专利名称：城市垃圾资源化处理方法和装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种城市垃圾及其它固体废弃物资源化处理方法和装置，特别是对城市垃圾及其它固体废弃物进行资源化处理，生成建筑材料的方法和装置。
据有关部门统计，目前全世界垃圾年产量已达450亿吨，平均年增长率为8.42％。我国垃圾产量一直处于持续增长状态，年增长速度约为8.98％，年产量已超过1亿吨，在我国668个城市中至少有200个以上城市处于垃圾的包围之中。面对城市垃圾污染与防治的严峻形式，进行城市垃圾的资源化处理势在必行。
目前国内外在城市垃圾资源化处理中，主要是生产有机复合肥的方法。中国专利CN87103878A描述了“家庭的、工业的及其它类似废物的处理方法和装置”，它仅介绍了对家庭的、工业的及其它类似废物的分选、破碎，从而生成一种更小的碎块，但它并未解决如何将垃圾碎块作为一种资源，做进一步的利用。
本发明的目的是提出一种对城市垃圾进行资源化处理与利用，生成适合于不同用途的建筑材料的方法和装置。为了实现上述目的，对城市垃圾及其它固体废弃物进行分选、破碎处理后；向垃圾碎块中添加粘合剂，将垃圾碎块与粘合剂一起进行混合搅拌，形成浆料，然后将浆料注入模具，并进行振动，通过一定时间凝固，形成外型尺寸和几何形状不同的建筑材料。
在上述方法的工艺实现中，使用了分选设备、破碎设备、搅拌设备、注模设备和振动设备，并配有物料输送系统、配料混合系统和微电脑控制系统。分选设备包括筛分设备、风选设备和磁选设备，其中磁选设备用于分离垃圾中的黑色金属物质，筛分设备和风选设备用于在垃圾破碎前，将垃圾分离为坚硬的重质物料流和柔韧的轻质物料流；破碎设备包括对坚硬的重质物料进行破碎的锤式破碎机，以及对柔韧的轻质物料进行破碎的旋转切割式破碎机；搅拌设备可选用强制式搅拌机及其它类型搅拌机；注模设备根据模具容量向模具中注入一定量的浆料；振动设备通过对模具及其模具内浆料的振动作用，减小模具内浆料空隙，保证其更加密实；物料输送系统用于在各设备之间输送物料，它们可以是胶带输送机、板式输送机和斗式输送机；配料混合系统用于对垃圾碎块、粘合剂和其它添加料按比例分别计量后，混合并送入搅拌机；微电脑自动控制系统用于监测并控制生产线各设备的正常工作。
本发明的城市垃圾资源化处理方法和装置能一次性的对城市垃圾及其它固体废弃物进行减量化、资源化、无害化处理，其设备投资成本大大低于焚烧法，使用该生产工艺对城市垃圾处理生成的建筑材料，可出售到市场并产生利润，变传统的单靠政府财政支出的垃圾处理方式为一种新兴垃圾产业。
下面结合附图对本发明作进一步详细说明。
图1是城市垃圾资源化处理工艺流程图。
图2是城市垃圾资源化处理装置原理结构图。
图1城市垃圾资源化处理包括以下工艺过程垃圾场垃圾[1]经初级破碎[2]后，进行消毒除臭[3]处理，通过金属分选[4]分选出垃圾中的铁磁性物质，为了便于对垃圾做进一步的破碎处理，初级破碎后的垃圾通过分选[5]分离成由砖石、陶瓷、玻璃等组成的坚硬物质物料流[6]和由塑料、纸张等组成的柔韧物质物料流[7]，坚硬物质和柔韧物质分别通过坚硬物质破碎[8]和柔韧物质破碎[9]进行破碎处理。
破碎之后的小块垃圾按比例与粘合剂[10]、掺合料[11]进行混合，完成配料[12]；粘合剂使用对有机物与无机物均有粘合作用的氧镁水泥胶结料，它是由氧化镁与氯化镁溶液组成；掺合料的作用在于提高所生成建筑材料的性能，可以是各种碎石，也可以是破碎之后的建筑垃圾碎块等，在配料中对各种成分按比例计量时，可以是人工的方式，也可以采用微电脑控制的电子自动配料系统来完成。
配料完成之后的物料投入搅拌设备[13]进行搅拌，得到密度场、浓度场、温度场均匀一致的混合浆料；上述浆料通过注模设备[14]，按模具容积的大小，每次供给一定量的浆料，注入到模具中；模具连同模具内的浆料由振动输送设备[15]对其进行振动，保证模具中浆料更加密实；通过振动之后的模具内浆料通过一定时间固化成型[16]，再进行脱模[17]操作，得到形状各异的建筑材料[18]。
固化成型中模具连同浆料可放置于常温、常压的环境中，为了缩短浆料固化时间，可在密闭保温的空间内放置需要固化成型的模具和浆料，并对密闭保温空间内进行加热，以提高局部空间内的温度。
图2城市垃圾资源化处理装置中，垃圾的破碎是通过两次破碎完成的，即初级破碎和次级破碎。初级破碎中可使用齿辊型破碎机[2]，该破碎机通过挤压和切割等作用，将大块垃圾破碎为小块垃圾，以及撕破打开袋装垃圾。垃圾的次级破碎中，对坚硬物质的破碎选用锤式破碎机[8]，对柔韧物质可选用旋转切割式破碎机[9]；锤式破碎机由中央转子和多个径向锤头组成，通过冲击、碰撞、挤压等作用，对垃圾做进一步的破碎；旋转切割式破碎机，其旋转的转子上固定有切割刀片，由电机带动转子及转子上切割刀片的旋转切割破碎物料。市场上的塑料破碎机就可用于这方面。
对垃圾的分选由磁选设备[4]完成。常见磁选机可使用悬挂带式永磁分选机，它垂直安放在输送垃圾的固定式胶带输送机上方，当物料通过时，磁选机中永磁块产生的磁场能有效的吸引并分离出垃圾中的磁性金属物，这些金属物由于受磁场的作用随同磁选机的胶带运动，当其脱离磁场时，由于磁力减弱，金属物质从胶带表面掉落下来；分选设备[5]的作用在于将垃圾分离成坚硬物质的物料流和柔韧物质的物料流，便于使用不同的破碎设备对垃圾物料做进一步的破碎处理，这可以选用气流分选机，它工作时使垃圾从上自下通过分选筒，较轻的物料被向上方气流带走，而较重的物料由于向上的气流不能支持而沉降，形成两种不同的物料流。上述气流分选中，气流方向也可以是水平方向或其它方向，用于分离的设备还可选用振动筛，也可以是滚筒筛。
通过配料计量的物料垃圾碎块、粘合剂、掺合料等投入搅拌机[13]搅拌腔，实用中可选用强制式搅拌机，它是靠旋转着的叶片对混合料产生剪切、挤压、翻转和抛出等多种作用而进行混合搅拌的，具有搅拌作用强烈，搅拌时间短。市场上强制式混凝土搅拌机就是现成可选设备。
搅拌完成之后的浆料由注模设备[14]注入到模具中，注模设备完成浆料的定量输送，它按模具容量的大小，确定每次注入到模具中浆料的多少。定量输送的注模设备可选用螺旋输送机。
完成注模的模具连同模具内浆料放置于振动设备[15]工作台，通过振动作用，将模具内混合料振实，保证各种物料之间密实的结合固结成完整的整体。振动设备可采用机械式振动输送设备，或者是电磁式振动输送设备。
权利要求
1．一种城市垃圾资源化处理方法，垃圾经过分选、破碎之后形成垃圾碎块，其特征在于向破碎的垃圾碎块中添加粘合剂，将垃圾碎块与粘合剂一起进行混合搅拌，形成浆料，然后将浆料注入模具，并进行振动，通过一定时间凝固，形成外型尺寸和几何形状不同的建筑材料。
2．根据权利要求1所述的城市垃圾资源化处理方法，其特征在于粘合剂为氧镁水泥无机粘合剂。
3．根据权利要求1所述的城市垃圾资源化处理方法，其特征在于注模是按模具容积大小，每次供给一定量的浆料注入到模具中。
4．根据权利要求1所述的城市垃圾资源化处理方法，其特征在于固化成型是将模具连同模具内的浆料放置于加热密闭保温空间内。
5．一种城市垃圾资源化处理装置，包括分选、破碎设备，其特性在于破碎后垃圾碎块连同粘合剂[10]、掺合料[11]，通过配料计量后送入搅拌设备[13]，混合搅拌后的浆料通入注模设备[14]注入到模具中，模具连同模具内的浆料由振动设备[15]进行振动之后，进行固化成型。
6．根据权利要求5所述的城市垃圾资源化处理装置，其特征在于搅拌设备[13]为强制式搅拌机。
7．根据权利要求5所述的城市垃圾资源化处理装置，其特征在于注模设备[14]为螺旋输送机。
8．根据权利要求5所述的城市垃圾资源化处理装置，其特征在于振动设备[15]为振动输送机。
全文摘要
本发明公开一种城市垃圾及其它固体废弃物资源化处理方法和装置,它通过对垃圾分选、破碎处理后,向破碎的垃圾碎块中添加粘合剂,将垃圾碎块与粘合剂一起进行混合搅拌,形成浆料,然后将浆料注入模具,并进行振动,通过一定时间的凝固,形成外型尺寸和几何形状不同的建筑材料。本发明能一次性的对城市垃圾及其它固体废弃物进行资源化、减量化和无害化处理。
文档编号B09B3/00GK1306888SQ0010135
公开日2001年8月8日 申请日期2000年1月27日 优先权日2000年1月27日
发明者支超有, 李振水, 徐兰宝, 赵晓东 申请人:中国航空工业第六○三研究所