城镇生活垃圾处理方法：实现减量化、无害化和资源化的创新技术

城镇生活垃圾处理方法：实现减量化、无害化和资源化的创新技术

专利名称：可完全回收利用的固体废弃物处理方法

技术领域：

本发明涉及一种生活垃圾处理方法，特别是一种可完全回收利用的固体废物处理方法，属于环境保护技术领域。

背景技术：

城市生活垃圾不仅是危及社会经济可持续发展的重大公害，也是地球上唯一不断增长的潜在资源。如何科学有效地处理污染土壤、水体、大气、损害环境质量和人体健康的城市生活垃圾，合理利用垃圾中可回收或可再生的资源，实现城市生活垃圾减量化、无害化、资源化处理，是世界各国极为关注并努力研究的重点、热点环保课题。为了保护人类的生存环境和生态环境，垃圾的处理显得越来越重要。近年来，随着经济的快速发展和人们物质文化生活水平的提高，生活垃圾无论从质还是量上都发生了显著的变化，过去的垃圾主要是食物和有机垃圾，而现在难分解的纸类、塑料制品等垃圾已大幅增加。目前，处理生活垃圾的主要方法有填埋、焚烧和回收利用。 填埋法的缺点是垃圾要经过堆积、粉碎、掩埋、覆盖等处理，占用大量土地，由于塑料垃圾在各类城市生活垃圾中占有较大的比重，且多年不能分解，所以填满垃圾的土地一般不能作为耕地；焚烧法要吸收热能，燃烧后还要处理剩余的垃圾；回收再利用法是比较理想的垃圾处理方法，如将生活垃圾制成沼气或通过堆放发酵制成肥料，但仍会产生残余垃圾，时间长了容易对环境造成二次污染，损害生态环境质量和人体健康。

发明内容

本发明的目的在于提供一种保护人类生存环境，调解人类生活与生存矛盾，有效处理生活垃圾，将固体废物处理成有用材料，将废物变成原料生产商品出售，变废为宝，完全回收利用固体废物，既能保护环境，又能获得经济效益的方法。

本发明的目的就是这样实现的。其主要步骤如下

（1）烘干：将垃圾单独进行烘干；

（2）高压成型：在高压作用下将垃圾压成各种形状的块状；

（3）高温碳化或焚烧：将垃圾中可燃部分在高温下碳化形成木炭，将垃圾中不可燃部分在高温下焚烧形成建筑用砖或板材，经冷却后即得成品。

本发明的进一步改进是在对垃圾进行分类、粉碎或烘干等任意步骤之前，对垃圾进行脱水处理。

本发明的另一步骤是对生活垃圾处理方法进行了改进，在对垃圾进行高温加热的同时，进行高压成型。

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烘干温度为100-500℃，烘干时间为0.5-30分钟。高压条件为1cm2，1-30kg，温度为100-500℃。高温炭化温度为300-1300℃，时间为5秒至18分钟。高温烧成温度为700-1200℃，时间为1-10小时。本发明的目的可通过这种方式实现，其主要步骤如下：

（1）将垃圾分为可燃物与不可燃物；

（2）破碎：使用破碎机将垃圾破碎；

（3）烘干：将垃圾单独进行烘干；

（4）高压成型：在高压作用下将垃圾压成各种形状的块状；

（5）高温碳化或焚烧：将垃圾可燃部分在高温下碳化，形成木炭，将垃圾不可燃部分在高温下焚烧，形成建筑用砖或板材，经冷却后即得成品。

本发明的目的也可以通过这种方式实现。其主要步骤如下

（1）将垃圾分为可燃物与不可燃物；

（2）破碎：将两类废物放入破碎机进行破碎；

（3）高压成型：在高压作用下将垃圾压成各种形状的块状；

（4）高温碳化或焚烧：将垃圾可燃部分在高温下碳化，形成木炭，将垃圾不可燃部分在高温下焚烧，形成建筑用砖或板材，经冷却后即得成品。

高压条件为压力1cm2，为1至30公斤；高温炭化温度为300至1300℃，时间为5秒至18分钟；高温烧成温度为700至1200℃，时间为1至10小时。

本发明的优点在于可以将生活垃圾完全转化为木炭或者建筑用砖或板材，进行回收利用。

对生活垃圾特别是固体物质进行彻底回收利用，不仅可以解决环境污染问题，而且可以将其转化为具有经济价值的燃料或建筑材料，且步骤少、工艺简单、设备容易制造、处理成本低。

具体实施方式

[0021] 实施例1

本发明采用烘干炉对垃圾进行烘干，烘干温度为500℃，时间为0.5分钟。也可用阳光或其他烘干设备对垃圾进行烘干，随着温度的升高，烘干时间减少。在高温高压条件下，压力为1cm(指截面积)，压力为10kg，温度为300℃。压力越大，质量越好。通过压机将垃圾压成块状、饼状或条状等各种形状的块体。 这里之所以要高温加热，温度为300℃，压力1、2为10公斤，是因为可燃垃圾的粘度比较大，目的是为了防止垃圾与压机粘连（不可燃垃圾也可按上述方法处理，由于其粘度小，成型时不需要高温条件，只需高温烧成，也可以实施）。最后将成型的块状垃圾在450℃高温炭化6分钟，即可形成木炭。炭化温度越高，所需时间越短。根据垃圾的成分和制品的厚度，所需温度和炭化时间不同。冷却后，即可得到可作为燃料的煤块、煤饼或制成不同形状的煤。成型的木炭可燃性好，发热量高，硫化物含量低，与普通煤相比，可大大减少空气污染。实施例2

本发明首先将收集的生活垃圾用人工或机械的方法分类成可燃部分和不可燃部分，此时可以尽可能地挑出经济价值高的金属垃圾出售。然后通过脱水机对垃圾中的可燃部分进行脱水处理。接下来，通过破碎机将垃圾破碎成颗粒状或最好是粉状，然后进行干燥。将垃圾放入干燥炉中干燥，温度为100℃，时间30分钟。也可以用阳光或其他干燥设备进行干燥。干燥时间随温度的升高而减少。在高温高压条件下，每1cm2(指横截面积)的压力为1kg，温度为100℃。通过压机将垃圾压成各种形状的块状，如立方体、块状或条状。 之所以要高温加热，温度100℃，压力1kg/cm2，是为了防止垃圾与压机之间粘连，因为可燃垃圾的粘性比较大。最后将成型的块状垃圾在300℃的温度下进行高温炭化18分钟，即可形成木炭。炭化温度越高，所需的时间越短，不同的温度和所需的炭化时间将取决于垃圾的成分和要制成的产品的厚度。冷却后，即可得到可以作为燃料的不同形状的煤块、煤饼或煤。形成的木炭可燃性好，发热量高，硫化物含量低，与普通煤炭相比，可以大大减少空气污染。

实施例3

本发明的垃圾处理方法首先将收集的生活垃圾进行分类，通过人工或机械将垃圾分为可燃部分和不可燃部分，此时可以尽可能地挑出经济价值高的金属垃圾进行出售。然后通过脱水机对垃圾中的可燃部分进行脱水，再通过粉碎机进行粉碎，成为颗粒状或最好是粉状。然后通过烘干炉对垃圾进行烘干，烘干温度为500℃，时间为0.5分钟。也可以通过阳光或其他烘干设备进行烘干，烘干时间随温度的升高而减少。在高温高压条件下，每1cm2(指横截面积)的压力为30kg，温度为500℃，压力越大，质量越好。通过压机将垃圾压成各种形状的块状，如方块状、块状或条状。 之所以要高温加热，温度500℃，压力30公斤每1cm2，是因为可燃垃圾黏度较大，目的是为了不让垃圾与压机粘连。最后将成型的块状垃圾在1300℃高温，时间5秒下炭化，形成木炭。炭化温度越高，所需时间越短，根据垃圾的成分和所要制成的制品的厚度，所需温度和炭化时间也不同。冷却后，即可得到可作为燃料的不同形状的煤块、煤饼或煤块。成型的木炭可燃性好，发热量高，硫化物含量低，与普通煤炭相比，可大大减少空气污染。

实施例4

本发明首先对收集的生活垃圾进行分类，通过人工或机械的方式将垃圾分为可燃部分和不可燃部分，此时可以尽可能的捡拾经济价值高的金属垃圾进行出售。然后通过脱水机对垃圾中的可燃部分进行脱水，再通过破碎机进行破碎，成为颗粒状或者最好是粉状。通过烘干炉对垃圾进行烘干，也可以通过阳光或其他烘干设备进行烘干。在高温高压条件下，每1cm2(指横截面积)的压力为20kg，温度为350℃，压力越大质量越好。通过压机将垃圾压成各种形状的块状，如方块状、块状或者条状。 这里之所以要高温加热，温度为350℃，压力1、2为20公斤，是因为可燃垃圾的粘度比较大，目的是为了不让垃圾和压机粘连。最后将成型的块状垃圾进行高温炭化，温度为650℃，时间为9分钟，即形成木炭。炭化温度越高，所需时间越短。根据垃圾的成分和制品的厚度不同，所需温度和炭化时间也不同。冷却后即可得到可以作为燃料的不同形状的煤块、煤饼或煤炭。成型的木炭可燃性好，发热量高，硫化物含量低，与普通煤炭相比可大大减少空气污染。

实施例5

本实施例是对垃圾中不可燃部分进行处理，其分类、脱水、粉碎、干燥步骤与实施例二、三、四相同，只是粉碎时粒度不一定要求那么细。之后，在高压成型时，由于不可燃垃圾的粘度不大，因此在生产时加入粘土以增加其粘度，通过压力机在高压下将垃圾压成各种形状的块状，例如块、板、柱等，也无需高温条件即可成型；最后将成型的块状垃圾在700℃高温下烧成10小时，将块状垃圾烧结成具有足够硬度和强度的建筑材料，冷却后即可得到可用于建筑的砖或板材。

实施例6

本实施例针对垃圾中不可燃部分的处理，其分类、脱水、粉碎、干燥步骤与实施例二、三、四相同，只是粉碎时粒度不一定要求那么细。之后，在高压成型时，由于不可燃垃圾的粘度不大，因此在生产过程中加入粘土以增加其粘度。通过高压压机将垃圾压制成各种形状的块状，例如块、板或柱。成型也可以在非高温条件下进行；最后，将成型的块状垃圾在1200℃高温下烧成1小时，使块状垃圾烧结成具有足够硬度和强度的建筑材料。冷却后，即可得到可用于建筑的砖或板。

[0047] 实施例7

本实施例是对垃圾中不可燃部分进行处理，其分类、脱水、粉碎、干燥步骤与实施例二、三、四相同，只是粉碎时颗粒大小不一定要求那么细。之后在高压成型时，由于不可燃垃圾的粘性不是很大，因此在生产过程中加入粘土以增加其粘性，通过压机的高压将垃圾压成各种形状的块状。

最后将成型的块状垃圾经过950℃高温烧成5小时，使块状垃圾烧结成具有足够硬度和强度的建筑材料。

冷却后即可得到可供建筑使用的砖块或板材。

从上述可以看出，在本发明的处理方法中，干燥步骤实际上包含了脱水步骤的功能和作用。脱水步骤一方面可以节省干燥时间，降低干燥成本，另一方面可以减小垃圾体积，便于粉碎。同样，为了便于垃圾的分类和分拣，脱水步骤也可以在分类步骤之前完成。因此，脱水步骤实际上可以在分类、脱水、粉碎三个步骤中的任何一个步骤之前完成，这主要取决于生产条件。

需要强调的是，本发明处理方法中的分类和破碎步骤可以按任意顺序进行，只要能够基本区分垃圾的可燃部分和不可燃部分即可。在特殊情况下，甚至可以省略分类和破碎步骤。例如，当垃圾的不可燃部分含量很少时，实施例1至4中不需要进行分类步骤，当垃圾易于压缩成型时，甚至可以省略破碎步骤。或者当垃圾的可燃部分含量不多时，实施例5至7中不需要进行分类步骤。因此，本发明的处理方法可以适应各种生活垃圾的处理。

本发明的处理方法也可用同样的原理来处理动物尸体或植物等有机物，广义上它们其实也是垃圾的一种，例如各种植物的枯枝落叶或农作物废弃物等，本发明用它们生产的煤炭品质较高，可以直接获得品质较好的能源，因此本发明的方法也适用于它们的处理，因此也属于本发明的保护范围。

权利请求

1.一种可完全回收利用的固体废弃物处理方法，其特征在于包括如下步骤：（1）将废弃物干燥；（2）在高压条件下将废弃物高压成型为各种形状的块状；（3）将废弃物的可燃部分高温炭化或焚烧形成木炭，将废弃物的不可燃部分高温焚烧形成建筑用砖或板材，冷却即得成品。

2.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于，还包括以下步骤： (1)将垃圾分类为可燃部分和不可燃部分； (2)将两类垃圾放入粉碎机进行粉碎。

3.根据权利要求1或2所述的处理方法，其特征在于：在对垃圾进行分类、粉碎或干燥处理之前，对垃圾进行脱水处理。

4.根据权利要求1、2或3所述的处理方法，其特征在于：垃圾在进行高压成型的同时，还要进行高温加热。

5.根据权利要求1所述的加工方法，其特征在于：干燥温度为100～500℃，时间为0.5～30分钟。

6.根据权利要求4所述的加工方法，其特征在于，高压条件为压力1cm2、压力1至30kg、温度100至500℃。

7.根据权利要求1所述的加工方法，其特征在于：高温炭化温度为300～1300℃，时间为5秒～18分钟。

8.根据权利要求1所述的加工方法，其特征在于：高温烧成温度为700-2000℃，时间为1-10小时。

9.一种可完全回收利用的固体废弃物处理方法，其特征在于包括如下步骤：(1)将废弃物分为可燃部分和不可燃部分；(2)利用破碎机将废弃物破碎；(3)在高压条件下将废弃物高压成型为各种形状的块状；(4)将废弃物的可燃部分高温炭化或燃烧形成木炭，将废弃物的不可燃部分高温燃烧形成建筑用砖或板材，冷却即得成品。

10.根据权利要求9所述的加工方法，其特征在于：高压条件为1cm2压力，为1至30公斤；高温炭化温度为300至1300℃，时间为5秒至18分钟；高温烧成温度为700至1200℃，时间为1至10小时。

全文摘要

本发明涉及一种固体可完全回收利用的生活垃圾处理方法，包括对生活垃圾进行分类、破碎、干燥、高压成型、将垃圾中可燃部分高温碳化或将不可燃部分高温燃烧，最后冷却，得到可用作燃料的煤块、煤饼或制成不同形状的煤，或可用于建筑的砖或板。该方法完全回收利用了生活垃圾，特别是其固体，将生活垃圾完全转化为木炭或建筑用砖或板以供再利用，解决了环境污染问题，将垃圾转化为具有经济价值的燃料或建筑材料，且工序少，工艺简单，设备容易制造，处理成本低，非常适合于各种生活垃圾的处理。

文件编号C10L5/

公开日期 2009 年 2 月 18 日 申请日期 2008 年 7 月 21 日 优先权日期 2007 年 7 月 25 日

发明人：连启辉 申请人：连启辉