碳排放

財務儲蓄

提升公眾形象

每年食品生產和銷售過程中浪費的食品約13億噸。真正令人震驚的是，這種浪費約占我們為人們消費的所有食物的 33%。由于垃圾填埋場普遍存在，處理不當的食物和食物垃圾往往最終落入這些填埋場。這個過程意味著昂貴的取貨路線和進一步的碳排放。

這種不必要的浪費代表了費用、預算、垃圾填埋稅和其他成本的低效使用。因此，許多公司已經開始通過結合應用程序、GPS 系統、用戶門戶和分布式智能傳感器來利用物聯網技術。這種方法可以讓他們減少和簡化他們的廢物收集和儲存系統。例如，廉價的分布式傳感器可以在容器達到容量時通知自動化管理系統。這使大型組織能夠就安排取貨和優化卡車取貨路線做出更好的決策。

讓我們看看這對一個家喻戶曉的名字有何影響。2018 年，Enevo 幫助麥當勞將廢物管理成本降低了 12%，并將回收利用增加了 50%。Enevo 在諾丁漢餐廳的七個垃圾收集箱中安裝了傳感器，以減少廢物效率低下并跟蹤回收轉移。現在，麥當勞可以準確跟蹤回收率，并更多地了解垃圾離開餐廳后的去向。

食物以甲烷排放的形式產生了一個特殊的挑戰。通過有效使用堆肥，公司可以減少廢物服務費用并限制這些排放量。由于大多數食物垃圾都是可堆肥的，因此還可以使用 pH 傳感器跟蹤垃圾容器內有機垃圾的腐爛過程。

農業智能廢物解決方案

在農業領域，物聯網廢物管理可幫助公司：

提高效率

提高可持續性

改善綠色圖像

減少開支

跟蹤和改進回收

每年產生的農業廢棄物總量約為 9.98 億噸。這對農業來說尤其重要，因為幾乎每一項農業活動都會產生副產品，從種植到裝袋。與農業廢物景觀不同的另一點是廢物的類型。這些可能包括危險的農業廢物、普通動物廢物、農作物廢物和食物廢物。

最令人擔憂的農業廢物形式是地下水可能被用于保護農作物免受危險昆蟲和嚙齒動物侵害的殺蟲劑污染。磨坊主、包裝商和運輸商產生的其他類型的廢物加劇了這個問題。

農場物聯網通過幫助促進適當的廢物處理和減少廢物的產生，在解決這些問題方面發揮著關鍵作用。農業公司還可以使用無人機檢查土壤養分水平。這一優勢準確地闡明了促進植物充分生長需要多少肥料或多少肥料。這些技術結合起來有助于跟蹤生長周期的每個階段，以便在適當的階段施用正確數量的肥料和殺蟲劑，并減少徑流。這導致效率節約、成本節約和環境節約。

當配備傳感器和執行器時，農業垃圾箱可以將過去由人為主導的流程轉變為自動化流程。同樣的技術可以每天多次經濟高效地監控垃圾箱和存儲容器的容量水平。這些傳感器收集的任何數據都會自動傳輸到云端，并轉化為系統監控的各種容器容量狀態的有用數據。這些數據可以幫助農民決定是清空垃圾箱還是改變他們的廢物儲存過程。這些數據還有助于垃圾收集、路線優化、車輛裝載以及垃圾箱的選址或分配。這些系統使廢物收集的成本降低了 30%，碳排放量減少了 60%。

運輸智能廢物解決方案

通過在智能廢物管理中使用物聯網，運輸公司可以減少：

工作場所廢物

碳排放量

處置/存儲成本

在運輸行業，貨運車隊及其維護會產生大量廢物，其中許多可能是劇毒的。在環境法規允許的情況下，利用這種廢物可能是一種極好的效率措施。不過，最好完全避免產生廢物。這避免了昂貴的處置成本和高溫焚化爐等專用設備。倉儲活動還產生各種托盤、包裝材料和紙張，它們比許多其他運輸廢物更容易回收或再利用。然而，很少有公司利用這些可能的效率提升措施。這些公司因未能抓住這些有效的廢物管理機會而面臨法律責任、聲譽損害和財務成本。

公司可以通過在垃圾堆放場使用 IP 攝像機來減少包裝浪費。然后，這些攝像頭監控廢物流入并通知適當的工作人員，使他們能夠做出積極的決定。還可以部署傳感器來密切關注廢物管理設備圖像的持續狀況。來自這些傳感器的數據還可以讓遠程工作人員預測和安排適當的設備維護或廢物轉移。

能源行業智能垃圾解決方案

通過智能廢物管理，能源公司可以：

以高達 99% 的準確率管理廢物分類

降低他們的碳排放量

提高工作環境的安全性和清潔度

降低廢物收集成本

優化廢物管理和收集流程

資源密集型能源企業使用物聯網來減少整體環境影響并削減運營成本。由于該行業正在經歷從化石能源或傳統能源到主要可再生能源的徹底轉變，廢物流也在發生變化。可再生能源的部署和持續使用產生的廢物可能包括玻璃、紙張、銅和鋼。幸運的是，可以回收或重復使用其中許多材料。正如我們在其他領域看到的那樣，物聯網在這種情況下是一個非凡的幫手。能源公司可以通過使用安裝在分揀線上的超聲波傳感器來區分不可回收和可回收材料。該技術允許工程師將廢料轉移、捕獲并將其重新引入生產周期。

處理不當的工業廢物可能對環境以及人類和動物的生命造成災難性后果。從純粹務實的商業角度來看，這種廢物管理不善還可能導致收入損失、罰款，甚至更嚴重的法律后果。幸運的是，物聯網可以極大地改善智能廢物管理。