专利名称：用于处理污泥垃圾的化学组合物的制作方法
技术领域：
本发明涉及废物处理领域，尤其是指用于处理污泥或垃圾的化学组合物。
背景技术：
工业污泥主要来源于厂矿的生产过程中产生的污水，或直接由厂矿产生的垃圾。 例如，含有大量有机污染物的污泥或垃圾来自食品、塑料、炼油、造纸、制糖、化工等工业；同 时含有有机物和无机物的污泥或垃圾来自制药厂、煤气发生站、焦化厂、氮肥厂、橡胶厂等； 含有无机物的污泥垃圾来自选煤、建筑材料、钢铁厂等。 在化学工业和石油化工、轻纺、制药、食品等工业中产生的垃圾或污泥，因具有种 类多、成份复杂、COD浓度高、可生化性差、有毒害等特点，若未能进行有效的治理，必将对环 境造成十分严重的污染与破坏。 另外，大量的生活垃圾也对环境造成污染日益加重。 上述这些工业污泥、垃圾以及生活垃圾，造成固体污染物，都面临严重污染环境问 题。 现目前，低成本、高效地处理及回收利用工业污泥、工业及生活垃圾等方面的技 术，仍然十分欠缺。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，提供一种用于处理污泥或垃圾的化学组合物，解 决现有技术处理污泥或垃圾低效、成本高、无法有效回收利用等问题。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案用于处理污泥垃圾的化学组合
物，包括以下成分及质量百分数，余量为处理的垃圾或污泥含量(下同) 纤维 0-12% 有机纤维素 0-10% 絮凝剂 1-12% 减水剂 1-12% 塑化剂 0-10% 固化剂 1-12% 阻燃剂 0-12% 增韧剂 0-10% 环氧树脂 0-5% 稀释剂 0_8%。 处理生活垃圾时，该化学组合物的成分及质量百分数优选为
纤维 3-12%
有机纤维素 1.5-10%
絮凝剂 1.5-12%
5
减水剂 1-12% 塑化剂 3-10% 固化剂 3-12% 阻燃剂 1-12% 环氧树脂 1-5% 稀释剂 3-8% 余量为处理的生活垃圾含量。 处理生活垃圾时，该化学组合物的成分及质量百分数优选为 纤维 5% 有机纤维素3% 絮凝剂 3% 减水剂 2% 塑化剂 6% 固化剂 6% 阻燃剂 3% 环氧树脂 3% 稀释剂 5% 余量为处理的生活垃圾含量。 处理污泥时，该化学组合物的成分及质量百分数优选为 纤维 3-12% 有机纤维素 1.5-10% 絮凝剂 1.5-12% 减水剂 1-12% 塑化剂 3-10% 固化剂 3-12% 增韧剂 1-10% 环氧树脂 1-5% 稀释剂 3-8% 余量为污泥的含量。 处理污泥时，该化学组合物的成分及质量百分数优选为纤维5%有机纤维素3%絮凝剂3%减水剂2%塑化剂6%固化剂6%增韧剂3%环氧树脂3%稀释剂5%
余量为污泥的含量。 处理建筑垃圾时，该化学组合物的成分及质量百分数优选为 絮凝剂 1.5-12% 减水剂 2-12% 塑化剂 2-10% 固化剂 2-12% 环氧树脂 1-5% 稀释剂 3-8% 余量为处理的建筑垃圾含量。 处理建筑垃圾时，该化学组合物的成分及质量百分数优选为 絮凝剂 3% 减水剂 8% 塑化剂 5% 固化剂 5% 环氧树脂 3% 稀释剂 5% 余量为处理的建筑垃圾含量。 处理工业垃圾时，该化学组合物的成分及质量百分数优选为有机纤维素1.5-10%絮凝剂2--12%减水剂2--12%固化剂2--12%阻燃剂1--12%增韧剂1--10%环氧树脂1--5%稀释剂3--8% 余量为处理的工业垃圾含量。 该用于处理污泥垃圾的化学组合物，其中纤维为聚合物纤维或植物纤维，有机纤 维素优选为羟丙基甲基纤维素，絮凝剂优选为聚丙烯酰胺，所述减水剂优选为聚羧酸减水 剂。 上述聚合物纤维优选为聚丙烯腈纤维。 本发明的有益效果如下利用本发明的用于处理污泥垃圾的化学组合物处理污泥 垃圾，达到完全处理及回收利用，彻底解决环境污染问题，同时创造较高的产品附加价值； 该方法污泥垃圾处理范围广，可处理不同的生活垃圾、工业污泥垃圾。
图1是本发明污泥垃圾处理工艺流程图。
图2是本发明污泥处理工艺中微波设备示意图。
具体实施例方式
参照图l，利用本发明的化学组合物处理污泥或垃圾，主要包括以下步骤 (1)分离; (2)破碎； (3)微波处理； (4)超声波处理； (5)制砂； (6)制桨； (7)加填料； (8)混合； (9)加工成型成各种建材产品。 从排污厂排出的污泥或垃圾，或者收集来的生活垃圾，投入垃圾筛选机，进行第 (1)步骤筛分，分离出具有直接利用价值的成份，如金属，可直接分离出来进行二次利用，剩 余成份输送至下一处理工序。第(1)步骤中使用的设备可以是过滤器或垃圾筛选机，或者 是现有技术的其它分离设备，均可适用。 经第(1)步骤分离处理后的垃圾或污泥输送至破碎机进行第(2)步骤的破碎处 理，使待处理成份颗粒变小变均匀，这一步骤中同时进行脱水干燥处理，所使用的设备例如 垃圾破碎机，现有技术的其它设备也可适用。 经第(2)步骤破碎后的垃圾或污泥成份输送至微波处理设备进行第(3)步骤微波 处理。同时参照图2，该微波处理设备IO包括机身l，机身1上设置运载装置2，照射箱3设 置在机身1上，运载装置2贯穿该照射箱1且位于其底部。照射箱3内上方设置有微波发 生器4，照射箱3顶部设置有气体收集装置5。经破碎及脱水处理后的垃圾或污泥由运载装 置2输送至照射箱1内部，微波发生器4产生微波对箱内的垃圾污泥进行微波照射处理，处 理完成后的垃圾污泥通过运载装置2输送出照射箱进行下一步骤的处理工序。微波处理过 程中产生的气体由气体收集装置5收集进行回收利用。现有技术的其它微波处理设备也适 用于本工艺。 微波处理是利用微波强氧化技术，利用微波发生器产生300兆赫至300千兆赫的 微波对垃圾污泥进行微波照射处理，对难降解的有机自由基、长碳链杂烷烃及有机丝菌体 等进行迅速降解和杀灭强氧化作用，从而使污泥解除毒性和二次污染。
第(4)步骤的超声波处理是采用超声波临界强氧化技术，在超声波100KHZ 5MHZ 范围内对污泥或垃圾中的有机物和含有毒害的有机化学物质进行热解、微射流及冲击波作 用，有机物质能在热点下发生化学断裂，瞬间高温分解。从而使污泥中的有机成份被降解。
经微波及超声波处理后的污泥或垃圾输送至制砂机中进行第(5)步骤制砂，输送 至制浆机中进行第(6)步骤制浆，再输送至填料机中进行第(7)步骤加入填料，之后输送至 混合搅拌机中进行第(8)步骤的充分混合处理。 第(6)步骤在制浆机中制浆时，根据现有制备建材的方法，加入水，使垃圾或污泥 成为均匀的浆状。 第(7)步骤加填料是在垃圾或污泥中加入水泥、砂、煤渣等各种通用填料，根据第 (9)步骤中加工成型的产品不同加入相应种类的填料。
本发明使用一种处理垃圾污泥的化学组合物，于第(5)步骤制砂工序开始向待处 理的垃圾或污泥混合物中加入，该化学组合物主要包括塑化剂、絮凝剂、减水剂、固化剂。 还可选择性地加入纤维、有机纤维素、阻燃剂、增韧剂、环氧树脂和稀释剂。该化学组合物的 各种成份可选择使用现有技术的试剂，纤维包括聚合物纤维或植物纤维，植物纤维包括桔 秆、玉米、稻草、锯末、大豆、小麦、蚕豆等农作物的废弃物等，聚合物纤维优选使用但不限于 聚丙烯腈纤维。有机纤维素优选使用但不限于羟丙基甲基纤维素，絮凝剂优选使用但不限 于聚丙烯酰胺，减水剂优选使用但不限于聚羧酸减水剂。该化学组合物的各成份优选分步 加入处理的垃圾或污泥混合物中，所述塑化剂、聚合物纤维或植物纤维、有机纤维素优选于 第(5)步骤制砂工序中加入，絮凝剂优选于第(6)步骤制浆工序中加入，环氧树脂和稀释 剂、减水剂、阻燃剂、增韧剂、固化剂优选于第(8)步骤混合工序中加入。
这种处理垃圾或污泥的化学组合物，其化学配比如下，所用百分比均为质量百分
比，余量为垃圾或污泥，下同聚丙烯腈纤维0-12%羟丙基甲基纤维素0-10%絮凝剂1-12%聚羧酸减水剂1-12%塑化剂0-10%固化剂1-12%阻燃剂0-12%增韧剂0-10%环氧树脂0-5%稀释剂0-8%所述絮凝剂，优选为聚丙烯酰胺，但现有技术的其它絮凝剂也可适用，塑化剂、固化剂、阻燃剂、增韧剂为现有技术的试剂，在此不作赘述。
如果处理的垃圾为生活垃圾，则该化学组合物的配比优选为
聚丙烯腈纤维3-12%羟丙基甲基纤维素1. 5-10%絮凝剂1. 5-12%聚羧酸减水剂1-12%塑化剂3-10%固化剂3-12%阻燃剂1-12%环氧树脂1-5%稀释剂3-8%余量为处理后的生活垃圾质量。
如果处理污泥，则该化学组合物的配比优选为
聚丙烯腈纤维3-12%羟丙基甲基纤维素1. 5-10%絮凝剂1. 5-12%
9:0140] :0141]
:0142] :0143] :0144] :0145]
聚羧酸减水剂
塑化剂
固化剂
增韧剂
环氧树脂
稀释剂 余量为处理后的污泥质量。 如果处理建筑垃圾，其含有废旧的混凝土、砖瓦等，则该化学组合物的配比优选 为 余量为处理后的垃圾质量。 为了达到最佳的处理效果，上述化学组合物中的成份优选但不限于分步加入被处 理的垃圾或污泥中。其中，聚丙烯腈纤维、羟丙基甲基纤维素、塑化剂优选在第(5)步骤制 砂工艺中通过一加药装置加入至制砂机中，对垃圾或污泥进行填充及塑化处理，这样，垃圾 或污泥的颗粒变得坚硬紧固，以利于产品的后续成型及提高产品的力学性能。絮凝剂，如聚 丙烯酰胺，优选在第(6)步骤制浆工艺中通过一加药装置加入至制浆机中，以使垃圾或污 泥浆液絮凝。其它化学成份如聚羧酸减水剂、阻燃剂、增韧剂、环氧树脂和稀释剂、固化剂， 优选于第(8)步骤混合工艺中通过加药装置加入至混合搅拌机中，以利于产品的脱水及固 化成型，同时提高后续成型产品的物理性能，如阻燃、提高韧性、强度等，其中环氧树脂能较 好地提高制品强度，稀释剂的加入是在污泥或垃圾混合物中稀释环氧树脂，使其均匀，现有 技术用于稀释环氧树脂的稀释剂均可适用。 在上述步骤中加入化学组合物时，因组合物的成份中聚丙烯腈纤维、羟丙基甲基 纤维素可以取代填料作用，此时，第(7)步骤加填料工序可以选择性地使用或者取消。
经上述混合处理后的污泥或垃圾混合物，具有良好的物理化学性能，可以直接进
:0148] :0149]
:0150] :0151]
:0152] :0153] :0154] :0155] :0156] :0157] :0158] :0159]
:0160] :0161]
:0162] :0163]
处理其它行业垃圾时，该化学组合物的配比优选为
羟丙基甲基纤维素1.5-10%
絮凝剂 2-12%
聚羧酸减水剂 2-12%
固化剂 2-12%
阻燃剂 1-12%
增韧剂 1-10%
环氧树脂 1-5%
稀释剂 3-8%行第(9)步骤加工成型，根据垃圾或污泥的来源，以及加入的化学组合物不同成份，相应地
制成砖、墙面材料、吊顶材料、隔音材料等建筑装修材料。 例一 本例以处理生活垃圾为例来说明利用本发明化学组合物处理污泥或垃圾的方法， 包括以下步骤 第(1)步骤，分离将收集来的生活垃圾进行分类处理，将具有较高直接利用价值
的成份筛选出来，如钢条等，直接回收利用，其它成份进入下一工序处理。
第(2)步骤，破碎将分离剩余的垃圾成份投入垃圾破碎机中进行破碎，并脱水。
第(3)步骤，微波处理将破碎后的垃圾输送至图2所示的微波处理设备10中进
行微波降解、杀毒、灭菌处理。 第(4)步骤，超声波处理利用超声波装置产生超声波照射垃圾或污泥，使其中的 有机物成分发生强氧化降解。
第(5)步骤，制砂将杀毒灭菌及降解后的垃圾运送至垃圾制砂机中进行制砂，同 时通过加药装置向制砂机中加入化学组合物的成份及质量百分比为
聚丙烯腈纤维 5%
羟丙基甲基纤维素 3%
塑化剂 6% 其中聚丙烯腈纤维及羟丙基甲基纤维素能有效增加处理后的垃圾成份的强度及 硬度等物理性能，在塑化剂共同作用下，混合物颗粒变得坚硬紧固。 第(6)步骤，制浆制砂后的垃圾混合物运送至垃圾制浆机中，加入适量水，进行 制浆，同时通过加药器向其中加入质量百分数为3%的聚丙烯酰胺，使浆状混合物进行絮凝。 第(7)步骤，加填料，可以根据最终成型产品要求，加入或不加入填料，本例中不 加入填料。
第(8)步骤，混合将絮凝后的混合桨运送至混合搅拌机中，同时加入化学组合物
的成份及百分比为 环氧树脂 3% 稀释剂 5% 聚羧酸减水剂2% 阻燃剂 3% 固化剂 6% 其中，固化剂可在混合的最后阶段加入。
进行充分混合后，进行最后一步，第(9)步骤，成型加工根据生活垃圾的具体来
源，可以分别制成前述各种建材，其制品之一为免烧砖。
例二 本例以处理工业污泥为例来说明利用本发明化学组合物处理污泥或垃圾的方法， 各处理步骤与上述步骤相同，不同之处在于处理所用的化学组合物的成份及质量百分数， 本例中所使用的化学组合物的成份及质量百分数为
聚丙烯腈纤维 5%
11
羟丙基甲基纤维素3%聚丙烯酰胺3%聚羧酸减水剂2%塑化剂6%固化剂6%增韧剂3%环氧树脂3%稀释剂5%余量为处理后的污泥质量 。各成份的优选加料顺序与前述顺序相同。成型加工的
产品主要是建筑砖材。例三
工艺步骤与上述方法相同，所用该化学组合物的成份优选为
0202
0203, 0204: 0205: 0206: 0207: 0208: 0209'
0210, 0211'
本例以处理建筑垃圾为例说明利用本发明化学组合物处理污泥或垃圾的方法，其
聚丙烯酰胺 3%
聚羧酸减水剂 8%
塑化剂 5%
固化剂 5%
环氧树脂 3%
稀释剂 5%
余量为处理后的垃圾质量。各成份的优选加料顺序与前述顺序相同。成型加工的
产品主要是建筑砖材c
例四
本例以处理其它行业垃圾例说明利用本发明化学组合物处理污泥或垃圾的方法， 其工艺步骤与上述方法相同，所用该化学组合物的成份优选为 0212] 羟丙基甲基纤维素 3% 0213] 聚丙烯酰胺 5% 0214] 聚羧酸减水剂 5% 0215] 阻燃剂 3% 0216] 增韧剂 3% 0217] 固化剂 6% 0218] 环氧树脂 3% 0219] 稀释剂 5%
0220] 余量为处理后的垃圾质量。各成份的优选加料顺序与前述顺序相同。成型加工的 产品包括建筑砖材、吊顶材料、墙面材料、隔音材料等。 实践证明利用本发明的化学组合物处理污泥或垃圾，达到完全处理及回收利用， 彻底解决环境污染问题，同时创造较高的产品附加价值；污泥或垃圾处理范围广、可处理不 同的生活垃圾、工业污泥或垃圾；所使用的设备节约占地面积，仅用传统污泥垃圾处理方法 占地面积的60%;节约管网投资因该体系可用作生产设备的一部分，故处理工业污泥垃圾 可节省长距离输送机投资；因处理后的垃圾或污泥全部成型为建材产品，达到零排放，节约
12排污费用；所用装置的建设工期较短；高效、快速、回用效率高，设备使用效率高；设备自动 化程度高，节约人工成本。 另外，本发明利用化学组合物进行物理化学处理污泥或垃圾，使成型的建材具有 良好的物理性能，同时省去很多常规程序，如烧制。使成型加工变得简单。
权利要求
用于处理污泥垃圾的化学组合物，包括以下成分及质量百分数，余量为处理的垃圾或污泥含量纤维 0-12％有机纤维素0-10％絮凝剂1-12％减水剂1-12％塑化剂0-10％固化剂1-12％阻燃剂0-12％增韧剂0-10％环氧树脂 0-5％稀释剂0-8％。
2.如权利要求1所述的用于处理污泥垃圾的化学组合物，其特征在于处理生活垃圾 时，所述化学组合物的成分及质量百分数为纤维3-12%有机纤维素1. 5-10%絮凝剂1. 5-12%减水剂1-12%塑化剂3-10%固化剂3-12%阻燃剂1-12%环氧树脂1-5%稀释剂3-8%。
3.如权利要求2所述的用于处理污泥垃圾的化学组合物，其特征在于所述化学组合 物的成分及质量百分数为纤维5%有机纤维素3%絮凝剂3%减水剂2%塑化剂6%固化剂6%阻燃剂3%环氧树脂3%稀释剂5%。
4.如权利要求1所述的用于处理污泥垃圾的化学组合物，其特征在于处理污泥时，所 述化学组合物的成分及质量百分数为纤维 3-12% 有机纤维素 1.5-10% 絮凝剂 1.5-12%减水剂塑化剂固化剂增韧剂环氧树脂稀释剂1-12%3-10%3-12%1-10%1-5%3-8%。
5.如权利要求4所述的用于处理污泥垃圾的化学组合物，其特征在于所述化学组合物的成分及质量百分数为纤维5%有机纤维素3%絮凝剂3%减水剂2%塑化剂6%固化剂6%增韧剂3%环氧树脂3%稀释剂5%。
6. 如权利要求1所述的用于处理污泥垃圾的化学组合物，其特征在于处理建筑垃圾 时，所述化学组合物的成分及质量百分数为絮凝剂 1.5-12% 减水剂 2-12% 塑化剂 2-10% 固化剂 2-12% 环氧树脂 1-5% 稀释剂 3-8%。
7. 如权利要求6所述的用于处理污泥垃圾的化学组合物，其特征在于所述化学组合物的成分及质量百分数为絮凝剂 3%减水剂 8%塑化剂 5%固化剂 5%环氧树脂 3%稀释剂 5%。
8. 如权利要求1所述的用于处理污泥垃圾的化学组合物，其特征在于处理工业垃圾时，所述化学组合物的成分及质量百分数为有机纤维素 1.5-10%絮凝剂 2-12%减水剂 2-12%固化剂 2-12%阻燃剂 增韧剂 环氧树脂 稀释剂
9. 如权利要求1-8中任一项所述的用于处理污泥垃圾的化学组合物，其特征在于所 述纤维为聚合物纤维或植物纤维，所述有机纤维素为羟丙基甲基纤维素，所述絮凝剂为聚 丙烯酰胺，所述减水剂为聚羧酸减水剂。
10. 如权利要求9所述的用于处理污泥垃圾的化学组合物，其特征在于所述聚合物纤 维为聚丙烯腈纤维。
全文摘要
本发明涉及用于处理污泥或垃圾的化学组合物，包括质量百分数为0-12％的聚合物纤维或植物纤维，0-10％的有机纤维素，0-10％的塑化剂，1-12％的絮凝剂，1-12％的减水剂，0-12％的阻燃剂，0-10％的增韧剂，0-5％的环氧树脂及0-8％的稀释剂，1-12％的固化剂，余量为处理的垃圾或污泥含量。利用本发明的化学组合物处理污泥或垃圾，达到完全处理及回收利用，彻底解决环境污染问题，同时创造较高的产品附加价值；该方法污泥或垃圾处理范围广，可处理不同的生活垃圾、工业污泥垃圾。
文档编号C02F11/06GK101693591SQ200910308668
公开日2010年4月14日 申请日期2009年10月22日 优先权日2009年10月22日
发明者王朝俊 申请人:王朝俊;