[发明专利]包含家庭废物的混杂物品分离方法

说明书

技术领域

本发明涉及混杂物品分离的方法和装置，混杂物品包括若干成分，其中至少一些成分在传输到液体中时将漂浮。该方法具有把混杂物品分离成不同部分的能力，特别是具有在一个分离容器中将漂浮部分分离成至少两个部分的能力。混杂物品的一个例子是家庭废物(HW)，家庭废物包含许多的具有不同性质的成分，以致能够在一个分离容器中将其分离成高达5-10个部分。家庭废物的最大部分通常是生物质废物(Biomass waste)，生物质废物包括食物残渣、纸、纸板等，包含家庭废物中能量的主要部分。另一种重要的能量包含部分是塑料和其他有机聚合物，根据本发明的优选实施例它们能够被分拣出来并再循环。家庭废物是指逐户地定期从家庭和其他源头收集的混合废物。生物质废物(BW)是指家庭废物中可生物降解的部分。

背景技术

垃圾处理是城市社区中到处都有的大问题。垃圾处理按下列方式进行：

-掩埋

-回收能量或不回收能量的焚烧

-从源头上就进行分拣的某些成分的再循环

-生物质废物的集中堆放(composting)或沼气生产

掩埋的缺点是需要大量的土地面积，会散发甲烷和其他温室气体和有害化合物将渗漏到土壤和地下水中。而且，缺少与家庭废物有关的源头回收在未来将是不可接受的。这反映在欧盟(EU)掩埋导则(议会导则1999/31/EC)中，根据该导则，成员国必须建立国家战略，以减少将被掩埋的可生物降解的废物。

集中堆放减少废物的容积，但是几乎没有对家庭废物中的资源进行任何回收。

焚烧也意味着要对不可燃烧成分进行掩埋，不过所需要的土地面积要小很多。虽然能够从家庭废物中回收能量，但是它不是最佳的，存在向空气中排放二恶英、重金属等一些问题，这些问题的解决成本是很大的。建造现有技术的带能量回收的家庭废物焚烧厂需要投资，其每千瓦的投资比集中热电联产厂(CHP)的投资要高4-5倍。为了补偿此差距，家庭废物焚烧厂通常接收约50欧元/吨的倾倒费(tippingfee)。

从源头上就进行分拣的再循环存在有许多形式。其能实现的最佳结果是将容易识别和再循环的部分例如玻璃瓶和报纸分拣出来。用于分拣可生物降解部分以发酵产生沼气已证明是困难的。分拣的错误导致沼气装置的生产困难，按几个部分收集废物是昂贵的。而且，被认为有害的物质留在沼气残渣中，这就使得难于以合适方式来处理该残渣。

结合沼气生产从来源上分拣家庭废物的处理方式，利用沼气发电机将沼气转变成电能，已在丹麦按工业规模建立。因此，已经证明，能量回收与带有电能生产的焚烧厂处在同样水平或更低，处理费用却要高3-5倍。

在收集之后而不是分开地对废物进行集中自动分拣(今后称为集中分拣，与源头分拣相对照)意味着非常多的废物能够再循环，同时，当非生物质废物(non-BW)部分已被去掉时，生物质废物(BW)部分的能量能够更有效地被利用。重要的是，因为塑料作为材料比作为燃料通常具有更高的价值，集中分拣方法能够分离合成聚合物和生物质废物(BW)中的有机成分。

像包括许多不同成分的家庭废物这样的物品的分离方法通常按几个步骤进行，因为一个分拣步骤通常将不产生所要求数目的具有足够纯度的部分。每个分拣步骤意味着显著的附加成本，因此在分拣过程早期的一个步骤中提供多次分拣的分离方法将是一个优点。为了实现分拣后的部分的最高价值，希望分拣后的部分是尽可能清洁的，有害物质是隔离的并且不扩散到其他部分中。

大多数分离方法在第一分拣步骤之前具有一个粉碎步骤。少数的几个方法，像根据本发明方法的一个优选实施例一样，不从粉碎步骤开始，而是采用打开包和袋子的装置。

大多数分离方法是干式的，但是少数的分离方法使用水作为分离介质，如根据本发明方法的一个优选实施例一样。

像在EP 1 134 021 A2中公开的一些已知的湿式分离设备包括改进的离心装置。

已知的方法是将混杂物品传输到液体流中并分离成沉淀、溶解或漂浮的部分。

利用这一原理的方法能够分成两组。一组是在分离前将混杂物品粉碎、浆化或以其他方式碎裂(disintegration)，一组只是将物品从袋子和包中释放出来。

来自第一组的例子公开在EP 0476028 B1，DE 3117839 A1，0644166A2，0531685A2，US 3817458，DE4120808A1，US2003/0141225A1中。在分离之前采用碎裂的所有方法共同具有下列问题：