專(zhuān)利名稱(chēng)：城市垃圾資源化處理方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種城市垃圾及其它固體廢棄物資源化處理方法和裝置，特別是對(duì)城市垃圾及其它固體廢棄物進(jìn)行資源化處理，生成建筑材料的方法和裝置。
據(jù)有關(guān)部門(mén)統(tǒng)計(jì)，目前全世界垃圾年產(chǎn)量已達(dá)450億噸，平均年增長(zhǎng)率為8.42％。我國(guó)垃圾產(chǎn)量一直處于持續(xù)增長(zhǎng)狀態(tài)，年增長(zhǎng)速度約為8.98％，年產(chǎn)量已超過(guò)1億噸，在我國(guó)668個(gè)城市中至少有200個(gè)以上城市處于垃圾的包圍之中。面對(duì)城市垃圾污染與防治的嚴(yán)峻形式，進(jìn)行城市垃圾的資源化處理勢(shì)在必行。
目前國(guó)內(nèi)外在城市垃圾資源化處理中，主要是生產(chǎn)有機(jī)復(fù)合肥的方法。中國(guó)專(zhuān)利CN87103878A描述了“家庭的、工業(yè)的及其它類(lèi)似廢物的處理方法和裝置”，它僅介紹了對(duì)家庭的、工業(yè)的及其它類(lèi)似廢物的分選、破碎，從而生成一種更小的碎塊，但它并未解決如何將垃圾碎塊作為一種資源，做進(jìn)一步的利用。
本發(fā)明的目的是提出一種對(duì)城市垃圾進(jìn)行資源化處理與利用，生成適合于不同用途的建筑材料的方法和裝置。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，對(duì)城市垃圾及其它固體廢棄物進(jìn)行分選、破碎處理后；向垃圾碎塊中添加粘合劑，將垃圾碎塊與粘合劑一起進(jìn)行混合攪拌，形成漿料，然后將漿料注入模具，并進(jìn)行振動(dòng)，通過(guò)一定時(shí)間凝固，形成外型尺寸和幾何形狀不同的建筑材料。
在上述方法的工藝實(shí)現(xiàn)中，使用了分選設(shè)備、破碎設(shè)備、攪拌設(shè)備、注模設(shè)備和振動(dòng)設(shè)備，并配有物料輸送系統(tǒng)、配料混合系統(tǒng)和微電腦控制系統(tǒng)。分選設(shè)備包括篩分設(shè)備、風(fēng)選設(shè)備和磁選設(shè)備，其中磁選設(shè)備用于分離垃圾中的黑色金屬物質(zhì)，篩分設(shè)備和風(fēng)選設(shè)備用于在垃圾破碎前，將垃圾分離為堅(jiān)硬的重質(zhì)物料流和柔韌的輕質(zhì)物料流；破碎設(shè)備包括對(duì)堅(jiān)硬的重質(zhì)物料進(jìn)行破碎的錘式破碎機(jī)，以及對(duì)柔韌的輕質(zhì)物料進(jìn)行破碎的旋轉(zhuǎn)切割式破碎機(jī)；攪拌設(shè)備可選用強(qiáng)制式攪拌機(jī)及其它類(lèi)型攪拌機(jī)；注模設(shè)備根據(jù)模具容量向模具中注入一定量的漿料；振動(dòng)設(shè)備通過(guò)對(duì)模具及其模具內(nèi)漿料的振動(dòng)作用，減小模具內(nèi)漿料空隙，保證其更加密實(shí)；物料輸送系統(tǒng)用于在各設(shè)備之間輸送物料，它們可以是膠帶輸送機(jī)、板式輸送機(jī)和斗式輸送機(jī)；配料混合系統(tǒng)用于對(duì)垃圾碎塊、粘合劑和其它添加料按比例分別計(jì)量后，混合并送入攪拌機(jī)；微電腦自動(dòng)控制系統(tǒng)用于監(jiān)測(cè)并控制生產(chǎn)線各設(shè)備的正常工作。
本發(fā)明的城市垃圾資源化處理方法和裝置能一次性的對(duì)城市垃圾及其它固體廢棄物進(jìn)行減量化、資源化、無(wú)害化處理，其設(shè)備投資成本大大低于焚燒法，使用該生產(chǎn)工藝對(duì)城市垃圾處理生成的建筑材料，可出售到市場(chǎng)并產(chǎn)生利潤(rùn)，變傳統(tǒng)的單靠政府財(cái)政支出的垃圾處理方式為一種新興垃圾產(chǎn)業(yè)。
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。


圖1是城市垃圾資源化處理工藝流程圖。
圖2是城市垃圾資源化處理裝置原理結(jié)構(gòu)圖。
圖1城市垃圾資源化處理包括以下工藝過(guò)程垃圾場(chǎng)垃圾[1]經(jīng)初級(jí)破碎[2]后，進(jìn)行消毒除臭[3]處理，通過(guò)金屬分選[4]分選出垃圾中的鐵磁性物質(zhì)，為了便于對(duì)垃圾做進(jìn)一步的破碎處理，初級(jí)破碎后的垃圾通過(guò)分選[5]分離成由磚石、陶瓷、玻璃等組成的堅(jiān)硬物質(zhì)物料流[6]和由塑料、紙張等組成的柔韌物質(zhì)物料流[7]，堅(jiān)硬物質(zhì)和柔韌物質(zhì)分別通過(guò)堅(jiān)硬物質(zhì)破碎[8]和柔韌物質(zhì)破碎[9]進(jìn)行破碎處理。
破碎之后的小塊垃圾按比例與粘合劑[10]、摻合料[11]進(jìn)行混合，完成配料[12]；粘合劑使用對(duì)有機(jī)物與無(wú)機(jī)物均有粘合作用的氧鎂水泥膠結(jié)料，它是由氧化鎂與氯化鎂溶液組成；摻合料的作用在于提高所生成建筑材料的性能，可以是各種碎石，也可以是破碎之后的建筑垃圾碎塊等，在配料中對(duì)各種成分按比例計(jì)量時(shí)，可以是人工的方式，也可以采用微電腦控制的電子自動(dòng)配料系統(tǒng)來(lái)完成。
配料完成之后的物料投入攪拌設(shè)備[13]進(jìn)行攪拌，得到密度場(chǎng)、濃度場(chǎng)、溫度場(chǎng)均勻一致的混合漿料；上述漿料通過(guò)注模設(shè)備[14]，按模具容積的大小，每次供給一定量的漿料，注入到模具中；模具連同模具內(nèi)的漿料由振動(dòng)輸送設(shè)備[15]對(duì)其進(jìn)行振動(dòng)，保證模具中漿料更加密實(shí)；通過(guò)振動(dòng)之后的模具內(nèi)漿料通過(guò)一定時(shí)間固化成型[16]，再進(jìn)行脫模[17]操作，得到形狀各異的建筑材料[18]。
固化成型中模具連同漿料可放置于常溫、常壓的環(huán)境中，為了縮短漿料固化時(shí)間，可在密閉保溫的空間內(nèi)放置需要固化成型的模具和漿料，并對(duì)密閉保溫空間內(nèi)進(jìn)行加熱，以提高局部空間內(nèi)的溫度。
圖2城市垃圾資源化處理裝置中，垃圾的破碎是通過(guò)兩次破碎完成的，即初級(jí)破碎和次級(jí)破碎。初級(jí)破碎中可使用齒輥型破碎機(jī)[2]，該破碎機(jī)通過(guò)擠壓和切割等作用，將大塊垃圾破碎為小塊垃圾，以及撕破打開(kāi)袋裝垃圾。垃圾的次級(jí)破碎中，對(duì)堅(jiān)硬物質(zhì)的破碎選用錘式破碎機(jī)[8]，對(duì)柔韌物質(zhì)可選用旋轉(zhuǎn)切割式破碎機(jī)[9]；錘式破碎機(jī)由中央轉(zhuǎn)子和多個(gè)徑向錘頭組成，通過(guò)沖擊、碰撞、擠壓等作用，對(duì)垃圾做進(jìn)一步的破碎；旋轉(zhuǎn)切割式破碎機(jī)，其旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子上固定有切割刀片，由電機(jī)帶動(dòng)轉(zhuǎn)子及轉(zhuǎn)子上切割刀片的旋轉(zhuǎn)切割破碎物料。市場(chǎng)上的塑料破碎機(jī)就可用于這方面。
對(duì)垃圾的分選由磁選設(shè)備[4]完成。常見(jiàn)磁選機(jī)可使用懸掛帶式永磁分選機(jī)，它垂直安放在輸送垃圾的固定式膠帶輸送機(jī)上方，當(dāng)物料通過(guò)時(shí)，磁選機(jī)中永磁塊產(chǎn)生的磁場(chǎng)能有效的吸引并分離出垃圾中的磁性金屬物，這些金屬物由于受磁場(chǎng)的作用隨同磁選機(jī)的膠帶運(yùn)動(dòng)，當(dāng)其脫離磁場(chǎng)時(shí)，由于磁力減弱，金屬物質(zhì)從膠帶表面掉落下來(lái)；分選設(shè)備[5]的作用在于將垃圾分離成堅(jiān)硬物質(zhì)的物料流和柔韌物質(zhì)的物料流，便于使用不同的破碎設(shè)備對(duì)垃圾物料做進(jìn)一步的破碎處理，這可以選用氣流分選機(jī)，它工作時(shí)使垃圾從上自下通過(guò)分選筒，較輕的物料被向上方氣流帶走，而較重的物料由于向上的氣流不能支持而沉降，形成兩種不同的物料流。上述氣流分選中，氣流方向也可以是水平方向或其它方向，用于分離的設(shè)備還可選用振動(dòng)篩，也可以是滾筒篩。
通過(guò)配料計(jì)量的物料垃圾碎塊、粘合劑、摻合料等投入攪拌機(jī)[13]攪拌腔，實(shí)用中可選用強(qiáng)制式攪拌機(jī)，它是靠旋轉(zhuǎn)著的葉片對(duì)混合料產(chǎn)生剪切、擠壓、翻轉(zhuǎn)和拋出等多種作用而進(jìn)行混合攪拌的，具有攪拌作用強(qiáng)烈，攪拌時(shí)間短。市場(chǎng)上強(qiáng)制式混凝土攪拌機(jī)就是現(xiàn)成可選設(shè)備。
攪拌完成之后的漿料由注模設(shè)備[14]注入到模具中，注模設(shè)備完成漿料的定量輸送，它按模具容量的大小，確定每次注入到模具中漿料的多少。定量輸送的注模設(shè)備可選用螺旋輸送機(jī)。
完成注模的模具連同模具內(nèi)漿料放置于振動(dòng)設(shè)備[15]工作臺(tái)，通過(guò)振動(dòng)作用，將模具內(nèi)混合料振實(shí)，保證各種物料之間密實(shí)的結(jié)合固結(jié)成完整的整體。振動(dòng)設(shè)備可采用機(jī)械式振動(dòng)輸送設(shè)備，或者是電磁式振動(dòng)輸送設(shè)備。
權(quán)利要求
1．一種城市垃圾資源化處理方法，垃圾經(jīng)過(guò)分選、破碎之后形成垃圾碎塊，其特征在于向破碎的垃圾碎塊中添加粘合劑，將垃圾碎塊與粘合劑一起進(jìn)行混合攪拌，形成漿料，然后將漿料注入模具，并進(jìn)行振動(dòng)，通過(guò)一定時(shí)間凝固，形成外型尺寸和幾何形狀不同的建筑材料。
2．根據(jù)權(quán)利要求1所述的城市垃圾資源化處理方法，其特征在于粘合劑為氧鎂水泥無(wú)機(jī)粘合劑。
3．根據(jù)權(quán)利要求1所述的城市垃圾資源化處理方法，其特征在于注模是按模具容積大小，每次供給一定量的漿料注入到模具中。
4．根據(jù)權(quán)利要求1所述的城市垃圾資源化處理方法，其特征在于固化成型是將模具連同模具內(nèi)的漿料放置于加熱密閉保溫空間內(nèi)。
5．一種城市垃圾資源化處理裝置，包括分選、破碎設(shè)備，其特性在于破碎后垃圾碎塊連同粘合劑[10]、摻合料[11]，通過(guò)配料計(jì)量后送入攪拌設(shè)備[13]，混合攪拌后的漿料通入注模設(shè)備[14]注入到模具中，模具連同模具內(nèi)的漿料由振動(dòng)設(shè)備[15]進(jìn)行振動(dòng)之后，進(jìn)行固化成型。
6．根據(jù)權(quán)利要求5所述的城市垃圾資源化處理裝置，其特征在于攪拌設(shè)備[13]為強(qiáng)制式攪拌機(jī)。
7．根據(jù)權(quán)利要求5所述的城市垃圾資源化處理裝置，其特征在于注模設(shè)備[14]為螺旋輸送機(jī)。
8．根據(jù)權(quán)利要求5所述的城市垃圾資源化處理裝置，其特征在于振動(dòng)設(shè)備[15]為振動(dòng)輸送機(jī)。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)一種城市垃圾及其它固體廢棄物資源化處理方法和裝置,它通過(guò)對(duì)垃圾分選、破碎處理后,向破碎的垃圾碎塊中添加粘合劑,將垃圾碎塊與粘合劑一起進(jìn)行混合攪拌,形成漿料,然后將漿料注入模具,并進(jìn)行振動(dòng),通過(guò)一定時(shí)間的凝固,形成外型尺寸和幾何形狀不同的建筑材料。本發(fā)明能一次性的對(duì)城市垃圾及其它固體廢棄物進(jìn)行資源化、減量化和無(wú)害化處理。
文檔編號(hào)B09B3/00GK1306888SQ0010135
公開(kāi)日2001年8月8日 申請(qǐng)日期2000年1月27日 優(yōu)先權(quán)日2000年1月27日
發(fā)明者支超有, 李振水, 徐蘭寶, 趙曉東 申請(qǐng)人:中國(guó)航空工業(yè)第六○三研究所