专利名称：污泥垃圾处理方法及系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及废物处理领域，尤其是指污泥或垃圾的处理方法及系统。
技术背景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、C0D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，提供一种污泥、垃圾的处理方法及系统，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污泥垃圾处理方法，包括以下步骤(1) 预处理；(2) 微波处理；(3) 制砂；(4) 制浆；(5) 混合；(6) 加工成型成各种建材产品。所述第(1)步骤预处理包括分离、破碎工艺。所述第(2)步骤的微波处理是采用微波强氧化技术，对混合物进行降解、杀毒灭菌处4理，利用微波发生器产生300兆赫至300千兆赫的微波对污泥或垃圾进行微波照射处理。
于所述第(2)步骤微波处理与第(3)步骤制砂之间进一步包括超声波处理的步骤，该 超声波处理是采用超声波临界强氧化技术，利用100KHZ-5腿Z的超声波对污泥或垃圾进行处理。
于第(4)步骤制浆及第(5)步骤混合之间，还进一步包括加填料的步骤。 于第(3)步骤向待处理的垃圾或污泥中开始加入化学组合物进行物理化学处理，所述 化学组合物包括塑化剂、絮凝剂、减水剂、固化剂；所述塑化剂于第(3)步骤中加入， 絮凝剂于第(4)步骤中加入，减水剂、固化剂于第(5)步骤中加入。
该化学组合物还包括纤维，或者有机纤维素，于第(3)步骤中加入处理的垃圾或污泥 混合物中。
所述纤维优选为聚合物纤维或植物纤维。
该化学组合物还包括阻燃剂或增韧剂，或者环氧树脂及稀释剂，于第(5)步骤中加入 垃圾或污泥混合物。
为解决上述技术问题，本发明采用又一技术方案污泥垃圾处理方法所用的系统，包括 分离装置、破碎机、微波处理设备、超声波处理设备、制砂机、制浆机、混合搅拌机、建材 成型设备，其间以输送设备连接。
所述制砂机、制浆机、混合搅拌机外接加药装置。
本发明的有益效果如下利用本发明的污泥垃圾处理方法及系统处理污泥或垃圾，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 、垃圾处理范围广，可处理不同的生活垃圾、工业污泥垃圾。
图l是本发明污泥垃圾处理工艺流程图。 图2是本发明处理污泥垃圾的装置图。 图3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1 ，本发明污泥或垃圾的处理方法主要包括以下步骤
(1) 分离；
(2) 破碎；
(3) 微波处理；(5) 制砂；(6) 制浆；(7) 加填料；(8) 混合；(9) 加工成型成各种建材产品。请同时参照图2所示，本发明污泥或垃圾处理系统30包括分离装置31、破碎机32、微波 处理设备33、超声波处理设备40、制砂机34、制浆机35、填料机36、混合搅拌机37、建材成 型设备38，各设备单元之间以输送设备连接。制砂机34、制浆机35、混合器37外接加药装置 39。从排污厂排出的污泥或垃圾，或者收集来的生活垃圾，投入分离装置，如垃圾筛选机31 ，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32进行第(2)步骤的破碎处理， 使待处理成份颗粒变小变均匀，这一步骤中可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。本实施例中第(1) 、 (2)步骤为对垃圾或污泥 的预处理，根据待处理的垃圾或污泥来源成份，可选择性地进行第(1) 、 (2)步骤的处理 ，也可根据需要进行其它预处理工艺。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33进行第(3)步骤微波处 理。同时参照图3，该微波处理设备33包括机身1，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l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，利用超声波处理设备40产生100KHZ-5MHZ的超声波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34中进行第(5)步骤制砂，输送至 制浆机35中进行第(6)步骤制浆，再输送至填料机36中进行第(7)步骤加入填料，之后输 送至混合搅拌机37中进行第(8)步骤的充分混合处理。
第(6)步骤在制浆机35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，通过加药装置39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。还可选择性地加入聚合物纤维或植物纤维、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，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(如聚丙烯酰胺)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3-12% 1.5-10% 1.5-12% 1-12% 3-10% 3-12% 1-12% 1-5% 3—8%聚丙烯腈纤维 羟丙基甲基纤维素 絮凝剂聚羧酸减水剂 塑化剂 固化剂 阻燃剂 环氧树脂 稀释剂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%聚羧酸减水剂 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絮凝剂 1. 5-12%聚羧酸减水剂 2-12%塑化剂 2-10%固化剂 2-12% 环氧树脂 1-5% 稀释剂 3-8% 余量为处理后的垃圾质量。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% 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39加入至制砂机34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39加入至制浆机35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39加入至混合搅拌机37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，所用的建材成型设备38包括制砖机、 铺网机等现有技术的其它建材成型设备。例一本例以处理生活垃圾为例来说明本发明的处理方法，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32中进行破碎，并脱水。第(3)步骤，微波处理将破碎及脱水后的垃圾输送至图2所示的微波处理设备33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处理装置40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34中进行制砂，同 时通过加药装置39向制砂机34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35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浆运送至混合搅拌机37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%固化齐U 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本发明的处理方法，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%
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%
固化齐U 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
本例以处理建筑垃圾为例说明本发明的处理方法，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
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。 例四
本例以处理其它行业垃圾例说明本发明的方法，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
羟丙基甲基纤维素 3%聚羧酸减水剂 5%阻燃剂 3%增韧剂 3%固化齐U 6%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污泥垃圾处理方法及系统处理污泥或垃圾，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；污泥垃圾处理范围广、可处 理不同的生活垃圾、工业污泥或垃圾；该方法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；因该方法处理是零排放，节约排污费用；该处理系统的 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，本发明的污泥垃圾处理方法，利用化学组合物进行物理化学处理，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
1.污泥垃圾处理方法，包括以下步骤(1)预处理；(2)微波处理；(3)制砂；(4)制浆；(5)混合；(6)加工成型成各种建材产品。
2.如权利要求l所述的污泥垃圾处理方法，其特征在于所述第(1 )步骤预处理包括分离、破碎工艺。
3.如权利要求l所述的污泥垃圾处理方法，其特征在于所述第(2 )步骤的微波处理是采用微波强氧化技术，对混合物进行降解、杀毒灭菌处理，利用微波发生器产生300兆赫至300千兆赫的微波对污泥或垃圾进行微波照射处理。
4.如权利要求l所述的污泥垃圾处理方法，其特征在于所述第(2 )步骤微波处理与第(3)步骤制砂之间进一步包括超声波处理的步骤，该超声波处理是采 用超声波临界强氧化技术，利用100KHZ-5腿Z的超声波对污泥或垃圾进行处理。
5.如权利要求l所述的污泥垃圾处理方法，其特征在于于第(4) 步骤制浆及第(5)步骤混合之间，还进一步包括加填料的步骤。
6.如权利要求l所述的污泥垃圾处理方法，其特征在于于第(3) 步骤向待处理的垃圾或污泥中开始加入化学组合物进行物理化学处理，所述化学组合物包括 :塑化剂、絮凝剂、减水剂、固化剂；所述塑化剂于第(3)步骤中加入，絮凝剂于第(4) 步骤中加入，减水剂、固化剂于第(5)步骤中加入。
7.如权利要求6所述的污泥垃圾处理方法，其特征在于所述化学组 合物还包括纤维，或者有机纤维素，于第(3)步骤中加入处理的垃圾或污泥混合物中。
8.如权利要求6所述的污泥垃圾处理方法，其特征在于化学组合物还包括阻燃剂或增韧剂，或者环氧树脂及稀释剂，于第(5)步骤中加入垃圾或污泥混合物
9. 如权利要求l-8中任所述的污泥垃圾处理方法所用的系统，其特征 在于所述装置包括分离装置、破碎机、微波处理设备、超声波处理设备、制砂机、制浆机 、混合搅拌机、建材成型设备，其间以输送设备连接。
10. 如权利要求9所述的污泥垃圾处理方法所用的系统，其特征在于 :所述制砂机、制浆机、混合搅拌机外接加药装置。
全文摘要
本发明涉及污泥垃圾处理方法及系统，该方法包括以下步骤分离；破碎；微波处理；制砂；制浆；混合；加工成型成各种建材。本发明的污泥垃圾处理系统包括分离装置、破碎机、微波处理设备、超声波处理设备、制砂机、制浆机、混合搅拌机、建材成型设备，其间以输送设备连接。利用本发明的污泥垃圾处理方法及系统处理污泥或垃圾，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、工业污泥或垃圾。
文档编号C02F11/06GK101671102SQ200910309178
公开日2010年3月17日 申请日期2009年10月30日 优先权日2009年10月30日
发明者王朝俊 申请人:王朝俊