專利名稱：城市垃圾資源化處理方法和裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種城市垃圾及其它固體廢棄物資源化處理方法和裝置，特別是對城市垃圾及其它固體廢棄物進行資源化處理，生成建筑材料的方法和裝置。
據有關部門統計，目前全世界垃圾年產量已達450億噸，平均年增長率為8.42％。我國垃圾產量一直處于持續增長狀態，年增長速度約為8.98％，年產量已超過1億噸，在我國668個城市中至少有200個以上城市處于垃圾的包圍之中。面對城市垃圾污染與防治的嚴峻形式，進行城市垃圾的資源化處理勢在必行。
目前國內外在城市垃圾資源化處理中，主要是生產有機復合肥的方法。中國專利CN87103878A描述了“家庭的、工業的及其它類似廢物的處理方法和裝置”，它僅介紹了對家庭的、工業的及其它類似廢物的分選、破碎，從而生成一種更小的碎塊，但它并未解決如何將垃圾碎塊作為一種資源，做進一步的利用。
本發明的目的是提出一種對城市垃圾進行資源化處理與利用，生成適合于不同用途的建筑材料的方法和裝置。為了實現上述目的，對城市垃圾及其它固體廢棄物進行分選、破碎處理后；向垃圾碎塊中添加粘合劑，將垃圾碎塊與粘合劑一起進行混合攪拌，形成漿料，然后將漿料注入模具，并進行振動，通過一定時間凝固，形成外型尺寸和幾何形狀不同的建筑材料。
在上述方法的工藝實現中，使用了分選設備、破碎設備、攪拌設備、注模設備和振動設備，并配有物料輸送系統、配料混合系統和微電腦控制系統。分選設備包括篩分設備、風選設備和磁選設備，其中磁選設備用于分離垃圾中的黑色金屬物質，篩分設備和風選設備用于在垃圾破碎前，將垃圾分離為堅硬的重質物料流和柔韌的輕質物料流；破碎設備包括對堅硬的重質物料進行破碎的錘式破碎機，以及對柔韌的輕質物料進行破碎的旋轉切割式破碎機；攪拌設備可選用強制式攪拌機及其它類型攪拌機；注模設備根據模具容量向模具中注入一定量的漿料；振動設備通過對模具及其模具內漿料的振動作用，減小模具內漿料空隙，保證其更加密實；物料輸送系統用于在各設備之間輸送物料，它們可以是膠帶輸送機、板式輸送機和斗式輸送機；配料混合系統用于對垃圾碎塊、粘合劑和其它添加料按比例分別計量后，混合并送入攪拌機；微電腦自動控制系統用于監測并控制生產線各設備的正常工作。
本發明的城市垃圾資源化處理方法和裝置能一次性的對城市垃圾及其它固體廢棄物進行減量化、資源化、無害化處理，其設備投資成本大大低于焚燒法，使用該生產工藝對城市垃圾處理生成的建筑材料，可出售到市場并產生利潤，變傳統的單靠政府財政支出的垃圾處理方式為一種新興垃圾產業。
下面結合附圖對本發明作進一步詳細說明。
圖1是城市垃圾資源化處理工藝流程圖。
圖2是城市垃圾資源化處理裝置原理結構圖。
圖1城市垃圾資源化處理包括以下工藝過程垃圾場垃圾[1]經初級破碎[2]后，進行消毒除臭[3]處理，通過金屬分選[4]分選出垃圾中的鐵磁性物質，為了便于對垃圾做進一步的破碎處理，初級破碎后的垃圾通過分選[5]分離成由磚石、陶瓷、玻璃等組成的堅硬物質物料流[6]和由塑料、紙張等組成的柔韌物質物料流[7]，堅硬物質和柔韌物質分別通過堅硬物質破碎[8]和柔韌物質破碎[9]進行破碎處理。
破碎之后的小塊垃圾按比例與粘合劑[10]、摻合料[11]進行混合，完成配料[12]；粘合劑使用對有機物與無機物均有粘合作用的氧鎂水泥膠結料，它是由氧化鎂與氯化鎂溶液組成；摻合料的作用在于提高所生成建筑材料的性能，可以是各種碎石，也可以是破碎之后的建筑垃圾碎塊等，在配料中對各種成分按比例計量時，可以是人工的方式，也可以采用微電腦控制的電子自動配料系統來完成。
配料完成之后的物料投入攪拌設備[13]進行攪拌，得到密度場、濃度場、溫度場均勻一致的混合漿料；上述漿料通過注模設備[14]，按模具容積的大小，每次供給一定量的漿料，注入到模具中；模具連同模具內的漿料由振動輸送設備[15]對其進行振動，保證模具中漿料更加密實；通過振動之后的模具內漿料通過一定時間固化成型[16]，再進行脫模[17]操作，得到形狀各異的建筑材料[18]。
固化成型中模具連同漿料可放置于常溫、常壓的環境中，為了縮短漿料固化時間，可在密閉保溫的空間內放置需要固化成型的模具和漿料，并對密閉保溫空間內進行加熱，以提高局部空間內的溫度。
圖2城市垃圾資源化處理裝置中，垃圾的破碎是通過兩次破碎完成的，即初級破碎和次級破碎。初級破碎中可使用齒輥型破碎機[2]，該破碎機通過擠壓和切割等作用，將大塊垃圾破碎為小塊垃圾，以及撕破打開袋裝垃圾。垃圾的次級破碎中，對堅硬物質的破碎選用錘式破碎機[8]，對柔韌物質可選用旋轉切割式破碎機[9]；錘式破碎機由中央轉子和多個徑向錘頭組成，通過沖擊、碰撞、擠壓等作用，對垃圾做進一步的破碎；旋轉切割式破碎機，其旋轉的轉子上固定有切割刀片，由電機帶動轉子及轉子上切割刀片的旋轉切割破碎物料。市場上的塑料破碎機就可用于這方面。
對垃圾的分選由磁選設備[4]完成。常見磁選機可使用懸掛帶式永磁分選機，它垂直安放在輸送垃圾的固定式膠帶輸送機上方，當物料通過時，磁選機中永磁塊產生的磁場能有效的吸引并分離出垃圾中的磁性金屬物，這些金屬物由于受磁場的作用隨同磁選機的膠帶運動，當其脫離磁場時，由于磁力減弱，金屬物質從膠帶表面掉落下來；分選設備[5]的作用在于將垃圾分離成堅硬物質的物料流和柔韌物質的物料流，便于使用不同的破碎設備對垃圾物料做進一步的破碎處理，這可以選用氣流分選機，它工作時使垃圾從上自下通過分選筒，較輕的物料被向上方氣流帶走，而較重的物料由于向上的氣流不能支持而沉降，形成兩種不同的物料流。上述氣流分選中，氣流方向也可以是水平方向或其它方向，用于分離的設備還可選用振動篩，也可以是滾筒篩。
通過配料計量的物料垃圾碎塊、粘合劑、摻合料等投入攪拌機[13]攪拌腔，實用中可選用強制式攪拌機，它是靠旋轉著的葉片對混合料產生剪切、擠壓、翻轉和拋出等多種作用而進行混合攪拌的，具有攪拌作用強烈，攪拌時間短。市場上強制式混凝土攪拌機就是現成可選設備。
攪拌完成之后的漿料由注模設備[14]注入到模具中，注模設備完成漿料的定量輸送，它按模具容量的大小，確定每次注入到模具中漿料的多少。定量輸送的注模設備可選用螺旋輸送機。
完成注模的模具連同模具內漿料放置于振動設備[15]工作臺，通過振動作用，將模具內混合料振實，保證各種物料之間密實的結合固結成完整的整體。振動設備可采用機械式振動輸送設備，或者是電磁式振動輸送設備。
權利要求
1．一種城市垃圾資源化處理方法，垃圾經過分選、破碎之后形成垃圾碎塊，其特征在于向破碎的垃圾碎塊中添加粘合劑，將垃圾碎塊與粘合劑一起進行混合攪拌，形成漿料，然后將漿料注入模具，并進行振動，通過一定時間凝固，形成外型尺寸和幾何形狀不同的建筑材料。
2．根據權利要求1所述的城市垃圾資源化處理方法，其特征在于粘合劑為氧鎂水泥無機粘合劑。
3．根據權利要求1所述的城市垃圾資源化處理方法，其特征在于注模是按模具容積大小，每次供給一定量的漿料注入到模具中。
4．根據權利要求1所述的城市垃圾資源化處理方法，其特征在于固化成型是將模具連同模具內的漿料放置于加熱密閉保溫空間內。
5．一種城市垃圾資源化處理裝置，包括分選、破碎設備，其特性在于破碎后垃圾碎塊連同粘合劑[10]、摻合料[11]，通過配料計量后送入攪拌設備[13]，混合攪拌后的漿料通入注模設備[14]注入到模具中，模具連同模具內的漿料由振動設備[15]進行振動之后，進行固化成型。
6．根據權利要求5所述的城市垃圾資源化處理裝置，其特征在于攪拌設備[13]為強制式攪拌機。
7．根據權利要求5所述的城市垃圾資源化處理裝置，其特征在于注模設備[14]為螺旋輸送機。
8．根據權利要求5所述的城市垃圾資源化處理裝置，其特征在于振動設備[15]為振動輸送機。
全文摘要
本發明公開一種城市垃圾及其它固體廢棄物資源化處理方法和裝置,它通過對垃圾分選、破碎處理后,向破碎的垃圾碎塊中添加粘合劑,將垃圾碎塊與粘合劑一起進行混合攪拌,形成漿料,然后將漿料注入模具,并進行振動,通過一定時間的凝固,形成外型尺寸和幾何形狀不同的建筑材料。本發明能一次性的對城市垃圾及其它固體廢棄物進行資源化、減量化和無害化處理。
文檔編號B09B3/00GK1306888SQ0010135
公開日2001年8月8日 申請日期2000年1月27日 優先權日2000年1月27日
發明者支超有, 李振水, 徐蘭寶, 趙曉東 申請人:中國航空工業第六○三研究所