CN1283377C - 城市固体废物处理方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于处理城市固体废物的方法和装置，更具体地涉及一种用于处理和再循环没有分类收集的城市固体废物、并且用于将要掩埋的最终废物量减至最少的方法和装置。为此目的，本发明的特点在于包括下述步骤：将城市固体废物和微生物输入反应器的输入步骤；首先将在输入步骤中输入反应器的城市固体废物和微生物进行反应的第一反应步骤；将在反应器中完成第一反应的第一中间物质输送到第一分离器、然后分离有机物(它也可以包括通过第一分离器的筛网的小粒度无机物，也称作“第二中间物质”)和无机物的第一分离步骤，进一步包括根据性能分离和回收循环物料的循环物料回收步骤，用于再循环无机物；将通过第一分离器的第二中间物质输送到构造有良好空气循环的分解区、然后进行第二中间物质的第二反应的第二反应步骤；将在分解区中完成第二反应的第三中间物质输送到第二分离器、然后将杂质从第三中间物质分离出来的第二分离步骤；以及后处理在第二分离步骤中分离的第四中间物质以形成最终物料的后处理步骤。

Description

城市固体废物处理方法和装置

技术领域

本发明涉及一种用于处理城市固体废物的方法和装置，更具体地涉及一种用于处理没有分类收集的城市固体废物和再循环经处理的城市固体废物、并且用于将最终掩埋废物的量减至最少的方法和装置。

废物指的是人类生活或商业活动不需要的材料，包括垃圾、灰分、污泥、废油、废酸、废碱液、动物尸体等等。

在本发明中提到的城市固体废物是指固体废物，不包括城市排放废物中的液体或气体废物，其中城市是指集中居住区(因而，包括所有集中居住区如渔村或农村)，包括家庭废物、排放自商业区的一般生活废弃物，并且当与家庭废物以及排放自商业区的一般生活废弃物结合起来时在不偏离类似组分的范围内也可以包括排放自商业设备的废物。

也就是说，在本发明中提到的城市固体废物被认为是包括所有有机物和无机物，例如，食品废物、废纸、木料、废塑料、废乙烯树脂、废铁等等。

在下文中，将食品废物、废纸、木料等归类为有机废物，而将废塑料、废乙烯树脂、废铁、废金属等归类为无机废物。

背景技术

大多数家庭废物一直是按常规进行掩埋或焚烧。

然而，如果掩埋含有许多有机成分的家庭废物，则由于有机成分的分解从垃圾场会产生由于甲烷气体引起的不良气味。水质也会恶化，其由于污染的渗流水而致，并且土壤也由于掩埋的难以生物降解的材料如废乙烯树脂等而受到污染。

因为现有的垃圾场已经饱和，因而需要获得新的掩埋场用以继续使用传统的掩埋方法。

以另一种方式，将家庭废物焚烧，作为处理家庭废物的方法。

然而，当焚烧含有相当数量湿废物的家庭废物如食品废物时，则会依次排放出有害成分如二恶英(dioxin)、呋喃等，进而引起二次环境污染。

为了不产生前述有害成分，做为选择已建议安装污染预防设备，但依据经济效果和实用性，这样的可选方法被证明并不合适。

相应地，已可选地建议分类收集、处理、然后只再循环食品废物。然而，上述可供选择的建议有一个限制，即仅食品废物必须进行分类收集。即使在分类收集和处理食品废物的情况下，也需要进一步处理剩余废物，如掩埋或焚烧。

发明内容

本发明是设计用来解决上述问题的。本发明的一个目的是提供一种用于处理没有分类收集的城市固体废物的方法和装置。

本发明的另一个目的是提供一种用于将大量的城市固体废物转化成可循环物料以及处理城市固体废物的方法和装置。

此外，本发明的又一个目的是提供一种用于处理城市固体废物的方法和装置，其可以将要掩埋在垃圾场的最终城市固体废物的量减至最小，方法是，除上述用于再循环的转化过程以外，在城市固体废物的处理过程中通过有机物的分解、水蒸发等来减少废物的体积。

为了实现上述目的，根据本发明的用于处理城市固体废物的方法的特征在于包括下述步骤：输入步骤，其将城市固体废物和微生物输入反应器中；第一反应步骤，其首先将在输入步骤中输入反应器中的城市固体废物和微生物进行反应；第一分离步骤，其将在反应器中完成第一反应的第一中间物质输送到第一分离器，然后将包括有机物和通过第一分离器的筛网的小粒度无机物的第二中间物质与无机物分离，其进一步包括根据性能分离和回收要再循环物料的循环物料回收步骤，用于再循环无机物；第二反应步骤，其将通过第一分离器的第二中间物质输送到构造有良好空气循环的分解区，然后进行第二中间物质的第二反应；第二分离步骤，其将在分解区中完成第二反应的第三中间物质输送到第二分离器，然后将杂质从第三中间物质分离出来；以及后处理步骤，其后处理在第二分离步骤中分离的第四中间物质用以形成最终物料为分解污物。

第一反应步骤的特征在于调节具有给定容量的反应器的转动速度，其取决于收集的城市固体废物的性能或数量的暂时变化。

根据本发明的方法的特征在于进一步包括破碎步骤：破碎在第一反应步骤中排放出的第一中间物质用以将破碎的第一中间物质提供给第一分离器和/或破碎在第一分离步骤中分离的无机物用以将破碎的无机物再次提供给第一分离器和/或破碎在第一分离步骤中分离的无机物之中的罐(cans)和与各种材料混在一起的复合物质至少之一，然后将它们再次提供给第一分离器。

循环物料回收步骤的特征在于至少包括下述步骤之一：空气分离步骤、磁分离步骤、铝分离步骤、以及人工分离步骤。

后处理步骤的特征在于它是一个脱盐步骤：洗涤预定量的第四中间物质、然后将经洗涤的物质与剩余的第四中间物质进行混合，或洗涤所有的第四中间物质，以便调节第四中间物质的含盐量。

根据本发明的用于处理城市固体废物的装置的特征在于包括：

反应器，其包括入口，将城市固体废物和微生物输入其中；反应装置，在其中输入的城市固体废物首先与微生物进行反应；以及出口，从该出口将在反应装置中完成第一反应的第一中间物质排放，反应器入口和出口的高度不同用以将反应器构造成倾斜的，并且可将反应器进行转动；第一分离器，其设置有第一筛网，其中筛网具有预定的筛眼直径，用于将包括有机物和通过第一分离器的筛网的小粒度无机物的第二中间物质与无机物从第一中间物质中分离出来；分离装置，其可以至少是下述之一：空气分离器、磁分离器、铝分离器、以及人工分离器，用于再次分离由第一分离器根据无机物的性能分离的无机物；分解区，其具有空气供给器，用于二次反应通过第一分离器的第二中间物质；以及第二分离器，其设置有第二筛网，其中筛网具有预定的筛眼直径，用于分离包含在第三中间物质中的杂质，而其中第三中间物质由在分解区的第二反应产生。

根据本发明的用于处理城市固体废物的装置的特征在于其进一步包括破碎装置，用于破碎自反应器排放的第一中间物质然后将破碎的第一中间物质提供给第一分离器，和/或分离和破碎通过第一分离器分离的无机物然后将破碎的无机物再次提供给第一分离器，和/或分离和破碎在通过第一分离器分离的无机物之中的罐和与各种材料混在一起的复合物质至少之一，然后将它们再次提供给第一分离器。

根据本发明的用于处理城市固体废物的装置的特征在于在第一分离器的出口的侧面进一步包括至少一个风扇和/或在第一分离器的入口进一步包括至少一个风扇，并且还进一步包括收集器，其面对在第一分离器侧面的至少一个风扇，用于收集漂浮杂质，以及集尘器，用于收集在收集器中产生的粉尘。

附图说明

如附图所示，通过以下示范性具体实施例的描述，本发明的这些和其它特点、方面、以及优点将变得显而易见。在附图中：

图1是根据本发明的一个具体实施例的用于处理城市固体废物的过程；

图2是根据本发明的一个具体实施例的用于处理城市固体废物的装置的示意图；

图3是在图2的用于处理城市固体废物的装置中的反应器的立体图；

图4a是在图2的用于处理城市固体废物的装置中的第一分离器的侧视图；

图4b是在图2的用于处理城市固体废物的装置中的第二分离器的侧视图；

图5a是根据在图2的用于处理城市固体废物的装置中的分解区的一个具体实施例的空气供给器的详细立体图；

图5b是根据在图2的用于处理城市固体废物的装置中的分解区的另一个具体实施例的空气供给器的详细立体图；

图6示出了分别配置在第一分离器侧面及入口处的风扇和面对侧面上风扇的收集器；以及

图7是配置在第一分离器侧面上的风扇和风扇支架的正视图。

具体实施方式

在下文中，将参照附图对本发明的优选具体实施例进行详细描述。

应当注意到，即使在不同的图中，相同的附图标号表示相同的部件。并且，在下文描述本发明时，当有关已知功能和结构的具体详细描述被认为多余而使本发明的主题不清楚时，可将其省略。

图1是根据本发明的一个具体实施例的用于处理城市固体废物的过程。

如图1所示，根据本发明的用于处理城市固体废物的方法包括下述步骤：输入步骤S10、第一反应步骤S20、第一分离步骤S30、第二反应步骤S40、第二分离步骤S50、以及后处理步骤S60，而后处理步骤至少包括下述步骤之一：脱盐步骤S70、调节步骤S80、以及加入步骤S90。

并且，根据本发明的处理城市固体废物的方法可进一步至少包括下述步骤之一：控制步骤S100、循环物料回收步骤S110、生物过滤步骤S120、或破碎步骤S200和S210。

在输入步骤S10，输入城市固体废物和微生物。

这些微生物可以通过以适当比例混合然后发酵猪排泄物、牛排泄物、鸡排泄物等而产生，并且用于微生物的分解污物可以用作微生物剂。

用于微生物的分解污物与要分解的原材料进行混合，用于增殖微生物，并且可以相当于在根据本发明的用于处理城市固体废物的过程中产生的中间物质。

进行第一反应步骤S20以便首先反应城市固体废物和微生物或含有微生物的分解污物(“用于微生物的分解污物”)的混合物用以提供第一中间物质，其中可以控制具有预定容量的反应器的转动速度，其取决于收集的城市固体废物的性能或数量的暂时变化。

进行第一分离步骤S30以使无机物及第二中间物质，该第二中间物质是含有小粒度无机物的有机物，与在第一反应步骤S20中完成第一反应的第一中间物质分离，从而获得第二中间物质。

进行第二反应步骤S40以使在第一分离步骤S30中分离的第二中间物质二次反应，从而提供第三中间物质。

进行第二分离步骤S50以便将杂质从在第二反应步骤S40中完成第二反应的第三中间物质中分离出来，从而提供第四中间物质。

进行后处理步骤S60以便后处理在第二分离步骤S50中分离的第四中间物质，从而提供最终物质，当需要时，包括下述的至少一个步骤：脱盐步骤S70、调节步骤S80、以及加入步骤S90。

进行控制步骤S100以将控制剂加入到在输入步骤S10输入的城市固体废物和微生物中，用于控制在混合城市固体废物中的水分含量、以及盐和有机物的含量。

进行循环物料回收步骤S110用以针对各自的性能回收在第一分离步骤S30分离的无机物，用于再循环。

进行脱盐步骤S70以控制含盐量以便第四中间物质可以用作分解污物。

进行调节步骤S80以防止第四中间物质扩散同时调节含盐量以便第四中间物质可以用作分解污物。

进行加入步骤S90以加入添加剂以便当用作分解污物时改善第四中间物质的性能。

进行生物过滤步骤S120以除去当处理城市固体废物时产生的不良气味。

破碎步骤S200和S210至少是下述步骤之一：破碎在第一反应步骤中排放的第一中间物质然后将破碎的第一中间物质提供给第一分离器20；或破碎在第一分离步骤中分离的无机物然后将破碎的无机物再次提供给第一分离器20；或分离和破碎在第一分离步骤分离的无机物之中的罐和与各种材料混在一起的复合物质至少之一，然后将它们再次提供给第一分离器20。

图2是根据本发明的一个具体实施例的用于处理城市固体废物的装置的示意图。

如图2所示，根据本发明的用于处理城市固体废物的装置包括反应器10、第一分离器20、分解区30、第二分离器40、以及生物过滤器50。根据本发明的用于处理城市固体废物的装置至少包括以下各种部件之一，如分离器、破碎装置、重力脱水和盐洗涤装置、强制快速脱水盐洗涤装置、转动速度控制装置等，在图2中未示出。

图3是在图2的用于处理城市固体废物的装置中的反应器的立体图。

如图3所示，反应器10首先用微生物和/或用于微生物的分解污物与城市固体废物反应，其具有入口12、反应装置14、以及出口18，入口12和出口18的高度不同，因而将反应器10构造成倾斜的并可以进行转动。

入口12是将城市固体废物和微生物(和/或用于微生物的分解污物)输入的部分，而出口18是将输入的城市固体废物和微生物(和/或用于微生物的分解污物)在其反应后排放的部分。

在反应装置14中，将输入到入口12的城市固体废物和用于微生物的分解污物的混合物充分地进行反应，反应装置14借助于第一和第二分离器16和17被分成第一、第二以及第三反应室14a、14b以及14c，而第一和第二分离器16和17分别设置有第一和第二开孔16a和17a。

反应器10还具有预定容量，并且进一步包括转动速度控制装置(未示出)，用于控制其转动速度，其取决于收集的城市固体废物的性能或数量的暂时变化。转动速度控制装置包括用于控制反应器10的转动速度的常规装置。

图4a是在图2的用于处理城市固体废物的装置中的第一分离器20的侧视图。

第一分离器20是鼓形装置，用于将有机物及无机物从在反应器10中完成第一反应的第一中间物质中分离。在第一分离器20的外表面形成具有预定筛眼直径的第一筛网22。第一筛网22通常可以是转筒筛网等。

筛网22的筛眼直径最好是20至40mm。

在分解区30中(见图2)，将通过第一分离器20的第二中间物质进行二次反应，而分解区30包括空气供给器32和自动控制器(未示出)，用于自动控制依赖于温度的要供给的空气量。

图5a和图5b是在图2的用于处理城市固体废物的装置中的分解区30的空气供给器32的详细立体图。

空气供给器32供给空气以便第二中间物质可以与包含在分解区30中的微生物进行反应，并且包括管子34和盖36。

通过管子34，借助于空气供给风扇(未示出)空气被供入，其中管子34是插入设置在分解区30的底部并具有预定直径的凹槽的一端。

根据空气供给器32的一个具体实施例，将空气供给器32设置得较短，以便管子34可以插入部分凹槽33，如图5a所示。

根据空气供给器32的另一个具体实施例，将空气供给器32设置得较长，以便管子34可以插入凹槽33的全长，其中管子34具有多个通孔，如图5b所示。

盖36覆盖凹槽33或管子34以致第二中间物质不能落到凹槽33或管子34上，并且具有以预定间隔形成的狭缝37以将来自管子34的空气供给第二中间物质。

图4b是在图2的用于处理城市固体废物的装置中的第二分离器40的侧视图。

第二分离器40是鼓形装置，用于将杂质从在分解区30中完成第二反应的第三中间物质中分离，并且第二分离器40在其外表面具有预定筛眼直径的第二筛网42。

筛网42的筛眼直径最好是2至10mm。

生物过滤器50(见图2)除去在处理城市固体废物的过程中产生的不良气味，并且包括吸收剂、管子、以及生物过滤介质(未示出)。

图6示出了分别配置在第一分离器20的侧面及入口处的风扇25a和25b、收集器27、以及集尘器29。图7是显示配置在第一分离器20侧面上的风扇和风扇支架的正视图。

在一个具体实施例中，在第一分离器20侧面上的风扇支架26装有四个风扇25a，而一个风扇25b是安装在第一分离器20的入口处。当需要时，允许仅在第一分离器20出口的侧面上安装至少一个风扇，或仅在第一分离器20入口处安装至少一个风扇，或在第一分离器20的出口侧面和入口处均安装风扇。

如果风扇25a安装在第一分离器20出口的侧面上用于将无机物从第一分离器20(转筒筛网等)排放到其出口，则可以适当地调节风扇的数目、鼓风角度、鼓风强度、鼓风位置等，其适合于排放物质的性能以便使空气分离的效果达到最大。

为了达到更好的鼓风效果，如果再另外安装至少一个风扇在第一分离器20的入口处，则作用于扩散物质的侧面风扇25a的鼓风效果可以通过扩散来自第一分离器20内部的乙烯树脂或塑性物质而加以改善，并因而随后增加了扩散物质在第一分离器20的出口处的扩散时间。

如果风扇在运转，较小比重的乙烯树脂或塑性物质可以扩散很广从而导致肮脏的工作场地。为了防止这样的情况以及为了有效地收集扩散的乙烯树脂或塑性物质等，最好在朝向风扇25a的位置安装收集器27，其中风扇25a是安装在第一分离器20的侧面。也可以在收集器27的后部构造气孔(未示出)以允许空气借助于风扇通过。在这种情况下，由于在收集器27中产生的粉尘可以飞过气孔，因而最好在收集器27附近安装集尘器29用以收集这样的粉尘。

在下文中，将参照附图对根据本发明的用于处理城市固体废物的过程进行描述。

在本发明中要描述的输送装置包括用于输送物品的一般装置如输送机、车辆等，而在本发明中描述的分解污物包括一般分解污物、污物改进剂、用于填土的污物覆盖材料等。

如图2所示，将城市固体废物、微生物、和/或用于微生物的分解污物输入第一输送装置60。输入第一输送装置60的城市固体废物和用于微生物的分解污物(可以含有本发明的第二中间物质)的混合比(体积比率)优选约3∶1至3∶2。

混合比是为接种微生物而规定的数值，用于控制水分含量和发酵的平稳进行。

城市固体废物可以具有不同的水分含量，其取决于地区和季节特有的原材料的组成。

如果在城市固体废物中含有太多的水分，则允许加入更大数量的控制剂。

例如，如果水分含量为大约40％或更少，为繁殖微生物所需的水分则不足并且温度控制能力降低，因此繁殖微生物受到抑制。如果水分含量为大约60％或更多，则微生物处于厌氧状态，由城市固体废物产生不良气味，并且达不到令人满意的发酵。因而，控制剂加入其中的混合物的水分含量优选约40％至60％。

控制剂可以控制含盐量和有机物含量以及水分含量。控制剂可以至少是下述之一：瓦楞纸、报纸、废纸、木屑、来自花园的垃圾、污水污泥、家畜废弃物、农业废弃物、水生生物废弃物、植物加工废弃物、饮料业废弃物、木材锯开或切割废弃物、或其混合物。木屑的缺点是其昂贵的成本。

通过第一输送装置60，将城市固体废物、用于微生物的分解污物、以及控制剂(“混合物”)输送到反应器10的入口12。反应器10具有不同高度的入口12和出口18，以便反应器10被构造成倾斜的，并且可以进行转动。

本发明的特点在于：在要输入到反应器10的物质之中城市固体废物被输入，其与分类收集无关，也就是说不管其是经分类的还是未经分类的城市固体废物。城市固体废物装在聚乙烯塑料袋中，该聚乙烯塑料袋包括多个等级测定体系废物袋，其包含在输入到反应器10的物质之中，可以被输入到反应器10中，而袋是未破碎的(当然，破碎的袋也可以被输入)，然后当反应器10转动时，在袋被破碎的同时城市固体废物被破碎。当袋被破碎时，袋中的内容物被排到袋的外面，并在反应器10转动以后被往复搅动。内容物的破碎与其相互摩擦和与反应器10壳体的摩擦同时进行。

在混合物中的有机废物是通过在反应器10中的微生物进行分解，因而产生发酵热，到达大约40至60℃。

因为上述反应是高温放热过程，因此将包含在混合物中的相当数量的水分除去。

将输入到入口12的混合物输送到第一反应室14a并且其反应在第一反应室14a被引发。将在第一反应室14a被引发反应的混合物沿着设置在第一分离器16上的第一开孔16a输送到第二反应室14b以继续进行其反应。

将在第二反应室14b进行反应的混合物沿着第二开孔17a输送到第三反应室14c，然后继续进行其反应。

最好控制空气的量以便在第二反应室14b中的温度可以保持在40至60℃。保持第二反应室14b中的温度在40至60℃的原因是该温度适合于高温微生物的活性，从而可以促进混合物的高温发酵，并使分解达到最大限度。

根据本发明的反应器10还具有预定容量，并且可以进一步包括转动速度控制装置，用于控制其转动速度，这取决于收集的城市固体废物的性能或数量的暂时变化。转动速度控制装置是用来控制完成反应的第一中间物质的状态，其取决于第一反应步骤的处理目的。

如上所述，反应器10完成袋的破碎、以及输入内容物的破碎、混合、搅动和高速发酵。当就操作而言反应器10的转动速度变化时，对输入反应器10的内容物的处理效果也会变化。也就是说，提高反应器10的转动速度可达到提高的处理效果，而降低反应器10的转动速度则导致降低的处理效果。在这种情况下，依据反应器10的转动速度的处理效果并不总是按比例地等于在各个性能项中的效果：如袋的破碎、内容物的破碎、混合、搅动、发酵等等。

根据原理，当改变反应器10的转动速度时，则可以控制内容物在反应器10中的停留时间，而对第一中间物质的处理效果中的某些项达到相同的处理效果。也就是说，当降低转动速度时，则可以延长停留时间，而对处理效果中的某些项达到相同的处理效果。当提高转动速度时，则可以减少停留时间，而对处理效果中的某些项达到相同的处理效果。

通过利用转动速度和处理效果之间的相关性，可以控制反应器10的转动速度用以根据第一反应步骤的处理目的来调节完成反应的第一中间物质的状态。也就是说，当降低转动速度时，通过延长输入到反应器10的内容物的停留时间可以减少反应器10的处理容量，同时提高发酵效果并借此减少在分解区中的处理时间。当提高转动速度时，通过减少输入到反应器10的内容物的停留时间可以提高反应器10的处理能力。这样的由于转动速度的差异而形成的处理效果的差异可以根据地区特性进行适当选择并有助于增加处理效果。

例如，如果城市固体废物的性能需要长期的高速发酵或收集的废物量基本上或暂时性过少、或用于分解区的土地面积不够，则可以通过延长在反应器10中的停留时间来减少所需的土地从而应付场所问题。如果城市固体废物的性能并不需要长时间高速发酵、或收集的废物量基本上或暂时性过多、或用于分解区的土地面积足够大，则可以根据场所条件通过减少在反应器10中的停留时间来达到适当的程度。

根据本发明的反应器10的转动速度优选为0.2rpm至5rpm。

混合物在反应器10中完成第一反应并变成第一中间物质以后，将第一中间物质通过第二输送装置输入第一分离器20。

当第一反应器20转动时，小于第一筛网22的筛眼直径的物质(有机物的第二中间物质，含有小粒度的无机物)落在第一分离器20下面的部分上，但大于第一筛网22的筛眼直径的物质(主要是无机物)则停留在第一分离器20中并进行转动，然后通过第一分离器20的出口被排放。

为了防止从第一筛网22中落下的物质扩散到筛网22以外的区域，可以在第一分离器20的外面安装第一盖24如乙烯树脂盖等。

要通过第一分离器20的出口排放的物质通常是在反应器10中没有被微生物分解的无机物。

大多数包含在无机物中的水分在通过第一反应器10时被除去，而有机物则在通过第一分离器20时被分离。

将无机物进行充分干燥并且可以进行重复使用，这是因为仅有非常少量的有机物附着在其上。

因此，可以根据其性能将塑料、乙烯树脂、铁、金属等与无机物分开并回收，用于再循环。

也就是说，较小比重的物质如乙烯树脂、塑料以及类似物可以通过空气进行分离和回收，而较大比重的金属如铁或罐则可以通过磁力、铝分离器或人工进行分离和回收，用于再循环。可以分离和回收纤维、橡胶等成分用于再循环。

如图6和图7所示，本发明优选包括至少一个风扇25a；风扇支架26，用于在第一分离器20出口的侧面安装至少一个风扇25a；以及收集器27，用于收集在朝向至少一个风扇25a的区域中漂浮的杂质，以使根据性能进行分离的效果达到最大限度。本发明可以在第一分离器20的入口进一步包括至少一个风扇25b用以改善在第一分离器20出口侧面上的至少一个风扇25a的鼓风效果。在收集器27中产生的粉尘也可以飞扬，因而最好在收集器27附近安装集尘器29。

如果利用风扇将风力施加于排放自第一分离器20的杂质，杂质的扩散距离则产生差异，其取决于杂质的重量。相应地，重物质如废铁和由混在一起的杂质形成的复合物质的团块就聚集在第一分离器20下面的部分。与重物质不同，较小比重的乙烯树脂或塑性物质则扩散到离该部分更远处并因而收集在收集器27中。在两个部分之间的中间部分，混合扩散有少量的纤维、橡胶以及一些乙烯基物质等。扩散更远的乙烯树脂和塑性物质通过收集器进行收集，然后输送到再循环过程。在中间部分的物质，其中混合扩散有纤维、橡胶、以及乙烯基物质，其通过简单的人工分离被分离成纤维、橡胶、乙烯基物质等。优选地，将在该部分挑选出的乙烯基物质加入到收集在收集器27中的乙烯基物质中，然后输送到再循环过程。在考虑了物质的经济效率以后，纤维、橡胶以及类似物优选被重复使用或掩埋。

如果排放少量的重物质如废铁则进行人工分离，但如果排放大量的废铁、铝以及类似物则通过装备有磁分离器、铝分离器以及类似装置的输送带进行自动分离。然后剩余物质可以进行人工分离。

在聚集在出口的下部的重物质之中的废铁可以包括罐，其含有第二中间物质、由各种混在一起的杂质形成的块状复合物质、皮革等。在这种情况下，包括第二中间物质的罐必须被破碎以分离包含在罐内的第二中间物质。由混在一起的杂质形成的复合物质必须被解开以根据物质性能对其进行分离。需要进行这种破碎和解开的物质必须人工破碎或利用破碎机等进行破碎，然后再次输送到第一分离器，以便重复上述过程从而完成分离过程。

上述破碎过程可以应用于在第一反应器出口排放的并在被输入第一分离器之前的第一中间物质，或应用于通过然后从第一分离器排放的全部无机物。破碎过程优选考虑到破碎效果和破碎成本的因素而进行定位。例如，如果第一中间物质在将它们输入第一分离器之前进行破碎，通过对要进行一次性破碎的物质进行破碎而对向第一分离器中的物质输入进行一次性限制则是有利的。然而，在这种情况下，要破碎的物质量增加是不利的，导致增加的破碎成本，以及需要昂贵的破碎装置，因为复合物质必须进行破碎。此外，另一个缺点是有害物质被散开而且可以被包含在区域中的第二中间物质中，该区域具有在排放的第一中间物质中含有相对较多的有害成分的物质。当与在将它们输入到第一分离器之前基本上破碎的物质相比较时，在从第一分离器排放后破碎所有无机物，其不利之处在于需要额外的费用来再次输送该物质到第一分离器中，但其有利之处在于防止了有害物质被包含在第二中间物质中。如果在排放自第一分离器的无机物之中除了乙烯树脂和塑性物质仅有重物质被破碎，那么这样的破碎过程其有利之处在于降低了破碎成本但不利之处在于增加了破碎的物质再次到第一分离器的输送过程的费用。破碎过程可以进一步包括破碎步骤，用于破碎罐和复合物质至少之一，该复合物质是由在第一分离步骤中分离的无机物之中的各种混合在一起的物质所形成的，然后再次将它们输送到第一分离器中。

如上所述，希望考虑到地区特性来确定破碎过程的位置。

将通过循环物料回收步骤S110分离的可循环物质被输送到循环过程，而不适合于再循环的物质被归入最终杂质并掩埋。将根据物质性能分离的物质输送到循环过程是人工进行、或借助于输送装置如装载机、车辆等来进行的。可循环物料也可以通过安装用于根据性能运送物质的输送带来自动输送到循环过程中。

通过第一分离器20的第二中间物质(通常是有机物)借助于第三输送装置(未示出)被输送到分解区30。

借助于第三输送装置(未示出)输送的第二中间物质在分解区30进行二次反应。

为了进行二次反应，借助于空气供给器32将空气供给分解区30。

如图5a和图5b所示，借助于风扇(未示出)等空气供给器32将空气供给到安装在凹槽33中的管子34。将通过管子34或通过管子34的孔35进来的空气借助于盖36的狭缝37提供给第二中间物质。

如图2所示，将分解区30划分成多个区段。

相应地，将第二中间物质输送到下一区段，同时根据反应程度而被上下颠倒。

此外，为了控制第二反应的温度，在分解区30安装温度传感器38。根据温度传感器38检测的温度，反应温度控制器(未示出)控制反应温度。反应温度是利用计算机来进行电子精确控制的。

当分解区30中的中间物质的温度大约为30℃时，则认为第二反应已完成。也就是说，通过第一反应步骤S20和第二反应步骤S40，在城市固体废物之中的有机废物通过输入微生物的发酵被认为已完成。

在分解区30完成发酵的第三中间物质进入后熟期并借助于第四输送装置(未示出)被输送到第二分离器40。

优选地，第二分离器40设置有具有2mm至10mm筛眼直径的第二筛网42。

当转动第二分离器40时，小于第二筛网42的筛眼直径的物质落到第二分离器40的外面，但大于第二筛网42的筛眼直径的物质则停留在第二分离器40内并进行转动，然后通过第二分离器40的出口排放。

为了防止落到第二筛网42外面的物质飞扬，可以在第二分离器40的外面安装第二盖44如乙烯树脂盖。

通过第二分离器40的第四中间物质可以含有少量的无机物，但适合于用作分解污物。

如果需要的话，第四中间物质进行后处理步骤S60以便将它们用作分解污物。

后处理步骤可以包括脱盐步骤S70。

在脱盐步骤S70中，如果需要的话，控制含盐量以便可以将第四中间物质用作分解污物。

当所有的第四中间物质要脱盐时，将水分加入到第四中间物质中以进行脱盐步骤S70，抽提包含在第四中间物质中的盐并因此将含盐量降低到小于预定比的比例，并且脱盐步骤S70包括供水、脱除完成抽提过程的第四中间物质中的水分、提纯来自脱水作用的废水等步骤。根据用于进行上述各个过程的方法可以应用各种过程。

脱盐步骤S70必须在预定条件下进行。也就是说，分解污物必须含有1％或更少的盐以及25％或更多的有机物，而有机物和氮的比例(碳氮比)必须保持在50或更小。脱盐步骤S70涉及同时损失有机物和氮。在某些情况下，如果打算仅达到盐洗涤的目的，由于有机物的过度损失，则不可能获得所需要的有机物比例。在其它情况下，由于氮的过度损失，碳和氮的比例可以超过50。由于上述原因，盐洗涤必须在一定范围内进行，其保持有机物比例以及碳和氮的比例在预定数值内，同时完成盐洗涤。

当洗涤盐时最好消耗最少量的水以减少用水量，而且也需要减少要处理的废水量。最好将用水量降至最低并使废水在最有利的条件下进行排放。当冼涤盐时，需要用最小的成本来完成脱水和干燥。必须设计最佳的盐洗涤过程，其要考虑到技术能力和经济效率的限制。

鉴于上述问题，在该具体实施例中，含有约20至30％水分和1.7％盐的第四中间物质聚集在预定容量的容器中，高度约15cm，而其顶部和底部的开孔被打开。其后，当容器底部的开孔被关闭时，相当于约150至170％重量的第四中间物质的水被注入到容器中。在预定时间过去，其使得盐被提取以后，底部的开孔被打开用以将水排放，但脱水要借助于自然重力。如果用于脱盐的水量为第四中间物质重量的约150％或更少，则不能达到良好脱盐的目的。然而，如果水量为第四中间物质重量的约170％或更多，则需要使用更大量的水，这导致排放更大量的废水。因而，最好选择使用最佳数量的水以获得良好的脱盐效果同时使要排放的废水量降至最低。

下表示出了，通过上述脱盐步骤在分解污物中的盐含量、有机物的比例、以及有机物和氮的比例(碳氮比)。

表1.根据本具体实施例的分解污物中的盐含量、有机物的比例、有机物和氮的比例(碳氮比)(在含有约20至30％水分和1.7％盐含量的第四中间物质中)

	试验1	试验2	试验3	试验4	试验5	试验6
							盐含量	0.2	0.2	0.3	0.3	0.3	0.6
有机物的比例	28.5	41.8	28.2	34.0	39.9	33.4
							碳氮比	45.9	40.2	39.8	46.6	35.6	35.5

如表1所示，由于防止了有机物和氮的过度损失，通过根据本发明的脱盐步骤的分解污物含有1％或更少的盐并具有25％或更多的有机物、以及50或更小的有机物和氮的比例(碳氮比)。

如上所述，通过利用自然重力的重力脱水-盐洗涤装置进行脱水，本发明显著降低了成本。通过脱盐步骤制得的分解污物以致其水分含量为约50至60％，然后分解污物停留在分解区持续预定的时间段进行干燥以获得约30至40％的水分含量，其是典型的水分含量。此外，给定的内聚过程应用于在该过程中排放的废水，并且其后通过10微米过滤器进行净化。由于净化的结果，通过用与生成的净化水相同量的水稀释废水，废水达到了排放标准。

当洗涤预定量的第四中间物质时，要洗涤的第四中间物质的比例可通过下述方程得到。

含盐量(1-A)＝1.0     --(1)

A＝1-(1/含盐量)      --(2)

例如，如果含盐量是1.3，根据方程(2)要洗涤的第四中间物质的比例是1-(1/1.3)＝0.231，结果是23.1％的第四中间物质。

通过脱盐步骤S70和调节步骤S80的第四中间物质可以作为分解污物再利用，但可以加入添加剂用于改善分解污物的能力。

此外，排放自反应器10和在工业处理设备如第一分离器20、分解区30等内所产生的不良气味通过生物过滤器50进行净化。

添加剂可以是牡砺壳，其含有大量的碳酸钙并因此可以用作pH控制剂和填充剂。

不良气味通过安装在工业处理设备中的吸入器(未示出)被吸收，沿着安装在工业处理设备侧面的管子(未示出)移动，然后通过层状的生物过滤介质(未示出)。

不良气味在通过生物过滤介质时被净化，该生物过滤介质是卵石层、木质碎片层、堆肥层、分解污物层、牡砺壳层等等。

上述具体实施例仅用于具体说明本发明，而不是用于限制本发明的范围。所有在本发明设计上的简单改进和变化均应认为包括在本发明的精神和范围之内。

如上所述，根据本发明的用于处理城市固体废物的方法和装置允许通过同时应用生物反应和分离过程来同时处理一般的未分类收集的城市固体废物。

根据本发明，也可以获得处理城市固体废物的高效率，其同时对城市固体废物进行处理而不管是分类收集的废物还是被破碎的废物袋。

根据本发明，也可以用相同容量的反应器并通过控制反应器的转动速度来有效地适应于不稳定的差异情况，例如，城市固体废物的性能差异和收集的城市固体废物量的季节差异等等。

根据本发明，在反应器中完成第一反应的无机物已被明显地脱水，在其上附着了非常少量的有机物。因此，在无机物之中的塑料、乙烯树脂、铁、以及金属物质等可以根据性能进行分离以在回收后再利用并且因而可以使要掩埋的城市固体废物量降至最低。

根据本发明，因为在反应器中的第一反应和在分解区中的第二反应步骤中有机物被分解以及许多水分被蒸发，因而也可以使要掩埋的城市固体废物量降至最低。

Claims (8)

1.一种处理城市固体废物的方法，包括下述步骤：

输入步骤，其将所述城市固体废物和微生物输入反应器中；

第一反应步骤，其首先将在所述输入步骤中输入到所述反应器中的所述城市固体废物和所述微生物进行反应；

第一分离步骤，其将在所述反应器中完成所述第一反应的第一中间物质输送到第一分离器，然后将包括有机物和通过所述第一分离器的筛网的小粒度无机物的第二中间物质与无机物分离，其进一步包括根据性能分离和回收循环物料的循环物料回收步骤，用于再循环所述无机物；

第二反应步骤，其将通过所述第一分离器的所述第二中间物质输送到构造有良好空气循环的分解区，然后进行所述第二中间物质的第二反应；

第二分离步骤，其将在所述分解区中完成所述第二反应的第三中间物质输送到第二分离器，然后将杂质从所述第三中间物质分离出来；以及

后处理步骤，其后处理在所述第二分离步骤中分离的第四中间物质用以形成最终物料为分解污物。

2.根据权利要求1所述的方法，其中在进行所述第一反应步骤时，根据所述收集的城市固体废物的性能或数量的暂时变化来调节具有给定容量的所述反应器的转动速度。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其中进一步包括破碎步骤：

用于破碎在所述第一反应步骤中排放的所述第一中间物质用以将所述破碎的第一中间物质提供给所述第一分离器，和/或用于破碎在所述第一分离步骤中分离的所述无机物用以将所述破碎的无机物再次提供给所述第一分离器，和/或用于破碎在所述第一分离步骤中分离的所述无机物之中的罐和与各种材料混在一起的复合物质至少之一，用以将它们再次提供给所述第一分离器。

4.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述循环物料回收步骤至少包括下述步骤之一：空气分离步骤、磁分离步骤、铝分离步骤、以及人工分离步骤。

5.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述后处理步骤是脱盐步骤：洗涤预定量的所述第四中间物质，然后混合所述经洗涤的物质和所述剩余的第四中间物质、或洗涤所有的所述第四中间物质，用以调节所述第四中间物质的含盐量。

6.一种用于处理城市固体废物的装置，其特征在于包括：

反应器，其包括：入口，将城市固体废物和微生物输入其中；反应装置，在其中所述输入的城市固体废物和所述微生物首先进行反应；以及出口，从所述出口将在所述反应装置中完成所述第一反应的第一中间物质排放，所述反应器的所述入口和所述出口的高度不同，用于将所述反应器构造成倾斜的，以及将所述反应器进行转动；

第一分离器，其设置有具有预定筛眼直径的第一筛网，用于将包括有机物和通过所述第一分离器的筛网的小粒度无机物的第二中间物质与无机物从所述第一中间物质中分离出来；

分离装置，其可以至少是下述之一：空气分离器、磁分离器、铝分离器、以及人工分离器，用于再次分离由所述第一分离器根据所述无机物的性能分离的所述无机物；

分解区，其具有空气供给器，用于二次反应通过所述第一分离器的所述第二中间物质；以及

第二分离器，其设置有具有预定筛眼直径的第二筛网，用于分离包含在第三中间物质中的杂质，其中所述第三中间物质由在所述分解区中的第二反应产生。

7.根据权利要求6所述的装置，其进一步包括破碎装置：用于破碎从所述反应器排放的所述第一中间物质，然后将所述破碎的第一中间物质提供给所述第一分离器，和/或用于分离和破碎通过所述第一分离器分离的所述无机物，然后将破碎的无机物再次提供给所述第一分离器，和/或用于分离和破碎在通过所述第一分离器分离的所述无机物之中的罐和与各种材料混在一起的复合物质至少之一，然后将它们再次提供给所述第一分离器。

8.根据权利要求6或7所述的装置，其进一步包括：在所述第一分离器出口的侧面上的至少一个风扇和/或另外在所述第一分离器的入口处的至少一个风扇、朝向所述至少一个风扇用于收集漂浮杂质的收集器、以及用于收集在所述收集器中产生的粉尘的集尘器。

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