储存物质、复合物质或其混合物的处置区及处理方法和设备的制作方法

文档序号:5390850阅读:480来源:国知局
专利名称:储存物质、复合物质或其混合物的处置区及处理方法和设备的制作方法
技术领域
本发明涉及一种用于储存废弃物以及固体有机与无机物废料或其混合物的废弃物处置场,并涉及一种用于该目的的装置。
背景技术
上述废弃物包括例如工业废料,如治金工业中的熔渣,以及各种成分的家庭废弃物。后者主要包括有机混合物,如食物、塑料包装、复合包装,也包括无机组分,如玻璃、金属及其复合物。
由于长期以来,不曾进行或者只能以高能耗且难以令人满意地进行对混合物或复合物内物质的分离,这些混合物和复合物使得特别是处理方面存在很大问题。大部分这类废弃物被烧结或倾倒。只有杂质含量少的废弃物(如铝片制罐)可作材料用途。由于缺乏技术可行性或由于采用例如湿化学过程或热过程而造成的高昂成本,更复杂的废弃物不能为材料用途而处理。
在常规的机械处理的情况下,以微粒或颗粒尺寸分解复合物元素,而所述微粒或颗粒尺寸小于组分各个层的厚度。这种分解通常通过在相应磨床(如锤磨机、冲击式破碎机或逆流磨床)中的至少一级小微粒粉碎而进行,并且有可能用氮气帮助减缓剧烈的冷却。
WO-A-9 305 883包括一种用粉碎机从玻璃纤维增强塑料等中回收纤维的方法的流程图,根据该方法粉碎的材料被研磨成粉末。所释放的纤维被从该粉末中分离,而其余被研磨成粉的残留物用作例如填充物。在该流程图中,微粉碎机作为粉磨机。
在根据WO 95/25595处理固体有机和/或无机复合材料(例如金属/金属复合物、塑料/塑料复合物、金属/塑料复合物或含金属和/或塑料的矿物复合物)的复合物元素的方法中,混合物被以20到60m/sec2的速度送到分解边界,并在涡旋中形成以加速方式分解该混合物的运动。另外,在该分离或分解操作期间,由于加速度及提高粘接力的摩擦力,固体部分的组分之间的粘接增加了,并且固体部分的组分彼此分离或脱离以分离所述复合材料的层。
由此,已知方法的目的是分离、粉碎、均化以及部分或全部分解复合物和物质混合物。特别地,该方法基于机械剪切及轧碎、相对不受控的分解或在高能涡旋中的分离。

发明内容
已知这些条件,本发明人的目的是提供一种卫生处理的构思,用于废弃物处置场(包括那些已存在的废弃物处置场),并且还包括废弃物体的运送器以便于为其它应用(如城市发展)提供空间。另外,发展一种可用于处理和处置混合物和复合物元素,特别是家庭废弃物的方法。
独立权利要求的宗旨用作实现该目的;从属权利要求包括优选的进一步特征。另外,本说明书中所公开的特征中的至少两个特征的所有组合,图和/权利要求在本发明的范围内。另外,本说明书、附图和/或权利要求中所公开的至少两项特征的组合在本发明的范围以内。另外,本说明书、附图和/或权利要求中所公开的至少两项特征的组合落入本发明的范围内。在给出数字范围的情况下,作为边界值公开了落入所述边界内的值,并可根据需要采用。
根据本发明,为形成废弃物处置场,在地层上布置包括一槽底和侧壁的一槽,其槽底包括(优选为三层)含有陶瓷结合剂系统(CBS)组分的至少两层防水层,其组分将在下文中说明。在这种情况下,优选正好在顶防水层与沉积的废弃物材料之间平设至少一层防水塑料膜,其中在以上所有压缩的废渣将作为废弃材料储存。
根据本发明的另一个特征,侧壁以90°到150°,优选为大约130°的角度倾斜地从槽底突起。另外,槽底相对水平以小于10°的角度倾斜,以帮助分散水。
优选在废弃物处置场上提供一覆盖物,该覆盖物包括至少两层防水层,其中在后者上布置至少一层渗流层用于分散雨水。该渗流层还提供排水系统。此外,在该渗流层上叠置腐殖层,所述腐殖层可带有一层薄的泥浆层作为侵蚀保护。
根据本发明,为了对废弃物体进行卫生处理和运送,所储存材料要进行中间处理。这里,有价值的物质被从废弃物中去除并回收到产业循环内作为二次原料。压缩措施则另外有助于显著减少将要被处理的体积。
在被处理之前,日常量的家庭废弃物送到尽可能远的可回收材料的分离车间,其中除二次原料外,还获得水和堆肥。通过这种措施,要处理的废弃物的体积可大幅度减少。
在本发明的上下文中,已存在的废弃物体被带到要在另一位置建立的新的废弃物处置场。新的废弃物处置场必须既接收已存在的废弃材料,又接收已存在的覆盖物以及旧废弃物处置场的子结构。
从旧废弃物处置场取出的废弃物要进行中间处理,一方面是为了减少要处理的废弃物的体积,另一方面是可以分离有价值的物质。该中间处理相当于以下所述类似于日常新废弃物分离的方法。假设日后新废弃物处置场会被设计为只用于一类(废弃物处置场类型惰性物质废弃物处置场)。
在分阶段计划中,要新建的具有分段结构的废弃物处置场逐步扩展。由于废弃材料的中间处理因技术原因以及根据容量会相继开始,废弃物处置场的期望体积随时间无论是绝对量还是百分比均减少。假设一旦车间完成,所要处理的体积将减少超过95%。
卫生处理废弃物处置场及再培养(recultivation)的构思过程如下所述首先确定废弃物处置场的体积并进行废弃材料的分析及评估。然后确定新废弃物处置场的位置,及中间处理场的位置。接下来,是在批准建设和运转未来的处理场及计划和设计中间处理站的情况下,计划和设计新废弃物处置场,后勤计划等。在批准废弃物处置场及中间处理场的进程后,新废弃物处置场的第一步已建成,而第一个中间处理场也为旧废弃材料设立,然后随着废弃物的传输,开始旧废弃物处置场的卫生处理,进行中间处理并置于新的废弃物处置场内。然后根据日后需要再培养旧废弃物处置场的站点,而中间处理场被拆除,包括阶段式地移除容量。通过再培养措施,随着旧废弃物处置场的场点的重定位和卫生处理的结束,该过程结束。
使用所谓CBS Consolid形态的陶瓷结合剂系统CBS以稳定地层并固定化(immobilization)废弃物对于本发明并为了密封目的是重要的。结合剂系统CBS是一种用于水硬性化合物的无机结合剂,其中包括氧化硅、氧化铝、氧化铁和石灰的物质混合、研磨并烧熔直到烧结为止。家庭废弃物预先粉碎,与含钙添加剂,如白云石、方解石、泥灰,特别是泥灰石灰等物质均质并混合,还与含氧化铝的添加剂(金刚砂研磨片、粘质泥灰岩、灰渣)混合并烧结。磨削之前,高达40%重量的(优选为略多于大约10%重量的)网硅酸盐添加到烧结之后所得产物,所得产物被研磨到非常小的颗粒尺寸。
该结合剂系统有利地包括一液相和一固相,后者包括超细微粒的水硬性结合剂及氢氧化钙及高达10%(优选为大约4%)的有机成分;所述液相应是单分子与多分子表面活性物质、增溶剂、乳化剂及催化剂(其成分有丙邻二胺、二甲基氯化铵及异丙醇)的混合物。通过所述陶瓷结合剂系统产生被处理层的细颗粒与超细颗粒的不可逆结块,高度压缩与所述结合剂系统相关的底部分。所述废弃物或储存在废弃物处置场内部的其它这种物质通过添加矿物成分,特别是通过所述陶瓷结合剂(CBS)而结合。
与常规的稳定系统相比,CBS Consolid的特征在于显著提高了土壤的性质。承载容量提高了三倍到五倍。由于对于渗透进来的水密封,防雾性显著提高。潜在的有害物质也可不再浸出。土壤处理可以相对简单的方式进行并且在建设过程中不受任何时间限制。该土壤提高是永久的并且随时间而增加;由此获得了积极的长期效应。通过使用处理场上的土壤,可显著降低成本,还可由于不需要购买昂贵的矿物原料得以节省。这也可应用于关于要被结合的可由CBSConsolid系统压缩的所有其它材料。
Consolid系统的基本反应模式是天然有机聚合体,结合到粘土矿物表面,改变所述粘土矿物的性质并允许形成稳定的结块。
这里所述对废弃物处置场卫生处理及分离废弃物的构思的特征在于它的可持续性,尽可能对环境和自然资源友好,以及非常有利的成本结构。所示用于家庭废弃物的分离车间可进一步地使用水、堆肥、沼气、金属和塑料,并可产生电能。通过特殊的方法,矿物组分可被用作建筑工业中的陶瓷结合剂CBS。只有少于5%的家庭废弃物最终需要除去。这些都有助于大幅度减少成本。通过所谓Consolid方法,废弃物处置场可长期密封使得最后的废弃物处置场可以其它方式应用并且不再需要卫生处理操作。
本发明涉及一种以上提到的方法,通过该方法,废弃物(特别是家庭废弃物)被脱水并从所含生物量(biomass)中分离,然后分离金属/塑料,这些被回收到工业循环中作为二次原料。在将废弃物导入废弃物处置场内之前,所述废弃物通过添加矿物成分而结合,并且它的内在的结合力应被激活,所述废弃物内的有害物质也应被固定化。
优选地分离残留物,由此被分离出来的矿物物质和/或特别加入的熔渣或灰被用于形成陶瓷结合剂。在该方法中,产生如下形式的主要部分水;生物量/堆肥/沼气;
金属,如Al、Fe、Cu金属等;残留废弃物部分;残留物。
来自残留废弃物部分和/或来自残留物和/或来自最终产生的灰烬的矿物物质用作产生所述结合剂(CBS)的原料。熔渣应被滤除并在粉碎操作期间与熔渣砂和/或电站灰和/或网硅酸盐混合。
根据本发明的车间基于所述再生原则。在工业所需等级以竞争性的价格和环境友好的方式生产材料。一方面通过减少要被去除或烧结的废弃物的量减轻环境的负担,另一方面通过将所得原料回收到工业中减少天然原料消耗。
本发明还涉及通过机械方法分裂和分离混合物和复合物的情况,其中利用发送脉冲突然停止颗粒传输。在该复合物或混合物中,通过利用突然中断所述复合物或混合物流动的设备的冲击而分解或分裂组分;在所述复合元素的层内或层之间产生冲击波,所述冲击波分解这些复合元素。为此,已知如果在上升的流动通路内,在与具有垂直轴的转子内以螺旋形方式向下生成的输送路径相反的方向上送入处理气体是有利的;上述冲击波优选产生在所述复合物的层之间转子的冲击壁上。
根据本发明的另一特征,同轴布置且彼此径向间隔的两个壁表面绕它们的轴彼此相对转动,被离心力移动的复合物或混合物在从所述冲击壁突起的冲击表面之间移动并分解。所述复合物与一冲击壁撞击时分解,并且它的金属组分形成球形;优选地,层状的金属组分在成形过程中卷起。
已知如果在分裂或分解操作前将复合物元素粉碎到颗粒尺寸10mm到50mm,并可进行热处理是有利的。另外,有利地可对从分裂或分解操作的排出物进行非铁金属的分离和/或筛选操作和/或破碎操作。
根据本发明的另一特征,在分离台上和/或通过流化床分离器进行分离,其中分离后,压缩金属和/或塑料部分。为此,可通过涡轮层(turbolaminar)分离和识别而使所述塑料彼此分离,和/或在分离后模压金属和/或塑料部分而使所述塑料彼此分离。
基于金属内在性质(如密度、弹性模量(=刚度=变形抗力)、强度和分子结构(molecular constellation)),根据本发明产生的冲击波以不同的传播速度、频率和幅度在材料内传播。如果由这些冲击波撞击颗粒时产生的力超过界面(单个材料相之间的接触表面)的粘接力,则产生导致脱离或分离的微观剪切。该原理是本发明的目的并被有意地利用。
例如在金属以及例如塑料的各自内在弹性的情况下,超过弹性膨胀的典型的流动状态导致永久的球形变形,或导致部分回到初始颗粒形状(弹回)。由于该现象,复合材料的相分离元素可通过已知和已定型的技术(如在机械、水压或气动基础上)相对容易地分类。
所述方法的特征在于根据本发明的装置的简单实用,以及它可相对简单或相对无问题地操作。该构思所要求的简单性以及所述转子机器的设计使它可在没有任何问题的情况下技术实现。利用材料科学知识、热处理方法、计算机和仿真辅助设计优化以及过程参数可能的适应和优化,可进一步提高所期望实际效率。
本发明涉及一种实行所述方法的装置,其中所述复合物或所述混合物的输送通路在与处理气体的流动通路相反的方向上进给到转子的内部,并且所述材料供应部布置在所述转子的脊部区域内。所述输送通路位于可相对移动并且彼此间隔的两个壁表面之间,互相相对偏移的冲击表面从所述壁表面在任一侧上突起到所述输送通路内。
根据本发明的另一特征,所述壁表面同轴弯曲和/或其安装使得它们可在转子的转动方向上转动。
由于核心过程、分离器的简单性及可见的高吞吐量,所得分离成本实际应减少到相对较低。相应成本最终代表资源,如传输效率,能量,操作效率(仍与资源使用相关),水、空气、地层的消耗,代用效果等的总使用,及因此造成的环境上的总效果。如果由于本过程的经济吸引力提高被成功处理的废弃物流量及其所转化的材料流量,则会由于所得代用品而当然降低一次资源的消耗。


本发明的其它优点、特征和细节将通过以下优选实施例的描述并参照附图体现,其中图1示意性示出根据本发明的废弃物处置场的模型的斜视图;图2,3分别示出废弃物处置场的土壤区域及其覆盖物的放大的部分剖视图;图4到6示出与下面所述有关的方法◆脱水;
◆分离生物量;◆分离金属/塑料;图7,8示出与分离残留物有关的两种方法的流程图;图9示出与产生陶瓷结合剂系统有关的方法的流程图;图10示意性示出在三个步骤中一复合物元素撞击冲击壁时的部分方法;图11示出在三个阶段中进给到所述冲击壁的复合物元素的变化,并且;图12示出复合物元素的第四阶段;图13示意性示出该方法过程中转动冲击表面的平面视图;图14示意性示出一转子的侧视图。
具体实施例方式
如图1所示,废弃物处置场10具有对含地下水的地层(earth)22的密封,所述密封设计为槽12,侧壁15以大约为130°的角度w从槽底14向外倾斜。该槽12的内部18由废弃材料24填充,所述废弃材料被与槽边缘16齐平的覆盖物20覆盖。
如图2所示,通过在一层压缩废弃材料24a下设置防透水塑料膜26,提供对可能从废弃材料24a中朝底部流动的液体的密封。该槽12的子结构由防水层A、B和C构成(所述防水性由于添加添加剂而获得),其厚度a(层A)和b分别为200和300mm。CBS(陶瓷结合剂系统,ceramic binder system)也额外导入到层B和C内。由于层A到C是绝对不透水的,所以即使位于其上的塑料膜26被破坏,也能由密封层A到C确保对地层22的含水层的密封。这也用于对含水地层22到槽内部18的上升通路。废弃材料24以脱水的、稳定的或固定化的状态被引入。为了去除由此引入的渗流水,槽12设计有3%的倾斜。由此水可经由渗流水线(water lines)(未示出)从槽内部18收集并排出。
如图3所示,废弃物处置场10的覆盖物20也具有三层密封层A、B、C,在其上置有厚度b为300mm并且具有用于分散雨水的排水系统28的渗流层D。该渗流层D承载具有厚度b为300mm的腐殖层E,该腐殖层用于绿化该区域。为了给该腐殖层提供可供保持的载体,即避免它由于降雨和地表水而冲走,使用具有10mm的小厚度c的薄泥浆层F作为腐殖层的侵蚀保护。
沉积在废弃物处置场10内的废弃物通过添加矿物成分而预先结合。它所含的有害物质通过添加特殊的添加剂而被固定化。通过这种废弃物处理,它的内在结合力被激活,这导致其内含的矿物成分不可逆的结块。
日常家庭废弃物被在多级分离车间内分离。在该过程中,它的各种成分被去除或分离。剩余的残留废弃物被处理成高能燃料,该高能燃料在热电站内被转化成电能。
为了更清楚,如下将开始说明在处理过程中作为输出生成的主要部分(fraction)的方法步骤N水,在卫生处理工艺(水处理)后可在农业或工业中用作工厂用水。
P生物量/堆肥,在堆肥车间被处理形成高质量的肥料或土壤改进剂;所得沼气可用于产生能量。
Q各种金属,如Al、Fe、Cu金属等,可在干机械过程(冲击方法)中分离并可用于金属加工业;各种塑料,可通过识别系统分为各种类型,在再粒化/挤压(regranulation/extrusion)车间中处理形成最终产品,然后卖到工业中。
R残留废弃物部分,可作为燃料代用品用在热电站中以利用生热能力;除了电能外,还可产生热能,既能烘干来自废水处理的淤泥,又可辅助机械脱水工艺。从该工艺中所得的灰烬可用作原料来生产CBS,一种由残留废弃物部分的矿物物质中获得的水泥状结合剂系统。
S剩余残留物被固定化并作为稳定的废弃材料导入到惰性物质废弃物处置场内。
图4示出在方法段N中的家庭废弃物处理。首先,在离心摩擦干燥机30上从家庭废弃物中机械地除水。水含量由高达60%(输入)减少到大约25%,其中相对大部分残留水仍与家庭废弃物的生物量结合。
所得水量在常规的机械-生物净化处理车间32内被净化。通过各种净化操作实现淤泥与水的分离。所得的清水例如在34回到水循环,返回农业。剩余量的水在淤泥烘干步骤38中从淤泥中去除(例如从图7中示意性示出的热电站72通过处理线36送进的废热而进行。然后这些水被通过处理线40传回净化车间并纯化,被烘干的淤泥/固体在42运送到燃料再处理阶段。在该淤泥烘干操作期间产生的沼气通过处理线44运送到图5所示的气体发动机46,由此产生电能。
在第二步中,生物量在方法段P中从被烘干的家庭废弃物中去除。为此,所有废弃物被运送到分离车间48内。通过各种干机械分离原理,如分类、重部分(heavy fraction)分离、筛选等,从家庭废弃物中去除的生物量可运送到堆肥车间50。这里的物质在反应器内被转化成堆肥和沼气。经由处理线44a,在分离工艺期间获得的沼气被用于电能和热。通过处理线52排出的堆肥被用在农业和园艺业中,残留物通过处理线54运送到所谓冲击车间(impact plant)60。
在第三方法段Q中,在另一分离站56从来自生物量分离车间48的残留废弃物去除金属和塑料;利用分离方法,物质可分离为所需的部分,如下所述。金属和塑料部分送到干机械方法。这里,首先通过处理线58去除铁金属。在处理线58之后,所述冲击车间60内以所谓冲击方法进行其余金属和塑料的分离。通过发出脉冲和急停(脉冲中断)以及颗粒的高频反射,它们的物理差异被用于分离。接下来的筛选和分离可分离金属和塑料。金属可投入日后应用;特别是铝可用在铝业中。
塑料送到识别设备/分离系统64。这里所分离的塑料,如聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚苯乙烯(PS)等在站66内进行再粒化及挤压处理,形成最终产品。残余的塑料作为高能成分送到燃料再处理阶段。参考标号62表示从冲击车间60排出残留物,这将后者连接到残留物分离阶段68。
仍存在的残留物基本由矿物、纸、木材、残余有机物和废弃材料组成。后者在方法段R中通过处理线69a排出;处理线69b带走矿物物质。与来自金属和塑料分离阶段56的残余塑料一起,纸、木材和残余有机物通过处理线69送到燃料再处理阶段70。所得燃料被热电站72用作能量补给。所产生的电能送到市电电源。废热如上所述经由热处理线36作为热源用于淤泥烘干阶段。所得灰烬和熔渣用于在CBS生产车间74中产生上述陶瓷结合剂系统。
所述CBS,即如上所述水泥状结合剂,从残留物分离阶段68的矿物结块及从热处理所得灰烬中产生,以上矿物废弃产物从所述结合剂系统中去除。所述结合剂系统主要用在建筑工业中。
所得废弃材料24必须也被卫生处理,这通过方法段S的站78中的特殊的固定化方法实行。Consolid与CBS被用于该目的。然后稳定的废弃材料24a受到保护免受外部环境(例如水)的影响,并可无危害地放置在废弃物处置场上。
图9涉及上述陶瓷结合剂系统CBS的生产。这里所示方法需要烧结家庭废弃物、煤或金属矿石处理过程中产生的原料。该熔渣是水泥状结合剂CBS的基础,可在显著减少成本的情况下用作水泥的高质量代用品。从所谓MVA熔渣中去除的是外来物质,如金属、纸和塑料,然后这些可送回到有用物质循环。残留物与添加剂(熔渣砂、电站灰、网硅酸盐、粘土矿物)混合并制备好。MVA熔渣首先在站75内筛选,细的熔渣被纯化并送到磨机或研磨机76,在其中与熔渣砂、电站灰及网硅酸盐混合。
CBS可有效利用MVA熔渣,因此不产生废弃物处置费用。总体上,由于原料(熔渣)可通过额外支付而获得并可用机械方法从其它材料(例如重金属)中分离并用相对少量的能量最终转换为结合剂CBS,一吨这种结合剂的生产成本的经济效益很高。
用CBS生产的混凝土具有大于等于25%的抗压强度及小于等于50%的扩张性。因此难以出现破裂。这种生产过程本身相对简单而且经济。这都导致与传统的普通硅酸盐水泥相比,成本节约高达30%。
由于不再废弃熔渣而是有利地用作原料,因此有重要的生态学好处。由于材料已经在前述过程中烧结,生产该材料所需的能量非常低。常规用于生产水泥的自然资源得以保护。
土壤或其它混合物的稳定或固定化通常是个大问题。这只能用成本高昂以及令人不满意的方式解决。在多数情况下,采用常规方法的稳定化只在短期内有效。另外,常会出现不仅不利地影响土壤而且不利地影响地下水的生态问题。
用作结合剂的化学产物在非均质土壤只能有限范围地满足稳定化需要。地层材料根据它们的化学矿物以及物理成分而不断改变。这使得成功的、可持续的稳定化大为困难甚至完全无法实现。非均质的结构,如地层与土壤中,需要用于稳定化和固定化的替代产物。CBS Consolid方法是其替代品。因此,现在可利用CBS Consolid结合并可持续地压缩地层、土壤、灰尘及其它非均质产物。
未处理样本与用CBS Consolid处理的样本之间的比较示出土壤或其它材料的微结构与性质上的显著差异。由于用CBS Consolid的处理,毛细上升及因此对土壤水分的敏感性显著减少。
Consolid主要包括有机物质,还包括两相,即液相Consolid444(或C444)与固相Solidry。液相是单分子与多分子表面活性物质、增溶剂、乳化剂及催化剂(其成分有丙邻二胺、二甲基氯化铵及异丙醇(IPA))的混合物,还具有以下物理、化学及安全相关特性,这也是本发明的关键


粉末状固体相由包括超过96%的超细微粒的可买到的水泥和氢氧化钙以及4%的有机成分的Solidry组成,并具有以下物理和化学性质,这也是本发明的关键

该有机成分是具有特定成分的烷基胺、二甲基氯化铵、聚丙烯酸脂及反应物的单分子和多分子表面活性物质的石蜡状混合物。
由对Consolid系统反应模式的基本常识可知Consolid以表面活性方式在土壤的孔与微孔范围内反应,溶解接触湿膜,从而主要导致被处理土壤的细粒与超细粒的不可逆的结块,并通过激活土壤的内在结合力(提高内聚力及摩擦内角)造成土壤的高成型性(Giurgea等人,1998)。
活性物质Solidry由在球磨机或冲击混合器中对水硬性结合剂如CBS或水泥机械作用而生成,这导致水泥或氢氧化钙颗粒被石蜡状成分完全涂覆。干产物Solidry阻止水并导致土壤的水敏性(water sensitivity)并加强土壤的内在结合(内聚性,强度)。同时,由于活性物质的膨胀特性,它防止地表水渗入土壤的毛细管内,并与Consolid444一起减少水在土壤内的毛细上升。因此这些固体可主要视作对于土壤的毛管边缘具有显著增效效果的“填料”。
图10到14示出在冲击车间60区域内复合材料的分离。厚度e的复合带80包括两侧由PE层82覆盖的铝合金的中心层84,该复合带80在与冲击壁86交叉的传输方向x上运送到冲击壁86(图10)。由于该加速脉冲和该脉冲在冲击壁86的突然中断以及在复合带80的层82、84之间出现的冲击波,各种材料的物理差异(如密度、弹性、延展性等)凸现,使得复合带80的组分82、84由于所述组分的不同表现而彼此分离。
通过对冲击壁86的冲击,易于变形的材料(例如铝层84)变形,而弹性材料(即两层塑料层82)吸收冲击能量,导致这些PE层82不进行(或只进行很少)结构上的改变。特别地,如果复合材料80被这样处理,金属层84变形,而塑料层82在短暂变形后由于回复力回到它们的初始状态。复合材料82、84的这种不同表现导致在它们之间产生使层82、84沿它们的相界限分离的剪切力。在混合物中,不发生分离;但是,混合物内出现的材料也由于物理差异而呈现不同结构。例如,根据上述物理性质产生材料的不同特征结构。
图10中的步骤b)示出铝层84的显著的、永久的变形,以及两层塑料层82的非常短暂的变形;在层82、84的材料之间相界限上产生一剪切力。
图10中的步骤c)中,现为球形的铝层84与塑料层82都与脉冲方向x相反地回弹,其中塑料层因为回复力而由步骤b)的变形状态伸展复原。金属变形并因此呈现由金属层84卷动造成的球形结构;这些球84a现具有比处理前的平面结构中大得多的直径。
所述变化在图11、12中示出。图11的步骤a)示出初始产物80及其带状层82、84。可在b)中看到进行中的分离;层82像嘴一样彼此分张开来,并且中心Al层84开始像舌头一样与脉冲方向x相反地卷动。在步骤c)中,中心层84逐渐变得像一个球,实现如图12所示的球形84a;层82回到它们如上所述的初始形状。
在图13中,互相面对的冲击表面90、90a以彼此间水平距离g从以净径向距离f平行弯曲的两个壁面88、88a突出,其中一个壁面88相对另一壁面88a在方向y上(即复合材料80的传输方向x上)转动。参考标号z表示示出颗粒的冲撞运动的线。
图14示出转子92绕转子轴M以转动方向y1,材料混合物从上方通过一材料入口96送到转子92的转子空间94。该材料混合物的复合材料80被重力引导向下,如q所示的螺旋传输通路。处理气体由下导入,其流动通路t与所述传输通路q相反。复合材料80在转子空间94内的停留时间受上升空气的影响,易分散的颗粒和灰尘被在气旋中带走并随处理气体在出口98离开转子92。
权利要求
1.用于储存固体有机或无机物废弃物和废料、复合物及其混合物的废弃物处置场,其特征在于,包括槽底(14)及侧壁(15)的槽(12)布置在地层(22)内,所述槽底包括具有陶瓷结合剂系统(CBS)组分的至少两层防水层(B,C)。
2.根据权利要求1所述的废弃物处置场,其特征在于,在顶防水层(C)与废弃材料(24,24a)之间平设至少一层防水塑料膜(26)。
3.根据权利要求2所述的废弃物处置场,其特征在于,被压缩的废渣作为废弃材料(24a)储存在所述塑料膜(26)上。
4.根据权利要求1到3中任意一项所述的废弃物处置场,其特征在于,在槽底(14)与侧壁(15)之间具有90°到150°的角度(w),优选为大约130°。
5.根据权利要求1到4中任意一项所述的废弃物处置场,其特征在于,所述槽底(14)相对水平倾斜最高达大约10°的角度。
6.根据权利要求1到5中任意一项所述的废弃物处置场,其特征在于,覆盖物(20)包括至少两层防水层(B,C),在所述防水层上布置至少一层渗流层(D),以排走雨水。
7.根据权利要求6所述的废弃物处置场,其特征在于,所述渗流层(D)带有排水系统(28)。
8.根据权利要求6或7所述的废弃物处置场,其特征在于,所述渗流层(D)上叠置腐殖层(E),所述腐殖层(E)可具有薄泥浆层(F),以用作侵蚀保护。
9.根据权利要求1到8中任意一项所述的废弃物处置场,其特征在于,在所述防水层(B,C)内提供无机结合剂用于水硬性化合物,其中包括氧化硅、氧化铝、氧化铁和/或石灰的物质混合、研磨并烧熔直到烧结为止。
10.根据权利要求1到9中任意一项所述的废弃物处置场,其特征在于,所述结合剂系统包括液相和固相,所述固相包括超细微粒的水硬性结合剂及氢氧化钙以及最高达10%且优选为大约4%的有机成分。
11.根据权利要求10所述的废弃物处置场,其特征在于,所述液相是含有丙邻二胺、二甲基氯化铵及异丙醇的催化剂、乳化剂、增溶剂、单分子与多分子表面活性物质的混合物。
12.根据上述权利要求中至少一项所述的废弃物处置场,其特征在于,通过所述陶瓷结合剂系统使得被处理层的细颗粒与超细颗粒不可逆地结块,并且高度压缩与所述结合剂系统相关的底部部分。
13.根据上述权利要求中至少一项所述的废弃物处置场,其特征在于,储存在内部(18)的所述废弃物(24,24a)或其它这种物质通过添加矿物成分,特别是通过陶瓷结合剂系统(CBS)而结合。
14.根据上述权利要求中至少一项所述的废弃物处置场,其特征在于,在说明书和/或附图中所公开的至少一个其它特征。
15.一种处理固体有机或无机物废弃物和废料、复合物及其混合物的方法,特别是处理根据至少一项前述权利要求的废弃物处置场的部分的方法,其特征在于,所述废弃物,特别是家庭废弃物被脱水并从所含的生物量中分离,然后进行金属/塑料的分离,这些作为二次原料回收到工业循环内。
16.根据权利要求15所述的方法,其特征在于,在将所述废弃物导入所述废弃物处置场之前,所述废弃物通过添加矿物成分而结合,并且它的内在的结合力被激活。
17.根据权利要求15或16所述的方法,其特征在于,所述废弃物内的有害物质被固定化。
18.根据权利要求15到17中任意一项所述的方法,其特征在于,分离残留物后,处理分离出的矿物物质和/或特别送入的熔渣或灰烬,以形成陶瓷结合剂。
19.根据权利要求15到18中任意一项所述的方法,其特征在于,进行该方法时产生的主要部分为以下形式水;生物量/堆肥/沼气;金属,如Al、Fe、Cu金属等;残留废弃物部分;残留物。
20.根据权利要求19所述的方法,其特征在于,来自残留废弃物部分和/或来自残留物和/或来自最终产生的灰烬的矿物物质用作产生结合剂(CBS)的原料。
21.根据权利要求18到20中任意一项所述的方法,其特征在于,熔渣被滤除并在粉碎操作期间与熔渣砂和/或电站灰和/或网硅酸盐混合。
22.根据权利要求15到21中至少一项所述的方法,其特征在于,通过利用突然中断所述复合物或混合物流动的设备的脉冲而分解或分裂在该复合物或混合物中的组分。
23.根据权利要求22所述的方法,其特征在于,在上升的流动通路内,在与具有垂直轴的转子(26)内以螺旋形方式向下产生的输送路径相反的方向上送入处理空气。
24.根据权利要求23所述的方法,其特征在于,在所述复合物的层之间在转子的冲击壁上产生冲击波。
25.根据权利要求23或24所述的方法,其特征在于,同轴布置且彼此径向间隔的两个壁表面绕它们的轴彼此相对转动,被离心力移动的复合物或混合物在从所述冲击壁突起的冲击表面之间移动并分解。
26.根据权利要求15到25中任意一项所述的方法,其特征在于,所述复合物(10)与冲击壁(20)撞击时分解,并且它的金属组分形成球形,其中层状的金属组分可在成形过程中卷起。
27.根据权利要求15到26中任意一项所述的方法,其特征在于,在分裂或分解操作前,对所述复合物进行预先热处理,其中将对从分裂或分解操作的排出的物体进行非铁金属剥落操作和/或分离和/或筛分操作。
28.根据权利要求15到27中任意一项所述的方法,其特征在于,所述金属和/或塑料部分在分离之后被压缩并可在分离之后被挤压。
29.根据权利要求15到28中任意一项所述的方法,其特征在于,所述塑料通过涡轮层分离和/或识别而分离。
30.根据权利要求15到29中至少一项所述的方法,其特征在于,至少一项进一步的特征在说明书和/或附图中公开。
31.用于实施根据权利要求22到29中至少一项所述的方法的装置,其特征在于,所述复合物(82)或所述混合物的输送通路(q)在与处理空气的流动通路(t)相反的方向上进入转子(92)的内部(94)。
32.根据权利要求31所述的装置,其特征在于,材料供应部(96)布置在所述转子(92)的脊部区域内。
33.根据权利要求20或32所述的装置,其特征在于,所述输送通路(t)位于可相对移动并且彼此间隔距离(g)的两个壁表面(90,90a)之间,彼此相对偏移的冲击表面(90,90a)从所述壁表面在任一侧上突起到所述输送通路内。
34.根据权利要求33所述的装置,其特征在于,所述壁表面(90,90a)同轴弯曲。
35.根据权利要求33或34所述的装置,其特征在于,所述壁表面(90,90a)的安装使得它们可在所述转子(92)的转动方向(y1)上转动。
36.根据权利要求31到35中至少一项所述的装置,其特征在于,至少一个进一步特征在说明书和/或附图公开。
全文摘要
本发明涉及一种储存废弃物以及固体有机与无机物的残留物、复合物、或其混合物的处置区。根据本发明,包括底部(14)和侧壁的一槽布置在地层(22)内,所述槽的底部包括含陶瓷结合剂(CBS)组分的至少两层防水层(B,C)。至少一层防水塑料膜(26)平设在上防水层(C)与所要储存的产物(2文档编号E02D31/00GK1849184SQ200480026155
公开日2006年10月18日 申请日期2004年8月10日 优先权日2003年8月13日
发明者克里斯托弗·穆特 申请人:克里斯托弗·穆特
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