专利名称：分离垃圾混合物的方法
技术领域：
本发明涉及分离垃圾混合物的方法。
垃圾混合物必须分离，为的是能用适当的方法处置不同的组分。要应用的分离方法的目的是尽可能把混合物分离成单一类型的物质。但是，从这方面看，垃圾混合物是极难处理的混合物质。不断变化的垃圾组成要求在分离之前尽可能按多种物质混合物的“垃圾”的不一致性进行分级。这些方法自己已经证明，它是按照物质密度来区分的，由此，传输介质可以采用气体或者采用液体。
因为要求被分离物质纯度等级的提高，使迄今已知的方法和设备变得昂贵了。分离后物质的利用受到物质纯度等级和价格限制，这种市场价格可在与新的原材料竞争中获得。
在处理城市垃圾时，垃圾的剩余部分留下，它必须送到垃圾场，或者焚烧后送到垃圾场。根据未来法规，在垃圾场上的处置是有条件的，即在建筑渣土中的残余有机含量要小于3％，在家庭垃圾中要小于5％。为实现这个要求，惰性物质的挑选和可燃物质的处理必须受到排放腐蚀物质的风险的影响，这里也存在风险。
至今实地应用的垃圾生物--机械处理和接着用分开收集来除去可用物质的方法，意在使垃圾中的有机物质大大减少，以达到剩余有机物质的含量为3％，个别5％的要求值。但是，这些导致工厂需要很大的空间，因为对很难分解的有机物质进行生物分解是很缓慢的(需6-8个月)。在这期间，垃圾要经受技术检查和控制。在潮湿条件下(湿度大约为35％)，有时这个方法接着要借助已知的分类方法进行物质分离。
WLB Wasser,Luft和Boden,11-12/1995,Page 60，显示一种对含有机物垃圾处理的机械--生物垃圾处理方法。这是高效的机械--生物方法，需氧垃圾的处理是在腐烂滚筒中通过多级强化腐烂操作的。
DE-0S 4434611公开一种垃圾的生物机械处理方法，用这种方法把输送进去的垃圾进行筛分、粉碎和混匀。然后，垃圾经受生物分解而腐烂。腐烂后，腐烂的产物被分成有机和无机两部分。
DE-PS 3248494公开一种为垃圾焚烧厂生产燃料的方法。为使生产无害燃料和改善热值成为可能，家庭垃圾在第一个筛分滚筒中被分成溢出物和穿过筛网的物质。溢出物经受金属分离。在生物反应器中堆肥之后，已经通过筛网的物质在第二个筛分滚筒中分离成作为堆肥的细小部分和溢出物。
本发明解决的问题由上述提出的过程所组成，它保证垃圾中的不可燃物质不送到焚烧厂，而且，只要含有机物质超过3％，个别超过5％的也不送到垃圾场。
根据第一个建议，这个问题由权利要求1的特征来解决。如果合适，在粉碎和/或混匀之后，该混合物就被生物处理，即堆肥和/或在强迫通风下被稳定化。这种处理优选地在密闭容器中进行。在这之后，如此处理过的混合物组分分成可燃部分和不可燃部分。分离的方式为，不可燃部分含有的有机物质小于5％。生物处理，换言之，堆肥和/或稳定化，优选地以称之为强化腐烂的形式实现。这个强化腐烂优选地在5至10天的期限内实现，而且，优选地在6至8天的期限内实现，更优选7天的期限。该物质优选在强化腐烂结束时进行干燥。像这样被分离的不可燃部分，也可以称为惰性部分，可以包含矿物质和/或黑色金属和/或非黑色金属。
有益的进一步开发由从属权利要求来说明。
成分的分离优选用筛分来进行。成分的分离可以用风力分离来代替，或者另外用风力分离来进行，后者优选在筛分之后进行。这种方法之外，成分的分离可以用液体分类来进行。液体分类优选在筛分和/或风力分离之后进行。
进一步有益的开发的特征是，在生物处理和粉碎和/或混匀之前，进行该混合物的再循环。如果该混合物被用于代替，或者作为筛分后的一种物质，这是特别有利的。因而，优选进行混合物的再循环，优选在筛分之后，而且，优选在生物处理和粉碎和/或混匀之前进行再循环。
根据本发明的方法，垃圾混合物的生物处理可以在一种设备中完成。该设备由具有强迫通风的密闭容器和把混合物后续分离成可燃部分和不可燃部分的装置组成，该装置优选筛分装置和/或风力分离器和/或液体分类装置。
优选采用粉碎设备和/或混匀设备。为该物质提供一种再循环设备也是有利的。
上述问题的进一步解决由权利要求5的特点组成，它已单独申请了专利保护。如果合适，在混匀后，混合物组分就被分离成可燃部分和不可燃部分。接着，就是可燃部分的生物处理，即堆肥和/或在强迫通风下的进行稳定。这个过程优选在密闭容器中进行。这些部分的分离的实现方式是，不可燃部分含有的有机物质小于5％。
这些部分的分离优选用浮动槽(sink-swin)分离器来实现。
而且，在把混合物分成可燃部分和不可燃部分之前，进行粉碎和/或混匀是有利的。
根据本发明的方法，垃圾混合物的分离可以在一种设备中实现。该设备由把混合物组分分成可燃部分和不可燃部分的装置，优选浮动槽分离器，和一种可燃部分生物处理的设备，即有强迫通风的密闭容器所组成。而且，优选提供粉碎设备和/或混匀设备。
根据本发明的两种解决方法导致的结果是，垃圾中有机含量超过3％(对于建筑渣土垃圾)和5％(对于家庭垃圾)的不可燃物质(例如，石头、陶瓷、砂子、玻璃、金属和其他重物质)既不送到焚烧厂，也不送到垃圾处置场，并且，在可燃部分中的不可燃物质降至10％(重量)以下。这些是由借助本发明的解决方法的帮助实现最高的分离准确度来保证的，条件是水份以及易被生物降解的有机物质已从垃圾中分离了出去。
当根据本发明实现该方法时，已知的用于垃圾分离的方法和设备可以利用，特别是筛分设备、风力分离设备、重力分离设备、旋转分离设备和/或浮选分离设备。
根据本发明的解决方法，通过干法分类和液体分类的结合，在使易分解有机物质从干燥过的垃圾(垃圾优选地干燥至低于15％的剩余湿度)中进行生物分解之前和/或之后，使得在比现有短得多的期限内(大约一周)分离惰性和有机部分成为可能。而且，可能将有害物质以不溶解的方式固定在物质上，或--如果它们是流动的--在漂洗过程中除去它们，接着用机械--生物方法分离，在浓缩的条件下，从液体介质中单独地去处置它们。
借助附图来说明本发明的实例如下
图1表示的实例是根据本发明第一个建议的方法和设备的图解形式，图2表示的实例是根据本发明第二个建议的方法和设备的图解形式。
在图1的实例中，垃圾，换言之，垃圾混合物是被粉碎和混匀的。接着是“生物干燥”。这可能涉及在密闭容器中，在强迫通风下进行堆肥和/或稳定化。然后，对生成物进行筛分。细颗粒和中等颗粒送入风力分离器。细颗粒和中等颗粒的风力分离可以分开进行。风力分离产生干燥的有机细颗粒和干燥的可燃的稳定部分。其他部分经受液体分类。而且，液体分类是在为生物干燥稳定的筛分和分离过程之后发生的。液体分类方法产生湿的惰性部分。通过水处理设备将液体循环。液体分类方法和水处理是将湿的部分与木头和有机物质分离开。
在筛分时分离出的粗颗粒部分被分成干燥的可燃部分(稳定的)和干燥的惰性部分。干燥的可燃部分(稳定的)也包括干燥的有机细颗粒部分。
筛分之后对粗颗粒部分(干燥的惰性部分和干燥的可燃的稳定部分)要进行再循环。再循环也可以在粉碎和混匀之前进行。可以通过旋转分离、手工筛选、磁性分离、光学分离、或其他合适的方法进行再循环。
在图2说明的实例中，生垃圾(生的垃圾混合物)首先粉碎和混匀，接着送入浮动槽分离器。分离出的泥沙在这里形成湿的惰性物质部分。这部分经受漂洗，于是产生洗涤过的惰性物质的潮湿部分，它可以不受任何限制地送到垃圾处置场。
悬浮物在浮动槽中分离，在漂洗过程中分离出的物质送入第一个压榨机。这里产生的水返回浮动槽。从第一个压榨机来的物质送入第一个密闭的腐烂容器中，它们在这里被做成堆肥，并且在强迫通风下进行生物干燥。这产生一种洗涤过的有机物质的干燥部分，它能用于生产土壤改进剂或作为燃料。
在浮动槽分离出的漂浮物送入第二个压榨机，并从这里送入第二个密闭的腐烂容器，在这里它们被做成堆肥，并且在强迫通风下进行生物干燥，于是产生一种垃圾和稳定的干燥部分，它适合于焚烧和/或送到垃圾处置场。在这些压机和腐烂容器中产生的水经过处理后返回浮动槽分离器。水处理可以是好氧地和/或缺氧地进行。
图2表示的分类过程是在易降解的有机物质的生物分解之前完成的。它与图1的差别在于，在图1中只有部分物流(例如，0-40mm至0-60mm)送去进行图1所示的液体分离，这部分物流是在易分解有机物的生物分解和干燥稳定物的筛分--风力分离之后产生的。在图2的情况下，在生物干燥进行之前，全部垃圾都要送去进行液体分离。所选择的方法也是对生垃圾起潮湿作用和/或成粒作用。众所周知，细菌引起的分解是以给定的湿度为条件的，并且，这个湿度不会总是以足够的程度存在于垃圾中。
惰性物质的漂洗进行的方式是，较轻的颗粒在悬浮条件下从漂洗水循环中排出，并且通过液体筛分和/或重力分离的方法除去。可漂浮的部分可以通过浮选来促进。进一步的优点是通过控制漂洗液的温度和PH，有可能控制溶液中的重金属。在该过程产生的物质可以以好于现在的方式与其他物质相混合，用于相同物的再利用，或掺入它们之中(例如，建筑材料生产、燃料生产等)。
根据本发明为垃圾分离的过程和设备可以采取筛分、风力、浮动、沉降和/或浮选分离的形式。在生物稳定化之前和/或之后，具有大致相同密度的不同物质组分，能够在腐烂箱中分离成可燃和不可燃的部分。这可以在物质纯度超过95％的情况下实现。作为分离的结果，它可能生产有机含量小于3％(对于Ⅰ级垃圾处置场)和小于5％(对Ⅱ级垃圾处置场)的惰性物质，可燃物质部分可能含有小于10％的矿物组分。
在液体筛分和/或重力分离之后，浮选液的悬浮部分在清洁条件下，可以用作土壤改进剂和/或燃料。不能再循环的剩余部分可以打包成干燥的稳定物。这个干燥稳定物可以焚烧掉，或打包和/或做成块。产生的一部分物质可以与其他物质混合。液体分类可以在垃圾的生物干燥之前实行。但是，也可以在垃圾的生物干燥之后进行。生物干燥后垃圾的重成分的液体分类可以放在筛分之后进行，放在筛分和旋转分离之后，或在筛分、旋转分离和/或风力分离之后进行，结果，作为生物干燥的结果产生的憎水部分促进了漂浮的可燃垃圾组分的分离。
权利要求
1．分离垃圾混合物的方法，其特征在于混合物用生物法处理，即在密闭容器中，在强迫通风下进行堆肥和/或稳定，以及混合物的组分接着被分离成可燃部分和不可燃部分，其中，不可燃部分含有的有机物质小于5％。
2．权利要求1的方法，其特征在于这些部分的分离是通过筛分和/或风力分离和/或液体分类来实现的。
3．权利要求1或2的方法，其特征在于在生物处理前，混合物进行粉碎和混匀。
4．上述权利要求中的一种方法，其特征在于混合物在生物处理和粉碎和/或混匀和/或接着筛分之前，进行再循环。
5．分离垃圾混合物的方法，其特征在于混合物的组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机物质小于5％，可燃部分接着用生物处理，即在密闭容器中，在强迫通风下进行堆肥和/或稳定。
6．权利要求5的方法，其特征在于这些部分的分离借助于浮动槽分离器进行。
7．权利要求5或6的方法，其特征在于在分离成可燃部分和不可燃部分之前，对该混合物进行粉碎和/或混匀。
全文摘要
一种分离垃圾混合物的方法。为了改善这种方法,对混合物进行生物处理,即在强迫通风下进行堆肥和/或稳定。接着将混合物的组分分成可燃部分和不可燃部分,其中,不可燃部分含有的有机物质小于5%。
文档编号C10L5/46GK1211202SQ97192218
公开日1999年3月17日 申请日期1997年10月21日 优先权日1996年10月21日
发明者H·霍夫曼 申请人:赫尔霍夫环保技术股份有限公司