專利名稱：生活垃圾工業化生產能循環利用的高分子復合環保材料的方法
技術領域：
本發明涉及環保領域，特別是涉及生活垃圾工業化生產能循環利用的高分子復 合環保材料的方法。
背景技術：
目前，生活垃圾的成分，各地不同，各季節不同，各年份不同，非常復雜，盡 管如此，但不外乎包括金屬與非金屬類材料、有機和無機類物料以及含水率在量上的不 同，而且一般的生活垃圾的含水率總量都在50%左右，而在垃圾總量中有機物占的份量 又超過無機物占的份量。生活垃圾的處理主要采用填埋、堆肥、焚燒等方法，其中我國 前期為簡易填埋，主要特點基本上沒有什么工程措施，或僅有部分工程措施，也談不上 執行什么環保標準，為衰減型填埋場，它不可避免地會對周圍的環境造成嚴重污染，例 如場底滲漏，影響周圍的地下水資源，臭氣沖天，給大氣造成嚴重污染，污水橫溢周圍 地區受到嚴重影響等等。近年來大城市引進一些焚燒裝置，雖然克服環境污染一些問 題，但引進費用昂貴，投資大，處理能力有限，成本高，難以完全處理一個城市的全部 城市生活垃圾，特別全國中小城市無法承受昂貴的費用，只能望洋興嘆。所以到目前為 止，無法實現“減量化、穩定化、無害化、資源化”及循環利用，使垃圾變成為人類不 斷造福的寶庫的愿望。
發明內容
本發明的目的在于克服目前處理生活垃圾存在種種諸多問題和弊病，實現城市 生活垃圾減量化、穩定化、無害化、資源化及循環利用，變成為人類不斷造福的寶庫， 徹底清除人們生活中的毒瘤，提供一種用生活垃圾為主原料，采用工業化方法，生產出 能循環利用的高分子復合環保材料的生活垃圾工業化生產能循環利用的高分子環保材料 的新方法。本發明提供的生活垃圾工業化生產能循環利用的高分子復合環保材料的方法， 其特征在于包括下列步驟①垃圾接收和預處理將生活垃圾分為大型生活垃圾(簡稱A類物)如床、沙發、辦公桌等等和普通 生活垃圾(簡稱B類物)如餐余物、菜皮、紙、土、磚石塊、廢塑料袋等等，其中A類 物經大型破碎機破碎，破碎后的物料再與B類物料一起送入下游工序——分選與粉碎；②分選與粉碎經步驟①預處理的物料包括A、B類物料首先進入抓破機，將垃圾里的包裝 袋、織物、混雜件之類雜物抓破解體，先后進入磁選機(河北衡興環保設備公司等生產 的SlOO型磁選機及色選機)進行除鐵，重選機進行除雜重物塊，以及色選機除去有色 金屬、電池等雜物；經除金屬、雜物后的物料經旋流粉碎機(無錫博大粉體技術公司產品)，先后進行二次粉碎，第一次粉碎后粒徑動cm，接著又進入磁選機進行除鐵，再 進入色選機除去有色金屬之類雜物；除金屬雜物后的物料經第二次粉碎，粉碎后粒徑 <2cm ；接著先后進入磁選機進行除鐵，進入色選機(除去有色金屬等雜質的機械設備， 稱色選機)除有色金屬，使物料的金屬含量動.1重量％，選出的金屬及雜物回收再利 用；③常溫脫水干燥將步驟②的經分選與粉碎的垃圾粉(粒)料在常溫脫水干燥機設備(主機為多 級脫水干化的脫水機，優先采用中國ZL 200820110960.3實用新型專利技術成套設備和 200810094389.5發明專利技術成套設備及方法)中進行脫水干燥，得到微細復合垃圾干 粉。該設備和方法脫水干燥不需要任何熱源加溫，僅通過物理手段將垃圾中的水分和垃 圾通過強力將垃圾中分子結構打開，改變垃圾與水的表面張力，并在同一時間，依靠脫 水干化機大量吸進的空氣，利用水與空氣中水份的相容性，將水分子與大量空氣瞬間結 合，一起排出機外，瞬間將垃圾40-60重量％的含水率降至含水率<10重量％。垃圾從 設備進料口進去，到出料口出來，不到三分鐘，進去的是濕垃圾，出來的是細微復合垃 圾干粉，細度為5-20um，排出濕氣收集后處理，收集的臭空氣排入臭氣收集裝置，后經 廢氣凈化進行達標處理。④改性預處理將步驟③的微細復合垃圾干粉在垃圾干粉改性預處理機中，與偶聯劑和潤滑劑 于60-80°C混配5-10分鐘進行改性處理，得到改性復合垃圾微細干粉，(簡稱改性垃圾干 粉)，所述偶聯劑為硅烷偶聯劑如二烯基三甲氧基硅烷或硅烷505等、或鈦酸偶聯劑如 二(二辛基焦磷酰氧基)氧化酯酸肽(KR-1385)等，所述潤滑劑如白油或石蠟等，其中微 細復合垃圾干粉為60-80重量份，偶聯劑為1.8-3.2重量份，潤滑劑為4-6重量份。因垃 圾干粉為親水性物質，而塑料為親油性物質，兩者直接混合性能不佳，通過改性使微細 復合垃圾干粉表面親油性提高，且包覆了微細復合垃圾干粉吸水性表面，從而可防止料 存放時的吸水返濕現象，增加與塑料的相容性，促使產品提高強度，同時利于后續成型 加工。改性預處理的微細復合垃圾干粉作為高分子復合環保材料的原料。改性后的微細 復合垃圾干粉，與親油性非極性材料如塑料有著較好的相容性。添加偶聯劑、潤滑劑按 各種材料要求，可選用不同品種、數量、應用方法(時間、溫度、壓力、先后投料等)， 隨著后續產品不同，除用上述改性助劑外，還可加入在各種塑料制品通常使用的各種助 劑(或稱添加劑)如丙烯酸、馬來酸改性聚烯烴，鄰苯二甲酸二辛酯、聚乙烯醋酸乙烯 酯，苯乙烯系熱塑料彈性體，防老劑1010四(3-3' 5' -二叔丁基-4'-羥基苯基) 丙酸季戊四醇酯，1-羥基-3-甲基-4-異丙基苯，2，6-二叔丁基苯酚，2，6-二叔丁 基甲基苯酚。紫外線吸收劑例如水楊酸酯類如水楊酸對辛基苯酯等，二苯甲酮類如2-羥 基正辛基二苯甲酮(UV-531)，2-羥基-4-十八烷氧基二苯甲酮等。石蠟、硬脂酸、白 油、碳酸鈣或氫質砂、礦粉、鋁酸酯偶聯劑如偶聯劑DL-411-A等，陰離子和陽離子及 非離子型表面活性劑等。⑤生產高分子復合環保粉體材料在均質成材機中(江蘇樂余輕機公司生產銷售)，將新塑料粉(樹脂粉，是合成 樹脂廠生產的塑料原料，如出廠粒料，粉碎成粉料)或廢塑料粉(回收塑料制品加工而成粉料)于180-220°C溫度下，壓力10-20MPa，熔融時間10-20分鐘，待塑料熔融后加入 步驟④的改性的微細復合垃圾干粉，均質后出料，經冷卻、粉碎即成高分子復合環保材 料粉，其中改性的微細復合垃圾干粉為60-75重量％，塑料為25-40重量％，所述塑料為 新(未加工的)塑料如熱塑性塑料例如聚乙烯如低密度聚乙烯(LDPE)、線型低密度聚乙 烯(LLDEP)或高密度聚乙烯等，聚丙烯，EVA或ABS等，也可以為熱固性塑料如酚醛 樹脂等，或回收的廢舊塑料粉，視后續制品要求及品種不同而異。按照本發明提供的生活垃圾工業化生產能循環利用的高分子復合環保材料的方 法中，生產方法的特征與工藝流程、工藝組成、工藝實施步驟、工藝設計參數密切匹 配，是在所述工藝流程、工藝組成、工藝實施步驟、工藝設計參數中實現生活垃圾工業 化生產能循環利用的高分子復合環保材料。我國生活垃圾組成隨著各大城市不同有所差別，組成極其復雜，無所不有，例 如(表1，2)我國各大城市中生活垃圾組成，近年來又有新的變化，特別廢舊家用電器及 廢舊電池猛增，給處理帶來諸多困難。所述大型破碎機，磁選機、重選機、色選機(除 去有色金屬等的機器)等機器設備都是市場產品或定制產品，所述金屬主要是指在垃圾 中含有的重金屬和有色金屬如銅、鉛、不銹鋼、電池、易拉罐及廢舊電池設備中的各種 有色金屬等。表1中國部分典型城市生活垃圾的組成
權利要求
1.一種生活垃圾工業化生產能循環利用的高分子復合環保材料的方法，其特征在于包括下列步驟①垃圾接受和預處理將生活垃圾粗分為大型生活垃圾和普通生活垃圾，其中大型生活垃圾經大型破碎機 破碎，破碎后的物料再與普通生活垃圾一起送入下游工序一分選與粉碎；②分選與粉碎經步驟①預處理的二類生活垃圾首先進入抓破機，將垃圾里的包裝袋、織物、混雜 件之類雜物抓破解體，先后進入磁選機進行除鐵，重選機進行除雜重物塊，以及色選機 除去有色金屬、電池之類雜物；經除金屬、雜物后的物料經旋流粉碎機先后進行二次粉 碎，第一次粉碎后粒徑動cm，接著又進入磁選機進行除鐵，再進入色選機除去有色金屬 之類雜物，除金屬雜物后的物料經第二次粉碎，粉碎后粒徑Ucm ；接著先后進入磁選機 進行除鐵，進入色選機除去有色金屬之類雜物，使物料的金屬含量動.1重量％，選出的 金屬及雜物回收再利用；③常溫脫水干燥將步驟②的經分選與粉碎的垃圾粉料在常溫脫水干燥機設備中進行脫水干燥，得到 含水率SlO重量％的微細復合垃圾干粉，微細復合垃圾干粉的粒子直徑為5-20um，排出 濕氣收集后處理，收集的臭空氣排入臭氣收集裝置，后經廢氣凈化進行達標處理；④改性預處理將步驟③的微細復合垃圾干粉在垃圾干粉預處理機中，與偶聯劑和潤滑劑于60-80°C 混配5-10分鐘進行改性處理，得到改性微細復合垃圾干粉，其中微細復合垃圾干粉為 60-80重量份，偶聯劑為1.8-3.2重量份，潤滑劑為4-6重量份；⑤生產高分子復合環保粉體材料在均質成材機中，將塑料粉或廢塑料粉于180-220°C溫度下，壓力為10-20MPa，熔 融時間10-20分，待塑料粉或廢塑料粉熔融后加入步驟④的改性微細復合垃圾干粉，其 中改性微細復合垃圾干粉為60-75重量％，塑料粉或廢塑料粉為25-40重量％，均質后出 料冷卻、粉碎成高分子復合環保材料粉。
2.根據權利要求1的方法，其特征在于步驟④中所述偶聯劑為硅烷偶聯劑或鈦酸偶聯 齊U;所述潤滑劑為白油或石蠟。
3.根據權利要求2的方法所述偶聯劑為乙烯基三甲氧基硅烷、硅烷505或二(二辛基 焦磷酰氧基)氧化酯酸肽。
4.根據權利要求1-3的任一方法制得的高分子復合環保粉體材料。
5.根據權利要求書4的高分子復合環保粉體材料用來制作各種可循環利用的制品。
6.根據權利要求書5的制品為建筑模板、排水管、包裝板、彩色墻板、倉庫托盤或公 路隔音板。
全文摘要
本發明涉及生活垃圾工業化生產能循環利用的高分子復合環保材料的方法，包括將生活垃圾中的金屬、有色金屬、鑲嵌在一起的超硬超重塊料分選出來，再用常溫脫水干燥的裝備和方法將其生產成超細干粉，用來做能循環利用產品的原料。然后加入添加劑進行改性，通過對干粉的預處理和均質改性與塑料混配，生產成高分子復合環保粉體材料，該粉料能生產許多品種的可循環利用產品如建筑模板、排水管、包裝板、彩色墻板、倉庫托盤、公路隔音板等等。并可循環再利用。該方法簡便、實用、安全可靠、衛生無害，實現減量化、穩定化、無害化、資源化及循環利用，使垃圾變成為人類不斷造福的寶庫。
文檔編號C08L23/06GK102010612SQ201010524078
公開日2011年4月13日 申請日期2010年10月29日 優先權日2010年10月29日
發明者何永峰 申請人:何永峰