專利名稱：分離垃圾混合物的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及分離垃圾混合物的方法。
垃圾混合物必須分離，為的是能用適當?shù)姆椒ㄌ幹貌煌慕M分。要應(yīng)用的分離方法的目的是盡可能把混合物分離成單一類型的物質(zhì)。但是，從這方面看，垃圾混合物是極難處理的混合物質(zhì)。不斷變化的垃圾組成要求在分離之前盡可能按多種物質(zhì)混合物的“垃圾”的不一致性進行分級。這些方法自己已經(jīng)證明，它是按照物質(zhì)密度來區(qū)分的，由此，傳輸介質(zhì)可以采用氣體或者采用液體。
因為要求被分離物質(zhì)純度等級的提高，使迄今已知的方法和設(shè)備變得昂貴了。分離后物質(zhì)的利用受到物質(zhì)純度等級和價格限制，這種市場價格可在與新的原材料競爭中獲得。
在處理城市垃圾時，垃圾的剩余部分留下，它必須送到垃圾場，或者焚燒后送到垃圾場。根據(jù)未來法規(guī)，在垃圾場上的處置是有條件的，即在建筑渣土中的殘余有機含量要小于3％，在家庭垃圾中要小于5％。為實現(xiàn)這個要求，惰性物質(zhì)的挑選和可燃物質(zhì)的處理必須受到排放腐蝕物質(zhì)的風險的影響，這里也存在風險。
至今實地應(yīng)用的垃圾生物--機械處理和接著用分開收集來除去可用物質(zhì)的方法，意在使垃圾中的有機物質(zhì)大大減少，以達到剩余有機物質(zhì)的含量為3％，個別5％的要求值。但是，這些導(dǎo)致工廠需要很大的空間，因為對很難分解的有機物質(zhì)進行生物分解是很緩慢的(需6-8個月)。在這期間，垃圾要經(jīng)受技術(shù)檢查和控制。在潮濕條件下(濕度大約為35％)，有時這個方法接著要借助已知的分類方法進行物質(zhì)分離。
WLB Wasser,Luft和Boden,11-12/1995,Page 60，顯示一種對含有機物垃圾處理的機械--生物垃圾處理方法。這是高效的機械--生物方法，需氧垃圾的處理是在腐爛滾筒中通過多級強化腐爛操作的。
DE-0S 4434611公開一種垃圾的生物機械處理方法，用這種方法把輸送進去的垃圾進行篩分、粉碎和混勻。然后，垃圾經(jīng)受生物分解而腐爛。腐爛后，腐爛的產(chǎn)物被分成有機和無機兩部分。
DE-PS 3248494公開一種為垃圾焚燒廠生產(chǎn)燃料的方法。為使生產(chǎn)無害燃料和改善熱值成為可能，家庭垃圾在第一個篩分滾筒中被分成溢出物和穿過篩網(wǎng)的物質(zhì)。溢出物經(jīng)受金屬分離。在生物反應(yīng)器中堆肥之后，已經(jīng)通過篩網(wǎng)的物質(zhì)在第二個篩分滾筒中分離成作為堆肥的細小部分和溢出物。
本發(fā)明解決的問題由上述提出的過程所組成，它保證垃圾中的不可燃物質(zhì)不送到焚燒廠，而且，只要含有機物質(zhì)超過3％，個別超過5％的也不送到垃圾場。
根據(jù)第一個建議，這個問題由權(quán)利要求1的特征來解決。如果合適，在粉碎和/或混勻之后，該混合物就被生物處理，即堆肥和/或在強迫通風下被穩(wěn)定化。這種處理優(yōu)選地在密閉容器中進行。在這之后，如此處理過的混合物組分分成可燃部分和不可燃部分。分離的方式為，不可燃部分含有的有機物質(zhì)小于5％。生物處理，換言之，堆肥和/或穩(wěn)定化，優(yōu)選地以稱之為強化腐爛的形式實現(xiàn)。這個強化腐爛優(yōu)選地在5至10天的期限內(nèi)實現(xiàn)，而且，優(yōu)選地在6至8天的期限內(nèi)實現(xiàn)，更優(yōu)選7天的期限。該物質(zhì)優(yōu)選在強化腐爛結(jié)束時進行干燥。像這樣被分離的不可燃部分，也可以稱為惰性部分，可以包含礦物質(zhì)和/或黑色金屬和/或非黑色金屬。
有益的進一步開發(fā)由從屬權(quán)利要求來說明。
成分的分離優(yōu)選用篩分來進行。成分的分離可以用風力分離來代替，或者另外用風力分離來進行，后者優(yōu)選在篩分之后進行。這種方法之外，成分的分離可以用液體分類來進行。液體分類優(yōu)選在篩分和/或風力分離之后進行。
進一步有益的開發(fā)的特征是，在生物處理和粉碎和/或混勻之前，進行該混合物的再循環(huán)。如果該混合物被用于代替，或者作為篩分后的一種物質(zhì)，這是特別有利的。因而，優(yōu)選進行混合物的再循環(huán)，優(yōu)選在篩分之后，而且，優(yōu)選在生物處理和粉碎和/或混勻之前進行再循環(huán)。
根據(jù)本發(fā)明的方法，垃圾混合物的生物處理可以在一種設(shè)備中完成。該設(shè)備由具有強迫通風的密閉容器和把混合物后續(xù)分離成可燃部分和不可燃部分的裝置組成，該裝置優(yōu)選篩分裝置和/或風力分離器和/或液體分類裝置。
優(yōu)選采用粉碎設(shè)備和/或混勻設(shè)備。為該物質(zhì)提供一種再循環(huán)設(shè)備也是有利的。
上述問題的進一步解決由權(quán)利要求5的特點組成，它已單獨申請了專利保護。如果合適，在混勻后，混合物組分就被分離成可燃部分和不可燃部分。接著，就是可燃部分的生物處理，即堆肥和/或在強迫通風下的進行穩(wěn)定。這個過程優(yōu)選在密閉容器中進行。這些部分的分離的實現(xiàn)方式是，不可燃部分含有的有機物質(zhì)小于5％。
這些部分的分離優(yōu)選用浮動槽(sink-swin)分離器來實現(xiàn)。
而且，在把混合物分成可燃部分和不可燃部分之前，進行粉碎和/或混勻是有利的。
根據(jù)本發(fā)明的方法，垃圾混合物的分離可以在一種設(shè)備中實現(xiàn)。該設(shè)備由把混合物組分分成可燃部分和不可燃部分的裝置，優(yōu)選浮動槽分離器，和一種可燃部分生物處理的設(shè)備，即有強迫通風的密閉容器所組成。而且，優(yōu)選提供粉碎設(shè)備和/或混勻設(shè)備。
根據(jù)本發(fā)明的兩種解決方法導(dǎo)致的結(jié)果是，垃圾中有機含量超過3％(對于建筑渣土垃圾)和5％(對于家庭垃圾)的不可燃物質(zhì)(例如，石頭、陶瓷、砂子、玻璃、金屬和其他重物質(zhì))既不送到焚燒廠，也不送到垃圾處置場，并且，在可燃部分中的不可燃物質(zhì)降至10％(重量)以下。這些是由借助本發(fā)明的解決方法的幫助實現(xiàn)最高的分離準確度來保證的，條件是水份以及易被生物降解的有機物質(zhì)已從垃圾中分離了出去。
當根據(jù)本發(fā)明實現(xiàn)該方法時，已知的用于垃圾分離的方法和設(shè)備可以利用，特別是篩分設(shè)備、風力分離設(shè)備、重力分離設(shè)備、旋轉(zhuǎn)分離設(shè)備和/或浮選分離設(shè)備。
根據(jù)本發(fā)明的解決方法，通過干法分類和液體分類的結(jié)合，在使易分解有機物質(zhì)從干燥過的垃圾(垃圾優(yōu)選地干燥至低于15％的剩余濕度)中進行生物分解之前和/或之后，使得在比現(xiàn)有短得多的期限內(nèi)(大約一周)分離惰性和有機部分成為可能。而且，可能將有害物質(zhì)以不溶解的方式固定在物質(zhì)上，或--如果它們是流動的--在漂洗過程中除去它們，接著用機械--生物方法分離，在濃縮的條件下，從液體介質(zhì)中單獨地去處置它們。
借助附圖來說明本發(fā)明的實例如下

圖1表示的實例是根據(jù)本發(fā)明第一個建議的方法和設(shè)備的圖解形式，圖2表示的實例是根據(jù)本發(fā)明第二個建議的方法和設(shè)備的圖解形式。
在圖1的實例中，垃圾，換言之，垃圾混合物是被粉碎和混勻的。接著是“生物干燥”。這可能涉及在密閉容器中，在強迫通風下進行堆肥和/或穩(wěn)定化。然后，對生成物進行篩分。細顆粒和中等顆粒送入風力分離器。細顆粒和中等顆粒的風力分離可以分開進行。風力分離產(chǎn)生干燥的有機細顆粒和干燥的可燃的穩(wěn)定部分。其他部分經(jīng)受液體分類。而且，液體分類是在為生物干燥穩(wěn)定的篩分和分離過程之后發(fā)生的。液體分類方法產(chǎn)生濕的惰性部分。通過水處理設(shè)備將液體循環(huán)。液體分類方法和水處理是將濕的部分與木頭和有機物質(zhì)分離開。
在篩分時分離出的粗顆粒部分被分成干燥的可燃部分(穩(wěn)定的)和干燥的惰性部分。干燥的可燃部分(穩(wěn)定的)也包括干燥的有機細顆粒部分。
篩分之后對粗顆粒部分(干燥的惰性部分和干燥的可燃的穩(wěn)定部分)要進行再循環(huán)。再循環(huán)也可以在粉碎和混勻之前進行?？梢酝ㄟ^旋轉(zhuǎn)分離、手工篩選、磁性分離、光學(xué)分離、或其他合適的方法進行再循環(huán)。
在圖2說明的實例中，生垃圾(生的垃圾混合物)首先粉碎和混勻，接著送入浮動槽分離器。分離出的泥沙在這里形成濕的惰性物質(zhì)部分。這部分經(jīng)受漂洗，于是產(chǎn)生洗滌過的惰性物質(zhì)的潮濕部分，它可以不受任何限制地送到垃圾處置場。
懸浮物在浮動槽中分離，在漂洗過程中分離出的物質(zhì)送入第一個壓榨機。這里產(chǎn)生的水返回浮動槽。從第一個壓榨機來的物質(zhì)送入第一個密閉的腐爛容器中，它們在這里被做成堆肥，并且在強迫通風下進行生物干燥。這產(chǎn)生一種洗滌過的有機物質(zhì)的干燥部分，它能用于生產(chǎn)土壤改進劑或作為燃料。
在浮動槽分離出的漂浮物送入第二個壓榨機，并從這里送入第二個密閉的腐爛容器，在這里它們被做成堆肥，并且在強迫通風下進行生物干燥，于是產(chǎn)生一種垃圾和穩(wěn)定的干燥部分，它適合于焚燒和/或送到垃圾處置場。在這些壓機和腐爛容器中產(chǎn)生的水經(jīng)過處理后返回浮動槽分離器。水處理可以是好氧地和/或缺氧地進行。
圖2表示的分類過程是在易降解的有機物質(zhì)的生物分解之前完成的。它與圖1的差別在于，在圖1中只有部分物流(例如，0-40mm至0-60mm)送去進行圖1所示的液體分離，這部分物流是在易分解有機物的生物分解和干燥穩(wěn)定物的篩分--風力分離之后產(chǎn)生的。在圖2的情況下，在生物干燥進行之前，全部垃圾都要送去進行液體分離。所選擇的方法也是對生垃圾起潮濕作用和/或成粒作用。眾所周知，細菌引起的分解是以給定的濕度為條件的，并且，這個濕度不會總是以足夠的程度存在于垃圾中。
惰性物質(zhì)的漂洗進行的方式是，較輕的顆粒在懸浮條件下從漂洗水循環(huán)中排出，并且通過液體篩分和/或重力分離的方法除去?？善〉牟糠挚梢酝ㄟ^浮選來促進。進一步的優(yōu)點是通過控制漂洗液的溫度和PH，有可能控制溶液中的重金屬。在該過程產(chǎn)生的物質(zhì)可以以好于現(xiàn)在的方式與其他物質(zhì)相混合，用于相同物的再利用，或摻入它們之中(例如，建筑材料生產(chǎn)、燃料生產(chǎn)等)。
根據(jù)本發(fā)明為垃圾分離的過程和設(shè)備可以采取篩分、風力、浮動、沉降和/或浮選分離的形式。在生物穩(wěn)定化之前和/或之后，具有大致相同密度的不同物質(zhì)組分，能夠在腐爛箱中分離成可燃和不可燃的部分。這可以在物質(zhì)純度超過95％的情況下實現(xiàn)。作為分離的結(jié)果，它可能生產(chǎn)有機含量小于3％(對于Ⅰ級垃圾處置場)和小于5％(對Ⅱ級垃圾處置場)的惰性物質(zhì)，可燃物質(zhì)部分可能含有小于10％的礦物組分。
在液體篩分和/或重力分離之后，浮選液的懸浮部分在清潔條件下，可以用作土壤改進劑和/或燃料。不能再循環(huán)的剩余部分可以打包成干燥的穩(wěn)定物。這個干燥穩(wěn)定物可以焚燒掉，或打包和/或做成塊。產(chǎn)生的一部分物質(zhì)可以與其他物質(zhì)混合。液體分類可以在垃圾的生物干燥之前實行。但是，也可以在垃圾的生物干燥之后進行。生物干燥后垃圾的重成分的液體分類可以放在篩分之后進行，放在篩分和旋轉(zhuǎn)分離之后，或在篩分、旋轉(zhuǎn)分離和/或風力分離之后進行，結(jié)果，作為生物干燥的結(jié)果產(chǎn)生的憎水部分促進了漂浮的可燃垃圾組分的分離。
權(quán)利要求
1．分離垃圾混合物的方法，其特征在于混合物用生物法處理，即在密閉容器中，在強迫通風下進行堆肥和/或穩(wěn)定，以及混合物的組分接著被分離成可燃部分和不可燃部分，其中，不可燃部分含有的有機物質(zhì)小于5％。
2．權(quán)利要求1的方法，其特征在于這些部分的分離是通過篩分和/或風力分離和/或液體分類來實現(xiàn)的。
3．權(quán)利要求1或2的方法，其特征在于在生物處理前，混合物進行粉碎和混勻。
4．上述權(quán)利要求中的一種方法，其特征在于混合物在生物處理和粉碎和/或混勻和/或接著篩分之前，進行再循環(huán)。
5．分離垃圾混合物的方法，其特征在于混合物的組分被分成可燃部分和不可燃部分，其中，不可燃部分含有的有機物質(zhì)小于5％，可燃部分接著用生物處理，即在密閉容器中，在強迫通風下進行堆肥和/或穩(wěn)定。
6．權(quán)利要求5的方法，其特征在于這些部分的分離借助于浮動槽分離器進行。
7．權(quán)利要求5或6的方法，其特征在于在分離成可燃部分和不可燃部分之前，對該混合物進行粉碎和/或混勻。
全文摘要
一種分離垃圾混合物的方法。為了改善這種方法,對混合物進行生物處理,即在強迫通風下進行堆肥和/或穩(wěn)定。接著將混合物的組分分成可燃部分和不可燃部分,其中,不可燃部分含有的有機物質(zhì)小于5%。
文檔編號C10L5/46GK1211202SQ97192218
公開日1999年3月17日 申請日期1997年10月21日 優(yōu)先權(quán)日1996年10月21日
發(fā)明者H·霍夫曼 申請人:赫爾霍夫環(huán)保技術(shù)股份有限公司