CN110665629A - 分类及/或处理废料的方法及其生产的经处理材料 - Google Patents

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Abstract

本发明揭示一种分类废料的方法，所述方法包括：通过所述废料与被选定的一液体接触，以根据比重分离在所述废料中的多个材料，使得一部分的所述废料下沉，从而获得一分类材料，所述分类材料含有至少90重量百分比的材料具有一比重在一预选范围内。进一步在本发明揭示的是一种处理废料的方法，如本发明所描述的根据比重在所述废料中分离多个材料，以在所述废料中移除至少一部分的无机材料，及使包括所述获得的分类材料的一原料通过剪切力进行混合并进行加热。进一步在本发明揭示的是可通过所述处理废料的方法获得的一种聚合物材料、包括相同物的多种制造物、及用于分类及处理废料的多种系统。

Description

分类及/或处理废料的方法及其生产的经处理材料
本申请为申请号201580036069.2(PCT申请号为PCT/IL2015/050492)、申请日2015年05月11日、发明名称“分类及/或处理废料的方法及其生产的经处理材料”的分案申请。
技术领域
在本发明一些实施例中涉及一种废料处理，特别但不排除的是涉及用于分类及/或处理废料的多个方法与多个系统及其生产的经处理材料。
背景技术
处理废物的最常见方法是在填埋场中进行沉积。然而，环境问题和/或土地成本可能使此方法不能令人满意。
废料的标准回收通常需要将废物材料分类成不同类型的材料，并且单独的回收或丢弃所述不同类型的材料。
标准回收的一替代方法是通过粉碎(shredding)和脱水(dehydrating)固体废物材料以及发电厂中所述垃圾衍生燃料(refuse-derived fuel；RDF)的燃烧来生产垃圾衍生燃料。
美国专利第6,017,475号描述一种通过将所述垃圾减少到一聚集碎片以将家庭垃圾转化为有用副产品的制造过程，任选的从所述聚集碎片排出液体，以及在压力下加热所述聚集碎片以产生一纸浆。还描述了一种系统，包括用于将家庭垃圾转化为一聚集碎片的一研磨机，以及用于在液体已经被移除之后分解剩余聚集碎片以形成所述纸浆的一水解器。所述制造过程水解在所述垃圾中的木质纤维素，以获得具有金属和塑料痕迹的一聚集的纤维素纸浆。如在其中进一步描述的，所述聚集的纤维素纸浆可以分离成纯的纤维素纸浆和含有无机材料的一残留物。
美国专利第7,497,335号描述一种多重区域固体给料的“液体重力(hydrogravity)”分离，以产生每个基本上是单一个区域的多个颗粒，每种类型的颗粒具有一不同的密度。将多个颗粒浆化成一合适的流体，以导致多个颗粒的混合物二元分离成具有一较高平均比重的流(stream)和具有较低平均比重的流。
具有公开号第WO2006/035441号的国际专利申请案描述了通过加热和混合以使用熔融塑料包封废料片的方法。
具有公开号第WO2010/082202号的国际专利申请案描述一种通过干燥废料、及加热所述经干燥废料同时在剪切力下进行混合所制备的复合材料。所述复合材料具有热塑性质，并且被加工以获得有用的制品。
另外的背景技术包括具有公开号第WO2005/077630号、第WO2005/092708号和第WO2006/079842号的国际专利申请案；欧洲专利案第1711323号、第KR2003/0014929号；美国专利案第3,850,771号、第4,013,616号、第4,772,430号、第4,968,463号、第5,217,655号、第6,017,475号、第6,253,527号和第6,423,254号及具有公开号第2004/0080072号和第2004/0080072号的美国专利申请案。
发明内容
根据本发明一些实施例的一样态，有提供一种处理废料的方法，以形成一非颗粒经处理材料。
根据一些实施例，所述方法包括步骤：
移除在所述废料中的至少一部分的无机材料，从而获得一分类材料，所述分类材料含有至少90重量百分比的一有机材料；
提供一原料，具有至少15重量百分比的一水含量，其中所述原料的一干重的至少50重量百分比是所述分类材料；
使所述原料通过多个剪切力进行混合；及
对所述原料进行加热，从而获得一非颗粒经处理材料。
根据一些实施例，根据比重分离多个材料，所述分离的步骤包括：所述废料与被选定的一液体接触，以使至少一部分的所述无机材料下沉；及
使所述原料在不干燥的情况下进行所述混合的步骤及所述加热的步骤。
根据本发明的一些实施例的一样态，有提供一种分类废料的方法，所述方法包括：
根据比重分离在所述废料中的多个材料，所述分离的步骤包括：所述废料与被选定的一水性液体接触，以使至少一部分的所述废料下沉，从而获得一分类材料，所述分类材料含有至少90重量百分比的材料具有一比重在一预选范围内。
根据本发明的一些实施例的一样态，有提供一种聚合物材料，可通过如本文所描述的一种处理废料的方法而获得。
根据本发明的一些实施例的一样态，有提供一种制造品，由本文描述的聚合物材料所形成。
根据本发明的一些实施例的一样态，有提供一种废料的用途，所述废料用于制造本文所述的制造品。
根据本发明的一些实施例的一样态，有提供一种用于处理一废料以形成一非颗粒经处理材料的系统。
根据一些实施例，所述系统包括：
一分离器，配置用以通过根据比重分离所述废料中的多个材料来从所述废料中移除至少一部分的无机材料，所述分离器含有被选定的一液体，使得至少一部分的无机材料下沉，从而提供含有至少90重量百分比的有机材料的一分类材料；
一装置，用以使一原料通过剪切力进行混合，所述装置包括一第一混合区域及一第二混合区域，每个独立的适于对所述废料进行加热；及
一第一通风口及一第二通风口，每个适于移除在由所述装置进行所述混合和所述加热的期间所释放的多种气体，
所述系统配置用以提供一原料予所述装置，所述原料包括所述分类材料且具有至少15重量百分比的一水含量，及
所述装置配置用以使所述原料在所述第一混合区域中进行混合及使所述多个气体从所述第一通风口移除，以及随后使所述原料在所述第二混合区域中进行混合，且从所述第二通风口移除所述多个气体，从而获得一经处理材料，其中使所述原料进行所述混合和所述加热而不被干燥。
根据本发明的一些实施例的一样态，有提供一种分类一废料的系统。
根据一些实施例，所述系统包括：
一分离器，配置用以根据比重分离在所述废料中的多个材料，所述分离器含有被选定的一液体，使得一部分的所述废料下沉，从而获得一分类材料，所述分类材料含有至少90重量百分比的一比重在一预选范围内的材料。
根据本发明一些实施例，所述原料的干重的至少90重量百分比是所述分类材料。
根据本发明一些实施例，所述原料的干重的至少99重量百分比是所述分类材料。
根据本发明一些实施例，小于10％的所述非颗粒经处理材料的一体积由具有至少0.2立方毫米的一体积的多个颗粒所组成。
根据本发明一些实施例，所述根据比重分离多个材料的步骤包括：获得一分类材料，所述分类材料含有至少90重量百分比的材料具有一比重在一预选范围内。
根据本发明一些实施例，所述根据比重分离多个材料的步骤进一步包括：移除至少一部分的一聚合物，所述聚合物选自于由一热固性聚合物及在废料中具有至少250℃的一熔点的一合成聚合物所组成的一族群，从而获得一分类材料，所述分类材料含有除了所述热固性聚合物与具有至少250℃的熔点的所述合成聚合物以外的至少90重量百分比的一有机材料。
根据本发明一些实施例，所述原料的水含量是至少40重量百分比。
根据本发明一些实施例，所述原料的水含量的范围是50至70重量百分比。
根据本发明一些实施例，所述原料的干重的至少70重量百分比是木质纤维素(lignocellulose)。
根据本发明一些实施例，所述原料的干重的不超过95重量百分比是无机材料。
根据本发明一些实施例，所述原料的干重的不超过5重量百分比是无机材料。
根据本发明一些实施例，所述原料的干重的从15至30重量百分比是合成聚合物。
根据本发明一些实施例，在所述原料中的合成聚合物的至少50重量百分比是聚烯烃类(polyolefins)。
根据本发明一些实施例，所述原料的干重的至少1重量是无机盐类。
根据本发明一些实施例，进行所述混合的步骤及所述加热的步骤直到所述经处理材料的一水含量小于1重量百分比。
根据本发明一些实施例，所述方法进一步包括：所述废料或分类材料与一酸性物质接触，从而提供所述原料。
根据本发明一些实施例，所述酸性物质包括盐酸。
根据本发明一些实施例，所述酸性物质包括一水性溶液，特征是酸碱值小于4。
根据本发明一些实施例，所述方法进一步包括：将所述分类材料与一额外材料混合，从而提供所述原料。
根据本发明一些实施例，所述额外材料包括至少一糖类(carbohydrate)。
根据本发明一些实施例，所述经处理材料包括一聚合物材料。
根据本发明一些实施例，在所述经处理材料中的碳的一含量是至少55重量百分比。
根据本发明一些实施例，在所述经处理材料中的氧的一含量是至少20重量百分比。
根据本发明一些实施例，在所述经处理材料中的碳与氧的一总含量是至少80重量百分比。
根据本发明一些实施例，在所述经处理材料中的碳、氢与氧的一总含量是至少90重量百分比。
根据本发明一些实施例，在所述经处理材料中的碳、氢、氧、氮、碱金属及卤素原子的一总含量至少是93重量百分比。
根据本发明一些实施例，在所述经处理材料中的非氢原子的至少95百分比是碳或氧原子。
根据本发明一些实施例，在所述经处理材料中的非氢原子的至少97百分比是碳、氧、氮、碱金属或卤素原子。
根据本发明一些实施例，在所述经处理材料中的碱金属的一摩尔浓度是高于在所述废料的干重中的碱金属的一摩尔浓度至少50％。
根据本发明一些实施例，在所述经处理材料中的卤素的一摩尔浓度是高于在所述废料的干重中的卤素的一摩尔浓度至少50％。
根据本发明一些实施例，所述废料是一切碎的废料。
根据本发明一些实施例，所述方法进一步包括：在所述废料与所述液体接触的步骤前，粉碎所述废料。
根据本发明一些实施例，所述方法进一步包括：在所述废料与所述液体接触的步骤后，粉碎所述分类材料。
根据本发明一些实施例，所述方法包括：所述废料与一水性液体接触的步骤，从而获得一部分分类材料，及进一步包括：根据比重对所述部分分类材料进行分离多个材料的至少一额外循环，所述分离的步骤包括：使所述部分分类材料与一额外液体接触，从而获得所述分类材料。
根据本发明一些实施例，所述方法进一步包括：在所述部分分类材料与所述额外液体接触后，粉碎所述分类材料。
根据本发明一些实施例，根据比重分离多个材料的所述至少一额外循环的至少一个包括：移除下沉在所述额外液体中的材料。
根据本发明一些实施例，根据比重分离多个材料的所述至少一额外循环的至少一个包括：移除飘浮在所述额外液体中的材料。
根据本发明一些实施例，所述方法进一步包括从所述分类材料分离至少一部分的油类。
根据本发明一些实施例，在本文描述的聚合物材料是一热塑性聚合物材料。
根据本发明一些实施例，在本文描述的聚合物材料具有一密度低于1.2克/立方厘米。
根据本发明一些实施例，在所述聚合物材料中的碳的一含量是至少55重量百分比。
根据本发明一些实施例，在所述聚合物材料中的氧的一含量是至少20重量百分比。
根据本发明一些实施例，在所述聚合物材料中的碳与氧的一总含量是至少80重量百分比。
根据本发明一些实施例，在所述聚合物材料中的碳、氢与氧的一总含量是至少90重量百分比。
根据本发明一些实施例，在所述聚合物材料中的碳、氢、氧、氮、碱金属及卤素原子的一总含量至少是93重量百分比。
根据本发明一些实施例，在所述聚合物材料中的非氢原子的至少95百分比是碳或氧原子。
根据本发明一些实施例，在所述聚合物材料中的非氢原子的至少97百分比是碳、氧、氮、碱金属或卤素原子。
根据本发明一些实施例，在所述聚合物材料中的碱金属的一摩尔浓度是高于在所述废料的干重中的碱金属的一摩尔浓度至少50％。
根据本发明一些实施例，在所述聚合物材料中的卤素的一摩尔浓度是高于在所述废料的干重中的卤素的一摩尔浓度至少50％。
根据本发明一些实施例，所述聚合物材料的一熔体流动指数(melt-flow index)在190℃的一温度下是至少1公克/10分钟。
根据本发明一些实施例，所述制造品包括彼此黏合及/或共混的二种或以上的材料，其中所述多个材料中的至少一种是如本文所描述的聚合物材料。
根据本发明一些实施例，在所述制造品中的所述二种或以上的材料的至少一个是一塑料。
根据本发明一些实施例，所述系统包括至少一分离器，配置用以根据比重分离在所述废料中的多个材料，所述至少一分离器配置用以获得一分类材料，所述分类材料含有至少90重量百分比的一比重在一预选范围内的材料。
根据本发明一些实施例，所述系统配置用以移除至少一部分的一聚合物，所述聚合物选自于由一热固性聚合物及来自废料的具有至少250℃的一熔点的一合成聚合物所组成的一族群，从而获得一分类材料，所述分类材料含有除了所述热固性聚合物与具有至少250℃的熔点的所述合成聚合物以外的至少90重量百分比的一有机材料。
根据本发明一些实施例，所述第一混合区域及所述第二混合区域各是独立的适于使所述原料在从一范围是从90℃至230℃的一温度下进行加热。
根据本发明一些实施例，所述系统进一步包括一感测器，用以感测在本文所描述的装置中的材料的一水含量。
根据本发明一些实施例，所述装置包括用于导致所述混合的一螺杆。
根据本发明一些实施例，所述装置配置用以使所述废料或分类材料接触一酸性物质。
根据本发明一些实施例，所述系统配置用以使用一额外材料对所述分类材料及/或所述经处理材料进行混合。
根据本发明一些实施例，所述系统进一步包括一粉碎机，配置用以在所述废料与所述液体接触的步骤前，粉碎所述废料。
根据本发明一些实施例，所述系统进一步包括一粉碎机，配置用以在所述废料与所述液体接触的步骤后，粉碎所述分类材料。
根据本发明一些实施例，所述系统进一步包括一监控器，用以监控在所述分离器中所述液体的一比重，其中所述系统配置以调整在所述分离器中所述液体的比重至一预定值。
根据本发明一些实施例，所述系统包括：一第一分离器，配置用以根据比重分离多个材料，从而获得一部分分类材料；及至少一额外分离器，配置用以使所述部分分类材料进行根据比重分离多个材料的至少一额外循环，所述额外的分离器含有被选定的一额外液体，以使所述部分分类材料的一部分下沉。
根据本发明一些实施例，所述系统进一步包括一粉碎机，配置用以在所述部分分类材料与在所述额外的分离器中的额外液体接触后，粉碎所述分类材料。
根据本发明一些实施例，所述液体的一比重是至少1.05。
根据本发明一些实施例，所述液体包括一盐类水溶液。
根据本发明一些实施例，所述盐类是氯化钠。
根据本发明一些实施例，所述盐类在所述盐类水溶液的一浓度是至少10重量百分比。
根据本发明一些实施例，所述经处理材料的一水含量是小于1重量百分比。
根据本发明一些实施例，所述预选范围不超过1.25。
根据本发明一些实施例，所述系统进一步包括至少一装置，配置用以从所述液体分离多种油类。
本发明的实施例包括本文所述的任何实施例的任何组合，除非另有说明。
除非进行定义，否则本文所使用的所有的技术和/或科学术语具有与本发明所属领域的普通技术人员所通常理解的含义相同的含义。尽管在本发明的实施例的实现或测试中能够使用与本文所描述的相似或等同的方法和材料，但是下文描述示例性的方法和/或材料。在冲突的情况下，以包括定义的专利说明书为主。另外，材料、方法和实施例仅为示例性的而不旨在必要地限制。
附图说明
在本文参照附图仅通过示例的方式描述了本发明的一些实施例。具体详细参照附图，应强调的是，所示的特定方案仅通过实施例以及为了本发明的实施例的示例性讨论的目的。在这方面，结合附图进行的说明使得如何可实现本发明的实施例对于本领域技术人员显而易见。
在所述附图中：
图1是根据本发明一些实施例描绘一种分离废料的方法的流程图；
图2是根据本发明一些实施例描绘一种处理分类废料的方法的流程图；
图3是根据本发明一些实施例描绘一种用于分离及处理废料的系统的图；
图4是根据本发明一些实施例描绘一种用于处理废料的系统的图(大箭头显示废料的方向；小箭头显示被释放气体的方向)；
图5A与5B是根据本发明一些实施例的挤压经处理材料的一圆柱形样品的多个图像(侧视图5A；剖面图5B；样品的直径大致上是10厘米)；
图6是根据本发明一些实施例绘示的一经处理材料的一热量扫描(以每分钟10℃的速率)期间作为一温度函数的热流，及观察到的相变的温度(由峰值表示)和相变的热的图；
图7是根据本发明一些实施例绘示由进行(绿色)或不进行(蓝色)所述废料的分离步骤的废料所制备的经处理材料的一红外光谱；
图8是根据本发明一些实施例的一经处理材料的一电子顺磁共振(EPR)光谱的图，包含代表g1、g2及g3值的峰值，也绘示一峰值代表2.0(碳自由基的特征)及3.4(纤维素的特征)的g值的位置；
图9A及9B是根据本发明一些实施例显示一经处理材料的NMR光谱的(在不同的y轴刻度)多个部分；
图10A及10B是海盐水溶液(约20重量百分比)(图10A)和淡水(图10B)的滤液的NMR光谱，每种滤液是在以植物生物质孵育3小时后获得；
图11是根据本发明一些实施例描绘一种用于分离废料的系统的图；及
图12是根据本发明一些实施例描绘一种用于分离及处理废料的系统的图。
具体实施方式
在本发明一些实施例中涉及一种废料处理，特别但不排除的是涉及用于分类及/或处理废料的多个方法与多个系统及其生产的经处理材料。
在详细地说明本发明的至少一个实施例之前，应理解的是，本发明的应用不一定局限于下面的说明中阐述的和/或附图中图示的和/或实施例的部件和/或方法的构造细节和布置。本发明能够具有其它的实施例或者以各种方式实现或实施。
本案发明人已经发现，根据比重的一废料中的分离多个材料可以用于以有效率和成本效益的方式获得一分类材料，所述分类材料用于进一步处理儿不需干燥所述分类材料。本案发明人还发现根据比重的分离可以有利的影响工艺进程和所获得的经处理材料的多个参数和多个性质。例如，可以利用将废料(例如，未分类的废料)与例如水溶液的一液体接触以有利的从所获得的分类材料中分离一些材料，特别是无机材料，及/或将一水含量增加到特别适合加工的一定水平。再者，使用湿润废料(如未干燥的废料)可以容易的使通过废料与液体接触的分离进行，而湿润废料阻碍其他分离技术，例如通过产生不同类型材料的碎片而粘在一起。本案发明人进一步证明，通过比重分离获得的所述经处理废料具有优异的可控特性。
现参照所述附图，图1是根据本发明示例性实施例说明一种用于根据比重分离废料的一般程序，如在下方的范例段落中所详细描述的。
图2是根据本发明示例性实施例说明的一种用于处理一分类材料的一般程序，如在下方的范例段落中所详细描述的。
图3是根据本发明示例性实施例说明的一种用于分离及处理一废料的系统，如在本文下方中所详细描述的。图4是根据本发明示例性实施例说明的一种用于处理一材料(例如一分类材料)的系统，如在本文下方中所详细描述的。
图5A及5B是根据本发明示例性实施例绘示的被制造的一生产相对均匀的经处理材料。
图6至9B是根据本发明示例性实施例绘示被制造的经处理材料的多个物理性质，如在下方的范例段落中所详细描述的。
图10A及10B绘示高渗溶液促进碳水化合物从生物质中释放。
图11是根据本发明示例性实施例绘示一种用于根据比重分离废料的系统，如在本文下方中所详细描述的。
图12是根据本发明示例性实施例说明的一种用于根据比重分离废料及用于处理所述所获得的分类材料的系统，如在下方的范例段落中所详细描述的。
根据本发明一些实施例的一样态，有提供一种分类废料的方法，从而获得一分类材料。在一些实施例中，根据本发明的此样态的所述方法是通过根据比重分离在所述废料中的多个材料所导致。在一些实施例中，通过所述废料与被选定的一液体的接触所导致的分离，以使一部分的所述废料在所述液体中下沉(及另一部分不下沉)。
在本文中，所述用语“废料(waste material)”指的是基本上固体废料，例如城市固体废料，其在一些实施例中主要从国内来源获得，并且也称为“垃圾(trash)”或“垃圾(garbage)”。本文所用的用语“废料”包括基本上未分类的废料(例如，在除去如本文所述的一部分的所述材料之前)，即，其包含家庭废物典型的各种物质，并且任选的进一步包含如本文定义的废料，其已经历一些分类(例如，易于回收的物品的移除)。
因此，所述废料可任选的为在一固体废料管理设施处或在一废料堆处或从一垃圾填埋场(称为“未分类的”废料)接收的形式，或者替代的，已经经历初步分类的废料，即在根据本文所述的方法进一步分类之前从其中任选的移除(部分或全部的)一种或多种组成物(例如，磁性材料)的废料(例如，来自上述来源)。所述废料可以包括来自非家庭来源的一些废料，例如污泥(例如污水污泥)，工业废料(例如废弃的包装材料)和/或农业废料。
所述废料通常包括一些液体(例如水，油类)，例如，由所述废料吸收和/或废料中的容器内的液体。应当理解的是，本文所述的分类方法通过与液体接触来实现，使得所述废料因此可以任选的进行分类，而不需要事先干燥所述废料。
在本文中，所述用语“分类材料(sorted material)”用于描述一材料是通过移除一来源材料(例如，一废料)中的多个材料的一部分以获得具有与所述来源材料不同的组成物的材料而获得的。“来源材料”是指例如如本文所述的废料，其经受如本文所述的分类。
在本文中，所述用语“分类(sorting)”及其语法衍生词用于描述如本文所定义的从一来源材料(例如，一废料)获得如本文所定义的一分类材料的一过程。
在本文中，在对一材料(例如，废料)进行的一动作的上下文中，所述用语“处理(processing)”及其语法衍生词用于描述所述材料的组成物、化学性质和/或物理性质的改变，从而获得具有与经受加工的材料不同的组成物、化学性质和/或物理性质的不同的第二材料，本文称为“经处理材料(processed material)”。本文使用的用语“处理”包括如本文所定义的分类，但不限于分类。
为了清楚起见，这里通常使用所述用语“处理材料”来描述通过除了分类之外的程序所获得的材料(而通过分类获得的材料被称为“分类材料”)，例如，通过使一分类材料(如本文所定义)进行除了分类(例如，加热)之外的处理。
在本发明的此样态的一些实施例中，所述方法提供具有在预选范围内的比重的材料的丰富的分类材料，并且根据所述预选范围选择所述液体(例如，选择用于一盐水溶液的一适合浓度，如下文进一步详细讨论的)。
所述分类材料含有至少90重量百分比的材料具有一比重在一预选范围内
在本文所述的任何实施例的一些实施例中，所述分类材料含有至少90重量百分比的比重在预选范围内。在一些实施例中，分类材料含有至少95重量百分比的材料具有一比重在预选范围内。在一些实施例中，分类材料含有至少98重量百分比的材料具有一比重在预选范围内。在一些实施例中，分类材料含有至少99重量百分比的材料具有一比重在预选范围内。根据这些实施例，也预期介于90至99.9重量百分比之间的任何值。
如本文所使用，所述用语“比重(specific gravity)”是指在相同条件(例如，温度、压力)下材料的密度与纯水的密度的比值。因此，纯水的所述比重定义为1。在本文所述的任何实施例的一些实施例中，所述比重是在室温(例如25℃)和大气压下的比重。然而，因为比重是一比值，所以其比起密度对于条件(例如，温度，压力)变化的敏感性较低。因此，在本文所述的任何实施例的一些实施例中，所述比重是在工作条件下的一比重。例如，在工作条件下的环境温度可以变化，例如在约0℃至50℃的范围内，并且环境压力可以根据所述位置的高度而变化。
所述比重的一预选范围可以任选的以一上限和一下限为特征，或者任选的，所述范围可以任选的是一开放范围，例如特征是在于没有下限的上限，或者没有上限的下限。
在本文所述的任何实施例的一些实施例中，所述预选范围不大于1.25，即，所述预选范围的上限不大于1.25，使得所述整个范围不大于1.25。在一些实施例中，所述预选范围不大于1.225。在一些实施例中，所述预选范围不大于1.20。在一些实施例中，所述预择范围不超过1.175。在一些实施例中，所述预选范围不超过1.15。在一些实施例中，所述预选范围不大于1.125。在一些实施例中，所述预选范围不大于1.10。
在本文所述的任何实施例的一些实施例中，所述分类材料在比重低于液体比重的材料中是丰富的(相对于衍生自其中的废料)。在这些实施例的一些中，所述方法通过从所述废料中移除下沉于液体中的材料来实现，从而获得所述分类材料。
在本文所述的任何实施例的一些实施例中，所述分类材料在具有一比重是高于液体比重的材料中是丰富的(相对于其来源的废料)。在这些实施例的一些中，所述方法通过从所述废料中移除不会下沉于液体中的材料来实现，从而获得所述分类材料。
在本文所述的任何实施例的一些实施例中，所述分类材料在一比重低于一第一液体(例如，一盐类水溶液)的比重的材料中是丰富的(相对于其来源的废料)，并且高于一第二液体(例如，水或稀盐类水溶液)的比重。在这些实施例的一些中，所述方法包括从所述废料中移除下沉在所述第一液体中的材料的一阶段，以及从所述废料中移除不会下沉于所述第二液体中的材料的一阶段。
在本文中，所述用语“下沉(sink)”包括下沉到一液体的一底部(例如，沉淀)，以及下沉到所述液体的一表面下方。
在涉及根据比重分类废料的任何实施例的一些中，一废料的所述无机材料(通常比有机材料更致密)的至少一部分下沉到所述液体的一底部。
在涉及根据比重分类废料的任何实施例的一些中，下沉到所述底部的材料被移除(例如，通过移除沉淀物)，并且基本上收集所有其他材料。
在涉及根据比重分类废料的任何实施例的一些中，在液体中漂浮的材料被收集(例如，通过撇除(skim)所述液体的一表面)，并且基本上所有其它材料被移除。
在涉及根据比重分类废料的任何实施例的一些中，废料的分离包括从所述液体中移除基本上所有的材料(例如，所述收集的分类材料和从所述废料移除的材料，以便获得从液体中移除的分类材料)，使得所述液体可以再利用以根据比重分离更多的废料。从所述液体中移除可以例如通过从一表面撇除飘浮材料、移除沉淀材料和/或过滤掉下沉在所述液体的表面下方但不下沉到底部的材料。
在涉及根据比重分类废料的任何实施例的一些中，所述废料在所述液体中搅拌，例如通过至少一个桨叶的旋转(例如，桨轮的旋转)。任选的选择搅拌足够有力以促进不同类型的材料(其可以例如彼此粘附)的分离，同时足够温和以允许所述液体中的多个材料的分离。
在涉及根据比重分类废料的任何实施例的一些中，搅拌包括以每分钟120次或更少的频率的扰动(例如，旋转、振动、搅动)。在一些实施例中，搅拌包括以每分钟60次或更少的频率的扰动。在一些实施例中，搅拌包括以每分钟30次或更少的频率的扰动。在一些实施例中，搅拌包括以每分钟20次或更少的频率的扰动。在一些实施例中，搅拌包括以每分钟10次或更少的频率的扰动。
所述液体可以是任何类型的液体，包括一纯液体、一溶液和一悬浮液。
在涉及根据比重分类废料的任何实施例的一些中，所述液体是一水性液体。
如本文所使用，所述用语“水性液体(aqueous liquid)”是指一液体，其中在其内的至少50重量百分比的所述(多个)液体化合物(例如，除了悬浮和/或溶解在液体中的固体材料)为水。在一些实施例中，至少60重量百分比是水。在一些实施例中，至少70重量百分比是水。在一些实施例中，至少80重量百分比是水。在一些实施例中，至少90重量百分比是水。在一些实施例中，至少95重量百分比是水。在一些实施例中，至少98重量百分比是水。在一些实施例中，至少99重量百分比是水。在一些实施例中，所述液体组成物基本上由水组成。
在涉及根据比重分类废料的任何实施例的一些中，所述液体是一溶液，例如一水溶液。用于一溶液(例如，一水溶液)的合适的溶质包括水溶性盐类，即在水中形成离子的任何化合物(例如氯化钠、氯化钾、溴化钠、溴化钾、氯化钙、硝酸钙、碳酸钾)和水溶性碳水化合物(例如，葡萄糖、蔗糖、乳糖、果糖)。
在涉及根据比重分类废料的任何实施例的一些中，所述溶质是一盐类，即，所述液体是一盐类水溶液(离子溶液)。在一些实施例中，所述盐类包括氯化钠。氯化钠可以任选的是基本上纯的。或者，所述氯化钠与其它盐类混合，例如，如在海盐中。
在涉及根据比重分类废料的任何实施例的一些中，所述液体包括海水(例如，用淡水稀释的海水和/或浓缩海水，即，其中一部分水已被移除的海水)。在一些实施例中，所述液体基本上由海水组成。
在涉及根据比重分类废料的任何实施例的一些中，所述液体是一悬浮液，例如一水性悬浮液。用于悬浮液的合适的悬浮材料包括水不溶性盐类和/或金属物质，例如碳酸钙、铁粉和硅铁(FeSi)。在一些实施例中，所述悬浮的材料是磁性的，这有助于其从分离的废料中移除(例如，为了重复使用)。
所述比重可以根据期望从所述废料中分离的材料和/或期望保留在所述废料中的材料(例如，用于进一步处理)来选择。
通过控制所述溶质或悬浮材料的浓度，一溶液或一悬浮液的所述比重可以根据所述分离的需求来精细控制。
因此，例如，如果希望仅分离具有高比重特征的材料，则使用具有相对高的比重(但低于待分离的材料的溶液或悬浮液)的溶液或悬浮液，及因此，包含高浓度的所述溶质或悬浮材料。
如果期望仅在比重比水的比重更低或相同的材料(例如有机材料)保留在所述废料中，使用具有比重稍高于水的比重的溶液或悬浮液，及因此，包含一相对低浓度的溶质或悬浮物质。
在涉及根据比重分类废料的任何实施例的一些中，所述液体的一比重在从1.00至2.50的范围内。
高达2.50的一比重可能是合适的，例如，用于移除可能存在于所述废料中的所有或几乎所有的无机材料。因此，例如，窗玻璃具有约2.58的比重、二氧化硅具有约2.65的比重、铝具有约2.7的比重、并且其他矿物和金属的比重通常甚至更高。在涉及根据比重分类废料的任何实施例的一些中，所述液体的比重为至少2.00，例如在2.00至2.50的范围内。至少2.00的比例可以是合适的，例如用于保留所有或几乎所有有机材料，例如植物材料、动物材料和聚合物材料(例如橡胶和塑料)。
在本文中，“动物材料”是指源自于一动物的材料，及“植物材料”是指来源于植物或真菌的材料。要提到的是，源自仅仅在较远的过去存活的生物体的煤和石油产品等在本文中不被认为是动物或植物材料。
在涉及根据比重分类废料的任何实施例的一些中，所述液体的比重为至少1.50，例如在1.50至2.00的范围内。至少1.50的比重可能是合适于保留大多数的有机材料。在一些实施例中，所述比重为至少1.60。在一些实施例中，所述比重为至少1.70。在一些实施例中，所述比重为至少1.80。在一些实施例中，所述比重为至少1.90。
在涉及根据比重分类废料的任何实施例的一些中，所述液体的比重为至少1.20，例如在1.20至1.50的范围内。至少1.20的比重可以是合适于保留许多或甚至大多数有机材料，同时移除一些有机材料(例如合成聚合物)。在一些实施例中，所述液体的比重为至少1.25。在一些实施例中，所述液体的比重为至少1.30。在一些实施例中，所述液体的比重为至少1.35。在一些实施例中，所述液体的比重为至少1.40。在一些实施例中，所述液体的比重为至少1.45。
在涉及根据比重分类废料的任何实施例的一些中，所述液体的比重为至少1.01，例如在1.01至1.20的范围内。在1.01至1.20范围内的比重可能是合适于保留许多或甚至大多数动物材料和植物材料，同时移除许多合成聚合物，例如热固性聚合物，具有至少250℃的一熔点的合成聚合物(例如聚对苯二甲酸乙二醇酯(polyethylene terephthalate；PET)，聚四氟乙烯(polytetrafluoroethylene；PTFE))和聚氯乙烯(polyvinyl chloride；PVC)。
在本文中，所述用语“热固性(thermoset)”是指已通过任何技术进行不可逆固化的合成聚合物，包括通过加热固化、通过化学反应(例如，如在环氧树脂中)或辐照(irradiation)固化。热固性聚合物的范例包含但不限于热固性聚酯(例如，用于玻璃纤维中)、聚氨酯(polyurethanes)、硫化橡胶(vulcanized rubbers)、苯酚-甲醛(例如
Figure BDA0002206368500000201
聚合物)，脲醛(Duroplast)，脲-甲醛(例如，用于胶合板中)、三聚氰胺树脂(melamine resins)、环氧树脂、聚酰亚胺、氰酸酯(cyanate esters)和聚氰脲酸酯(polycyanurates)。
不受任何特定理论的束缚，据信在所获得的分类材料中降低热固性聚合物、具有高熔点(例如至少250℃)的合成聚合物和/或PVC的比例使得所述分类材料更适合处理(例如，如本文所述)。还据信，相对于来自衍生分类材料的一废料，如本文所述的根据比重的分离是对于获得具有降低比例的这种聚合物的分类材料是一种特别方便的方法。
在涉及根据比重分类废料的任何实施例的一些中，所述液体的比重不超过约1.25(例如，约为一饱和的海盐水溶液的比重)。在一些实施例中，所述比重不大于1.20。在一些实施例中，所述比重不大于1.15。
在涉及根据比重分类废料的任何实施例的一些中，所述液体的比重为至少1.05。在一些实施例中，所述比重在1.05至1.25的范围内。在一些实施例中，所述比重在1.05至1.20的范围内。在一些实施例中，所述比重在1.05至1.15的范围内。
在涉及根据比重分类废料的任何实施例的一些中，所述液体的比重为至少1.06。在一些实施例中，所述比重在1.06至1.25的范围内。在一些实施例中，所述比重在1.06至1.20的范围内。在一些实施例中，所述比重在1.06至1.15的范围内。
在涉及根据比重分类废料的任何实施例的一些中，所述液体的比重为至少1.07(例如浓度为约10重量百分比的氯化钠水溶液)。在一些实施例中，所述比重在1.07至1.25的范围内。在一些实施例中，所述比重在1.07至1.20的范围内。在一些实施例中，所述比重在1.07至1.15的范围内。
在涉及根据比重分类废料的任何实施例的一些中，所述液体的比重为至少1.08。在一些实施例中，所述比重在1.08至1.25的范围内。在一些实施例中，所述比重在1.08至1.20的范围内。在一些实施例中，所述比重在1.08至1.15的范围内。
在涉及根据比重分类废料的任何实施例的一些中，所述液体的比重为至少1.09。在一些实施例中，所述比重在1.09至1.25的范围内。在一些实施例中，所述比重在1.09至1.20的范围内。在一些实施例中，所述比重在1.09至1.15的范围内。
在涉及根据比重分类废料的任何实施例的一些中，所述液体的比重为至少1.10。在一些实施例中，所述比重在1.10至1.25的范围内。在一些实施例中，所述比重在1.10至1.20的范围内。在一些实施例中，所述比重在1.10至1.15的范围内。
在涉及根据比重分类废料的任何实施例的一些中，所述液体的比重为至少1.11(例如浓度为约15重量百分比的氯化钠水溶液)。在一些实施例中，所述比重在1.11至1.25的范围内。在一些实施例中，所述比重在1.11至1.20的范围内。
在涉及根据比重分类废料的任何实施例的一些中，所述液体的比重为至少1.12。在一些实施例中，所述比重在1.12至1.25的范围内。在一些实施例中，所述比重在1.12至1.20的范围内。
在涉及根据比重分类废料的任何实施例的一些中，所述液体的比重为至少1.13。在一些实施例中，所述比重在1.13至1.25的范围内。在一些实施例中，所述比重在1.13至1.20的范围内。
在涉及根据比重分类废料的任何实施例的一些中，所述液体的比重为至少1.14。在一些实施例中，所述比重在1.14至1.25的范围内。在一些实施例中，所述比重在1.14至1.20的范围内。
在涉及根据比重分类废料的任何实施例的一些中，所述液体的比重为至少1.15(例如浓度为约20重量百分比的氯化钠水溶液)。在一些实施例中，所述比重在1.15至1.25的范围内。在一些实施例中，所述比重在1.15至1.20的范围内。
在涉及根据比重分类废料的任何实施例的一些中，所述液体的比重为至少1.175。在一些实施例中，所述比重在1.175至1.25的范围内。在一些实施例中，所述比重在1.175至1.20的范围内。
在涉及根据比重分类废料的任何实施例的一些中，所述液体的比重为至少1.175。在一些实施例中，所述比重在1.175至1.25的范围内。在一些实施例中，所述比重在1.175至1.20的范围内。
在涉及根据比重分类废料的任何实施例的一些中，所述液体的比重为至少1.20。在一些实施例中，所述比重在1.20至1.25的范围内。
在涉及根据比重分类废料的任何实施例的一些中，所述液体的比重为约1.03或更小，例如在1.01至1.03的范围内。例如，使用海水或稀释的海水，可以方便的且廉价的获得在一范围内的比重，因为海水具有在1.02至1.03的范围内，典型的约1.025的比重。
通常，具有相对低的比重(例如，上达1.25、上达1.20)的液体相对便于制备和使用，它们可以容易的从常见且便宜的材料的溶液中获得。例如，取决于浓度，氯化钠水溶液的比重在1.00至约1.20的范围内。相对低的比重特别适合于有效的移除无机材料，包含例如具有比纯无机材料低的比重的复合材料(例如，玻璃纤维和具有玻璃填料的聚合物)，以及相对致密的有机材料，例如PVC、PET、PTFE和热固性聚合物(例如，如本文所述)。
在涉及根据比重分类废料的任何实施例的一些中，使用高密度水溶性盐类如钙盐、镁盐、过渡金属盐、溴盐和/或使用悬浮液以获得至少1.20，任选的至少1.25的比重。
在涉及根据比重分类废料的任何实施例的一些中，废料与盐类溶液的接触，抑制所获得的分类材料中的微生物(例如细菌)存活和/或活性(除了促进所述分类过程之外)。这种抑制与食物在盐水中的保存(例如腌渍(pickling))相当。这种抑制可以例如增强卫生和/或减少分类材料的恶臭，从而便于所述分类材料的处理和/或存储。
在涉及根据比重分类废料的任何实施例的一些中，盐类溶液(例如，盐水溶液)中的盐类(例如氯化钠、海盐)的浓度为至少3重量百分比。在一些实施例中，盐的浓度在3至35重量百分比的范围内。在一些实施例中，盐的浓度在3至30重量百分比的范围内。在一些实施例中，盐的浓度在3至25重量百分比的范围内。
在涉及根据比重分类废料的任何实施例的一些中，盐类溶液(例如，盐水溶液)中的盐类(例如氯化钠、海盐)的浓度为至少5重量百分比。在一些实施例中，盐的浓度在5至35重量百分比的范围内。在一些实施例中，盐的浓度在5至30重量百分比的范围内。在一些实施例中，盐的浓度在5至25重量百分比的范围内。
在涉及根据比重分类废料的任何实施例的一些中，盐类溶液(例如，盐水溶液)中的盐类(例如氯化钠、海盐)的浓度为至少10重量百分比。在一些实施例中，盐的浓度在10至35重量百分比的范围内。在一些实施例中，盐的浓度在10至30重量百分比的范围内。在一些实施例中，盐的浓度在10至25重量百分比的范围内。
在涉及根据比重分类废料的任何实施例的一些中，盐类溶液(例如，盐水溶液)中的盐类(例如氯化钠、海盐)的浓度为至少15重量百分比。在一些实施例中，盐的浓度在15至35重量百分比的范围内。在一些实施例中，盐的浓度在15至30重量百分比的范围内。在一些实施例中，盐的浓度在15至25重量百分比的范围内。
在涉及根据比重分类废料的任何实施例的一些中，盐类溶液(例如，盐水溶液)中的盐类(例如氯化钠、海盐)的浓度为至少20重量百分比。在一些实施例中，盐的浓度在20至35重量百分比的范围内。在一些实施例中，盐的浓度在20至30重量百分比的范围内。在一些实施例中，盐的浓度在20至25重量百分比的范围内。
不受任何特定理论的束缚，据信废料与包含至少10重量百分比，特别是至少15重量百分比，最特别是至少20重量百分比的盐类浓度的一盐类溶液的接触是特别有效于：不仅在与所述溶液接触的废料中抑制微生物(例如细菌)存活和/或活性，而且抑制从其衍生的分类材料和/或经处理材料(如本文所述)中的微生物(例如细菌)存活和/或活性，即，在所述分类材料和/或处理材料中剩余的残留盐(在所述材料已从所述盐溶液中移除之后)，在已完成根据比重的分离的很久之后，可以有效的抑制微生物的存活和/或活性。
应当理解的是，来自动物材料或植物材料(例如木质素(lignin))的纤维素和其它化合物的特征在于一比重为约1.5，但是动物材料和植物材料通常由于孔隙率而表现出相当低的比重(例如，木材中的所述空隙，其使大多数木材的所述比重减少到小于1)和/或其中的相当大量的水(其导致比重接近1)。因此，许多材料的比重表示其水含量和/或孔隙率。
在涉及根据比重分类废料的任何实施例的一些中，除除具有一相对高比重的材料(例如，如本文所述)可以增加所述材料的一水含量(例如通过移除相对干燥的动物材料和/或植物材料，同时保留相对潮湿的动物材料和/或植物材料)，导致所获得的分类材料具有高于废料的一水含量(例如，即使在分离过程中没有吸收水)。因此，如本文所述的多个材料的移除可以用于通过促进水的吸收和/或通过移除相对干燥的材料来增加所获得的分类材料的水含量(例如，增加到本文所述的水含量)。
在涉及根据比重分类废料的任何实施例的一些中，移除具有一相对高的比重的材料(例如，如本文所述)可导致所述分类材料具有一减小的(平均)比重，例如小于1.20、任选的小于1.15、任选的小于1.10、任选的小于1.05和任选的小于1.00。
在涉及根据比重分类废料的任何实施例的一些中，例如通过选择无机材料在其中下沉的液体，所述分类材料包含至少90重量百分比(干重)的一有机材料。
在涉及根据比重分类废料的任何实施例的一些中，例如，通过选择这样的聚合物在其中下沉的一液体，所述分类材料包含至少90重量百分比(干重)的除了热固性聚合物和具有至少250℃的一熔点的合成聚合物之外(例如，PET，PTFE)的一有机材料。
在涉及根据比重分类废料的任何实施例的一些中，例如通过选择其中PVC于其中下沉的一液体，所述分类材料包含至少90重量百分比(干重)的除了PVC之外的有机材料。
在涉及根据比重分类废料的任何实施例的一些中，例如通过选择这样的聚合物在其中下沉的一液体，所述分类材料包含至少90重量百分比(干重)的除了热固性聚合物、具有至少250℃的一熔点的合成聚合物(例如，PET，PTFE)和聚氯乙烯(PVC)之外的一有机材料。
在这方面，应当理解的是，热固性聚合物、具有至少250℃的一熔点的合成聚合物(例如PET，PTFE)和聚氯乙烯(PVC)通常以一相对高的比重为特征。
例如，在特征是一熔点为至少250℃的合成聚合物中，PET(其特别广泛存在于废料中，例如由于其在食品和液体容器中的使用)通常表现出在从1.37至1.455的一范围内的一比重，及PTFE通常表现出在从2.1至2.2的一范围内的一比重。
类似的，聚氯乙烯(一广泛的聚合物)通常在其刚性、相对纯的形式中显示从1.35至1.45的一范围内的比重，而由于增塑剂的存在，聚氯乙烯的柔性形式通常显示一较低的比重(例如，在从1.1至1.3的一范围内)。因此，具有一比重低于1.1的一液体可适用于基本上移除所有聚氯乙烯，而具有一适度高比重(例如在从1.1至1.3的一范围内)的液体可适用于移除一相当大比例的聚氯乙烯。
此外，热固性聚合物通常包含一相当大量的杂原子(例如氮、氧、硫)在硫化橡胶的酯基团、氨基甲酸酯基团和硫交联中，这增加了所述聚合物的比重。
应当理解的是，将废料与用于根据比重(根据本文所述的各个实施例中的任一个)分离的一液体接触可以使源自所述废料中并且与用于根据比重分离的液体混溶的所述液体进行部分移除，因为当从所述液体中移除一分类材料时，所述液体保持混合。例如，在一来源废料中的含水液体可任选的在与根据本文所述的任一个实施例的一水性液体(例如，盐类溶液)接触时至少部分的移除。
此外，液体(例如，油类)通常存在于所述废料中，其与用于根据比重分离的所述液体(例如一水性溶液)不混溶，并且在所述分离过程期间形成一不同的液体层，例如漂浮在一水性液体的一表面上的一层油类(与部分浸没在所述水性液体中的漂浮固体相反)。
在涉及根据比重分类废料的任何实施例的一些中，所述方法进一步包括(作为根据比重分离材料的任何一个或多个循环的一部分)将来源废料的液体的至少一部分(其与用于根据比重分离的液体不混溶)与其它废料分离和与用于根据比重进行分离的所述液体分离。在一些实施例中，分离飘浮在用于根据比重分离的一水性液体(例如盐类溶液)的一表面上的来源废料中的油类。
在涉及根据比重分类废料的任何实施例的一些中，所述分类材料具有比分类之前的废料的一较低油类浓度。
在本文中，所述用语“油(oil)”是指与水不混溶的一液体，并且包括在0℃至100℃的一范围内的一温度下为液体的物质。
在本文所述的任何实施例的一些实施例中，所述油类在0℃至50℃的一范围的温度下是液体。在本文所述的任何实施例的一些实施例中，所述油类在20℃下为液体。
在本文中，所述用语“与水不混溶(immiscible with water)”是指对于至少一些比例的水和另一种液体(例如本文定义的油)，所述液体和所述水不彼此形成一均匀溶液，并且分离成不同的相。
在本文所述的任何实施例的一些实施例中，所述油是由特征在于log P(一分配系数(partition coefficient)的对数)为至少1的化合物所组成。在一些实施例中，所述油中的化合物的log P为至少1.5。在一些实施例中，所述油中的化合物的log P为至少2。
在本文中，所述用语“log P”是指当一化合物在1-辛醇(1-octanol)和水的组合接触时，所述化合物在1-辛醇中的一浓度与所述化合物在水中的一浓度的一比率的一对数(其形成分离的相)。所述浓度与一未电离形式的化合物有关。
根据本文所述的各个实施例中任一个的不混溶液体的移除可任选的使用本领域已知的标准技术进行。例如，可以使用堰式撇除器(a weir skimmer)和/或疏油性(oleophobic)和/或金属撇除器(metallic skimmer)(例如，使用一旋转元件，例如鼓状物、绳索、圆盘和/或皮带，以粘附和移除油)从一水性溶液的表面撇除一油层。(任何类型的)所述撇除器任选的配置成当油不以足够量存在以有效的被撇除时停止进行撇除。
在涉及根据比重对废料进行分类的任何实施例的一些中，收集从所述液体分离的油类，所述液体用于根据比重进行分离(例如，通过从液体的表面撇除所述油类)，例如，使用作为用于进一步处理油类的原料。
替换的或额外的，所述油类的分离可以是为了获得具有较少油类的分类材料，和/或降低本文所述方法中使用的液体中的油类杂质的水平。在一些这样的实施例中，所述分离的油类被丢弃。
在涉及根据比重分类废料的任何实施例的一些中，所述油类包括在所述分离过程期间例如在与使细胞经历渗透压力的一盐类水溶液(例如，一高渗溶液)接触时从所述废料中的细胞释放的脂质。
多个材料的移除了可任选的在粉碎前和/或后，和/或在粉碎期间(例如，在粉碎的两个阶段之间)进行。
在涉及根据比重对废料进行分类的任何实施例的一些中，所述废料是一粉碎废料，即，是以粉碎形式获得，例如废料已经被破碎(例如通过一锤磨机)。在一些实施例中，所述粉碎废料是如本文所述进一步进行粉碎。
如本文所使用的，所述用语“粉碎(shred)”，“被粉碎(shredded)”和“粉碎的(shredding)”及其进一步的语法变化是指通过任何机械手段减小材料(例如，废料、分类材料)的固体组成物的尺寸，包括劈砍(chopping)、切割(dicing)、研磨(grinding)、弄碎(crumbling)、剪切(cutting)、撕裂(tearing)和破碎(crushing)。
本领域中市售可用于粉碎废料的各种装置，包括但不限于工业粉碎机、研磨机、削片机和造粒机。任选的，用于粉碎的设备设计成适于处理硬质物质如废料中的金属、玻璃、粘土和石头的存在，例如通过使用由坚固材料如不锈钢或钛制成的叶片或板件。
本文中，所述用语“粉碎机”包括如本文所定义的用于粉碎的所有设备。
在涉及根据比重分类废料的任何实施例的一些中，废料在通过与液体接触以移除材料之前被粉碎(例如，如本文所述，例如用于分类)，例如以促进彼此附接的不同类型的材料(例如，附接到塑料的金属)的分离和/或促进气体的逸出和液体进入废料颗粒中的裂缝。在一些实施例中，当移除材料时，所述粉碎材料中的固体颗粒的直径小于50毫米，任选的小于20毫米。在一些实施例中，当移除材料时，所述固体颗粒的直径小于10毫米。
在一些实施例中，在移除材料之前的粉碎是通过锤子(例如，破碎)，例如通过一锤磨机实现的。
不受任何特定理论的束缚，据信所述多个锤是相对耐受于与硬材料(例如，无机材料，例如矿物，陶瓷，玻璃，金属)的存在相关的损害，其中所述硬材料尚未经历移除这些材料。
在涉及根据比重分类废料的任何实施例的一些中，在通过与一液体接触(例如，通过粉碎到本文所述的一颗粒尺寸)以移除材料之后，将一分类材料粉碎，例如使得移除可能损坏导致粉碎的一装置的硬且致密的材料(例如，无机材料)，及/或使得所述废料的颗粒不会小到妨碍材料的移除。例如，相比于大颗粒，小颗粒通常根据比重所进行分离会更慢。在一些实施例中，当移除材料时，所述固体颗粒的直径为至少2毫米。在一些实施例中，当移除材料时，所述固体颗粒的直径为至少5毫米。在一些实施例中，当移除材料时，所述固体颗粒的直径为至少10毫米。
在本文关于粉碎的任何实施例的一些实施例中，在移除材料之后的粉碎通过例如在一工业粉碎机中剪切(例如通过叶片和/或板)来实现。
不受任何特定理论的束缚，据信这种粉碎技术特别适合于形成相对小的颗粒，其可以更适合于进一步处理(例如通过如本文所述的混合和加热)，但可以是相对易受到硬且致密的材料(例如，无机材料)，及因此适合于具有减少量的这种材料的分类材料。
在涉及根据比重分类废料的任何实施例的一些中，在将材料移除到相对大的颗粒尺寸(例如，直径为至少10mm)之前，将废料进行粉碎，例如使用破碎、锤子和/或类似技术。随后除去材料，然后将所述分类材料任选的进一步粉碎成选择为适于进一步处理(例如，如本文所述的混合和加热)的尺寸(例如，直径小于10mm)的较小颗粒。
在涉及根据比重分类废料的任何实施例的一些中，所述方法包括多于一个根据比重分离材料的循环。
在涉及根据比重分类废料的任何实施例的一些中，所述废料与一水性液体(例如，如本文所述)接触，从而获得一部分分类材料，并且所述部分分类废料进一步受到根据比重分离材料的至少一个额外循环。在上述至少一个额外循环的每一个中，所述分离步骤包括使部分分类废料与一额外液体(例如，本文所述的用于分离材料的一液体)接触。
在本文中，所述短语“部分分类材料”是指如本文所定义的一分类材料，其旨在进行进一步分类。因此，所述短语“分类材料”包括“部分分类材料”。
应当理解的是，每个循环可以用与在另一个循环中使用的液体(例如，一盐类水溶液)相同或不同的液体(例如，一盐类水溶液)实现，并且每个循环可以独立的包括从所述废料移除所述高密度材料(例如，下沉于所述液体中的材料)或从所述废料移除所述低密度材料(例如，在所述液体中漂浮的材料)。
在涉及根据比重分类废料的任何实施例的一些中，根据比重分离材料的至少一个循环包括移除于此循环的液体中下沉的材料。在一些实施例中，除了所述第一循环之外的至少一个循环(即，至少一额外循环)包括移除于此循环的液体中下沉的材料(即，本文所述的一额外液体)。在一些实施例中，一第一循环包括移除于此循环的液体中下沉的材料。在一些实施例中，一第一循环和至少一个额外循环包括移除在此循环的液体中下沉的材料。
在涉及根据比重分类废料的任何实施例的一些中，根据比重分离材料的至少一个循环包括移除在此循环的液体中漂浮的材料。在一些实施例中，一第一循环包括移除在此循环的液体中下沉的材料，并且至少一个后续循环包括移除在此循环的液体中漂浮的材料。
每个循环可以独立的且任选的进一步包括在与此循环的液体接触(例如，如本文所述)之后粉碎所获得的分类材料(在除最终循环外的循环之后任选部分分类材料)。在涉及分类废料的任何实施例的一些实施例中，除了第一循环之外的至少一个循环(即，至少一个额外循环)还包括在与此循环的液体(即，本文所述的一额外液体)接触后粉碎所述分类材料。在一些实施例中，所述最终循环包括所述分类材料的粉碎(即，在与最终循环的液体接触之后)。在一些实施例中，每个循环包括对所述获得的分类材料(包括在除最终循环之外的循环之后的部分分类材料)进行粉碎。
在涉及根据比重分类废料的任何实施例的一些中，在根据比重分离材料的至少一个循环之后执行液体的移除。液体的移除可任选的通过排水(例如，重力驱动排水)和/或所述分类材料的压缩，例如使用一螺旋压力机来实现。任选的，至少一部分所述移除的液体被再次用于如本文所述的分离材料。
在涉及根据比重分类废料的任何实施例的一些中，移除的液体包括源自废料的液体，例如水性液体和/或油类。例如，根据本文所述的任何相应实施例(例如，通过排水和/或压缩)移除的液体可任选的包含用于(根据相应的本文所述的实施例的)根据比重分离的水性液体(例如，盐类溶液)、以及源自与根据比重分离的水性液体混合的废料中的水性液体、和/或源自所述废料的油类。
在涉及根据比重对废料进行分类的任何实施例的一些中，执行从移除的液体中分离油类，例如以便收集油类用于进一步处理，和/或促进一液体的再利用(例如，水性液体)以用于通过降低油杂质的水平来分离材料。
从所述移除的液体中分离油类可以根据本领域已知的技术和装置进行，例如电化学乳化；生物修复；本领域已知的油水分离器，包括但不限于重力油-水分离器(例如API分离器、重力板分离器)和离心油-水分离器；和/或一撇除器(例如，本文所述的任何撇除器)。
在涉及根据比重分类废料的任何实施例的一些实施例中，所述方法包括：收集从所述液体分离的油类，所述液体用于对根据本文所述的各个实施例中的任一个的根据比重的分离步骤(例如，通过从液体的表面撇除所述油类)；以及收集根据本文所述的任一个相应实施例从移除的液体所分离的油类，以及将所述收集的油合并，例如用于进一步处理。也就是说，在这样的实施例中，在分离材料的至少一个循环(其中废料与一液体接触)期间，以及在分离材料的至少一个循环后(其中从分类材料中移除液体，以及从所述移除的液体分离油类)，进行油类收集。
在涉及根据比重分类废料的任何实施例的一些中，将分离的材料(例如，无机材料)进一步分类(例如，使用本领域已知的技术)，以便提取有用和/或有价值的材料，例如金属(例如，铁、金)和二氧化硅和/或玻璃(例如，用作混凝土，塑料等中的填料)。
要提到的是，如本文所述的材料的移除对最终产品(例如，通过如本文所述通过处理所述分类材料所获得的一经处理材料)的化学组成产生影响，并且选择在这些实施例中的任一个中使用的液体也可以根据所述最终产品的期望特性进行，以便在所述废料中保留将赋予所述最终产品所需特性的化学组成的材料。
例如，一代表性家庭废料的干重可以包含：约60％的含有木质素的木材衍生材料(例如纸、纸板、树枝)，通常为木质纤维素的形式；约20％的不含木质素的有机材料(例如，塑料，非木本植物衍生的材料，例如食品)；和约20％的无机材料(例如石头、砂土、玻璃、陶瓷、金属)。当在所述废料中除去致密材料(例如无机材料和/或聚合物，例如热固性聚合物，PET、PVC)时，例如如本文所述，含有木质素、纤维素和/或半纤维素的材料，预期含木质纤维素的材料的比率会增加。
如本文所述获得的分类材料特别适于根据本案发明人发现的和本文所述的程序进行进一步处理。此外，这种程序特别适合于处理湿润材料，例如通过与一液体接触的分类废料(例如，如本文所述)。因此，所述分类和进一步处理可以组合作为处理废料的一特别有效率和有效果的方法。
在涉及如本文所述的根据比重分离材料的任何实施例的一些中，所述废料中的无机材料的移除使得一获得的分类材料含有至少90重量百分比(干重)的有机材料。在一些实施例中，所述分类材料含有至少95重量百分比(干重)的有机材料。在一些实施例中，所述分类材料含有至少98重量百分比(干重)的有机材料。在一些实施例中，所述分类材料含有至少99重量百分比(干重)的有机材料。
在涉及如本文所述的根据比重分离材料的任何实施例的一些中，所述方法包括移除在所述废料中的某些有机材料(例如，如本文定义的合成聚合物)的至少一部分。在一些实施例中，所述方法包括除去至少一部分的聚氯乙烯、具有相对高熔点(例如至少250℃)的合成聚合物和/或热固性聚合物(例如，如本文所述)。
在涉及如本文所述的根据比重分离材料的任何实施例的一些中，所述分类材料包含至少90重量百分比(干重)的除了热固性聚合物和具有至少250℃的一熔点的合成聚合物之外的有机材料。在一些实施例中，所述分类材料包含至少95重量百分比(干重)的除了热固性聚合物和具有至少250℃的一熔点的合成聚合物之外的有机材料。在一些实施例中，所述分类材料包含至少98重量百分比(干重)的除了热固性聚合物和具有至少250℃的一熔点的合成聚合物之外的有机材料。在一些实施例中，所述分类材料包含至少99重量百分比(干重)的除了热固性聚合物和具有至少250℃的一熔点的合成聚合物之外的有机材料。
在涉及如本文所述的根据比重分离材料的任何实施例的一些中，所述分类材料包含至少90重量百分比(干重)的除了PVC之外的有机材料。在一些实施例中，所述分类材料包含至少95重量百分比(干重)的除了PVC之外的有机材料。在一些实施例中，所述分类材料包含至少98重量百分比(干重)的除了PVC之外的有机材料。在一些实施例中，所述分类材料包含至少99重量百分比(干重)的除了PVC之外的有机材料。
在涉及如本文所述的根据比重分离材料的任何实施例的一些中，所述分类材料包含至少90重量百分比(干重)的除了PVC、热固性聚合物和具有至少250℃的一熔点的合成聚合物之外的有机材料。在一些实施例中，所述分类材料包含至少95重量百分比(干重)的除了PVC、热固性聚合物和具有至少250℃的一熔点的合成聚合物之外的有机材料。在一些实施例中，所述分类材料包含至少98重量百分比(干重)的除了PVC、热固性聚合物和具有至少250℃的一熔点的合成聚合物之外的有机材料。在一些实施例中，所述分类材料包含至少99重量百分比(干重)的除了PVC、热固性聚合物和具有至少250℃的一熔点的合成聚合物之外的有机材料。
在涉及如本文所述的根据比重分离材料的任何实施例的一些中，所述分类材料的干重的不超过5重量百分比是无机材料。在一些实施例中，不超过4重量百分比的是无机材料。在一些实施例中，不超过3重量百分比的是无机材料。在一些实施例中，不超过2重量百分比的是无机材料。在一些实施例中，不超过1重量百分比的是无机材料。在一些实施例中，不超过0.5重量百分比的是无机材料。在一些实施例中，不超过0.2重量百分比的是无机材料。在一些实施例中，不超过0.1重量百分比的是无机材料。
在本文中，无论在一分类材料和/或原料中的“无机材料(inorganic material)”的数量是如何，所述数量不包括如本文所述的用于分离的水性液体中包括的任何无机水溶性盐类和/或离子。
不受任何特定理论的束缚，据信此盐类在进一步处理所述分类材料时不具有基本上有害作用，甚至可具有一有益效果，而其它无机材料可能具有一有害作用(例如，如本文所述)，因此，优点是减少此无机材料的数量。
如本文中详细描述的，如本文所述获得的分类材料特别适于进一步处理。所述分类材料可以任选的进行作为或可作为是用于制备欲用于处理的原料的进一步处理。
不受任何特定理论的束缚，据信如本文所述获得的分类材料特别适合于包括适度加热、混合和/或挤出的处理，作为较不适于这种处理的材料，例如例如在此温度下不熔融或基本上软化的材料(例如无机材料、热固性聚合物、具有一较高熔点的聚合物)的材料；在此温度下加热时形成有毒产物的材料(例如聚氯乙烯)；高磨损性材料(例如硬无机材料)和易于引起堵塞的材料(包括但不限于在这样的温度下加热时不熔融或基本上软化的材料)。
此外，本文所述的程序特别适用于处理湿润材料，例如通过与一液体接触进行分类的废料(例如，如本文所述)。
此外，如本文所述获得的分类材料通过移除不适于再循环的材料(例如有毒金属和矿物质(例如砷、镉、钴、铬、汞、镍、铅、锑、硒、石棉)，以及由于加热时形成有毒产物(例如聚氯乙烯)而通常不进行再回收的材料。
因此，所述分类的步骤和进一步处理的步骤可以组合作为处理废料的一特别有效率和有效果的方法。
因此，根据本发明的一些实施例的一样态，提供了一种处理废料以形成非颗粒经处理材料的方法。所述方法包括提供包含一分类材料的原料，所述分类材料由一废料(例如，如本文所述)衍生的。在涉及如本文所述的处理废料的方法的实施例的一些实施例中，所述方法是通过使所述原料通过剪切力进行混合，并使原料经受加热，从而获得一经处理材料来实现。所述原料优选的在不预先干燥的情况下进行所述混合和所述加热。
因此，在本文所述的任何实施例的一些实施例中，如本文所述的处理废料的方法并入一种根据本文所述的任一实施例的分类废料的方法，涉及如本文所述的根据比重分离材料。
本文中，所述用语“原料”是指通过如本文所述的加热和/或混合进行处理的材料(被处理的材料)，除非另有说明。在各个实施例的任一个中，所述原料可以由如本文所述的一分类材料所组成，或者可以不同于所述分类材料，例如当一原料包括一分类材料与一个或以上的额外的材料的结合(例如，如本文所述)。
在涉及如本文所述的处理废料的方法的实施例的一些实施例中，所述用语“原料”包括如本文所述的一分类材料。在一些实施例中，所述用语“原料”描述如本文所述的一分类材料与与本文所述的一种或以上的额外材料组合的结合(例如，混合)。
本文中，所述用语“非颗粒(non-particulate)”是指不由体积大于0.2立方毫米的离散颗粒组成的固体材料(例如，彼此粘附的颗粒，或任选的其聚集体)，即，所述材料不是由上述体积的颗粒形成，所述体积通过以可见边界和/或由与其相邻环境不同的物质组成的颗粒为特征。在涉及如本文所述的处理废料的方法的实施例的一些实施例中，非颗粒材料不由体积大于0.04立方毫米的离散颗粒组成。在一些实施例中，非颗粒材料不由体积大于0.01立方毫米的离散颗粒组成。要了解的是，非颗粒材料可以包括嵌入其中的一些离散颗粒，但是所述材料的主体包括一连续的非颗粒基质。
在涉及如本文所述的处理废料的方法的任何实施例的一些中，小于20重量百分比的非颗粒经处理材料由离散颗粒组成。在一些实施例中，小于10重量百分比的非颗粒经处理材料由离散颗粒组成。在一些实施例中，小于5重量百分比的非颗粒经处理材料由离散颗粒组成。在一些实施例中，小于2重量百分比的非颗粒经处理材料由离散颗粒组成。在一些实施例中，小于1重量百分比的非颗粒经处理材料由离散颗粒组成。
在涉及如本文所述的处理废料的方法的任何实施例的一些中，在混合之后进行加热。在一些实施例中，在混合之前进行加热。在一些实施例中，所述原料同时进行混合和加热。
在涉及如本文所述的处理废料的方法的任何实施例的一些中，所述原料的干重的至少50重量百分比是通过根据比重分离废料中的材料获得的一分类材料，如本文所述。在一些实施例中，所述原料的干重的至少60重量百分比是一分类材料。在一些实施例中，所述原料的干重的至少70重量百分比是一分类材料。在一些实施例中，所述原料的干重的至少80重量百分比是一分类材料。在一些实施例中，所述原料的干重的至少90重量百分比是一分类材料。在一些实施例中，所述原料的干重的至少95重量百分比是一分类材料。在一些实施例中，所述原料的干重的至少98重量百分比是一分类材料。在一些实施例中，所述原料的干重的至少99重量百分比是一分类材料。在一些实施例中，基本上所述原料的干重的全部是一分类材料。
在本文中，一原料和/或其一组合物的描述是指在混合和加热之前的一原料，除非另有说明。
在涉及如本文所述的处理废料的方法的任何实施例的一些中，所述原料(在混合和加热之前)具有至少15重量百分比的一水含量。在一些实施例中，所述原料具有至少20重量百分比的一水含量。在一些实施例中，所述原料具有至少30重量百分比的一水含量。在一些实施例中，所述原料具有至少40重量百分比的一水含量。在一些实施例中，所述原料具有至少45重量百分比的一水含量。在一些实施例中，所述原料具有至少50重量百分比的一水含量。在一些实施例中，所述原料具有至少55重量百分比的一水含量。在一些实施例中，所述原料具有至少60重量百分比的一水含量。
在涉及如本文所述的处理废料的方法的任何实施例的一些中，所述原料(在混合和加热之前)具有15至70重量百分比的一水含量。在一些实施例中，所述原料具有20至70重量百分比的水。在一些实施例中，所述原料具有30至70重量百分比％的一水含量。在一些实施例中，所述原料具有40至70重量百分比的一水含量。在一些实施例中，所述原料具有45至70重量百分比的一水含量。在一些实施例中，所述原料具有50至70重量百分比的一水含量。在一些实施例中，所述原料具有60至70重量百分比的一水含量。在一些实施例中，所述原料具有约64重量百分比的一水含量。
在所述原料中的水的来源可以任选的是一废料的水含量、根据比重(例如，如本文所述)分离所使用的水性液体和/或添加到一分类材料中的水。
在涉及本文所述的处理废料的任何实施例的一些实施例中，所述原料的水含量高于其来源的废料的含水量。例如，废料与水性液体在根据所述比重的分离期间的接触可导致一分类材料(其之后被包含在所述原料中)的含水量高于从其所衍生的废料的含水量(例如，由于吸收所述水性液体)。额外或可选的，将水加入到所述分类材料中以产生原料。因此，所述原料可以任选的具有高于所述分类材料的水含量。
应当理解的是，使用一水性液体分离材料是特别合适的在适于一种利用具有一相对高水含量的一原料的方法的上下文中(例如，如本文所述)，因为当使用这样的原料时水从所述水性液体进入所述分类材料不一定是一种问题。
在涉及如本文所述的处理废料的方法的任何实施例的一些中，所述原料的干重的至少20重量百分比是木质纤维素。在一些实施例中，从20至95重量百分比的干重是木质纤维素。在一些实施例中，从20至90重量百分比的干重是木质纤维素。在一些实施例中，从20至85重量百分比的干重是木质纤维素。在一些实施例中，从20至80重量百分比的干重是木质纤维素。在一些实施例中，从20至70重量百分比的干重是木质纤维素。在一些实施例中，从20至60重量百分比的干重是木质纤维素。在一些实施例中，从20至50重量百分比的干重是木质纤维素。在一些实施例中，至少40重量百分比的木质纤维素是碳水化合物。在一些实施例中，至少60重量百分比的木质纤维素是碳水化合物。在一些实施例中，至少80重量百分比的木质纤维素是碳水化合物。在一些实施例中，至少90重量百分比的木质纤维素是碳水化合物。
如本文所使用，所述用语“木质纤维素(lignocellulose)”是指源自植物的干燥物质，其主要由碳水化合物(主要是纤维素和半纤维素)和木质素组成。因此，本文所述的木质纤维素的量可以被认为是源自植物的干燥物质的总量，而例如不论碳水化合物和木质素的比例。
不受任何特定理论的束缚，据信木质纤维素(例如，纤维素和/或半纤维素)中的碳水化合物特别适于如本文所述的处理(例如，与木质素相比)，并且为所获得的加工材料提供期望的性质。在木质纤维素中碳水化合物的比例可任选的通过限制正在处理的所述废料中富含木质素的材料的一数量而增强，例如通过使用不超过一有限制数量木材的废料(例如树木修剪、木材废料)。
在涉及如本文所述的处理废料的方法的任何实施例的一些中，所述原料的干重的至少30重量百分比是木质纤维素。在一些实施例中，30至95重量百分比的干重是木质纤维素。在一些实施例中，30至90重量百分比的干重是木质纤维素。在一些实施例中，30至85重量百分比的干重是木质纤维素。在一些实施例中，30至80重量百分比的干重是木质纤维素。在一些实施例中，30至70重量百分比的干重是木质纤维素。在一些实施例中，30至60重量百分比的干重是木质纤维素。在一些实施例中，30至50重量百分比的干重是木质纤维素。在一些实施例中，至少40重量百分比的木质纤维素是碳水化合物。一些实施例中，至少60重量百分比的木质纤维素是碳水化合物。一些实施例中，至少80重量百分比的木质纤维素是碳水化合物。一些实施例中，至少90重量百分比的木质纤维素是碳水化合物。
在涉及如本文所述的处理废料的方法的任何实施例的一些中，所述原料的干重的至少40重量百分比是木质纤维素。在一些实施例中，40至95重量百分比的干重是木质纤维素。在一些实施例中，40至90重量百分比的干重是木质纤维素。在一些实施例中，40至85重量百分比的干重是木质纤维素。在一些实施例中，40至80重量百分比的干重是木质纤维素。在一些实施例中，40至70重量百分比的干重是木质纤维素。在一些实施例中，40至60重量百分比的干重是木质纤维素。在一些实施例中，至少40重量百分比的木质纤维素是碳水化合物。一些实施例中，至少60重量百分比的木质纤维素是碳水化合物。一些实施例中，至少80重量百分比的木质纤维素是碳水化合物。一些实施例中，至少90重量百分比的木质纤维素是碳水化合物。
在涉及如本文所述的处理废料的方法的任何实施例的一些中，所述原料的干重的至少50重量百分比是木质纤维素。在一些实施例中，50至95重量百分比的干重是木质纤维素。在一些实施例中，50至90重量百分比的干重是木质纤维素。在一些实施例中，50至85重量百分比的干重是木质纤维素。在一些实施例中，50至80重量百分比的干重是木质纤维素。在一些实施例中，50至70重量百分比的干重是木质纤维素。在一些实施例中，至少40重量百分比的木质纤维素是碳水化合物。一些实施例中，至少60重量百分比的木质纤维素是碳水化合物。一些实施例中，至少80重量百分比的木质纤维素是碳水化合物。一些实施例中，至少90重量百分比的木质纤维素是碳水化合物。
在涉及如本文所述的处理废料的方法的任何实施例的一些中，所述原料的干重的至少60重量百分比是木质纤维素。在一些实施例中，60至95重量百分比的干重是木质纤维素。在一些实施例中，60至90重量百分比的干重是木质纤维素。在一些实施例中，60至85重量百分比的干重是木质纤维素。在一些实施例中，60至80重量百分比的干重是木质纤维素。在一些实施例中，至少40重量百分比的木质纤维素是碳水化合物。一些实施例中，至少60重量百分比的木质纤维素是碳水化合物。一些实施例中，至少80重量百分比的木质纤维素是碳水化合物。一些实施例中，至少90重量百分比的木质纤维素是碳水化合物。
在涉及如本文所述的处理废料的方法的任何实施例的一些中，所述原料的干重的至少70重量百分比是木质纤维素。在一些实施例中，70至95重量百分比的干重是木质纤维素。在一些实施例中，70至90重量百分比的干重是木质纤维素。在一些实施例中，70至85重量百分比的干重是木质纤维素。在一些实施例中，75至85重量百分比的干重是木质纤维素。在一些实施例中，80至85重量百分比的干重是木质纤维素。在一些实施例中，至少40重量百分比的木质纤维素是碳水化合物。一些实施例中，至少60重量百分比的木质纤维素是碳水化合物。一些实施例中，至少80重量百分比的木质纤维素是碳水化合物。一些实施例中，至少90重量百分比的木质纤维素是碳水化合物。
通常，所述原料将包含在所述废料中的合成聚合物的至少一部分，其存在于所述分类材料中。此外，所述原料可任选的包括添加到所述分类材料(例如，本文所述的一额外材料)中的合成聚合物。
本文中，所述用语“合成聚合物(synthetic polymers)”是指除植物或动物材料(例如木质素、碳水化合物、多肽)中存在的聚合物以外的聚合物，或者通过加热和混合本文所述的植物或动物材料形成的聚合物(例如，水解、焦糖化(caramelization)和/或碳水化合物、多肽等的热解)。合成聚合物的范例包括但不限于聚烯烃(polyolefins)、聚苯乙烯(polystyrene)、聚氯乙烯(polyvinylchloride)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(polyethyleneterephthalate)、聚丙烯腈(polyacrylonitrile)、聚丁二烯(polybutadiene)、聚苯乙烯(polystyrene)、聚碳酸酯(polycarbonate)、聚酯(例如人造丝(rayon))和尼龙(nylon)。通过一天然聚合物，例如已经被化学处理(例如通过二硫化碳)和再生形成人造丝的纤维素的化学反应所形成的聚合物在本文中被认为是合成聚合物。本领域技术人员将意识到可以存在于废料中的额外合成聚合物，及其因此可以包括在本文所述的原料中。
不受任何特定理论的束缚，据信由于聚烯烃的相对低的比重，聚烯烃将在所述分类材料和原料中包含大部分的合成聚合物。此外，所述原料可以任选的进一步包括添加到所述分类材料中的合成聚合物。
本文中，所述用语“聚烯烃(polyolefin)”是指由烯烃单体制备的聚合物。聚烯烃的范例包括但不限于聚乙烯(polyethylene,)、聚丙烯(polypropylene)、聚甲基戊烯(polymethylpentene)、聚丁烯-1(polybutene-1)、聚异丁烯(polyisobutylene)、乙烯丙烯橡胶(ethylene propylene rubber)、乙烯丙烯二烯单体橡胶(ethylene propylene dienemonomer rubber)及其共聚物。聚乙烯和聚丙烯在废料中特别常见，因此能大量存在于所述分类材料和原料中。
在涉及如本文所述的处理废料的方法的任何实施例的一些中，至少50重量百分比的合成聚合物是聚烯烃。在一些实施例中，至少60重量百分比的合成聚合物是聚烯烃。在一些实施例中，至少70重量百分比的合成聚合物是聚烯烃。在一些实施例中，至少80重量百分比的合成聚合物是聚烯烃。在一些实施例中，至少90重量百分比的合成聚合物是聚烯烃。
不受任何特定理论的束缚，据信热塑性聚合物将在所述分类材料和原料中包含大部分合成聚合物，这是由于许多热塑性聚合物的相对低的比重，包括但不限于热塑性聚烯烃(例如，聚乙烯、聚丙烯、聚甲基戊烯、聚丁烯-1)。此外，原料可以任选的进一步包括添加到所述分类材料中的热塑性聚合物。还据信热塑性聚合物，特别是热塑性合成聚合物，在如本文所述的混合和加热时经历软化和/或熔融，这允许一更均匀的经处理材料。
此外，一种或以上热塑性合成聚合物的存在可任选的增强所述经处理材料(例如本文所述的聚合物材料)的热塑性，和/或允许所述合成聚合物的回收。
在涉及如本文所述的处理废料的方法的任何实施例的一些中，至少50重量百分比的合成聚合物是热塑性的。在一些实施例中，至少60重量百分比的合成聚合物是热塑性的。在一些实施例中，至少70重量百分比的合成聚合物是热塑性的。在一些实施例中，至少80重量百分比的合成聚合物是热塑性的。在一些实施例中，至少90重量百分比的合成聚合物是热塑性的。在一些实施例中，至少95重量百分比的合成聚合物是热塑性的。
在涉及如本文所述的处理废料的方法的任何实施例的一些中，所述原料的干重的至少5重量百分比包括合成聚合物或由合成聚合物组成。在一些实施例中，从5至80重量百分比的所述干重包含合成聚合物或由合成聚合物组成。在一些实施例中，从5至70重量百分比的所述干重包含合成聚合物或由合成聚合物组成。在一些实施例中，从5至60重量百分比的所述干重包含合成聚合物或由合成聚合物组成。在一些实施例中，从5至50重量百分比的所述干重包含合成聚合物或由合成聚合物组成。在一些实施例中，从5至40重量百分比的所述干重包含合成聚合物或由合成聚合物组成。在一些实施例中，从5至30重量百分比的所述干重包含合成聚合物或由合成聚合物组成。在一些实施例中，从5至25重量百分比的所述干重包含合成聚合物或由合成聚合物组成。在一些实施例中，从5至20重量百分比的所述干重包含合成聚合物或由合成聚合物组成。在一些实施例中，从5至15重量百分比的所述干重包含合成聚合物或由合成聚合物组成。在一些实施例中，至少50重量百分比的合成聚合物包含聚烯烃或由聚烯烃组成。在一些实施例中，至少60重量百分比的合成聚合物包含聚烯烃或由聚烯烃组成。在一些实施例中，至少70重量百分比的合成聚合物包含聚烯烃或由聚烯烃组成。在一些实施例中，至少80重量百分比的合成聚合物包含聚烯烃或由聚烯烃组成。在一些实施例中，至少90重量百分比的合成聚合物包含聚烯烃或由聚烯烃组成。
在涉及如本文所述的处理废料的方法的任何实施例的一些中，所述原料的干重的至少10重量百分比包括合成聚合物或由合成聚合物组成。在一些实施例中，从10至80重量百分比的所述干重包含合成聚合物或由合成聚合物组成。在一些实施例中，从10至70重量百分比的所述干重包含合成聚合物或由合成聚合物组成。在一些实施例中，从10至60重量百分比的所述干重包含合成聚合物或由合成聚合物组成。在一些实施例中，从10至50重量百分比的所述干重包含合成聚合物或由合成聚合物组成。在一些实施例中，从10至40重量百分比的所述干重包含合成聚合物或由合成聚合物组成。在一些实施例中，从10至30重量百分比的所述干重包含合成聚合物或由合成聚合物组成。在一些实施例中，从10至25重量百分比的所述干重包含合成聚合物或由合成聚合物组成。在一些实施例中，从10至20重量百分比的所述干重包含合成聚合物或由合成聚合物组成。在一些实施例中，从10至15重量百分比的所述干重包含合成聚合物或由合成聚合物组成。在一些实施例中，至少50重量百分比的合成聚合物包含聚烯烃或由聚烯烃组成。在一些实施例中，至少60重量百分比的合成聚合物包含聚烯烃或由聚烯烃组成。在一些实施例中，至少70重量百分比的合成聚合物包含聚烯烃或由聚烯烃组成。在一些实施例中，至少80重量百分比的合成聚合物包含聚烯烃或由聚烯烃组成。在一些实施例中，至少90重量百分比的合成聚合物是聚烯烃。
在涉及如本文所述的处理废料的方法的任何实施例的一些中，所述原料的干重的至少15重量百分比是合成聚合物。在一些实施例中，从15至80重量百分比的所述干重包含合成聚合物或由合成聚合物组成。在一些实施例中，从15至70重量百分比的所述干重包含合成聚合物或由合成聚合物组成。在一些实施例中，从15至60重量百分比的所述干重包含合成聚合物或由合成聚合物组成。在一些实施例中，从15至50重量百分比的所述干重包含合成聚合物或由合成聚合物组成。在一些实施例中，从15至40重量百分比的所述干重包含合成聚合物或由合成聚合物组成。在一些实施例中，从15至30重量百分比的所述干重包含合成聚合物或由合成聚合物组成。在一些实施例中，从15至25重量百分比的所述干重包含合成聚合物或由合成聚合物组成。在一些实施例中，从15至20重量百分比的所述干重包含合成聚合物或由合成聚合物组成。在一些实施例中，至少50重量百分比的合成聚合物包含聚烯烃或由聚烯烃组成。在一些实施例中，至少60重量百分比的合成聚合物包含聚烯烃或由聚烯烃组成。在一些实施例中，至少70重量百分比的合成聚合物包含聚烯烃或由聚烯烃组成。在一些实施例中，至少80重量百分比的合成聚合物包含聚烯烃或由聚烯烃组成。在一些实施例中，至少90重量百分比的合成聚合物是聚烯烃。
在涉及如本文所述的处理废料的方法的任何实施例的一些中，所述原料的干重的至少20重量百分比是合成聚合物。在一些实施例中，从20至80重量百分比的所述干重包含合成聚合物或由合成聚合物组成。在一些实施例中，从20至70重量百分比的所述干重包含合成聚合物或由合成聚合物组成。在一些实施例中，从20至60重量百分比的所述干重包含合成聚合物或由合成聚合物组成。在一些实施例中，从20至50重量百分比的所述干重包含合成聚合物或由合成聚合物组成。在一些实施例中，从20至40重量百分比的所述干重包含合成聚合物或由合成聚合物组成。在一些实施例中，从20至30重量百分比的所述干重包含合成聚合物或由合成聚合物组成。在一些实施例中，从20至25重量百分比的所述干重包含合成聚合物或由合成聚合物组成。在一些实施例中，至少50重量百分比的合成聚合物包含聚烯烃或由聚烯烃组成。在一些实施例中，至少60重量百分比的合成聚合物包含聚烯烃或由聚烯烃组成。在一些实施例中，至少70重量百分比的合成聚合物包含聚烯烃或由聚烯烃组成。在一些实施例中，至少80重量百分比的合成聚合物包含聚烯烃或由聚烯烃组成。在一些实施例中，至少90重量百分比的合成聚合物是聚烯烃。
在涉及如本文所述的处理废料的方法的任何实施例的一些中，所述原料的干重的至少25重量百分比是合成聚合物。在一些实施例中，从25至80重量百分比的所述干重包含合成聚合物或由合成聚合物组成。在一些实施例中，从25至70重量百分比的所述干重包含合成聚合物或由合成聚合物组成。在一些实施例中，从25至60重量百分比的所述干重包含合成聚合物或由合成聚合物组成。在一些实施例中，从25至50重量百分比的所述干重包含合成聚合物或由合成聚合物组成。在一些实施例中，从25至40重量百分比的所述干重包含合成聚合物或由合成聚合物组成。在一些实施例中，从25至30重量百分比的所述干重包含合成聚合物或由合成聚合物组成。在一些实施例中，至少50重量百分比的合成聚合物包含聚烯烃或由聚烯烃组成。在一些实施例中，至少60重量百分比的合成聚合物包含聚烯烃或由聚烯烃组成。在一些实施例中，至少70重量百分比的合成聚合物包含聚烯烃或由聚烯烃组成。在一些实施例中，至少80重量百分比的合成聚合物包含聚烯烃或由聚烯烃组成。在一些实施例中，至少90重量百分比的合成聚合物是聚烯烃。
在涉及如本文所述的处理废料的方法的任何实施例的一些中，所述原料的干重的至少30重量百分比包含合成聚合物或由合成聚合物组成。在一些实施例中，从30至80重量百分比的所述干重包含合成聚合物或由合成聚合物组成。在一些实施例中，从30至70重量百分比的所述干重包含合成聚合物或由合成聚合物组成。在一些实施例中，从30至60重量百分比的所述干重包含合成聚合物或由合成聚合物组成。在一些实施例中，从30至50重量百分比的所述干重包含合成聚合物或由合成聚合物组成。在一些实施例中，从30至40重量百分比的所述干重包含合成聚合物或由合成聚合物组成。在一些实施例中，至少50重量百分比的合成聚合物包含聚烯烃或由聚烯烃组成。在一些实施例中，至少60重量百分比的合成聚合物包含聚烯烃或由聚烯烃组成。在一些实施例中，至少70重量百分比的合成聚合物包含聚烯烃或由聚烯烃组成。在一些实施例中，至少80重量百分比的合成聚合物包含聚烯烃或由聚烯烃组成。在一些实施例中，至少90重量百分比的合成聚合物是聚烯烃。
在涉及如本文所述的处理废料的方法的任何实施例的一些中，所述原料的干重的至少40重量百分比是合成聚合物。在一些实施例中，从40至80重量百分比的所述干重包含合成聚合物或由合成聚合物组成。在一些实施例中，从40至70重量百分比的所述干重包含合成聚合物或由合成聚合物组成。在一些实施例中，从40至60重量百分比的所述干重包含合成聚合物或由合成聚合物组成。在一些实施例中，从40至50重量百分比的所述干重包含合成聚合物或由合成聚合物组成。在一些实施例中，至少50重量百分比的合成聚合物包含聚烯烃或由聚烯烃组成。在一些实施例中，至少60重量百分比的合成聚合物包含聚烯烃或由聚烯烃组成。在一些实施例中，至少70重量百分比的合成聚合物包含聚烯烃或由聚烯烃组成。在一些实施例中，至少80重量百分比的合成聚合物包含聚烯烃或由聚烯烃组成。在一些实施例中，至少90重量百分比的合成聚合物是聚烯烃。
在涉及如本文所述的处理废料的方法的任何实施例的一些中，所述原料的干重的至少50重量百分比包含合成聚合物或由合成聚合物组成。在一些实施例中，从50至80重量百分比的所述干重包含合成聚合物或由合成聚合物组成。在一些实施例中，从50至70重量百分比的所述干重包含合成聚合物或由合成聚合物组成。在一些实施例中，从50至60重量百分比的所述干重包含合成聚合物或由合成聚合物组成。在一些实施例中，至少50重量百分比的合成聚合物包含聚烯烃或由聚烯烃组成。在一些实施例中，至少60重量百分比的合成聚合物包含聚烯烃或由聚烯烃组成。在一些实施例中，至少70重量百分比的合成聚合物包含聚烯烃或由聚烯烃组成。在一些实施例中，至少80重量百分比的合成聚合物包含聚烯烃或由聚烯烃组成。在一些实施例中，至少90重量百分比的合成聚合物是聚烯烃。
在涉及如本文所述的处理废料的方法的任何实施例的一些中，所述原料包含至少90重量百分比(干重)的除了热固性聚合物和一熔点为至少250℃的合成聚合物之外的一有机材料。在一些实施例中，所述原料含有至少95重量百分比(干重)的除了热固性聚合物和熔点为至少250℃的合成聚合物之外的一有机材料。在一些实施例中，所述原料含有至少98重量百分比(干重)的除了热固性聚合物和熔点为至少250℃的合成聚合物之外的一有机材料。在一些实施例中，所述原料含有至少99重量百分比(干重)的除了热固性聚合物和熔点为至少250℃的合成聚合物之外的一有机材料。
在涉及如本文所述的处理废料的方法的任何实施例的一些中，所述原料包含至少90重量百分比(干重)的除PVC之外的一有机材料。在一些实施例中，原料含有至少95重量百分比(干重)的除PVC之外的一有机材料。在一些实施例中，原料含有至少98重量百分比(干重)的除PVC之外的一有机材料。在一些实施例中，原料含有至少99重量百分比(干重)的除PVC之外的一有机材料。
在涉及如本文所述的处理废料的方法的任何实施例的一些中，原料包含至少90重量百分比(干重)的除PVC、热固性聚合物和具有至少250℃的一熔点的合成聚合物以外的一有机材料。在一实施例中，所述原料包含至少95重量百分比(干重)的除PVC、热固性聚合物和具有至少250℃的一熔点的合成聚合物以外的一有机材料。在一实施例中，所述原料包含至少98重量百分比(干重)的除PVC、热固性聚合物和具有至少250℃的一熔点的合成聚合物以外的一有机材料。在一实施例中，所述原料包含至少99重量百分比(干重)的除PVC、热固性聚合物和具有至少250℃的一熔点的合成聚合物以外的一有机材料。
在涉及如本文所述的处理废料的方法的任何实施例的一些中，所述原料的干重的不超过5重量百分比是无机材料。在一些实施例中，不超过4重量百分比是无机材料。在一些实施例中，不超过3重量百分比是无机材料。在一些实施例中，不超过2重量百分比是无机材料。在一些实施例中，不超过1重量百分比是无机材料。在一些实施例中，不超过0.5重量百分比是无机材料。在一些实施例中，不超过0.2重量百分比是无机材料。在一些实施例中，不超过0.1重量百分比是无机材料。
在涉及如本文所述的处理废料的方法的任何实施例的一些中，所述原料的干重的至少1重量百分比是无机盐类(例如，包括衍生自用于本文所述的根据比重分离的一盐类水溶液的无机盐类)。在一些实施例中，所述原料的干重的至少1.5重量百分比是无机盐类。在一些实施例中，所述原料的干重的至少2重量百分比是无机盐类。在一些实施例中，所述原料的干重的至少3重量百分比是无机盐类。
不受任何特定理论的束缚，据信无机盐类(例如，衍生自用于根据比重分离的一盐类水溶液的盐类)通过混合和加热(例如，如本文所述)以促进所述原料的处理以形成具有所需性能的一经处理材料。
在处理废料的方法的上下文中本文所描述的任何实施例的一些中，包含如本文所述的分类材料的原料可任选的基本上由所述分类材料组成。
或者，在本文在处理废料的方法的上下文中描述的任何实施例的一些中，如本文所述提供所述原料的步骤包括将所述分类材料与一种或以上的额外材料组合。在一些实施例中，所述方法进一步包括将所述分类材料与一额外材料混合。可以任选的将一额外材料加入到所述分类材料中以微调所述原料的组成物(例如，获得本文所述的原料组合物)和/或赋予所获得的经处理材料所需的性质和/或因为期望处理所述额外材料(例如，以便避免需要通过其它方式处理)。
在本文在处理废料的方法的上下文中描述的任何实施例的一些实施例中，在将原料通过如上所述的剪切力进行混合之前，将所述分类材料和所述额外材料混合(例如，提供所述原料)。因此，本文所述的通过剪切力的加热的步骤和混合的步骤任选的对一预先制备的原料进行。
在本文在处理废料的方法的上下文中描述的任何实施例的一些实施例中，将所述分类材料和所述额外材料与经历如本文所述的剪切力进行混合的材料混合，即提供所述原料并且任选的伴随通过剪切力使所述原料经历混合。
在本文在处理废料的方法的上下文中描述的任何实施例中的一些实施例中，所述方法进一步包括将经处理材料与一额外材料混合。在这些实施例中，所述额外材料可以与在所述原料处理结束时获得的一经处理材料混合(例如，在使所述原料经受一个或多个加热和/或混合循环时)，或者在所述原料处理期间(例如，在使所述原料经历加热和/或混合的一第一循环之后，并且在使原料经历加热和/或混合的一第二循环之前；在使所述原料经历加热和/或混合的一第一循环时，且移除气体之前；在使所述原料经受加热和/或混合的第一循环时，在移除气体之后且在使所述原料经历加热和/或混合的一第二循环之前；或在使原料经历加热和/或混合的一第一循环、和气体移除、以及使原料经历加热和/或混合的一第二循环，但在一第二气体移除之前)。
在一额外材料与一经处理材料混合的实施例中，在所述容器的一所需部分处将所述额外材料补充到进行处理的容器中。
在本文所述的涉及一额外材料的任何实施例中，添加到一分类材料中的一额外材料可以任选的是主要(例如，大于50重量百分比)由水组成的一材料，例如水或水溶液。如本文所述，加入水可用于增加所述原料的水含量。
在本文所述的涉及一额外材料的任何实施例中，所述额外材料(除水之外)可任选的包含动物和/或植物材料。
或者或另外的，所述额外材料(除水之外)不是来自植物或动物。
可以添加动物材料(例如，到所述分类材料中)的范例包括但不限于粪便材料(例如污水固体、粪便)、尸体、动物器官、羽毛、毛发(例如羊毛)、肉、动物脂肪、乳制品、蛋壳和骨头。
可以添加植物材料(例如，到所述分类材料中)的范例不限于干草、草屑、插枝、修剪物、作物不可食用部分、叶、锯屑、木屑、叶皮、水果、蔬菜、谷物、植物油、纺织品(例如棉、亚麻、大麻、黄麻)和纸制品(例如纸、纸板)。
可以任选的添加动物材料和/或植物材料(例如，到所述分类材料中)，例如以便处理废料，例如污水(例如，污水污泥的形式)、农业废料(例如，分类的农业废料)、食品工业废料、园艺副产品和/或木工副产品、和/或用于回收纸产品(例如，作为市政回收计画的一部分)。
任选的额外材料(即，除了动物或植物材料之外)的替代范例包括但不限于矿物(例如砂、干水泥、石头)，玻璃(包括玻璃纤维)，金属和聚合材料(例如，纺织品和/或橡胶中的合成聚合物)。这样的材料可以任选的被添加，例如以便回收工业废料，来自建筑活动的废料等，和/或为了改变和/或增强所述经处理材料的物理性质(例如，类似于包含混凝土中的沙子)。例如，一额外材料可以是一弹性材料(例如，橡胶或另一种弹性体)，用于增强机械强度的一纤维(例如一玻璃纤维，一聚合物纤维)，和/或一聚合物，用于通过与所述经处理材料共混以调整所获得的经处理材料的性质。
在多个实施例中，其中一额外材料基本上是无机材料(例如，矿物、玻璃和/或金属)，优选的将所述额外材料加入到所获得的处理材料中(例如，以避免所述无机材料与本文所述的处理的干扰)，和/或选择为不过分干扰于所述处理的一形式(例如，不引起过度磨损和/或堵塞的一细粒形式)。
在本文在处理废料的方法的上下文中描述的任何实施例的一些实施例中，基于所述分类材料的组成物和所述原料的一需求组成物(例如，本文所述的原料组合物)，例如其中分类材料的一组合物不同于所述原料的一需求组成物。
在本文在处理废料的方法的上下文中描述的任何实施例的一些实施例中，选择待处理的一废料(和/或其数量)和一额外材料(和/或其数量)例如，其中来自废料的分类材料的预期组成物是预期不同于所述原料的一需求组成物。
例如，在一些实施例中，废料包含一相对高百分比的植物和/或动物材料(例如，以农业废料、修剪物、插枝、叶、纸板、污水污泥等的一形式)，因此具有比所述原料(例如，根据本文所述的原料组成物)中所需的较少合成聚合物(例如，聚烯烃)，及所述额外材料被选择为包含一合成材料，从而获得所需的原料组合物(例如，同时促进上述废料的回收)。
在本文在处理废料的方法的上下文中描述的任何实施例的一些实施例中，所述额外材料包括与从如本文所述的所述废料预先分离的材料(例如主要是无机材料)所分离的材料(例如，一无机材料，一聚合物)，即从所述废料中移除的一部分所述材料(例如，一无机材料，一聚合物)返回于其中。
所述额外材料可以任选的是通过分类相同的废料(例如，使用不同的工艺)获得的一分类材料和/或通过分类不同废料获得的分拣材料。
例如，一额外材料可任选的包括通过在一比重不超过1.03，并且任选的不超过1.01(例如水)的液体中沉淀而除去的至少一部分富含木质纤维素的材料，其中所述分类材料不下沉。从一废料中移除的富含木素纤维素的材料或在木质纤维素的发酵/厌氧消化(fermentation/anaerobic digestion)时剩余的残余物可任选的添加(例如，如果源自相同的废料时，则是返回)到所述分类材料。
在另一个实例中，一额外材料可以任选的包括通过在具有不大于1.03的一比重，并且任选不大于1.01(例如水)的液体中分类废料获得的聚合物材料，其中低密度聚合物(例如聚烯烃)不下沉(而材料如木质纤维素、高密度聚合物和无机材料下沉)。所述分类聚合物材料可以从相同的废料或不同的废料中分类。
任选的或额外的，在使另一废料如本文所述的根据比重进行分离时获得所述聚合物材料。
应当理解的是，所述额外材料可以任选的是复合材料，例如层压体(例如，包括与一纸产品和/或一金属组合的一聚合物)和玻璃-聚合物复合材料(例如，包括嵌入一聚合物的玻璃纤维)。这种复合材料特别难以通过标准方法进行回收。
在本文在处理废料的方法的上下文中描述的任何实施例的一些实施例中，所述额外材料包含至少一种碳水化合物(例如单糖、二糖、三糖、寡糖、多糖)。
不受任何特定理论的束缚，据信碳水化合物在如本文所述的加热和混合期间以导致具有所需性质的经处理材料的方式进行反应。
所述(多种)碳水化合物可以来自本文所述的任何来源(例如动物或植物材料)。
在本文所述的任何实施例的一些实施例中，例如，在材料压缩和/或排出(例如，如本文所述)时并在提供原料之前，从废料和/或分类材料(例如，部分分类材料)滤出的液体(例如水溶液)获得并且收集(多种)碳水化合物。这种液体可以在一粉碎过程期间或不久之后和/或在本文所述的分离过程期间，例如在根据比重分离材料的一循环之后移除的液体，如本文所述(例如，包括在一盐类水溶液中的碳水化合物)。从液体获得的(多种)碳水化合物可任选的用作本文所述的一额外材料。
在本文所述的任何实施例的一些实施例中，所述(多种)碳水化合物与来自废料和/或分类材料(例如，一部分分类材料)的液体的至少一部分分离。在一些实施例中，碳水化合物在加入到分类材料中之前被浓缩，例如通过蒸发和/或过滤所述液体。
在本文所述的任何实施例的一些实施例中，从一液体(如本文所述)获得的(多种)碳水化合物可以任选的用作除了本文所述的废料的处理以外的方法的一原料材料，例如，用于制备一聚合物材料(例如，含多糖和/或含聚乳酸的材料)。从源自所述废料和/或分类材料(例如，一部分分类的材料)的一液体获得的(多种)碳水化合物可以通过本领域已知的技术进行处理，例如通过热处理、发酵、交联、冷凝和/或聚合。
在本文所述的任何实施例的一些实施例中，在进一步处理之前，将(多个)碳水化合物从衍生自所述废料和/或分类材料(例如，部分分类材料)的液体中的一些或全部进行分离，例如，通过浓缩和/或纯化所述(多种)碳水化合物(例如，如本文所述)。
在本文所述的任何实施例的一些实施例中，所述(多种)碳水化合物在源自所述废料和/或分类材料(例如，部分分类材料)的液体中处理，即不首先分离碳水化合物)。例如，可以通过加热和/或添加一试剂来处理所述液体，例如交联剂、酶、微生物、酸、碱、有机溶剂和/或用于在化学领域进行发酵(fermentation)、交联、缩合(condensation)和/或聚合的技术的任何其它试剂。
在本文所述的任何实施例的一些实施例中，如本文所述处理所述(多种)碳水化合物以产生含多糖的聚合物材料(例如，一可塑性淀粉材料(plastarch material))。
在本文所述的任何实施例的一些实施例中，在所述液体中的(多种)碳水化合物进行发酵(例如通过微生物或分离的酶)，以将所述(多种)碳水化合物转化为一代谢物，例如，乳酸。在一些实施例中，在所述液体的代谢物(例如乳酸)之后如本文所述进行处理(例如，以产生聚乳酸)。
在涉及如本文所述的处理废料的方法的任何实施例的一些中，所述原料在混合和加热之前是一粉碎原料。原料可以任选的以一粉碎形式(例如，如本文所述的一粉碎分类材料和/或额外材料的形式)获得，或者所述方法可任选的进一步包括在本文所述的混合和加热之前粉碎所述原料。
任选的，所述原料基本上不含相对大的颗粒。可以例如通过筛分以移除高于一定尺寸的颗粒。
在涉及如本文所述的处理废料的方法的任何实施例的一些中，所述原料中的固体颗粒(例如，粉碎的原料)的直径小于50毫米，任选的直径小于20毫米。在一些实施例中，所述固体颗粒的直径小于10毫米。在一些实施例中，固体颗粒的直径小于5毫米。在一些实施例中，固体颗粒的直径小于2毫米。
在本文在处理废料的方法的上下文中描述的任何实施例的一些中，所述原料的加热在至少90℃的温度下进行。在一些实施例中，所述原料的加热在至少100℃的温度下进行。在一些实施例中，所述原料的加热在至少110℃的温度下进行。在一些实施例中，所述原料的加热在至少120℃的温度下进行。在一些实施例中，所述原料的加热在至少130℃的温度下进行。在一些实施例中，所述原料的加热在至少140℃的温度下进行。在一些实施例中，所述原料的加热在至少150℃的温度下进行。在一些实施例中，所述原料的加热在至少160℃的温度下进行。
在本文在处理废料的方法的上下文中描述的任何实施例中的一些中，所述原料的加热在不超过230℃的温度下进行。在一些实施例中，所述原料的加热在不超过225℃的温度下进行。在一些实施例中，所述原料的加热在不超过210℃的温度下进行。在一些实施例中，所述原料的加热在不超过200℃的温度下进行。在一些实施例中，所述原料的加热在不超过190℃的温度下进行。在一些实施例中，所述原料的加热在不超过180℃的温度下进行。
在本文在处理废料的方法的上下文中描述的任何实施例中的一些中，所述原料的加热在从90℃至230℃的一范围内的一温度下进行。在一些实施例中，所述原料的加热在从90℃至180℃的一范围内的一温度下进行。在一些实施例中，所述原料的加热在从140℃至180℃的一范围内的一温度下进行。在一些实施例中，所述原料的加热在从180℃至225℃的一范围内的一温度下进行。
所述加热可以任选的在整个加热过程中处于一恒定温度。
或者，所述温度可在加热过程期间变化。例如，在示例性实施例中，所述加热的步骤在加热过程的一个阶段中为约110℃的温度，并且在加热过程的后期阶段中为约180至约225℃，如下文将进一步详细讨论的关于加热和混合的重复循环。
在本文中，所述用语“约(about)”当用于参照一温度时，是指±10℃。在一些实施例中，“约”是指±5℃。
使所述原料经由剪切力进行混合可以任选的在使原料经受加热之前，同时和/或之后进行。在示例性实施例中，使所述原料经由剪切力进行混合是与所述原料一起进行加热。
为了简便起见，通过剪切力使所述原料混合的步骤和使所述原料经受加热的步骤(如同在本文中描述的这些步骤)在本文中称为“混合和/或加热(mixing and/orheating)”。因此，所述用语“混合和/或加热”是指用本文所述的使用多个温度进行加热并与本文所述的剪切力混合。
混合可以通过产生剪切力的任何方法来实现。
如本文和本领域中所使用的，“剪切力(shear force)”是指在与所述材料的横截面平行的方向上引起在一材料中的应力的力量。
应当理解的是，流体在一固体表面上的移动特征性的产生剪切力。
因此，根据本文在处理废料的方法的上下文中描述的任何实施例中的一些，以使原料在固体表面上的通过最大化的方式进行混合。任选的，具有大表面积的固体组成物(例如，一螺杆、一螺旋桨)用于增加剪切力。
任选的，剪切力由一混合机产生，例如但不限于挤出机(extruder)、密炼机(internal mixer)(
Figure BDA0002206368500000561
混合机(
Figure BDA0002206368500000562
mixer))、共捏合机(co-kneader)和/或连续混合机(continuous mixer)等。
所述剪切力和混合时间应足够使得所获得的经处理材料在其整个团块/主体中基本上均匀分散的物质。
在本文在处理废料的方法的上下文中描述的任何实施例的一些中，所述剪切力的特征在于一剪切速率为至少1/秒(at least 1second-1)，任选的至少2/秒，任选的在从3/秒至300/秒的一范围之间。在一些实施例中，所述剪切速率在1至30/秒的一范围内。在一些实施例中，所述剪切速率在30至100/秒的一范围内。在一些实施例中，所述剪切速率在100至200/秒的一范围内。在一些实施例中，所述剪切速率在200至300/秒的范围内。
根据任选的实施例，通过旋转一螺杆实现混合。所述螺杆任选的位在一筒体中(例如，所述筒体形成一密闭容器)。可任选的加热所述筒体(例如，通过电加热器)，以便伴随混合进行加热。或者的或另外的，为了实现伴随混合的加热，所述螺杆可任选的加热(例如，通过在所述螺杆内部的加热流体的一流动)。
在本文在处理废料的方法的上下文中描述的任何实施例的一些中，通过在一挤出机中旋转螺杆以实现混合。
一挤出机通常包括一加热筒体，其包含在其中旋转的单一个或多个螺杆。当使用多于单一个螺杆时，所述多个螺钉可以共同旋转(co-rotated)或反向旋转(counter-rotated)。螺杆可以是相互啮合的，或非相互啮合的。所述挤出装置可以是单一个挤出机或挤出机的组合(例如以一串联挤出方式)，其可以是塑料工业中已知的任何一种挤出机，包括但不限于一单螺杆挤出机(single screw extruder)、一锥形双挤出机(tapered twinextruder)、锥形双单螺杆挤出机(tapered twin single extruder)、双螺杆挤出机(twinscrew extruder)、多螺杆挤出机(multi-screw extruder)。在本文涉及挤出机的任何实施例的一些实施例中，所述挤出机是单螺杆挤出机。
在本文在处理废料的方法的上下文中描述的任何实施例的一些中，所述挤出机配备有一排气区。在一些实施例中，所述挤出机配备有一个以上的排气区。在一些实施例中，所述挤出机的喷嘴在挤出过程期间被冷却。
在本文在处理废料的方法的上下文中描述的任何实施例的一些中，所述方法进一步包括在混合和/或加热期间使所述被处理材料通过至少一个筛网。任选的，使用多个筛网(所述筛网的尺寸相同或不同)，使得所述被处理材料在加热和/或混合的多于一个阶段通过筛网。
如本文所用，所述用语“筛网(screen)”包括具有选择性的允许具有足够小尺寸的固体材料通过的空间的任何装置。
在一些实施例中，所述筛网中的空间的宽度不超过10毫米。在一些实施例中，所述筛网中的空间的宽度不超过5毫米。在示例性实施例中，所述空间的宽度为约3毫米。
不受任何特定理论的束缚，据信与被处理的材料的体积相比，使用一筛网通过移除含有在加热时不显着熔融或软化的材料的固体颗粒，产生更均匀和非颗粒经处理材料。
然而，本案发明人已经发现，在处理废料时使用一个或以上的筛网受到筛网在加工过程中堵塞的趋势的限制，例如通过所述筛网要移除的固体材料，和/或太粘稠的流体不容易通过所述筛网。这种堵塞可能需要相当多的时间来清洁和/或更换滤网，从而显着降低处理的效率。本案发明人进一步发现，根据本文所述的方法分类废料显着减少了筛网的堵塞，从而便于它们的使用。
不受任何特定理论的限制，据信根据本文所述的方法分类废料通过移除加热时保持固体的材料(例如，无机材料、热固性合成聚合物、具有一高熔点的合成聚合物)以减少堵塞，和/或通过增加在加热时容易熔融的聚合物(例如聚烯烃)的比例(例如，从而增强被处理的材料的流动)。进一步认为使用具有一相对高水含量的原料(例如，如本文所述)可以通过降低所述原料的粘度来减少堵塞。
在本文在处理废料的方法的上下文中描述的任何实施例的一些中，在具有相对低的氧气含量的条件下进行混合和/或加热。可以通过在具有低体积空气的一密闭容器中进行混合和/或加热来任选的获得低氧浓度。任选的，所述容器中的空气体积小于容器体积的30％，任选地小于容器体积的20％，任选的小于所述容器体积的10％，任选的小于所述容器体积的5％，任选的小于所述容器体积的2％，并且任选的小于所述容器体积的1％。
任选的，通过在所述容器中产生一真空，从一密闭容器中移除空气，以便在混合和/或加热期间降低所述容器中的一氧气含量。
或者或额外的，通过用包含少量(例如，小于20％)或不含氧气(例如氮气、氩气、二氧化碳)的一气体冲洗容器来从一封闭容器中除去空气，以便在混合和/或加热期间降低所述容器中的一氧气含量。
在本文在处理废料的方法的上下文中描述的任何实施例的一些中，在加热和混合之前压缩所述原料，从而降低所述原料本身内所包含的空气的体积。
可以任选的使用挤出机来压缩所述原料。例如，所述原料可以进入一第一挤出机以进行加热和混合，同时一串联挤出机(例如，垂直于第一挤出机)压缩进入所述第一挤出机的原料以便移除空气。所述串联挤出机可包括例如一锥形挤出机和/或一密炼机(例如，
Figure BDA0002206368500000591
混合机)。
不受任何具体理论的束缚，据信过度氧化反应可对所述经处理材料的效用产生不利影响，并且具有相对低的氧含量的条件下执行所公开的方法是理想的，以便减少这样的氧化反应的水平。例如，过度氧化(如燃烧)可以分解在原料中的固体材料到一相当程度，从而削弱了获得经处理材料。
进一步认为的是，与放热氧化反应(例如燃烧)形成鲜明对照，有利的影响所述经处理材料的效用的一些反应是吸热性的。限制放热氧化反应的一额外优点是过量的放热反应可能难以控制。
在本文在一种处理废料的方法的上下文中描述的任何实施例中的一些实施例中，所述方法进一步包括移除在混合和/或加热期间释放的气体。所述气体包括蒸汽(气态水)，并且可以进一步包括额外气体，例如挥发性有机化合物的蒸气。
任选的，使用抽吸，例如通过一泵浦来进行气体的移除。
任选的，所述方法包括超过一次(即，在所述过程的多于一个阶段中)移除气体(如本文所述)，例如，两次、三次、四次、及甚至更多次。在示例性实施例中，气体被移除两次。
已经证明的是，在所述过程期间中移除气体影响所获得的经处理材料的性能。例如，在所述过程期间中移除蒸汽有利于在处理过程中水含量从所述原料中发现的相对高的浓度(例如，如本文所述)至低浓度(例如，如本文所述)的一逐渐降低效果，其允许有益的经处理材料的物理化学的性质。此外，在所述过程中移除气体防止形成过量的压力，从而允许一彻底且持久的过程，这进一步增强了所述经处理材料的物理化学性质。
在本文在处理废料的方法的上下文中描述的任何实施例的一些中，通过混合和/或加热获得的经处理材料(例如，如上文所述)经受至少一个额外循环的混合和/或加热的步骤，如本文所述，以便获得至少一种额外的经处理材料。因此，所述方法可以包括例如如本文所述的混合和/或加热的2个循环、3个循环、4个循环、5个循环和甚至更多个循环，其中每个循环产生一新的经处理材料，直到一最终经处理材料是由所述最后循环所产生。
在示例性实施例中，所述方法包括如本文所述的混合和/或加热的二个循环。将从混合和/或加热的所述第一循环获得的一第一经处理材料进行混合和/或加热的一第二循环，从而产生一第二和最终的经处理材料。
混合和/或加热的各种循环可以通过在用于混合和/或加热的不同区域之间移动所述正被处理的材料来实现。
任选的，混合和/或加热的每个循环进一步包括移除在所述循环期间释放的气体(例如，如本文所述)。因此，所述方法可任选的包括连续循环(例如，2个循环)，每个循环包括如本文所述的混合和/或加热，和如本文所述的移除气体。
或者，一个或以上的循环包括混合和/或加热和移除气体，而其它循环仅包括如本文所述的混合和/或加热的步骤。
任选的，混合和/或加热的一最终循环不包括移除在所述循环期间释放的气体(例如，其中在所述最终循环期间很少或没有气体被释放)。因此，所述方法可任选的包括混合和/或加热和移除气体的连续循环(例如，2个循环)，随后是不移除气体的混合和/或加热的最后循环(例如一第三循环)。
因此，根据本发明的一些实施例的一示例性制造过程通过使本文所述的原料在某些条件(例如，如上所述的某些混合技术和一定温度下)下进行混合和加热来实现，其在本文中称为第一温度)。
在本文在处理废料的方法的上下文中描述的任何实施例的一些中，在混合和加热时，如本文所述进行气体的一第一移除。
在本文在处理废料的方法的上下文中描述的任何实施例的一些实施例中，之后如上所述将所述完成的经处理材料在某些条件与一定温度下(例如某些混合技术)进行如本文所述的混合和加热的一第二循环，所述一定温度在本文中可以称为一第二温度。
在本文在处理废料的方法的上下文中描述的任何实施例的一些实施例中，在所述混合和加热时，进行气体的一第二移除，如本文所述。
在一些实施例中，将上述重复进行尽可能的多次循环。
因此，在本文在处理废料的方法的上下文中描述的任何实施例的一些实施例中，然后对由混合和加热的一第二循环(例如，如上所述)所产生的经处理材料在一定条件下(例如，某些混合技术和一定温度，如上所述，在本文中可以称为一第三温度)进行混合和加热的一第三循环，如本文所述。
在每个循环中，用于混合和加热的条件可以相同或不同。
在每个循环中，可以进行或不进行气体的移除。
在本文在处理废料的方法的上下文中描述的任何实施例的一些实施例中，在每个循环中混合是相同的。
在本文在处理废料的方法的上下文中描述的任何实施例的一些实施例中，所述第一、第二、第三等等的温度是不同的。
在本文在处理废料的方法的上下文中描述的任何实施例的一些实施例中，所述第一温度高于所述第二温度。
在本文在处理废料的方法的上下文中描述的任何实施例的一些实施例中，所述第一温度低于所述第二温度。
在本文在处理废料的方法的上下文中描述的任何实施例的一些实施例中，所述第二温度高于所述第三温度。
在本文在处理废料的方法的上下文中描述的任何实施例的一些实施例中，所述第二温度低于所述第三温度。
在本文在处理废料的方法的上下文中描述的任何实施例的一些实施例中，所述第一温度高于所述第三温度。
在本文在处理废料的方法的上下文中描述的任何实施例的一些实施例中，所述第一温度低于所述第三温度。
在本文在处理废料的方法的上下文中描述的任何实施例的一些实施例中，所述第三温度为约150℃。
在一示例性处理过程中，通过一挤出机的一螺杆进行混合，所述第一温度为约110℃及所述第二温度为从约180至约225℃。
在此示例性方法的一些实施例中，所述第一温度和第二温度通过相同的加热机制实现，并且所述两个温度之间的差异是被处理的所述材料的性质变化的结果(例如，所述较低的第二温度反映出一越来越吸热反应)。
在此示例性方法中，在每个循环内实现气体的移除。
在一示例性方法中，通过一泵浦实现气体的移除。
在本文在处理废料的方法的上下文中描述的任何实施例的一些中，原料的加热的总持续时间(即，包括所有循环)为至少5分钟。在一些实施例中，原料的加热的总持续时间为至少10分钟。在一些实施例中，原料的加热的所述总持续时间为至少15分钟。在一些实施例中，原料的加热的所述总持续时间为至少20分钟。在一些实施例中，原料的加热的所述总持续时间为至少30分钟。在一些实施例中，原料的加热的总持续时间为至少40分钟。在一些实施例中，原料的加热的总持续时间为至少60分钟。
在本文在处理废料的方法的上下文中描述的任何实施例的一些实施例中，在上文所述的第一次混合和加热时，通过移除由加热和/或混合形成的蒸汽来消除被处理的材料中的水(例如，通过在移除气体期间移除蒸发的水)。此外，水可以任选的通过化学反应(例如，水分子，其中水分子与另一分子反应，导致一共价键的裂解)进一步消除。因此，在所述过程期间中所述水含量降低。任选的，进行混合和/或加热，直到被处理的所述材料的水含量降低到一所需水平。
水含量可以例如使用市售的水分计测量。
由于所述混合和/或加热过程导致水的蒸发，任选的在一合适的温度和一合适的时间长度下进行混合和/加热，这导致水的充分蒸发。此外，任选的以适于基本消除所有产生的水蒸气的速率进行气体移除，直到所述废料的水含量降低到一所需水平。
在本文在处理废料的方法的上下文中描述的任何实施例的一些中，通过一第一气体移除来消除所述原料中的大部分水，使得在所述第一气体移除之后获得的经处理材料的水含量小于在实施所述方法之前的所述原料的水含量的50％。任选的，任何额外的气体移除进一步将水含量降低至如本文所述的低浓度(例如，小于1重量百分比)。
在本文在处理废料的方法的上下文中描述的任何实施例的一些中，实施本文所述的方法，使得所述获得的经处理材料具有小于1重量百分比的水含量。在一些实施例中，所述经处理材料的水含量小于0.1重量百分比。
在本文在处理废料的方法的上下文中描述的任何实施例的一些中，进行气体的混合、加热和移除，直到所述经处理材料的一水含量小于0.03重量百分比。在一些实施例中，进行气体的混合、加热和移除直到所述经处理材料的一水含量小于0.01重量百分比。在一些实施例中，进行气体的混合、加热和移除，直到所述经处理材料的一水含量小于0.003重量百分比。在一些实施例中，进行气体的混合、加热和移除，直到所述经处理材料的一水含量小于0.001重量百分比。
在本文在处理废料的方法的上下文中描述的任何实施例的一些中，所述方法进一步包括使所述废料或分类废料(例如，如本文所述)与一酸性物质(例如包含酸的一固体或液体物质)接触，从而提供比在不与酸性物质接触时更具酸性的一原料。在一些实施例中，如本文所述，加入到所述分类材料中的所述(多个)额外材料包含所述酸性物质。
不受任何特定理论的束缚，据信酸以有利的方式在本文所述的混合和加热过程中增强反应。
在本文在处理废料的方法的上下文中描述的任何实施例的一些实施例中，在如本文所述的混合和加热之前和/或期间，所述酸性溶液是足够酸性的，以导致所述废料、分类的材料和/或原料中的木质纤维素裂解为较小单元(例如，将多醣切割成较小的多醣、寡糖、三糖、二糖和/或单醣单元)。
在本文在处理废料的方法的上下文中描述的任何实施例的一些实施例中，将分类材料和/或原料接触所述酸性物质(例如酸性液体)，例如以便在如本文所述的液体中进行分离期间不洗掉所述酸性物质，其可以在混合和加热期间减少酸的量和/或减少将涉及分离的设备对于一酸的有害暴露。
在本文在处理废料的方法的上下文中描述的任何实施例的一些实施例中，所述酸性物质在分类之前与所述废料混合。
在本文在处理废料的方法的上下文中描述的任何实施例的一些实施例中，将所述废料、分类材料和/或原料浸入在一酸性液体中，并从所述酸性液体中移除，具有保持粘附在材料上的一部分的酸性液体。在一些实施例中，使用配置用于从液体(例如，倾斜螺杆)移除固体的一螺杆，从所述液体移除所述废料、分类材料和/或原料。在一些实施例中，通过过滤从所述液体中移除所述废料、分类材料和/或原料。
在本文在处理废料的方法的上下文中描述的任何实施例的一些实施例中，所述酸性物质包括盐酸。
在本文在处理废料的方法的上下文中描述的任何实施例的一些实施例中，所述酸性物质包括一酸性水溶液。在一些实施例中，所述酸性水溶液的特征在于小于4的酸碱值(pH)。在一些实施例中，所述酸性水溶液的特征在于小于3的酸碱值。在一些实施例中，所述酸性水溶液的特征在于小于2的酸碱值。在一些实施例中，所述酸性水溶液的特征在于小于1的酸碱值。在一些实施例中，所述酸性水溶液的特征在于小于0的酸碱值(即，负酸碱值)。
如本文实施例中所述，通过如本文所述的加热和混合可获得的所述经处理材料可以是热塑性的，因此是可成型的。
本文中，“热塑性(thermoplastic)”是指当加热时经历可逆转变为一可变形状态的能力。所述可变形状态可以是例如由加热时熔融产生的液体，或者通过施加压力可容易的变形(作为塑性变形)的一软化固体或半固体。
在本文中，所述用语“可成型的(moldable)”是指以可控方式使一材料的形状变形(例如，在加热一热塑性材料时)的能力，以便获得具有一预定形状的产品(例如，在成型之后冷却一热塑性材料时)。
在本文在处理废料的方法的上下文中描述的任何实施例的一些中，所述方法进一步包括对所述经处理材料进行成型。成型可以根据本领域中用于模制热塑性物质的任何技术。
在一些实施例中，所述成型包括挤出成型(extrusion molding)。在一些实施例中，所述成型包括注射成型(injection molding)。在一些实施例中，所述成型包括旋转成型(rotation molding)。在一些实施例中，所述成型包括压缩成型(compressionmolding)。
在一些实施例中，如本文所述的一额外材料在成型所述经处理材料之前或期间与所述经处理材料进行混合。
以这种方式，可以制造具有一限定构造的制品。例如，可以通过成型或以其他方式重新塑型所述经处理的材料来制备花盆、房屋壁板、甲板材料、地板、家具、层压板、托盘、化粪池等。
成型可以任选的通过在至少90℃、任选至少100℃、任选至少110℃、任选至少120℃、任选至少130℃的温度、任选至少140℃、任选至少150℃、任选至少160℃、任选至少170℃和任选至少180℃下加热所述经处理材料。
在一些实施例中，成型在从约50℃至约200℃的范围内，或从约90℃至约180℃的范围内的一温度下进行。任何中间值是被预期的。
这种加热可以通过保持如上所述的用于处理所述原料的加热和/或通过如本文所述的通过加热处理所述原料并任选的混合后再加热所述经处理材料来实现。
使用本文所述的方法得到如本文所述的一经处理材料。所述经处理材料的组成物将类似于被移除水的所述原料组成物(例如，本文所述的原料组成物)，但由于例如由所述加热与混合所引起的化学反应，而将通常和原料组成物有些不同。
根据任选的实施例，所述经处理材料包括一聚合物材料(例如，一非颗粒聚合物材料)。
根据本发明的一些实施例的另一样态，提供了一种经处理材料，其是可通过本文所述的任何制造过程获得的一聚合物材料(例如，非颗粒聚合物材料)。所述聚合物材料任选的和优选是一热塑性聚合物材料。
本文中“聚合物材料(polymeric material)”是指一材料，其中一聚合物浓度为材料的至少50重量百分比。所述聚合物可以是衍生自生物质(例如植物材料和动物材料)的合成聚合物或聚合物。
因此，在处理废料和/或一经处理材料的方法的上下文中，在本文所述的任何实施例的一些中，至少50重量百分比的经处理材料由聚合物组成。在一些实施例中，至少60重量百分比的经处理材料由聚合物组成。在一些实施例中，至少70重量百分比的经处理材料由聚合物组成。在一些实施例中，至少80重量百分比的经处理材料由聚合物组成。在一些实施例中，至少90重量百分比的经处理材料由聚合物组成。
所述经处理材料的其余部分可以包括存在于废物中的例如灰分、残余液体(例如水)、小的有机化合物(例如糖、糠醛(furfural)、氨基酸、脂质)和/或在所述废料中的少量的无机材料(例如，如本文所述的金属、砂、石、玻璃和/或陶瓷，和/或衍生自用于分离的一水性液体的一无机盐类)。
在本文所述的任何实施例中的一些中，所述聚合物材料是一热塑性材料。应当理解的是，所述聚合物材料可以包括多种聚合物，并且其意味着所述聚合物材料作为整体是热塑性的，并且所述聚合物材料可以包括特征是本身不具有热塑性的聚合物。
不受任何特定理论的约束，据信根据本发明的实施例获得的所述经处理材料中的聚合物主要掌管如本文所述被处理的所述废料的热塑性性质。
如本文所述的无机材料的移除和任选的添加无机盐类影响所获得的经处理材料的元素组成物，例如通过增加碳、氧、氮、氢和/或盐类中的元素的百分比(例如，碱金属和/或卤素)，特别是碳和氢(例如，因为氧和氮可能由于它们存在于无机材料和/或具有一相对高比重的有机材料而被耗尽)；和/或通过降低其他原子的一百分比。
不受任何特定理论的束缚，据信所述获得的元素组成物与所述经处理材料的期望性质相关。
在本文在处理废料的方法和/或一经处理材料的上下文中描述的任何实施例的一些中，在经处理材料中的一碳含量为至少55重量百分比。在一些实施例中，所述碳含量为至少57.5重量百分比。在一些实施例中，所述碳含量为至少60重量百分比。在一些实施例中，所述碳含量为至少62.5重量百分比。在一些实施例中，所述碳含量为至少67.5重量百分比。
在本文在处理废料的方法和/或一经处理材料的上下文中描述的任何实施例的一些中，在经处理材料中的一碳含量为至少55重量百分比。在一些实施例中，所述碳含量为至少57.5重量百分比。在一些实施例中，所述碳含量为至少60重量百分比。在一些实施例中，所述碳含量为至少62.5重量百分比。在一些实施例中，所述碳含量为至少67.5重量百分比。
在本文在处理废料的方法和/或一经处理材料的上下文中描述的任何实施例中的一些中，在经处理材料中的碳与氢的一总含量为至少65重量百分比。在一些实施例中，碳与氢的所述含量是至少67.5重量百分比。在一些实施例中，碳与氢的所述含量是70重量百分比。在一些实施例中，碳与氢的所述含量是72.5重量百分比。在一些实施例中，碳与氢的所述含量是75重量百分比。在一些实施例中，碳与氢的所述含量是77.5重量百分比。在一些实施例中，碳与氢的所述含量是80重量百分比。
在本文在处理废料的方法和/或一经处理材料的上下文中描述的任何实施例中的一些中，所述经处理材料中的一氧含量为至少20重量百分比。在一些实施例中，氧的所述含量为至少22重量百分比。在一些实施例中，氧的所述含量为至少24重量百分比。在一些实施例中，氧的所述含量为至少26重量百分比。在一些实施例中，氧的所述含量为至少28重量百分比。在一些实施例中，氧的所述含量为至少30重量百分比。
在本文在处理废料的方法和/或一经处理材料的上下文中描述的任何实施例中的一些中，所述经处理材料中的碳与氧的一总含量是至少80重量百分比。在一些实施例中，碳与氧的所述含量是至少82重量百分比。在一些实施例中，碳与氧的所述含量是至少84重量百分比。在一些实施例中，碳与氧的所述含量是至少86重量百分比。在一些实施例中，碳与氧的所述含量是至少88重量百分比。在一些实施例中，碳与氧的所述含量是至少90重量百分比。
在本文在处理废料的方法和/或一经处理材料的上下文中描述的任何实施例中的一些中，所述经处理材料中的碳、氢和氧的总含量为至少90重量百分比。在一些实施例中，碳、氢和氧的所述含量为至少92重量百分比。在一些实施例中，碳、氢和氧的所述含量为至少94重量百分比。在一些实施例中，碳、氢和氧的所述含量为至少96重量百分比。在一些实施例中，碳、氢和氧的所述含量为至少98重量百分比。
在本文在处理废料的方法和/或一经处理材料的上下文中描述的任何实施例中的一些中，所述经处理材料中的碳、氢、氧、氮、碱金属和卤素原子的总含量为至少93重量百分比。在一些实施例中，碳、氢、氧、氮、碱金属和卤素原子的所述含量为至少94重量百分比。在一些实施例中，碳、氢、氧、氮、碱金属和卤素原子的所述含量为至少95重量百分比。在一些实施例中，碳、氢、氧、氮、碱金属和卤素原子的所述含量为至少96重量百分比。在一些实施例中，碳、氢、氧、氮、碱金属和卤素原子的所述含量为至少97重量百分比。在一些实施例中，碳、氢、氧、氮、碱金属和卤素原子的所述含量为至少98重量百分比。在一些实施例中，碳、氢、氧、氮、碱金属和卤素原子的所述含量为至少99重量百分比。应当理解的是，碳、氢、氧、氮、碱金属和卤素原子的一相对高的总含量表示除了水溶性无机盐之外的一相对低浓度的无机材料(其通常包含一碱金属作用(alkali metal action)和/或一卤素阴离子(halogenanion))。
在一些实施例中，非氢原子(例如，除氢以外的任何原子)被定量。这允许使用在检测氢原子方面不有效的元素分析技术(例如，如本文所例示)。
在本文在处理废料的方法和/或一经处理材料的上下文中描述的任何实施例中的一些中，在所述经处理材料中的所述非氢原子的至少95％是碳或氧原子。在一些实施例中，所述非氢原子的至少96％是碳或氧。在一些实施例中，所述非氢原子的至少97％是碳或氧。在一些实施例中，所述非氢原子的至少98％是碳或氧。
在本文在处理废料的方法和/或一经处理材料的上下文中描述的任何实施例中的一些中，在所述经处理材料中的所述非氢原子的至少97％是碳、氧、氮、碱金属或卤素原子。在一些实施例中，所述非氢原子的至少97.5％是碳、氧、氮、碱金属或卤素原子。在一些实施例中，所述非氢原子的至少98％是碳、氧、氮、碱金属或卤素原子。在一些实施例中，所述非氢原子的至少98.5％是碳、氧、氮、碱金属或卤素原子。在一些实施例中，所述非氢原子的至少99％是碳、氧、氮、碱金属或卤素原子。在一些实施例中，所述非氢原子的至少99.5％是碳、氧、氮、碱金属或卤素原子。
应当理解的是，当确定原子的百分比时，与重量百分比相反，本文所述的元素表示特别高的百分比，因为与无机材料(例如硅，金属)相关的原子倾向于更重，并且原子例如碳、氢和氧，因此不成比例的以重量百分比表示。
在本文在处理废料的方法和/或一经处理材料的上下文中描述的任何实施例中的一些中，相较于所述废料的干重中的碱金属的一摩尔浓度，在所述经处理材料中碱金属的一摩尔浓度是高于至少50％。在一些实施例中，碱金属的所述摩尔浓度高于至少100％(即二倍)。在一些实施例中，碱金属的所述摩尔浓度高于至少150％。在一些实施例中，碱金属的所述摩尔浓度高于至少200％。在一些实施例中，碱金属的所述摩尔浓度高于至少300％。在一些实施例中，碱金属的所述摩尔浓度高于至少400％。在一些实施例中，碱金属的所述摩尔浓度高于至少600％。在一些实施例中，碱金属的所述摩尔浓度高于至少900％(即十倍)。
在本文在处理废料的方法和/或一经处理材料的上下文中描述的任何实施例中的一些中，相较于在所述废料中的干重的卤素的一摩尔浓度，在所述经处理材料中卤素的一摩尔浓度是高于至少50％。在一些实施例中，卤素的所述摩尔浓度高于至少100％。在一些实施例中，卤素的所述摩尔浓度高于至少150％。在一些实施例中，卤素的所述摩尔浓度高于至少200％。在一些实施例中，卤素的所述摩尔浓度高于至少300％。在一些实施例中，卤素的所述摩尔浓度高于至少400％。在一些实施例中，卤素的所述摩尔浓度高于至少600％。在一些实施例中，卤素的所述摩尔浓度高于至少900％。
在本文中，所述短语“摩尔浓度(molar concentration)”是指每体积的分子或原子(例如，碱金属原子、卤素原子)的数量(例如，以摩尔为单位)。
在本文中，所述废料的干重中的一摩尔浓度是指当被干燥(例如，通过蒸发)直到基本干燥(例如不超过1重量百分比的水)时废料中的一摩尔浓度，例如，其中所述被干燥的废料的一水含量与其所比较的经处理材料的含水量基本上相同。
在本文在处理废料的方法和/或一经处理材料的上下文中描述的任何实施例中的一些中，所述经处理材料的熔体流动指数(melt-flow index；MFI)在190℃的温度下为每10分钟至少1克(根据ISO 1133标准测定的熔体流动指数)。在一些实施例中，所述MFI为每10分钟至少1.5克。在一些实施例中，所述MFI为每10分钟至少2克。在一些实施例中，所述MFI为每10分钟至少2.5克。在一些实施例中，所述MFI为每10分钟至少3克。在一些实施例中，所述MFI为每10分钟至少3.5克。在一些实施例中，所述MFI为每10分钟至少4克。在一些实施例中，所述MFI为每10分钟不超过10克(例如，每10分钟1至10克)。在一些实施例中，所述MFI为每10分钟不超过8克(例如，每10分钟1至8克)。在一些实施例中，所述MFI为每10分钟不超过6克(例如，每10分钟1至6克)。
不受任何特定理论的束缚，据信每10分钟至少1克的熔体流动指数与所述经处理材料(例如本文所述的一聚合物材料)的相对高的聚合性质相关，特别是所述经处理材料的一热塑性聚合物性质。
进一步认为的是，所述经处理材料的热塑性(例如，如本文所述的MFI所示)与通过加热和混合的处理期间的所述原料的相对流动性相关，并且在通过加热和混合的处理期间的这种流动性有利的允许在处理期间有效使用筛网以移除不均匀性(例如，固体材料)，导致更均匀和非颗粒经处理材料。相反的，具有一较低流动性的一原料可能倾向于堵塞所述筛网，从而阻碍筛网进一步增强均匀性的有效使用，和减少所述经处理材料的颗粒水平。
相较于通过处理(未分类的)废料代替分类材料，即通过处理包括废料而不是分类材料的原料所述获得的材料，在本文在处理废料的方法和/或一经处理材料的上下文中描述的任何实施例中的一些中，在低温下(例如，对冷裂纹(cold-cracking)较不敏感)较不脆。在一些实施例中，对抗冷裂性的所述增加的特征在于在10℃、0℃、-10℃和/或-20℃的温度下具有较高的冲击强度(例如艾佐德冲击强度(Izod impact strength)、却贝冲击强度(Charpy impact strength))。
相较于通过处理(未分类的)废料代替分类材料，即通过处理包括废料而不是分类材料的原料所述获得的材料，在本文在处理废料的方法和/或一经处理材料的上下文中描述的任何实施例中的一些中更耐燃烧(例如，发生在一较高的温度下的燃烧)。
不受任何特定理论的束缚，据信在低温下降低的脆性和/或更高的耐燃烧性与一较低程度的不均匀性相关，例如，引起裂纹形成的不均匀性(例如金属、矿物质)(例如，增加的脆性)和/或其在促进燃烧的加热时引起温度不均匀性。
在本文在处理废料的方法的上下文中描述的任何实施例的一些中，所述经处理材料的特征在于大部分溶于合适的溶剂中，例如在有机溶剂中。应当理解的是，可溶于“在有机溶剂中”可以指使用多种溶剂的溶解(例如，一些经处理材料可溶于一种溶剂中，一些可溶于另一种溶剂中)，并且不一定指所有的此材料可以溶解在单一个溶剂中。
这种溶解度任选的与大量的聚合物和/或少量的无机材料相关。
在本文在处理废料的方法的上下文中描述的任何实施例的一些实施例中，至少90％的经处理材料可溶于有机溶剂。在一些实施例中，至少95％的经处理的材料可溶于有机溶剂。在一些实施例中，至少99％的经处理的材料可溶于有机溶剂。在一些实施例中，至少99.9％的经处理的材料可溶于有机溶剂。
应当理解的是，少量的不溶性材料使得一经处理材料更适合与各种聚合物(例如，聚乙烯、聚丙烯)组合，当过量(例如多于5％、多于8％)组合不可溶(例如，无机)材料时可能变脆。
不受任何特定理论的束缚，据信所述原料中的碳水化合物例如多醣，至少其一部分源自废料，在经受如本文所述的加热和混合时经历水解，导致单醣、二糖、三糖和/或寡糖的混合物，其可以包含例如葡萄糖(其可以衍生自例如纤维素、半纤维素和/或淀粉)和/或木糖(xylose)、甘露糖(mannose)、半乳糖(galactose)、鼠李糖(rhamnose)和/或阿拉伯糖(arabinose)(其可以衍生自例如半纤维素)。认为水解的实质程度是由于在所述原料中最初存在大量的水(如本文所述)。此外，多醣的热解也可以产生单醣、二糖、三糖和/或寡糖。
还据信，所述原料中的碳水化合物进一步经历聚合和其他形式的共价键形成(例如通过焦糖化和/或美拉德型反应(Maillard type reactions))，导致形成在处理前不存在于所述原料中的聚合物材料(例如，碳水化合物及其衍生物)。进一步认为的是，热解在处理期间中进一步改变所述原料中聚合物材料的结构，从而进一步形成在处理之前不存在于所述原料中的聚合物材料。
认为水解程度随着被处理的所述材料在处理期间加热时逐渐变干而逐渐降低，而其它反应(例如焦糖化、热解)的相对程度被认为随着被处理的所述材料逐渐变干而逐渐增加。
因此，在本文在处理废料的方法的上下文中描述的任何实施例的一些实施例中，所述经处理的聚合物材料包含在处理之前除了存在于原料中的聚合物以外的聚合物。在一些实施例中，所述经处理材料中的聚合物材料的至少1重量百分比是由在处理前存在于原料中的聚合物以外的聚合物所组成。在一些实施例中，所述经处理材料中的聚合物材料的至少5重量百分比是由在处理前存在于原料中的聚合物以外的聚合物所组成。在一些实施例中，所述经处理材料中的聚合物材料的至少10重量百分比是由在处理前存在于原料中的聚合物以外的聚合物所组成。在一些实施例中，所述经处理材料中的聚合物材料的至少20重量百分比是由在处理前存在于原料中的聚合物以外的聚合物所组成。在一些实施例中，所述经处理材料中的聚合物材料的至少50重量百分比是由在处理前存在于原料中的聚合物以外的聚合物所组成。在一些实施例中，所述经处理材料中的聚合物材料的至少75重量百分比是由在处理前存在于原料中的聚合物以外的聚合物所组成。
根据本文所述的任何实施例的一些实施例，本文所述的处理导致表征废料中的植物和动物材料的结构的损失。例如，植物和动物材料的显微镜检查通常显示诸如细胞壁和纤维结构(例如胶原纤维)的结构，而在所述经处理材料中，这样的结构任选的在显微镜检查时基本上不存在。在一些实施例中，通过用于根据比重分离的溶液中的溶质(例如，一盐类)诱导的渗透压(例如，如本文所述)通过改变细胞结构(例如，细胞体积)促进表征植物和动物材料的结构的损失。这种渗透压可以在根据比重的分离期间和/或在根据比重的分离之后(例如，由于残留在所述分类材料中的溶质)发生。
不受任何特定理论的束缚，据信植物和/或动物材料的原始结构的损失降低了脆性并提高了所述经处理材料的热塑性。
在本文中在一经处理材料的上下文中描述的任何实施例的一些实施例中，本文所述的经处理材料(例如聚合物材料)的特征在于低于1.2克/立方厘米的一密度。在一些实施例中，所述密度低于1.15克/立方厘米。在一些实施例中，所述密度低于1.1克/立方厘米。在一些实施例中，所述密度低于1.05克/立方厘米。在一些实施例中，所述密度低于1.0克/立方厘米。
不受任何特定理论的束缚，与通过处理废料制备的其它材料相比，据信如本文所述的根据比重的分离特别可能导致以相对低的密度(例如，低于1.2克/立方厘米)为特征的经处理材料，因为在如本文所述的加热和混合之前从废料中分离出高密度材料。
如本文所述，通过本文所述的方法获得的经处理材料可用于多种目的，例如制造塑料产品，从而促进所述废料的有益回收。
在本文所述的任何实施例的一些实施例中，本文所述的方法允许处置一危险物质(例如，有毒化合物、放射性化合物)。包括一危险材料的原料材料，例如已经与包含有害材料(例如，有毒污泥)的一额外材料混合的分类材料，进行如本文所述的处理，以提供一经处理材料，其形式为一固体基质，其中包埋有所述危险材料。所述危险材料从固体基质的浸出程度是低的，使得所述危险材料被安全的包含。
根据任选的实施例，至少10重量百分比的所述经处理材料由一种或以上的合成聚合物所组成，例如在处理之前存在于所述废料中的合成聚合物(例如塑料产品)。在一些实施例中，至少15重量百分比的经处理材料由一种或以上的合成聚合物组成。在一些实施例中，至少20重量百分比的经处理材料由一种或以上的合成聚合物组成。在一些实施例中，至少30重量百分比的经处理材料由一种或以上的合成聚合物组成。
本文所述的经处理材料(例如，聚合物材料)可任选的最初形成为粒料等并在进一步加工成可用制品(例如本文所述的制品)之前储存。所述进一步的处理可以包括注射成型、压缩成型或其它制品制造方法。进一步的处理还可以包括将未用过(virgin)或回收塑料与所述经处理材料混合，所述经处理材料可以是丸粒或任何其它合适的形式。然后，此混合物可以形成为可用的物体(例如，本文所述的制品)。
各种材料(例如，未用过的或回收塑料)与本文所述的经处理材料(例如，聚合物材料)的混合物可以是为了满足例如关于物理性能、成本等的期望规格。例如，一弹性材料可以与所述经处理材料混合以提供增强的弹性，一刚性材料可以与所述经处理材料混合以提供增强的刚性，特别廉价的材料可以与所述经处理材料混合以降低成本等。
在本文所述的任何实施例中的一些中，本文所述的经处理材料(例如聚合物材料)与一额外聚合物材料(例如塑料)组合。
本文所述的经处理材料(例如，聚合物材料)以及通过将所述经处理材料与一额外材料(例如，塑料)混合所获得的材料可以任选的通过本领域已知的各种工业方法进一步处理，以形成各种半成品或成品。
根据本发明的一些实施例的另一样态，提供了由本文所述的经处理材料(例如聚合物材料)形成的制品。
在一些实施例中，通过成型本文(例如根据本文所述的方法)所述的经处理材料(例如，聚合物材料)形成制品。
非限制性范例包括建筑材料、面板(panels)、板(boards)、托盘、罐和许多其它材料。
与制造制品相关的本发明实施例的所述经处理材料(例如聚合物材料)可以是单一组成，或者可以与一种或以上的额外材料组合，例如聚合物、一相容聚合物共混物(彼此结合的不混溶聚合物的一稳定共混物)和/或一可混溶聚合物共混物(可混溶聚合物的一均匀共混物)。所述经处理材料可以通过粘附和/或与每种额外材料共混而与一额外材料组合。任选的，所述额外材料是一塑料(例如，本文所述的一聚合物、一相容聚合物共混物或一可混溶聚合物共混物)。
所述额外材料可以任选的是通过分类相同废料(例如，使用不同的制造过程)所获得的分类材料和/或通过分类不同废料所获得的分类材料。例如，一额外材料可以任选的是通过在比重不大于1.03，并且任选不大于1.01(例如水)的液体中分类废料所获得的一聚合物材料，其中低密度聚合物(例如，聚烯烃)不下沉(而材料如木质纤维素、高密度聚合物和无机材料下沉)。
根据一些实施例，所述制造品可以还包括彼此粘附的层压体，其中至少一层包括本文所述的经处理材料(例如聚合物材料)。这种多层结构可以通过两种或以上的材料(一种是本发明实施例的经处理材料)的层压(lamination)、共挤压(co-calendering)、共压缩(co-compression)、共挤出(co-extrusion)或串联挤出(tandem extrusion)获得，以形成所述多层产品。
由于本文所述的制品包括源自废料的经处理材料，并且在一些实施例中可以基本上由这种经处理材料组成，它们可以通过将所述制造品作为经受本文描述的制造过程的一废料而方便的回收。因此，本文所述的制品特别容易回收。
根据本发明实施例的另一方面，提供了一种废料的用途，用于生产本文所述的制品。任选的如本文所述处理所述废料，以产生本文所述的经处理材料(例如聚合物材料)。任选的，所述用途还包括如本文所述对经处理材料进行处理(例如，通过如本文所述的成型所述材料)。
根据本发明实施例的另一样态，提供了一种用于分类废料的系统。所述系统包括至少一个分离器，配置用于根据比重(例如，如本文所述)分离废料中的材料，从而获得一分类材料(例如，本文所述的一分类材料)，例如富集于具有在一预选范围内(例如，如本文所述)的比重的材料中。在一些实施例中，分类材料含有具有一比重在一预选范围内的材料的至少90重量百分比(例如，如本文所述)。
在本文中，本文可互换使用的所述用语“分离器(separator)”和“分离室(separating chamber)”是指含有被选定的液体的一设备，从而使一部分废料下沉(例如，如本文所述的液体)，从而能够实现将输入材料分离成相对高比重的材料和相对低比重的材料(例如，如本文所述)的一循环。
在涉及本文所述系统的任何实施例的一些实施例中，一个或以上的分离器被配置成用于移除下沉于所述液体中的材料。可以将所述经移除材料转移到例如适于接收经移除材料(例如，无机材料、热固性聚合物、PET、PTFE、PVC)的一箱体中。在一些实施例中，所述(多个)分离器进一步构造成用于输送不下沉的材料到所述系统的另一个部件。
在涉及本文所述系统的任何实施例的一些实施例中，一个或以上的分离器被配置用于移除在所述液体中漂浮的材料。所述经移除材料可以被转移到例如适于接收经移除材料的一箱子。在一些实施例中，所述(多个)分离器还被配置用于输送不漂浮的材料到所述系统的另一个部件。
在涉及本文所述系统的任何实施例的一些实施例中，一个或以上的分离器被配置用于移除在所述液体中漂浮的材料和/或在液体中下沉的材料，所述(多个)分离器的构造，是可控的且可逆的。
在涉及本文所述系统的任何实施例的一些实施例中，所述系统配置用于分类一粉碎废料(例如，如本文所述)，例如经受破碎(例如通过锤磨机)的废料。
在涉及本文所述系统的任何实施例的一些实施例中，所述系统还包括至少一个粉碎机，其配置用于粉碎所述废料(例如，如本文所述)。
在涉及本文所述系统的任何实施例的一些实施例中，所述系统被配置为使得至少一分离器和至少一粉碎机在操作上是串联式通信，使得所述系统配置为执行根据比重进行至少一个分离，及在一期望的序列(例如，本文描述的序列)中的至少一个粉碎过程。
在涉及本文所述系统的任何实施例的一些实施例中，所述系统配置成在所述废料与一分离器的液体(例如，如本文所述)接触之前粉碎所述废料。
在涉及本文所述系统的任何实施例的一些实施例中，所述系统配置用以在使所述废料与一分离器的液体接触(例如，如本文所述)之后粉碎所述分类材料。这种分类废料可以是部分分类的废料，即，意欲用于进一步分类(例如，在如本文所述的分离器中)的分类材料；或一最终分类废料，即，意欲用于没有进一步分类的分类材料。
在涉及本文所述的系统的任何实施例的一些实施例中，所述系统包括至少二个分离器，一第一分离器配置用于如本文所述的根据比重分离材料的，从而获得一部分分类材料；一附加分离器配置用于使所述部分分类材料经受根据比重的分离材料的至少一个额外循环(例如，如本文所述)。在一些实施例中，所述系统进一步包括至少一个粉碎机，配置用于在与任何一个或多个分离器的液体接触之后粉碎所述部分分类废料和/或所述分类废料(例如，实现本文描述的分离和粉碎的序列)。
一系统中的不同分离器可以包含相同的液体或不同的液体。优选的是选定每个分离器的液体，使得一部分输入的废料或部分分类材料沉入其中。
在涉及本文所述的系统的任何实施例的一些实施例中，所述系统包括被配置为平行操作的多个分离器的至少一个和/或多个粉碎机的至少一个。在这样的实施例中，多个分离器和/或多个粉碎机可以被配置成执行基本上相同的操作，这可以允许例如用于这种操作的材料的一较大产量。
在涉及本文所述系统的任何实施例的一些实施例中，所述系统还包括适于监测一个或以上的分离器中的液体的组成物和/或比重的一监测器。在一些实施例中，所述监测器配置以调节液体的组成和/或比重，例如用于将比重保持在一预定值(例如，在一预定范围内)。在一些实施例中，所述监测器配置用于控制水和/或额外物质例如溶质(例如本文所述的盐)进入到所述分离器液体，从而调节所述液体的组成物和/或比重。
在涉及本文所述的系统的任何实施例的一些实施例中，所述系统包括配置用于至少一装置(例如，本文所述的油水分离器)，所述装置配置用以从一个或以上的分离器的液体中分离油类，和任选的收集油。这种装置可以配置为从一分离器(例如，通过撇除)和/或从一分离器外部处理的液体(例如，从一分离器外部的所述分类材料分离的液体，根据本文所述的各个实施例中的任一个)。
在涉及本文所述系统的任何实施例的一些实施例中，所述系统还包括配置成通过压缩从一分类材料中分离至少一部分液体的一装置。在一些实施例中，所述装置包括螺旋压力机(screw press)。被分离的所述液体可以包括例如用于根据比重(根据本文所述的各个实施例中的任一个)分离的液体和源自来源废料的液体(例如含水液体和油类)的组合。
在涉及本文所述系统的任何实施例的一些实施例中，配置用以通过压缩从一分类材料分离液体的一装置被配置以从本文所述的至少一个粉碎机接收材料。在一些实施例中，所述装置包括一螺旋压力机。
在涉及本文所述系统的任何实施例的一些实施例中，所述系统包括至少一个用于收集源自所述废料的含碳水化合物和/或含油液体的一存储器，所述存储器在操作上连通于处理废料和/或由其衍生的一材料的所述系统的至少一部件。在一些实施例中，所述存储器与至少一个粉碎机连通，所述粉碎机适于将来自废料的液体和/或从其衍生的经历粉碎的一经分类材料输送到所述存储器(例如，适于排出液体)。
在涉及本文所述系统的任何实施例的一些实施例中，所述存储器配置成用于从至少一部分液体中分离油类(例如，如本文所述)。
在涉及本文所述系统的任何实施例的一些实施例中，所述存储器配置成用于从至少一部分液体(例如，如本文所述)分离(多种)碳水化合物。
在涉及本文所述系统的任何实施例的一些实施例中，所述存储器配置成适于通过发酵、加热和/或与试剂反应来处理所述(多种)碳水化合物的发酵罐(fermentor)和/或反应器(例如，如本文所述)。
图3是根据本发明的一些实施例的用于处理废料的系统130的示意说明。系统130任选的和优选的包括：一个或以上的分离室132，用于移除废料中的至少一部分无机材料的；和一挤出机系统，例如但不限于挤出机系统110。
在一些实施例中，一个或以上的分离室移除下沉于所述液体中的材料(例如，无机材料、热固性聚合物、PET、PTFE、PVC)，并且在一些实施例中，一个或以上的分离室移除飘浮在所述液体上的材料。也设想了一些实施例，其中一个或以上的分离室移除漂浮在所述液体上的材料和/或下沉于所述液体中的材料，其中所述相应分离室的构造是可控的和可逆的。所述经移除材料可以被转移到例如适于接收经移除材料的箱子(未示出)。
在一些实施例中，系统130包括二个或以上的分离室，一第一分离室用于如本文所述根据比重分离材料，从而获得部分分类材料；以及至少一额外分离室，用于使所述部分分类材料进行根据比重分离材料的至少一个额外循环(例如，如本文所述)。
系统130中的不同分离器可以包含相同的液体或不同的液体。优选的选择每个分离室的液体，使得输入的废料或部分分类材料的一部分下沉入其中。
分离室132优选的直接向挤出机系统提供原料，或者如图3所示，通过一管道134，其可选的且优选的提供用于控制从腔室132到挤出机系统110的流动的一可控阀134'。所述原料由废料形成的原理在下面更详细的描述在图3的说明中，腔室132从腔室132的上方部分向管道134(或直接向挤出机系统110)提供所述原料。当所述无机材料下沉于所述液体中时，此实施例是特别有用。当所述经移除无机材料漂浮在液体上时，可优选构成腔室132，以从腔室132的下方部分提供原料。
在一些实施例中，系统130包括一粉碎机138，用于在进入所述分离室132之前或在离开所述分离室132之后粉碎所述材料。虽然图3示出了一种构造，其中粉碎机138将一粉碎废料进料到腔室132(经由一导管140，其任选的且优选的提供用于控制来自粉碎机138的流出的一可控阀140')，这不一定是这种情况，因为在一些实施例中，粉碎机138位于腔室132和挤出机系统110之间，使得粉碎机138接收来自腔室132的所述原料、粉碎原料并将经粉碎原料提供给挤出机系统110(例如，导管140和阀140'，在此实施例中将连接粉碎机138与挤出机系统110)。此外，本实施例还考虑其中系统130包括多于一个粉碎机的配置，例如在腔室132之前的一粉碎机和在腔室132与挤出机系统110之间的一粉碎机。
因此，所述系统任选的且优选的适于处理一粉碎原料(例如，如本文所述)。可在所述材料组合形成原料之前通过提供所述原料且之后粉碎它和/或通过粉碎一种或以上的材料(例如，本文所述的分类材料和另外的材料)来进行原料的粉碎。
在一些实施例中，所述系统包括两个或以上的粉碎机，配置成以串联方式操作，以便于向挤出机系统110提供连续供应的粉碎原料。
在一些实施例中，系统130将一分类材料(例如，本文所述的分类材料)和/或由所述系统生产的一经处理材料与一额外材料(例如，如本文所述)混合。在一些实施例中，系统130直接将所述分类材料与一额外材料混合，从而提供所述原料。在一些实施例中，系统130通过在分类所述废料之前将所述废料与一额外材料混合，以将所述分类材料与一额外材料间接混合，使得所获得的分类材料包括所述额外材料。
任选的，可以使用适于混合这些材料的任何设备将所述分类材料与所述额外材料混合(例如，在转移到挤出机系统110之前)。
或者或额外的，在通过系统110接收所述材料之后，挤出机系统110将所述分类材料与一额外材料混合，使得所述原料被提供在所述挤出机系统的桶体内。
由系统130使用的各种材料可以设置在单独的存储器142中。虽图3中示出了六个储存器142a至142f，但是可以设想到任何数量的存储器，包括单一个存储器。每个存储器任选的且优选的包含不同类型的材料。例如，所述系统可以包括：第一储存器，用于容纳一分类材料(例如，如本文所述)的；及一个或以上的存储器，用于容纳如本文所述的一种或以上的额外材料；和/或一分类材料，所述分类材料与包含在上述第一存储器中的材料不同(例如，从一不同的废料源获得的分类材料和/或由一不同分类过程提供的分类材料)。
每个存储器布置成接收来自粉碎机138或腔室132或挤出机系统110的材料，和/或将材料进料到粉碎机138或腔室132或挤出机系统110中。来自和/或到储存器的材料流是通过在144a至144f处示意性的示出的一个或以上的导管。也可以设想到其它连接。一个或以上的管道任选的且优选的提供有用于控制从所述相应存储器的流入和/或流出的一可控阀。这些可控阀在144a'至144f'处示出。
在一些实施例中，存储器142中的至少一个含有从衍生自所述废料的液体(例如，如本文所述)获得的(多种)碳水化合物。这种存储器任选的配置以接收如本文所述获得的(多种)碳水化合物。
控制器123也可以由系统130使用。所述控制器可选的且优选的被配置为控制各种阀，以便选择来自用于制备所述原料的不同储存器的材料的比例。或者，系统130可包括多于一个控制器，其中一个控制器(例如，控制器123)控制挤出机系统110的可控部件，另一个控制器控制所述材料比例。所述控制器还可以包括具有监测能力的一电路，例如用于监测分离室中的液体的组成物和/或比重，是例如通过接收来自安装在分离室中或附近的传感器或照相机137的信号。在一些实施例中，所述控制器调整所述液体的组成物和/或比重，例如用于将一比重保持在一预定值(例如，在一预定范围内)。在一些实施例中，所述控制器控制水和/或额外物质例如一溶质(例如本文所述的一盐类)进入所述分离室，从而调节所述液体的组成物和/或比重。
系统130任选的和优选的产生包含一聚合物材料(例如，本文所述的经处理材料)的加工材料，任选的如本文所述的一热塑性聚合物材料。
根据本发明实施例的另一样态，提供了一种用于处理废料(例如，本文所述的废料)以形成非颗粒经处理材料(例如，如本文所述)的系统，其中使衍生自一废料的一原料(例如，如本文所述)进行混合和加热而不干燥(例如，根据本文所述的方法)。所述原料可以任选的具有一相对高的水含量(例如，如本文所述)。
用于处理一废料的所述系统包括用于分类一废料的一系统，包括一个或以上的分离器，如本文所述。在涉及本文所述系统的任何实施例的一些实施例中，用于分类废料的系统配置用于至少移除所述废料中的一部分无机材料，使得所述获得的分类材料含有至少90重量百分比的有机材料(例如，如本文所述)。
用于处理一废料的所述配置用于提供包括从用于分类一废料(例如，本文所述的原料)的所述系统获得的分类材料的一原料，所述原料具有至少15重量百分比的水含量(例如，本文所述的水含量)。
在涉及本文所述系统的任何实施例的一些实施例中，所述系统适于从废料(例如，如本文所述)中移除一些材料(例如无机材料、热固性聚合物、PET、PTFE、PVC)，以使所述原料具有这种材料(相对于废料)的一减少的含量。
在涉及本文所述系统的任何实施例案的一些实施例中，所述系统配置用以使原料和/或结合到所述原料中的一材料(例如，进行分类前的一分类材料和/或一废料)与酸性物质接触。
用于处理一废料的所述系统还包括用于使所述原料经由剪切力进行混合和加热的一装置。
图4示出根据本发明的一些实施例的用于经由剪切力(例如，如本文所述)使原料经受混合的示例性设备200，以及用于处理与所述装置相关联的废料的系统的可选部件。装置200包括一入口210和一出口260，以及一第一混合区220和一第二混合区240，以及任选的一第三混合区290，每个混合区独立的适于使所述原料经受加热。装置200还包括一第一通气口230和一第二通气口250，每个适合用于移除在来自装置200的混合和加热(例如，如本文所述)期间释放的气体。装置200配置用于使进入入口210的原料在第一混合区220进行混合，移除在第一混合区220中通过第一排放口230释放的气体，及随后使所述原料在第二混合区240中进行混合，并且通过第二排放口250移除在第二混合区240中释放的气体。装置200任选的进一步配置用于使所述原料在第三混合区290中混合。第一混合区220适于混合湿润原料(例如，具有本文所述的含水量的废料)，而第二混合区240适于混合半湿原料(例如通过在混合区220中加热而部分干燥的原料)，以及任选的第三混合区290适于混合干燥原料(例如通过在混合区240中加热而干燥的原料)。一经处理材料之后离开出口260。
在一些实施例中，所述系统进一步包括任选装置295，其被配置用于成型从第二混合区240或第三混合区290接收的经处理材料。装置295可以任选的被配置为装置200的一部件(例如，如图4中所绘示)，或者，作为一单独装置，例如与装置200连通的一单独装置。任选的，装置295配置用于挤出成型，并且包括适于与混合区240或290连通的挤出成型的模具。
在一些实施例中，通过至少一个任选的螺杆和/或叶片270(例如，如本文所述)进行混合。所述至少一螺杆和/或叶片任选的延伸并通过混合区220和240(以及任选的还有混合区290)，以便能够在两个区域中进行混合。当使用多于单一个螺杆和/或叶片时，螺杆和/或叶片可以共同旋转或反向旋转。在一些实施例中，混合区220包括反向旋转的螺杆和/或叶片。在一些实施例中，混合区240包括单一个螺杆和/或叶片(例如，配置为一挤出机)。螺杆和/或叶片可以是相互啮合的，或非相互啮合的。在一些实施例中，通过混合区220的挤出的所述方向大致垂直于通过混合区240的挤出的所述方向，和/或通过混合区240的挤出的所述方向大致垂直于通过混合区290的挤出的所述方向。
混合区220、240和290优选的适于使原料分别进行如本文所述的加热和混合的一第一循环、一第二循环和一第三循环。混合区220、240和290各自独立的适于在本文所述的温度下加热所述原料，任选的在90℃至230℃，任选的在90℃至180℃，和任选的在140℃至180℃的范围内的温度下。任选的，所述装置通常，及特别是所述混合区，适于同时进行混合和加热(例如，如本文所述的混合和加热)。
在一些实施例中，装置200配置以使其中的材料通过一个或以上的任选筛网(例如，如本文所述的一个或以上的筛网)。一个或以上的屏幕任选的配置成可以容易的从所述装置移除，例如以便于清洁所述(多个)屏幕。筛网可以任选的位于所述装置的任何部分，包括例如在入口210处、在出口260处、在第一混合区220中、在第二混合区240中、在第三混合区290中、第一通风口230和/或第二通风口250。在一些实施例中，至少一个屏幕被定位以使材料在进入装置295之前不久通过屏幕，例如，定位在进入设备295的入口处(例如，当装置295被配置为装置200的组件)或在出口260处(例如，当装置295被配置为与装置200连通的一单独设备时)。
所述系统任选的包括至少一个温度控制元件280，其适于在混合区220和240(以及任选的还有混合区290)中如本文所述加热所述原料。温度控制元件280包括用于加热所述废料的一加热元件(例如，一电加热器)，以及任选的还包括用于避免温度过高的一冷却元件(例如，包括一冷却流体)。一加热元件和一冷却元件可以接合在单一个模块中，或者可以存在于单独的模块中。所述系统可以任选的包括一个或以上的温度控制元件，其适于在两个混合区220和240以及任选的还有混合区290(如图4所示)中进行加热(和任选的也进行冷却)。或者或额外的，所述系统包括用于每个混合区220和240(以及任选的还有290)的单独温度控制元件。或者，所述系统包括适于在一个混合区(例如，混合区220)中直接进行加热(和任选的也进行冷却)的一个或以上的温度控制元件，其中加热另一个混合区(例如混合区240和/或290)通过来自直接加热的混合区的热传递来实现。
在一些实施例中，温度控制元件280的至少一部分是螺杆和/或叶片270。任选的，温度控制元件280包括流过螺杆及/或叶片270的长度的至少一部分的加热(和/或冷却)流体，并且任选的进一步包括用于加热(和/或冷却)所述流体的机构(其可以在螺杆和/或叶片270内部或外部)。
在一些实施例中，所述装置进一步包括配置用以摄入所述原料的一区域，所述区域连通第一混合区220(例如通过入口210)。
在一些实施例中，所述系统进一步包括配置以允许原料的连续进料到装置200内(例如，通过入口210)的一模块，使得很少或没有空气与所述原料一起进入装置200。这种模块可以任选的包括一锥形挤出机和/或一密炼机。所述模块任选的包括一进料控制器，其配置为监测(例如通过称重)和控制原料的进料进入装置200的一速率。
在一些实施例中，所述装置进一步包括一个或以上的加热控制器，用于在所述装置的至少一部分中(例如，在第一混合区220和/或在第二混合区240中)维持一所需温度(例如，本文描述的一温度)。
在一些实施例中，所述装置进一步包括至少一个感测器，用于确定所述装置中的一个或以上的位置处的所述原料的一水含量。通过监测水含量，所述(多个)感测器可允许掌控由所述系统产生的经处理材料的水含量，使得所述经处理材料将具有一需求水含量(例如，本文所述的水含量)，例如，小于1重量百分比。
在一些实施例中，装置200是如本文所述的挤出机。
在一些实施例中，所述系统适于处理一粉碎原料(例如，如本文所述)。
因此，在一些实施例中，所述系统进一步包括配置用以在进行混合之前(例如，在通过入口210进料之前)粉碎原料的一粉碎机。在一些实施例中，所述系统配置以使由所述粉碎机粉碎的原料进入上述模块，所述模块配置用以允许原料连续进料到装置200中。原料的粉碎可以通过提供所述原料，之后粉碎它，和/或通过在所述材料被组合以形成原料之前，粉碎一种或以上的材料(例如，本文所述的一分类材料和(多个)额外材料)。
在一些实施例中，所述系统包括配置为串联式操作的至少二粉碎机，以便于向入口210(任选的通过配置以允许原料的连续进料到装置200中的上述模块)提供连续供应的粉碎原料。
在一些实施例中，所述系统配置用以混合一分类材料(例如，本文所述的一分类材料)和/或由所述系统生产的一经处理材料(例如，如本文所述)。
在一些实施例中，所述系统配置用以将分类材料与一额外材料直接进行混合，从而提供所述原料。在一些实施例中，所述系统配置用于通过在分类所述废料之前将废料与一额外材料进行混合，使分类材料与一额外材料间接混合，以使所获得的分类材料包括所述额外材料。
任选的，所述系统还包括一装置，用于在经受在第一混合区220中混合之前(例如，在通过入口210进料之前)将所述分类材料与一额外材料进行混合。本领域中用于混合这样的材料的任何装置可以被包括在所述系统中。
或者或另外的，所述系统配置以使所述分类材料在第一混合区220中与一额外材料进行混合，使得在所述第一混合区220中提供原料(以其最终形式)，同时在第一混合区220中进行混合。
不受任何特定理论的束缚，据信包含有通气孔230和250允许释放过量气体，从而避免所述装置内部的压力的潜在破坏性增加，同时保持一足够封闭的系统，这导致一合适的环境(例如低氧含量、高温)，这促进了期望的化学反应。另外，应当理解的是，气体的释放移除热量，并且可以用于控制在所述混合区中的温度。
应当理解的是，所述系统中可以包括额外的排放口和/或额外的混合区(例如，在所述混合区220和240之间)。
在一些实施例中，从混合区220至排放口250测量的所述装置的长度为至少6米，任选的至少7米，任选的至少8米，任选的至少9米，任选的至少10米，任选的至少11米，任选的至少12米，以及任选的至少15米。在示例性实施例中，所述长度为大约11米。
不受任何特定理论的束缚，据信上述长度允许所述原料在所述装置中一较长的停留时间，这增强了发生于其中的化学反应，从而改善所获得的经处理材料的物理化学性质。
在涉及本文所述装置的任何实施例的一些实施例中，原料在所述装置中的停留时间为至少5分钟。在一些实施例中，原料在所述装置中的停留时间为至少10分钟。在一些实施例中，原料在所述装置中的停留时间为至少15分钟。在一些实施例中，原料在所述装置中的停留时间为至少20分钟。在一些实施例中，原料在所述装置中的停留时间为至少30分钟。在一些实施例中，原料在所述装置中的停留时间为至少40分钟。在一些实施例中，原料在所述装置中的停留时间为至少60分钟。
要提到的是，如本文所述的停留时间对应于本文所述的用于处理一废料的方法中所述原料混合阶段的持续时间。
在涉及本文所述系统的任何实施例的一些实施例中，所述系统进一步包括多个存储器，每个存储器用于容纳一不同类型的材料。例如，所述系统可以包括：一第一存储器，用于容纳一分类材料(例如，如本文所述)；和一个或以上的存储器，用于容纳本文所述的一种或以上的额外材料、和/或一不同分类材料，所述不同分类材料与包含在上述第一存储器中的材料不同(例如，源自一不同废料源的分类材料和/或通过一不同分类过程提供的分类材料)。
所述存储器任选的与一装置连通，所述装置用于将分类材料与所述额外材料进行混合(例如，如本文所述)和/或用于混合和加热原料(例如，装置200中的第一混合区220)，以便允许充分混合来自不同存储器的材料，从而形成所述原料。
在涉及本文所述系统的任何实施例的一些实施例中，至少一个存储器用于容纳从衍生自所述废料的一液体(例如，如本文所述)获得的(多种)碳水化合物。这样的存储器任选的配置以接收来自一装置的所述(多种)碳水化合物，所述装置配置用以收集来自一废料衍生液体(例如，如本文所述)所获得的所述(多种)碳水化合物，所述废料衍生液体从所述系统的一个或以上的存储器获得，例如一个或以上的粉碎器及/或一个或以上的分离器(例如，如本文所述)。
因此，所述系统任选的进一步包括配置用于收集来自一液体的所述(多种)碳水化合物的一装置，所述液体从所述系统的一个或以上的部件所获得，例如一个或以上的粉碎器及/或一个或以上的分离器(例如，如本文所述)。与用于收集液体的所述装置连通的这种部件可以任选的被配置用于将废料衍生液体输送到所述装置。
所述系统任选的被配置以允许掌握来自不同存储器的材料的比例，从而提供对经受加热和混合(例如，在装置200中)的所述原料的组成的掌握。
如范例段落中所例示的，本文所述的系统适合于生产一经处理材料，包含一聚合物材料(例如，本文所述的一经处理材料)，任选的如本文所述的一热塑性聚合物材料的。
本文所使用的术语“大约”是指±10％。
术语“包括(comprises)”、“包括有(comprising)”、“包含(includes)”、“包含有(including)”、“具有(having)”及其同根词是指“包含但不限于”。
术语“主要由...构成(consisting essentially of)”是指组成、方法或结构可以包括附加的成分、步骤和/或部件，但是仅当附加的成分、步骤和/或部件在材料上不改变所要求的组成、方法或结构的基本的和新颖的特性时。
词语“示例性的(exemplary)”在本文用于表示“用作一范例，实例或说明”。描述为“示例性的”任何实施例不一定解释为对于其它实施例是优选的或有利的和/或从其它实施例中排除特征的合并。
词语“任选的(optionally)”在本文用于指“在一些实施例中提供并且在其它实施例中不提供”。本发明的任何特定的实施例可以包括多个“任选的”特征，除非此些特征冲突。
如本文所使用的，单数形式“一”、“一个”和“所述”包括多个指代物，除非上下文明确地指出。例如，术语“化合物”或“至少一种化合物”可包括多种化合物，包括其混合物。
在此申请中，本发明的各个实施例能以范围的形式呈现。应当理解的是，范围形式的说明仅为了方便和简要，而不应当解释为对本发明的范围的不灵活限制。因此，范围的描述应当视为已经具体地公开了所有可能的子范围以及在该范围内的各个数值。例如，诸如从1至6的范围的描述应当视为已经具体地公开了诸如从1至3、从1至4、从1至5、从2至4、从2至6、从3至6等子范围，以及在此范围内的各个数字，例如1、2、3、4、5和6。无论范围的宽度如何，这都适用。
每当在本文中指示数值范围时，意在将任何所引述的数字(分数或整数)包含在指示范围内。短语在第一指示数字和第二指示数字“之间取范围/之间的范围”以及从第一指示数字“到”第二指示数字“取范围/的范围”在本文中互换地使用，并且意在包含第一指示数字和第二指示数字以及它们之间的所有的分数数字和整数数字。
如本文所使用的所述用语“方法(method)”是指用于完成一给定任务的方式、手段、技术和过程，包括但不限于已知的或者化学领域的从业者已知或容易从已知方式、手段、技术和程序开发的那些方式、手段、技术和程序。
应当理解的是，为了简要起见在单独的实施例的背景下描述的本发明的一些特征也可与单个实施例相结合地提供。相反，为了简要起见在单一个实施例的背景下描述的本发明的各个特征还可单独读提供或以任何适当的子组合提供或者适当的提供在本发明的任何其它所述的实施例中。在各个实施例的背景下描述的一些特征不应视为那些实施例的必要特征，除非在不具有那些元件的情况下所述实施例是不可操作的。
如上所述和如下面权利要求部分所要求的本发明的各种实施例和样态在以下实施例中找到实验支持。
范例
现在参考以下实施例，其与上述说明一起以非限制性方式说明本发明的一些实施例。
范例1
分离废料的一般程序
根据本发明的一些实施例的分离废料的一般过程绘示在图1中。
在一些实施例中，使用诸如在图11和/或图12中描述和示例的系统来执行所述过程。
提供废料10，任选的是“湿润”废料，即未经过干燥的废料，以及任选的湿润的基本未分类的废料(substantially unsorted waste material；SUW)。所述废料优选是家庭废料，例如从私人家庭收集的。任选的，废料已经经受初步处理程序(例如在一废料处理设施处)，例如破碎(例如通过锤磨机)和/或移除磁性材料。
废料10根据比重20(通过使所述废料10与液体接触)进行分离，导致废料10分离成一低比重材料12和一高比重材料14。低比重材料12(和任选的高比重材料14)经受粉碎25，得到一经粉碎材料，其可以任选的经受一个或以上的将废料10分离成低比重材料12和高比重材料14的额外循环，并且任选的粉碎所述低比重材料12和/或所述高比重材料14。
所述分离的高比重材料14可以任选的进一步分类，以便提取有用的和/或有价值的材料，例如金属(例如，铁，金)和二氧化硅和/或玻璃(例如，用于当作填料)。
分离20的额外循环可以根据在之前的循环中低比重材料和高比重材料之间的相同区别(例如，使用用于分离的液体的相同比重)或者低比重材料与高比重材料之间的一不同区别(例如，使用用于分离的液体的不同比重)。
分离20和粉碎25的额外循环任选的包括比在前一循环中更细的材料粉碎。
任选的，分离20和粉碎25的所述第一循环包括移除可能干扰粉碎25的高比重无机材料，随后进行分离20的至少一个额外循环。
任选的，由于所述先前的粉碎25，分离20的额外循环是更有效的，这有助于例如从材料中移除气穴和/或将废料颗粒拆卸到其组分材料中。
任选的，粉碎25以这样的方式以例如通过在粉碎期间所述材料的压缩(例如，使用一螺旋压力机)和/或排出从被粉碎的分类材料中移除液体(例如在分离20期间吸收的液体)来进行。任选的，在分离20的每个循环之后以这种方式执行粉碎25。
在粉碎25之前和/或之后，可以任选的在本文所述的一个或以上的循环期间的任何阶段添加额外材料(例如，如本文所述)，例如添加废料10到低比重材料12和/或高比重材料14。
根据此一般程序获得的分类材料可以任选的经受通过混合和加热(例如，范例2中所述的程序)处理一原料的一程序。
范例2
用于通过混合和加热处理源自废料的一原料的一般程序
根据本发明的一些实施例的用于处理源自废料的一原料的一般程序绘示于图2中。
在一些实施例中，所述过程在诸如图4及/或图12中中所描述和示例的一系统中执行。
通过根据范例1中描述的一般程序分离废料来提供分类材料70，以便从废料中移除至少一部分无机材料。
所述分类材料任选的与一额外材料80组合以形成原料90。或者，原料90基本上由分类材料70组成。
原料90包括所述(任选粉碎的)分类材料，任选的与一额外材料组合，所述原料90通过剪切力30和加热32进行混合。在一些实施例中，混合30和加热32在如图4中所示的装置200的第一区220中实现。在混合30与加热32之后是进行在所述混合和加热期间释放的气体的移除40。所述气体的移除任选的是通过将气体泵出废料外而实现。在一些实施例中，在图4所示的装置200的排放口230中实现气体40的移除。
混合30、加热32及移除40的步骤得到经处理材料50。然后任选的对经处理材料50进行步骤30、32和40的一个或以上的额外循环35。额外循环35可以包括与步骤30和/或32相同的条件或不同的条件(例如，不同的温度和/或剪切力水平)。经处理材料50可以经受成型60。在一些实施例中，成型60包括造粒。
在一些实施例中，混合30和加热32的一第二循环在图4所示的装置200的第二区240中进行。在一些实施例中，之后在图4所示的装置200的排放口250中进行气体40的一第二移除。
然后任选的对所述经处理材料进行品质控制和/或包装。在一些实施例中，在完成步骤30、32和40(例如，当材料仍然是热的时候)后立即对经处理材料50执行品质控制。这种品质控制任选的用于调节任何前述步骤。
范例3
通过示例性程序获得的经处理材料的组成物
根据范例1中所述的程序，将废料在包含约10重量百分比的NaCl的盐类水溶液中进行分离。然后将分离的低密度部分的废物材料当作一原料，所述原料用于通过根据范例2中所述的程序的混合和加热进行处理。所获得的经处理材料的一代表性范例(以其挤出型式)描绘在图5A及5B中。
为了比较，来自相同来源的废料也通过根据范例2中所述的程序的混合和加热进行处理，而没有预先分离过程。
在加热和混合期间，当使用通过分离废料生产的所述原料时，所述经加热材料通过3毫米筛网，其旨在阻挡不熔融或软化的内容物。相反的，当使用(未分离的)废料时，不能使用所述筛网，因为它们立即被固体的无机材料堵塞。
类似的，使用通过分离废料产生的所述原料所获得的经处理材料可以容易的造粒，而所述经处理的(未分离的)废料堵塞所述造粒机。
使用上述原料获得的经处理材料的密度为1.07克/立方厘米，而所述经处理(未分离)废料的密度为1.29克/立方厘米。此结果证实，所述分离导致来自废料的所述经处理材料的密度的显着降低。
然后通过在500毫升的沸水中萃取10克的每种样品，并通过电感耦合等离子体(inductively coupled plasma；ICP)质谱对所述水进行一元素分析来分析样品的矿物组成。检测到至少1毫克/升(在至少一个样品中)的元素的浓度以及有毒金属(砷、钡、镉、钴、铬、汞、镍、铅、锑、硒)，如表1所示。
表1：在有或无事先分离废料的情况，来自废料的经处理材料的提取物中的元素的浓度(毫克/升)
(N.D.＝未检测；下划线表示相对高的浓度变化；斜体表示浓度的最大变化)
Figure BDA0002206368500000961
Figure BDA0002206368500000971
如表1所示，在一盐类(NaCl)水溶液中分离所述废料导致所得的经处理材料中钠浓度增加五倍。这表明一些盐类被掺入到使用所述盐类溶液所获得的分类材料中，从而影响所述最终产物的组成物。
如其中进一步显示的，在所述盐类水溶液中分离所述废料导致常见离子如钙和钾(但不是镁)的浓度降低，这可反映所述废料中的阳离子被钠进行交换和/或通过所述盐类水溶液提取水溶性离子。镁浓度的微小增加可能是由于在海盐中存在镁。
如其中进一步绘示的，在盐类水溶液中分离所述废料导致除了钡之外(可能由于海水中存在钡)的所述可检测有毒金属的浓度降低。这表明所述分离过程降低了经处理材料的毒性。
为了进一步表征通过分离废料获得的经处理材料的元素组成，通过CHNS(碳、氢、氮、硫)闪蒸燃烧分析(flash combustion analysis)(使用热闪蒸EA-1112元素分析仪(Thermo Flash EA-1112elemental analyzer))和通过X射线光电子能谱(X-rayphotoelectron spectroscopy；XPS)来实现。
根据CHNS元素分析，通过分离废料获得的所述经处理材料中的碳的重量百分比为69.5±0.3％，所述经处理材料中氢的重量百分比为10.8±0.1％，所述经处理材料中氮的重量百分比为0.38±0.01％，及所述经处理材料中硫的重量百分比为小于0.1％。
根据XPS元素分析的元素的重量百分比显示在表2中(元素百分比不包括氢和氦，其不通过此方法检测)。
表2：示例性经处理材料的元素组成物
Figure BDA0002206368500000972
Figure BDA0002206368500000981
总之，上述元素分析表明，通过分离废料获得的经处理材料主要由碳(例如至少约60重量百分比)、氧(例如至少约20重量百分比)、氢(例如约10重量百分比)和少量的氮(例如，约0.4重量百分比)，余量中的大部分是约等摩尔量(equimolar amounts)的钠和氯(例如，各个占原子总量的约0.9％)。碳、氧和氢单独占所述材料中原子总量的90％以上。显着量的钠和氯推测是由于用于分离的所述溶液中的盐类。
使用量热法(calorimetry)进一步分析所述组成物。以每分钟10℃的一速率从25℃至300℃分析6.67毫克的所述经处理的分离废料。
如图6所示，通过分离废料获得的所述经处理材料的特征在于在约109℃下的相变，其相关于约32焦耳/克的一过渡热，以及特征在于在约153℃下的相变，其转变热为约20焦耳/克。
这些结果表明存在聚乙烯(与约109℃的所述熔点相关)和聚丙烯(与约153℃的所述熔点相关)，这两种聚合物在废料中是常见的，并且具有相对低的比重。
通过傅立叶变换红外(Fourier transform infrared；FTIR)光谱法将通过分离废料获得的经处理材料与经处理(未分离)的废料进行比较。将聚乙烯(20％)加入每个样品中。
如图7所示，两个样品在约2800至3000/厘米(2800-3000cm-1)(与碳-氢键相关)处显示类似的IR峰值，但是与所述经处理(未分离)的废料相比，通过分离废料获得的经处理材料在“指纹区(fingerprint region)”中显示出不同且较不复杂的600至1800/厘米的光谱。所述光谱的相关性在600至4000/厘米的范围内为0.97，但在600至2724/厘米的范围内仅为0.77。
此外，通过分离废料获得的经处理材料符合欧盟REACH法规标准(European UnionREACH regulation standards)。
此结果表明，所述废料的分离导致具有更类似烃类性质的一经处理材料，推测是由于移除了比烃及类似材料的较致密的材料。
范例4
使用15％盐类溶液分离废料
根据范例1和3中所述的程序，在包含约15重量百分比NaCl的盐类水溶液中分离废料，以获得一原料。所述15％盐类溶液导致在所述原料中掺入较高百分比的相对致密的有机聚合物，其特征通常在于在所述分类材料中具有相对高的杂原子(例如，聚(对苯二甲酸乙二醇酯)(poly(ethylene terephthalate))，其特征为C10H8O4单元)的比例。
通过根据范例2和3中所述的程序的混合和加热以处理所述原料，以获得相比于如范例3所述使用10％盐类溶液获得的所述经处理材料适度的更致密和/或富含杂原子(例如氧)的一经处理材料。
通过测量拉伸强度、拉伸模量(tensile modulus)和缺口冲击强度(根据ISO179eA标准)分析经处理材料的物理性能，并与普通聚合物低密度聚乙烯(LDPE)、高密度聚乙烯(HDPE)和聚丙烯(PP)的对应性质相比较。结果示于表3中。
表3：示例性经处理材料、聚乙烯和聚丙烯的物理性质
根据ISO 1133标准在190℃的一温度下测量所述经处理材料的熔体流动指数，且发现为每10分钟3.6克。
相反的，由于所述材料在190℃不流动，所以通过加热和混合未分离的废料制备的经处理材料的熔体流动指数不能被测量。
这些结果表明，如本文所述的用于制备一原料的废料的分离改善所获得的经处理材料的流动性，并且所获得的经处理材料的物理性质类似于聚乙烯的物理性质。
范例5
使用25％盐类溶液分离废料
根据范例1和3中所述的程序，在包含约20重量百分比NaCl的盐类水溶液中分离废料，以获得一原料。所述20％盐类溶液导致在所述原料中掺入较高百分比的相对致密的有机聚合物，其特征通常在于，相比较于范例3及4中所述的原料，在所述分类材料中具有相对高的杂原子(例如，聚(对苯二甲酸乙二醇酯)(poly(ethylene terephthalate))，其特征为C10H8O4单元)的比例。
通过根据范例2和3中所述的程序的混合和加热以处理所述原料，以获得相比于如范例3所述使用10％盐类溶液获得的所述经处理材料或相比于如范例4所述使用15％盐类溶液获得的所述经处理材料适度的更致密和/或富含杂原子(例如氧)的一经处理材料。
范例6
源自与聚丙烯共聚物混合的废料的经处理材料
将如范例5中所述制备的经处理材料与聚丙烯共聚物以30：70的重量比(经处理材料：聚丙烯共聚物)组合以形成一塑料材料。制备五个不同批次的塑料材料，并通过测量密度、屈服拉伸强度(tensile strength at yield)、拉伸模量、屈服伸长率(elongation atyield)、断裂伸长率(elongation at break)和艾佐德冲击强度(Izod impact strength)(带缺口和无缺口的样品)分析它们的物理性能。结果示于下表4中。
如表4所示，批次间变化相对较小，表明通过本文所述的方法获得的产物是可再现的。
此外，所述获得的冲击强度高于使用通过加热和混合未分离的废料制备的加工材料制备的类似塑料材料的冲击强度(数据未显示)。
表4：示例性经处理材料与聚丙烯共聚物的混合物的物理性质
Figure BDA0002206368500001011
Figure BDA0002206368500001021
范例7
来自废料的经处理材料的光谱分析
包括在一盐类水溶液中分离废料的一原料如范例5所述进行处理，所述包含约20重量百分比的NaCl。在所述原料的处理之前，用聚乙烯补充原料。通过X谱带电子顺磁共振(X-band electron paramagnetic resonance；X-band EPR)和通过核磁共振(nuclearmagnetic resonance；NMR)光谱法对所获得的经处理材料进行检查。
如图8所示，所述EPR光谱的主要特征是碳自由基的非等向性信号(anisotropicsignal)，具有g1＝2.7，g2＝2.19和g3＝1.7，给出2.20(即(2.7+2.19+1.7)/3)的等向性的g值(isotropic g value)。
与以一g值为约2.0表征的典型碳自由基相比，所述高g值表明围绕所述碳自由基的一离域自由电子的影响，因此产生一局部磁场和增加的g值。
由于所述碳电子嵌入在一聚合物结构中并且不能自由旋转，获得非等向性EPR光谱，具有不同的g1、g2和g3值，表示所述自旋向量碳的x、y和z分量中的每一个与所述外部磁场的相互作用。
此外，与一典型游离碳自由基的1至20G(高斯)及和对于纤维素中的烷基或烯丙基为约200G相比(其中由于包围所述碳自由基的氢原子的相互作用，所述信号被超精细结构加宽)，在所述EPR光谱中观察到的峰值至峰值(peak-to-peak)的宽度(ΔHpp)非常宽，约1200G(高斯)。所述非常宽的信号表明所述样品可以含有几种碳自由基和/或存在介于相邻的未成对电子之间的显着偶极相互作用。
通过使用具有ChemagneticsTM三重共振可变温度探针的一种ChemagneticsTM无限控制台(ChemagneticsTM Infinity console)(300MHz质子频率)进行的固态NMR光谱进一步表征所述经处理材料的组成物。碳13(13C)光谱提供了关于所述经处理材料中的分子的信息。
如图9A所示，所述NMR光谱由在聚乙烯(PE)聚合物的特征的28、31、32.8和34ppm的峰值(未示出)占主导地位，并且远远强于纤维素的峰值特征。在32.8ppm处的峰值是聚乙烯中的脂肪族聚合物链的高度有序排列的典型，也被称为结晶PE。在31ppm的峰值是半结晶PE，其中链较不紧密填充，并且所述聚合物中存在一些无序性。所述二个峰值的半定量分析显示在所述结晶和半结晶聚合物相之间以约2：1存在。在21.8、23.8、26.5、28.1ppm处和在38.2与44ppm处的峰值位于主要聚合物线的侧面。这些线及其比率表示高密度聚乙烯(HDPE)中的分支程度。在典型的商用HDPE中，所述主要聚合物链CH2基团出现在27.1至27.4和34至37.5ppm处，所述支链CH2碳出现在26.6ppm处，CH3碳出现在19.9ppm处。由于测量条件和材料处理的变化，与这些值相比，一些位移是可能的，因此，在支链CH3处辨识出的21.8处的谱线，所述26.5处辨识出分支CH2，及在28.1和38.2处辨识出主聚合物谱线。在44ppm处所述被观察的峰值是相关于C-OH或相关于在一聚合物中或一较小分子中的开链醚基团。它在所述光谱中占总碳含量的小于1％。
如图9B所示，所述NMR光谱显示在65.8、72、75、83.5、89和105.5ppm处的峰值，根据Atalla等人[J Amer Chem Soc杂志，1980年，102：3249]，其被辨识为高度结晶纤维素的峰值。没有观察到典型的木质素的峰值。
在94.6和96.5ppm处的所述谱线以及在-30.8和-31.9ppm处的所述对称线是由于在8000Hz下样品旋转而导致的主PE碳线的边带，并且没有化学重要性，如在160.1ppm处观察到的小谱线的情况。
与聚烯烃信号相比，与木质纤维素相关的NMR信号的薄弱表明，存在于所述经处理材料中的自由基(如通过所述EPR光谱证明的)选择性的降低所述木质纤维素NMR信号，这指出自由基集中在经处理材料的木质纤维素材料中，而不是在所述经处理材料中的聚烯烃中。
范例8
高渗溶液对废料中生物量的影响
将6克新鲜有机废料(胡萝卜、黄瓜、香蕉皮)置于60毫升淡水或60毫升具有约20重量百分比盐水的样品中，并在室温下培育持续3小时。然后通过13C-NMR光谱分析每个样品的滤液，如范例7所述的进行。
如图10A和10B所示，来自盐溶液的滤液显示出从60至100ppm(图10A)范围内的NMR信号，典型的是如葡萄糖和木糖的碳水化合物，而对于从淡水获得的所述滤液没有观察到这样的信号。
这些结果表明，使用高渗溶液分离废料破坏细胞壁并促进碳水化合物的释放。
范例9
用于根据比重分离废料的系统
根据本发明的一些实施例的用于根据比重分离废料的一示例性系统在图2中示出。如本文所述，系统可以任选的结合在用于分类和/或处理废料的一较大系统内。
所述系统包括：一容器300，所述容器至少部分的填充有液体310；及任选的在容器300内或与容器300连通的一搅拌器350(例如一桨轮)。液体310选择为具有适合用于分离废料的一比重(例如，在1.00至2.50的范围内)。液体310任选的是水性溶液。容器300及其相关联的设备(如本文所述)也被称为“分离器(separator)”。
容器300配置成允许废料(任选的是经粉碎废料)进入(如通过箭头320所示)，并允许所述液体310的表面315处的一些废料，以及任选的不沉淀于液体310中的额外材料(例如不是位在容器300的底部)，以通过出口330(如箭头325所示)离开容器300。
任选的传送器365位于表面315处或附近，并且被配置为通过出口330将所述液体310的表面315处或附近的材料传送出容器300。例如，在表面315处漂浮的材料与传送器365接触，以允许输送机365输送所述材料。
任选的传送器360配置以将容器300的底部或底部附近的材料(例如沉淀物)传送出容器300。传送器360可以任选的配置成在离开容器300之前将材料提升到表面315上方。
传送机365和/或传送机360任选的包括配置用以抓取材料的多个齿和/或多个凹槽和/或类似物(未示出)，以促进传送。
出口330任选的被配置为任选地通过重力和/或离心力移除至少一些液体310，所述至少一些液体310粘附到和/或由通过出口330离开的分类材料吸收或以其他方式从容器300泄漏到出口330中。在出口330中被移除的液体310可以任选的通过任选的导管340返回到容器300。
液体310任选的是包含一溶剂(任选的水)和一额外物质(例如一溶质和/或一悬浮物质)的一种溶液(任选的是一种盐类溶液)或一种悬浮液。
所述系统任选的被配置为将所述液体的一比重调节至一预定值(例如，一预定范围内的值)。
任选的(多个)存储器380包括水和/或额外物质，其通过(多个)导管390进入容器300以补充和/或调节液体310的组成物和/或比重。
任选的监测器370与容器300连通，并监测液体310的组成物和/或比重。监测器370任选的配置以控制水和/或额外物质从存储器380进入容器300，以控制液体310的一组成物和/或比重。
任选的容器395接收通过出口330(如箭头325所示)离开容器300的分类材料，并且填充有一液体(未示出)，所述液体适于冲洗掉被通过出口330离开的分类材料附着到和/或吸收的至少一些液体310。
在一些实施例中，传送器315延伸到出口330中，并且任选的延伸到容器395中。
在一些实施例中，一额外传送器(未示出)通过出口330和/或容器395传送材料。
出口330和/或容器395任选的配置用以将分类材料传送到用于粉碎所述分类材料(例如，粉碎至更细的颗粒尺寸)的一装置和/或如本文所述用于加热和混合来自废料的一原料的一装置。
容器300和/或容器395任选的与适于过滤出溶质和/或材料的小颗粒的一过滤装置(未示出)连通，任选的与一反渗透过滤(reverse osmosis filtration)装置连通。在一些实施例中，与容器395连通的一过滤装置适于从容器395中的所述液体中过滤出液体310的残留溶质。在一些实施例中，与容器300连通的过滤装置适于从容器300中的液体310中过滤出材料的小颗粒。
在一些实施例中，一系统包括被配置用为平行式和/或串联式操作的多个(例如，一对)容器300(例如，多个分离器)，每个被配置为如本文所述的(例如，具有传送器360和365、搅拌器350和出口330)，是与单一个容器395连通。当一容器300不可用于分离废料时(例如，由于维护和/或从其移除的废料)，或不可用于进行多个分离循环时(例如，使用具有不同比重的液体)，这样的配置可允许所述系统的连续操作。
范例10
用于分离与处理废料的系统
根据本发明的一些实施例的用于根据比重分离废料并处理废料的一示例性系统在图12中示出。如本文所述，所述系统可以任选的结合在用于处理废料的一较大系统内。
所述系统任选的包括一废料存储器400，废料存储器400适于储存(例如，长达24小时或更多)大量(例如约25吨)的废料而不污染(例如通过气味污染和/或泄漏液体)周围环境和/或适于接收所运输的废料(例如，来自废料处理车辆)。任选废料存储器400配置用于通过任选导管402将废料传送到一第一分离器410，并且任选的进一步配置用以将由其中的废料释放的气体通过任选导管404(例如，与存储器400的底部连通的一传送带)传送到任选气体控制系统496。废料池400任选的配置用于监测其中的废料的一重量。
任选的导管402(例如，一传送带)配置用以于传送包括液体的材料而没有泄漏(例如，在一传送带的板条之间没有泄漏)。导管402任选的配置用于以至少0.5至3吨/小时的速率传送废料。
第一分离器410含有一盐类水溶液(例如，体积为约3至4立方米)，并且被配置用于如本文所述的根据比重分离废料(例如，配置为范例9中所述的一系统)，并且用于将通过分离获得的部分分类材料通过导管412传送到第一粉碎机420。
第一分离器410任选的进一步配置用于从所述部分分类材料与盐类水溶液(例如通过撇除)分离飘浮在所述盐类水溶液的一表面上的油类。第一分离器410任选的包括适于撇除油类的一撇除器(例如，本文所述的一堰式撇除器、亲油性撇除器和/或金属撇除器)。
第一分离器410适于对从离开所述分离器的部分分类材料中的液体(大部分由盐类水溶液组成)进行部分分离(例如通过压缩和/或排出)，并将所述分离溶液保持在所述分离器中。所述分离液体进一步可以包括源自所述废料的油类。第一分离器410通过(多个)导管416与分离器溶液控制系统494连通。第一分离器410、分离器溶液控制系统494和(多个)导管416配置用于从分离器410传送液体(大部分由盐类水溶液组成)到分离器溶液控制系统494，用于监测所述溶液的含量(例如比重)和/或用于将盐类水溶液或其任何成分从分离器溶液控制系统494传送到分离器410，用于补充或以其他方式控制在分离器410中的所述溶液。第一分离器410可选地进一步构造成用于通过任选的导管414将分离的材料例如无机材料输送到可选的无机材料箱492。第一分离器410任选的进一步配置用于通过任选的导管414将经分离材料例如无机材料传送到任选无机材料箱492。
第一粉碎机420配置用于将从分离器410接收的部分分类材料粉碎(例如，通过切割刀片)成尺寸为大约12毫米的粗碎片，并且用于通过导管422将所述粉碎的部分分类材料传送到第二分离器430。粉碎机420任选的进一步配置用于通过任选导管424将液体从所述粉碎的部分分类材料(例如，通过压缩和/或排出所述粉碎的部分分类材料)传送到任选的液体控制系统490。所述液体可以包括源自所述废料的油类。
第二分离器430含有一盐类水溶液(例如，体积为约3至4立方米)，并且配置用于如本文所述(例如，配置为在范例9中所述系统)的根据比重分离从粉碎机420接收的经粗粉碎的部分分类材料，并且用于在分离之后将分类材料通过导管432传送到第二粉碎机440。第二分离器430任选的进一步配置用于从所述部分分类材料与盐类水溶液(例如通过撇除)分离飘浮在所述盐类水溶液的一表面上的油类，第二分离器430任选的包括适于撇油的撇除器(例如，本文所述的一堰式撇除器、亲油性撇除器和/或金属撇除器)。
第二分离器430适于对从离开所述分离器的分类材料中的液体(大部分由盐类水溶液组成)进行部分分离(例如通过压缩和/或排出)，并将所述经分离溶液保持在所述分离器中。所述经分离液体进一步可以包括源自所述废料的油类。第二分离器430通过(多个)导管436与分离器溶液控制系统494连通。第二分离器430、分离器溶液控制系统494和导管436被配置用于从分离器430传送液体(大部分由盐类水溶液组成)到分离器溶液控制系统494，用于监测溶液的含量(例如，比重)和/或用于将盐类水溶液或其任何成分从分离器溶液控制系统494传送到分离器430，用于补充或以其他方式控制在分离器430中的溶液。第二分离器430任选的进一步配置用于通过任选导管434将经分离材料例如无机材料传送到任选的无机材料箱492。
第二粉碎机440配置用于将从分离器430接收的经分类材料进一步粉碎(例如，通过切割刀片)成尺寸为大约5至6毫米的碎片，并且用于通过导管442(例如一传送带)将所述粉碎的部分分类材料传送到任选的混合器460。粉碎机440任选的进一步配置用于通过任选的导管444将液体从所述粉碎的部分分类材料(例如，通过压缩和/或排出所述粉碎的部分分类材料)传送到任选的液体控制系统490。所述液体可以包括源自所述废料的油类。
第一分离器410、第一粉碎器420、第二分离器430和第二粉碎器440中的任一个或多个任选的包括一螺旋压力机，其配置用于压缩从所述分离器和/或粉碎机排出的部分分类材料，从而从部分分类材料分离一部分的所述液体。任选的，第一粉碎机420和/或第二粉碎机440包括一螺旋压力机。
任选的额外材料存储器450(例如，一料仓)被配置用于通过任选的导管452将欲添加到所述分类材料的一额外材料(例如，本文所述的一额外材料)输送到混合器460。存储器450可以任选的配置用于破裂所述额外材料中的任何团块。导管452可与混合器460连通，且与导管442分离，或者导管452和442可以接合以形成与混合器460连通的单一个导管。导管452任选的配置用于在将所述分类的额外材料传送到混合器460之后，将所述额外材料传送到用于分类所述额外材料的一任选分离器(未示出)。
混合器460配置用于混合通过导管442接收的分类材料和任选的通过导管452接收的额外材料，用于形成一原料。混合器460任选的配置用于在一酸性溶液(例如盐酸水溶液，pH2)中混合所述分类材料。所述酸性溶液任选的具有足够的酸性，以便导致所述分类材料中的木质纤维素裂解成更小的单元(例如，将多糖裂解成更小的糖单元)。混合器460任选的进一步配置用于通过任选的(多个)导管464将从所述分类材料释放的液体输送到任选的液体控制系统490。
任选的，混合器460是混合器/反应器480的一组件(例如，所述混合器组件)，并且不存在任选的缓冲容器470和任选的导管462和472。
或者，混合器460配置用于通过任选的导管462将所述原料直接或间接传送到混合器/反应器480。导管462任选的与混合器/反应器480直接连通。
或者，导管462与任选的缓冲容器470连通，缓冲容器470配置(例如以一料斗的形式)用于通过导管472以适于操作混合器/反应器480的一控制速率将原料传送到混合器/反应器480。所述受控速率可以不同于所述原料通过导管462传送到容器470的速率。缓冲容器470任选的进一步配置用于将从所述原料释放的气体通过任选的导管476传送到任选的气体控制系统496，及/或用于将从所述原料释放的液体通过任选的导管474传送到任选的液体控制系统490。
混合器/反应器480配置用于使所述原料经受如本文所述的剪切力和加热(例如，如图4所述配置)，并且用于从加热的原料(例如，通过(多个)排放口)释放气体。混合器/反应器480任选的配置用于挤出一经处理材料。
混合器/反应器480任选的包含用于混合和加热的一第一区和一第二区。第一区配置用于从导管472接收原料，使所述原料在足以形成相对均匀的混合物(例如，捏合)和释放气体的一第一温度下(例如，约110℃)进行混合和加热。第二区配置用于接收来自第一区的材料，使所述材料经受如本文所述的以剪切力进行混合和在第二温度(例如，约180至225℃)下的加热，并释放气体，并且任选的用于挤出一经处理材料。所述第二区任选的配置为一挤出机(例如，如本文所述)。
混合器/反应器480任选的包括至少一个混合器，其适于例如通过交叉的螺旋形叶片(例如，如在
Figure BDA0002206368500001111
混合器中)的旋转来使进入的材料经受强剪切力。这种混合器可以配置为混合器/反应器480的一第一区(如本文所述)和/或用于从导管472接收材料和将材料传送至混合器/反应器480的第一区(如本文所述)。
混合器/反应器480任选的与一造粒机(未示出)连通，所述造粒机(未示出)配置用于从由混合器/反应器480传送(例如通过挤出)的经处理材料进行颗粒制备。
任选的，气体通过任选的(多个)导管484传送到任选的气体控制系统496.任选的，(多个)导管484包括与本文所述的第一区连通的至少一个导管和/或与本文所述的第二区连通的至少一个导管。
分离器溶液控制系统494配置用于清洁一种或以上的分离器溶液(例如通过过滤移除废料颗粒，通过任何合适的油-水分离技术移除油类，和/或移除可能由例如废料中的洗涤剂所引起的泡沫)，并且用于控制分离器410和/或430中的溶液的量。溶液控制系统494任选的被配置为从一个或以上的监测器(未示出)接收信息，所述监测器(未示出)检测分离器410和/或430中的溶液的量。溶液控制系统494任选的包括用于清洁溶液的多个(例如两个)平行机构，使得所述系统可以在一机构的维护期间保持操作(例如，清洁和/或更换一过滤器和/或油水分离器)。
溶液控制系统494任选的与用于收集由溶液控制系统494移除的油类的一存储器连通。或者或额外的，用于收集油类的所述存储器与第一分离器410和/或第二分离器430连通，并且用于收集被分离的油类(例如，通过撇除)在第一分离器410和/或第二分离器430中。
任选的气体控制系统496任选的配置用于冷凝(例如，从蒸汽形成水)和/或存储从存储器400、容器470和/或混合器/反应器480接收的气体的至少一部分，并且任选的进一步配置用于分离由所述冷凝形成的液体(例如，水)。这种气体(例如，甲烷)可以具有一工业用途(例如，作为一燃料)。任选的气体控制系统496任选的被配置为通过从存储器400、容器470和/或混合器/反应器480接收的气体和/或通过由所述冷凝形成的液体(例如，水)来减少污染(例如，空气污染、水污染和/或土壤污染)。
任选的液体控制系统490配置用于收集和任选的处理从储存器400、(多个)粉碎机420和/或440、混合器460和/或容器470接收的一液体。这样的化合物可以具有一工业用途(例如，用在原料中)。液体控制系统490任选的进一步配置用于将来自液体的一化合物(例如，碳水化合物)通过导管464传送到混合器460。
处理所述液体可以任选的包括在所述液体中浓缩一化合物(例如，碳水化合物)(例如通过过滤和/或蒸发液体)，通过发酵、加热和/或与一化剂(例如，如本文所述)进行反应来发酵和/或处理所述(多种)碳水化合物。
分离器410和/或430的盐类水溶液中的盐类任选的基本上由海盐(例如，NaCl具有一些额外盐类存在)组成。所述盐类溶液任选的是海水或浓缩的海水或稀释的海水。
包括在系统中的材料被选择为适合在腐蚀性环境中操作，同时使电偶腐蚀(galvanic corrosion)最小化。
尽管已经结合本发明的具体的实施例描述了本发明，显然许多可选方案、修改方案和变型例对于本领域技术人员将是显而易见的。因此，旨在涵盖落在所附权利要求的精神和宽泛范围内的所有这样的可选方案、修改方案和变型例。
在该说明书中提到的所有的公开、专利和专利申请的全部内容通过引用合并于本说明书中，合并的程度就好像每个单独的公开、专利或专利申请具体地且单独地表明通过引用合并于本文中那样。另外，在该申请中任何参考文献的引用或标识不应解释为承认这些参考文献是作为本发明的现有技术而提供的。在使用分节标题的程度上，这些参考文献不应解释为必要地限制。

Claims (33)

1.一种聚合物材料，其是热塑性和非颗粒状，其特征在于：所述聚合物材料包括：含量是至少1重量百分比的无机盐。
2.如权利要求1所述的聚合物材料，其特征在于：所述无机盐是氯化钠。
3.如权利要求1至2任一项所述的聚合物材料，其特征在于：小于10％的所述聚合物材料的一体积由具有至少0.2立方毫米的一体积的多个颗粒所组成。
4.如权利要求1至3任一项所述的聚合物材料，其特征在于：所述聚合物材料具有一密度低于1.2克/立方厘米。
5.如权利要求1至4任一项所述的聚合物材料，其特征在于：在所述材料中的碳的一含量是至少55重量百分比。
6.如权利要求1至5任一项所述的聚合物材料，其特征在于：在所述材料中的氧的一含量是至少20重量百分比。
7.如权利要求1至6任一项所述的聚合物材料，其特征在于：在所述材料中的碳与氧的一总含量是至少80重量百分比。
8.如权利要求1至7任一项所述的聚合物材料，其特征在于：在所述材料中的碳、氢与氧的一总含量是至少90重量百分比。
9.如权利要求1至8任一项所述的聚合物材料，其特征在于：在所述材料中的碳、氢、氧、氮、碱金属及卤素原子的一总含量至少是93重量百分比。
10.如权利要求1至9任一项所述的聚合物材料，其特征在于：在所述材料中的非氢原子的至少95百分比是碳或氧原子。
11.如权利要求1至10任一项所述的聚合物材料，其特征在于：在所述材料中的非氢原子的至少97百分比是碳、氧、氮、碱金属或卤素原子。
12.如权利要求1至11任一项所述的聚合物材料，其特征在于：所述聚合物材料的一熔体流动指数在190℃的一温度下是至少1公克/10分钟。
13.一种制造品，其特征在于：所述制造品由如权利要求1至12任一项所述的聚合物材料所形成。
14.一种制造品，其特征在于：所述制造品包括彼此黏合及/或共混的二种或以上的材料，其中所述多个材料中的至少一种是如权利要求1至12任一项所述的聚合物材料。
15.一种废料的用途，其特征在于：所述废料应用于制造如权利要求13至14任一项所述的制造品。
16.一种聚合物材料，其是一非颗粒加工材料，其特征在于：所述聚合物材料可通过下列方式获得：提供一原料，具有至少15重量百分比的一水含量，其中所述原料的一干重的至少50重量百分比是一分类材料，所述分类材料衍生自一废料，所述分类材料含有至少90重量百分比的一有机材料；使所述原料通过多个剪切力进行混合；及对所述原料进行加热。
17.如权利要求16所述的聚合物材料，其特征在于：含量是至少1重量百分比的无机盐。
18.如权利要求16所述的聚合物材料，其特征在于：所述聚合物材料是一热塑性聚合物材料。
19.如权利要求16至18任一项所述的聚合物材料，其特征在于：小于10％的所述聚合物材料的一体积由具有至少0.2立方毫米的一体积的多个颗粒所组成。
20.如权利要求16至19任一项所述的聚合物材料，其特征在于：所述聚合物材料具有一密度低于1.2克/立方厘米。
21.如权利要求16至20任一项所述的聚合物材料，其特征在于：在所述材料中的碳的一含量是至少55重量百分比。
22.如权利要求16至21任一项所述的聚合物材料，其特征在于：在所述材料中的氧的一含量是至少20重量百分比。
23.如权利要求16至22任一项所述的聚合物材料，其特征在于：在所述材料中的碳与氧的一总含量是至少80重量百分比。
24.如权利要求16至23任一项所述的聚合物材料，其特征在于：在所述材料中的碳、氢与氧的一总含量是至少90重量百分比。
25.如权利要求16至24任一项所述的聚合物材料，其特征在于：在所述材料中的碳、氢、氧、氮、碱金属及卤素原子的一总含量至少是93重量百分比。
26.如权利要求16至25任一项所述的聚合物材料，其特征在于：在所述材料中的非氢原子的至少95百分比是碳或氧原子。
27.如权利要求16至26任一项所述的聚合物材料，其特征在于：在所述材料中的非氢原子的至少97百分比是碳、氧、氮、碱金属或卤素原子。
28.如权利要求16至27任一项所述的聚合物材料，其特征在于：在所述聚合物材料中的碱金属的一摩尔浓度是高于在所述废料的干重中的碱金属的一摩尔浓度至少50％。
29.如权利要求16至28任一项所述的聚合物材料，其特征在于：在所述聚合物材料中的卤素的一摩尔浓度是高于在所述废料的干重中的卤素的一摩尔浓度至少50％。
30.如权利要求16至29任一项所述的聚合物材料，其特征在于：所述聚合物材料的一熔体流动指数在190℃的一温度下是至少1公克/10分钟。
31.一种制造品，其特征在于：所述制造品由如权利要求16至30任一项所述的聚合物材料所形成。
32.一种制造品，其特征在于：所述制造品包括彼此黏合及/或共混的二种或以上的材料，其中所述多个材料中的至少一种是如权利要求16至30任一项所述的聚合物材料。
33.一种废料的用途，其特征在于：所述废料应用于制造如权利要求31至32任一项所述的制造品。
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