生活垃圾循环利用的...
循环利用城市生活垃圾的革命性新技术
生活垃圾循环利用的
产业化方法
（中文版2010）
CHYF
深圳市高精点科技有限公司
生活垃圾循环利用的产业化方法
（中文版2010）
深圳市高精点科技有限公司
目 录
一、前言·················································1
二、生产技术简介·········································4
1. 工艺流程···············································4
2. 工艺组成···············································8
3. 工艺实施步骤··········································10
4. 主要设计参数··········································13
5. 工艺特点 ············································14
三、实施案例设计简述····································16
1. 建设规模··············································16
2. 实施内容··············································16
3. 工艺流程··············································16
4. 设备及动力配置········································18
5. 占地面积、建筑面积、建构投资估算······················19
6. 总投资估算············································20
7. 成本估算··············································20
8. 收入估算··············································21
9. 利润测算··············································22
四、结语················································23 附一、高分子复合环保材料的应用领域··························24 附二、上海市区内1998年统计平均测定成分重量（%）·················26 附三、中国部分典型城市生活垃圾的工业分析和元素分析结果（%）······26
附四、中国部分典型城市生活垃圾的组成························27 附五、国外城市生活垃圾处理方法统计表························28 附六、我国城市生活垃圾处理厂（场）变化情况表················29 附七、国内生活垃圾处理厂（场）情况表··························29 附八、我国城市生活垃圾填埋场现状表··························30附九、我国城市生活垃圾堆肥厂现状表···························31附十、我国城市生活垃圾焚烧厂现状表···························32
生活垃圾循环利用的产业化方法
一、前言
城市生活垃圾的处理处置是一个世界性难题，目前主要采用填埋、堆肥、焚烧等办法。这些传统办法不仅耗资巨大，且涉及二次污染和二噁英排放等问题，故这一世界性难题迄今为止未能很好解决。
垃圾填埋不但侵占大量土地，而且带来的二次污染使社会环境、人体健康造成严重危害，特别是垃圾填埋场中有毒有害的渗滤液渗入地表或地下水体中造成的隐蔽污染，人接触到受污染的土壤或水体后，可能导致脊髓灰质炎、传染性肝炎、儿童先天性疾病率提高等病症。
垃圾堆肥有改良土壤的作用，但多种病原微生物、重金属、以及其它有害物质随堆肥进入土壤，土壤中的有毒有害成份经过作物的同化作用，最终通过食物进入动物和人体内，以更隐蔽的方式危害着居民的身体健康。
垃圾焚烧发电从表面看是个资源化的理想方法，其实是一种二次污染排放极严重的方法，是二噁英来源的主要产生地，经中国环境监测总站对7个焚烧厂的调查发现：二噁英类物质严重超标，其超标倍率数在5.4-99。
二噁英类物质毒性极强，可导致甲状腺功能下降，生殖器缩小，精子数减少以及免疫功能下降等。二噁英是公认的致癌物质，大量实
践证明它可导致肝癌、甲状腺癌、皮肤癌等。二噁英有较强的致畸性，它导致胎儿发育异常、畸形及致死亡。据报道：发达国家对垃圾焚烧产生二噁英的污染问题早有警觉，从上个世纪80年代起就开始停建或关闭焚化炉，从1985年起美国取消了137座焚化炉的建设计划，截止2000年7月，日本先后关闭了4600座焚化炉。在欧洲、德国、荷兰、比利时也相继颁布了“焚化炉禁建令”。2005年世界银行发布报告警告说：中国如果过快建造垃圾焚烧厂且不限制排放物，世界范围内大气中二噁英含量会加倍。2001年5月23日，经91个国家（含中国）投票获得通过的“斯德哥尔摩公约”确定了各国必须立即加以控制和治理以二噁英类为代表的十二项在环境中具有高残留性、高生物浓缩性和高生物毒性的物质。
中国经济在增长，城市人口在增加，城市垃圾量在增大，部分专家说：出路在“焚烧”；老百姓在坚决反对“焚烧”；领导和市长们在“头痛”；某些个人和企业想在垃圾焚烧发电项目上“捞一把”，怎么办？好在中国有明白的政府，智慧的百姓。浙江、昆明政府和辽宁的部份城市已率先发出了：坚决不采取垃圾焚烧的“禁建令”。各地百姓只要知道当地要搞“垃圾焚烧”，都能采用各种方式自觉起来抵制。这是百姓之大幸、中国之大幸、世界之大幸。
“废弃物焚化应被其它方式取代”——这是2000年12月第五届国际政府间协商委员会会议（the Fifth Intergovernmental Negotiating Committee Meeting）达成的一致共识。
众所周知，城市生活垃圾的成份复杂，且因时因地不同。这看上
去很复杂的东西，仔细分析其不同点也不外乎金属与非金属类物料、有机和无机类物料以及含水率在量上的不同，而且一般的城市生活垃圾的含水率占了垃圾总量的50%左右，而在垃圾总量中有机物占的份量又超过无机物占的份量，这已成定规。(附：城市生活垃圾有关成份和工业分析及处理现状、方法类比等表供参阅)
城市生活垃圾循环利用的产业化方法（以下简称本方法）就是根据城市生活垃圾的上述特点，依靠自身拥有的发明专利，并结合现有的技术、装备，经过逐级分选—常温干化—改性成材—循环利用等先进工艺，不仅能低成本、高效率地达到垃圾“减量化、稳定化、无害化、资源化”的要求，而且还实现了“循环利用”，使垃圾变成为人类不断造福的“宝库”，真正实现了城市垃圾处理的革命性突破。
用常温脱水干燥装备和方法生产超细干粉和对干粉的改性预处理以及生活垃圾生产高分子复合环保材料是本方法的核心技术，已有多项国家发明专利支持，并且核心装备已建成了自身的装备基地，可自行生产，辅助装备，如分选设备可从河北、江苏有关设备厂选配，板材、管材产品设备也可从江苏、辽宁、山东有关厂选配。因此，本方法不仅没有二次污染和二噁英排放等问题，而且真正能实现垃圾变废为宝、循环利用。简而言之，运用本方法后，已经再没有“垃圾”。
根据城市生活垃圾的上述特点和实现循环利用的目标，现将“生活垃圾循环利用的产业化方法”阐述如下：
二、生产技术简介
1. 工艺流程
根据城市生活垃圾的成份，首先将其中的金属、镶嵌在一起的超硬超重块料通过分选系统分选出来；再用常温脱水干燥的装备和方法将其生产成超细干粉，成为制作循环利用产品的原料；然后加入添加剂和辅料，通过对干粉的改性预处理，生产成高分子复合环保粉体材料，经造粒后即变成粒料。该粒（粉）料能生产许多品种的可循环利用产品，如：建筑模板、排水管、包装板、彩色墙板、仓库托盘、公路隔音板等等（附：用途说明）。这种粒（粉）料制成的产品坏损破旧后均可全部回收加工成新品，真正实现循环利用。
1.1 主要工艺流程简图
分选系统
改性成材系统 干燥系统 板材成型系统 管材成型系统
1.2 主要工艺流程明细图
1.2.1 接收和预处理系统工艺流程图
1.2.2 分选系统工艺流程图
1.2.3 常温脱水干燥系统工艺流程图
1.2.4 高分子复合环保材料生产系统工艺流程图
1.2.5 可循环利用产品（板材）生产系统工艺流程图
1.2.6 可循环利用产品（管材）生产系统工艺流程图
2. 工艺组成
2.1城市生活垃圾的循环利用处置由如下工程单元组成：
2.1.1 垃圾的接收和预处理系统，由下列内容构成：
⑴. 自动地磅计量站 ⑵. 卸料作业区（内设10个停车位）
⑶. A类物投入口 ⑷. B类物投入口
⑸. A类物接收仓 ⑹. B类物接收仓
⑺. A类物大型破碎机（LPΦ2000-2500）
⑻. 吸风和引风装置 ⑼. 输送机
（9.1）输送机
⑽. 提升机 （
10.1）提升机
⑾. 卧式搅笼 ⑿. 液压驱动滑架 （12.1）液压驱动滑架
2.1.2 垃圾分选系统，由下列内容构成：
⑴. 抓破机 ⑵. 粗碎机 ⑶. 中碎机 ⑷. 磁选机
（4.1）磁选机 （4.2）磁选机 ⑸. 重选机 ⑹. 色选机
（6.1）色选机 （6.2）色选机 ⑺. 原料仓 ⑻. 金属仓
⑼. 杂物仓 ⑽. 输送机 （10.1）输送机 （10.2）输送机
（10.3）输送机 （10.4）输送机 ⑾. 提升机
2.1.3 垃圾常温脱水干燥系统，由下列内容构成：
⑴. 自动计量加料装置 ⑵. 脱水干化机
⑶. 湿式分离机 ⑷. 除尘器
⑸. 输送机 ⑹. 提升机
⑺. 垃圾干粉仓 ⑻. 臭气收集装置
⑼. 废气（水）净化装置
2.1.4 高分子复合环保材料生产系统，由下列内容构成：
⑴. 垃圾干粉改性预处理机 ⑵. 均质成材机
⑶. 添加剂仓 ⑷. 辅料仓
⑸. 成品粉料仓 ⑹. 成品粒料仓
⑺. 造粒机 ⑻. 包装机
⑼. 臭气收集装置 ⑽. 提升机 （10.1）提升机
⑾. 输送机 （11.1）输送机 （11.2）输送机
⑿. 成份在线测试机 ⒀. 自动计量喂料器
⒁. 自动计量输送机 ⒂. 自动计量喂料输送机
2.1.5 可循环利用产品（板材）生产系统，由下列内容构成：
⑴. 自动计量装料机 ⑵. 热压成型机
⑶. 冷压定型机 ⑷. 自动卸料机
⑸. 宽带砂光机 ⑹. 拉板装置 ⑺. 分板出板机 ⑻. 纵横锯边机 ⑼. 板柸运送机
2.1.6 可循环利用产品（管材）生产系统，由下列内容构成：
⑴. 自动计量喂料机 ⑵. 热熔溶成条机
⑶. 盘管成型机 ⑷. 冷却定型机
⑸. 包装机 ⑹. 搬运机
2.1.7 臭气收集和处理系统，由下列内容构成：
⑴. 臭气收集管网 ⑵. 臭气吸收塔 ⑶. 抽风机
⑷. 引风机 ⑸. 生物过滤器 ⑹. 化学中和罐
2.1.8 金属、杂物回收系统，由下列内容构成：
⑴. 输送机 ⑵. 粉碎机 ⑶. 打包机
2.1.9 自动控制系统，由下列内容构成：
⑴. 控制柜 ⑵. 微机控制中心
3. 工艺实施步骤
3.1 垃圾接收和预处理系统
城市生活垃圾分为大型生活垃圾（简称A类物）如：床、沙发、
办公桌等等和普通生活垃圾（简称B类物）如餐余、菜皮、纸、土等
等。A类物用A类物车装运，B类物用B类物车装运，统一运抵处
理中心设置的卸料作业区（内设10个停车位），经自动地磅计量站过
磅计量，通过系统自身打印机进行统计和累积，A类物倒入A类物
投入口，使物料卸入A类物接收仓,B类物倒入B类物投入口，使物料卸入B类物接收仓，接收仓均为架空钢仓，A类物接收仓内装液压驱动滑架，B类物接收仓内装卧式搅笼和液压驱动滑架，A类物经液压驱动滑架推出A类物接收仓出口，经斜坡装置进入A类物大型破碎机破碎，破碎后的物料经输送机送入提升机，由提升机送入B类物接收仓，而B类物接收仓的物料经仓内卧式搅笼的不断翻搅和液压驱动滑架的不断推送，使B类物料推出B类物接收仓，经输送机送入提升机，再有提升机送入下一工序——垃圾分选系统。
3.2 垃圾分选系统
经接收预处理的B类物首先进入抓破机，将垃圾里的包装袋、织物、混杂件等抓破解体，接着进入磁选机进行除铁，再进入重选机进行除杂重物块，然后进入色选机除去有色金属、电池等杂物。第二步将初次除金属、杂物后的物料经输送机送入粗碎机进行粗粉碎，粉碎后粒径≤5cm，接着进入磁选机进行二次除铁，再进入色选机二次除去有色金属等杂物，接着将二次除金属杂物后的物料经过输送机进入中碎机进行中粉碎，粉碎后粒径≤2cm，接着进入磁选机进行三次除铁，再进入色选机三次除去有色金属等杂物，整个分选过程中，选出的金属经输送机送入金属仓，选出的杂物经输送机送入杂物仓，经分选后的垃圾粗粉（粒）料经输送机输入提升机后进原料仓，从原料仓经输送机输出抵下道工序——垃圾常温脱水干燥系统。
3.3 垃圾常温脱水干燥系统
经上道工序输送来的垃圾粗粉（粒）经自动计量加料装置进入脱
水干化机，该机通过强力将垃圾的分子结构打开，改变垃圾与水的表面张力，并在同一时间，依靠脱水干化机大量吸进的空气，利用水与空气中水份的相容性，将水分子与大量空气瞬间结合，一起排出机外，经湿式分离机对气、粉进行分离，分离出的气经除尘器收集后处理，分离出的垃圾干粉经输送机送入提升机后进入垃圾干粉仓，除尘器收集的湿臭空气排入臭气收集装置，而后由废气（水）净化装置进行达标处理。
3.4高分子复合环保材料生产系统
上道工序垃圾干粉仓中的垃圾干粉经输送机输送至自动计量喂料器，在输送机上装有成份在线测试机，根据对垃圾成份的测试，从添加剂仓中经自动计量输送机将添加剂按比例投入自动计量喂料器进行自动配料。该配料为间隙式配料，配完的料即进入垃圾干粉改性预处理机进行预处理，使垃圾粉活性增强、具有和亲油性非极性材料的相容性。预处理的垃圾粉在需要的时候可经计量自动卸入均质成材机，而辅料仓中的辅料按一定比例，通过自动计量喂料输送机送入均质成材机，使辅料先熔溶，而后加入干粉原料，制造出高分子复合环保材料成品（粉料）并经输送机输送至提升机提升送入成品粉料仓。为了扩大产品用途，还可将成品粉经输送机送入造粒机造粒，造成粒的成品经提升机送入成品粒料仓，或经包装机包装后码堆。在这一工序中产生的臭气异味可通过臭气收集装置收集后输入废气（水）净化装置统一达标处理。
3.5 可循环利用产品（板材）生产系统
高分子复合环保材料（粉料）经自动计量装料机装入热压成型机，热压成板柸，再通过拉板装置拉出，经冷压定型机定型，再通过自动卸料机推出，并通过分板出板机分离毛柸和垫板，而后由板柸运送机运抵纵横锯边机进行纵横锯边定尺，最后由宽带砂光机进行表面处理得到板材成品。
3.6 可循环利用产品（管材）生产系统
高分子复合环保材料（粒料）经自动计量喂料机送入热熔溶成条机，粒料经热熔挤出成条，经盘管成型机盘成管胚（该管胚可形成大型内光外波纹管，也可盘成双层加筋大型管），再进入冷却定型机冷却定型，而后经包装机包装，经搬运机搬运入库。
3.7 臭气收集和处理系统
在垃圾接收开始至生产出成品的全过程中，凡产生臭气、异味的位置均由引风机通过臭气收集管网将臭气收集至臭气吸收塔，在B类物接收仓装有抽风机将臭气送入臭气吸收塔，使B类物接收仓形成微负压。臭气吸收塔的气体首先采用生物过滤器进行处理，并配套化学中和罐增加一级化学处理，使臭气的去除率达到99.99%以上。
4. 主要设计参数
4.1 处理规模
每日处理1000吨城市生活垃圾的处理规模如下：
4.1.1 分选出金属、杂物 45T
4.1.2 脱水干燥处理出垃圾水份 394T
4.1.3 垃圾可成产品原料 515T
4.1.4 生产成高分子复合材料 735T
4.1.5高分子复合材料产品 735T
4.2 最终产品出口条件
4.2.1 垃圾分选后 金属含量% ≤ 0.1
4.2.2 脱水干化后 垃圾干粉、含水率% ≤ 10
4.2.3垃圾干粉预处理后与亲油性非极性材料 有相容性
4.2.4 复合材料特性 热塑性
4.2.5 产成品 静曲强度 /mPa 32.5(≥40)
4.2.7 产成品 弹性模量 /mPa 1842（≥2500）
5. 工艺特点
5.1 简便、实用
1) 分选符合垃圾现状和应用要求
2) 脱水干化均在常温下进行，无需任何热源加温
3) 垃圾干粉预处理为循环利用作出了保障
4) 高分子复合材料制成粉料和粒料扩大了应用范围
5) 整个设备的开机和设置时间极短，物料随时可以清空，便于工
厂的停机、重设、重启和维修。
5.2 安全可靠
1) 脱水干化系统内物料的流速、温度、湿度、气固比均在粉体易
燃、易爆范围以外。
2) 整个物料、气体的传输均在自然条件下进行。
3) 设备维护工程量小，周期短，不影响生产线整体运行。
5.3 卫生、无害
⑴ 垃圾中存在的各种致病菌、大肠杆菌等有害病原体在生产成高分子复合环保材料的过程中已被全部杀死，而且已无生存和繁殖的条件（干化过程中有120℃温度，成材过程有200℃温度，粉体已被辅料全包覆，里面没有一点空气）。
⑵ 垃圾从计量、入仓到分选、干化、出产品全线的臭气、异味均由脱味除臭管网收集，统一达标处理。
5.4 循环利用
用高分子复合环保材料做成的板材、管材或其它产品，在用旧、用坏以后均可回收再利用，仅需粉碎后即可当作原料使用。经试验，该材料在循环利用6次后，性能才有稍微退化，仅需加少量新料，又可产出新品，实现循环利用。
三、实施案例设计简述
1. 建设规模
新建设一座日处理1000吨的城市生活垃圾循环利用的处置中心。
2. 实施内容
⑴ 垃圾接收和预处理系统
⑵ 分选系统
⑶ 脱水干燥制粉系统
⑷ 高分子复合环保材料生产系统
⑸ 可循环利用产品生产系统
⑹ 金属杂物回收系统
⑺ 臭气收集处理系统
⑻ 配套电气、自控仪表、暖通、消防、卫生等系统
3. 工艺流程
3.1 工艺流程简图（见下表）
4. 设备及动力配置
各系统装备、动力、投资估算表
- 18 - -18-
5. 占地面积、建筑面积、建、构投资估算（见下表）
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6. 总投资估算
估算总投资为62798万元
其中：⑴ 工程费用54948万元（占总投资87.5%） 包括：土建11190万元 装备38298万元 公用2000万元
土地3460万元（230600㎡×150元）
⑵ 工程建设其它费用，预备费用，建设期贷款利息，铺底流
动资金，占总投资12.5%为7850万元。
7. 成本估算
（1）基础数据： 年处理垃圾：35万吨 年产成品量：25.725万吨 运行时间：全年运行350天 利息：年利率为7.2%
管理及资产摊销：固定资产的1% 维修费用：固定资产的2%
资产折旧：直线法折旧，折旧年限20年，残值5% 工资及福利：定员700人，72000元/人年 电费单价：0.70元/度 水费单价：5元/T
注：项目投资以全额贷款估算成本
（2）年成本费用估算表
8. 收入估算
年收入估算表
9. 利润预测（见下表） 单位：元
注1：主营税金可全额即交即退 注2：所得税前三年可全免
注3：可以获得大量的炭排放指标
四、结语
本方法从城市垃圾自身成份出发，以循环利用为目标，根据中国垃圾不分类回收的国情，以及目前采用填埋、堆肥、焚烧等方法存在的弊病，依靠自身拥有的发明专利，并结合现有的技术、装备，提出了经过逐级分选—常温干化—改性成材—循环利用的新路子，真正实现了城市垃圾处理的革命性突破。如果以十年估算，中国就可以减少二氧化碳的排放量7.14亿吨，少砍伐树木404.6亿棵，增加经济收入6.8万亿元。可以预见，本方法的成功实施，不仅可以在经济上创造数以万亿的收入，而且对资源的充分利用，森林、树木砍伐的锐减，人类物质财富的增加，碳排放量的减少等等都将是一个巨大的结构性调整，本质上是一种生态经济模式，是国际竞争力的内涵体现，更是对科学发展观的内涵和精神实质的集中体现，其在环境和健康上对全人类带来的巨大效益更是不言而喻的。
本方法一经提出，立即引起国外有识之士的高度重视，他们十分希望运用此技术提高其自身的垃圾处置能力和循环利用。我们希望国内有关领导和业内人士也能重视本方法的推广运用，在城市垃圾处理领域运用本土技术走在世界前列，真正实现垃圾的综合利用和循环利用，用实证践行科学发展观，实现社会和经济的可持续发展。 本方法由中国人提出，希望首先受益的也是中国和她的人民。我们期待有远见卓识的领导和有识之士能独具慧眼，帮助我们实现这一目标。
附一：
高分子复合环保材料的应用领域
1、室内装饰材料：
应用于各种护墙板、天花板、壁板、门窗框、装饰条、装饰板、镜框条、窗帘杆、窗帘片、窗帘圈及装饰件、活动百叶窗、室内休闲桌椅、楼梯、家具（桌子、椅子、窗台面）、灯具等； 2、园林景观材料：
应用于室外休闲桌椅、沙滩椅、庭院扶手、栏杆、小桥、木柱、凉亭、廊架、葡萄架、回廊、景区环境指示系统、花箱、花桶、花钵、花草牌、花架、篱笆、栅栏、树池、露天铺地板、踏步、台阶、钓鱼用舢板、亲水平台、生态小屋、栈道、垃圾桶、垃圾车、户外园林小品等； 3、建筑建材：
可以用于室内外各种铺板、栅栏、门窗框、塑木瓦、塑木整体阳台、海边铺地板、建筑模板、防潮隔板、楼梯板、扶手、护拦、路板、楼栋牌、自行车停车棚、屋顶花园排水板、仿古建筑用管及站台、活动房、别墅等。 4、包装运输物流材料：
应用于工业托盘、垫仓板、仓库货架、玻璃运输货架、弹药包装、搬运垫板、通用包装材料（尤其是出口商品的外包装）、军品和民品包装箱、水产箱玻璃包装箱、周转箱、叉车货板、铁路枕木等。 5、各类车船装饰材料:
应用于门内装饰板、底板、备用轮罩、坐椅靠背、仪表板、扶手、手套箱、后架、座位底座、顶板、行李厢边框装饰条、船舱隔板、储存箱、船舶内装和隔热材等。 6、市政交通等公用设施材料:
由于塑木复合材料优异的耐水性，所以特别适合于公园、球场、街道等公共场所的露天桌椅，标记牌、广告牌、候车亭、高速公路隔音板、铁路枕木等； 7、其他:
● 农用领域：应用于农用大棚支架及用桶；
● 教学用品、体育器材：枪托、球拍、滑雪板、高尔夫球棒、舞台用品；
● 娱乐、健身器材：公园、幼儿园的儿童娱乐器材，社区健身器材；
● 模型、模具：塑木仿真景观、装饰浮雕、模型、园林景观雕塑等；
● 宠物箱、鸟巢；
● 电器外壳、水泵壳、机器罩。
附二：
上海市区内1998年统计平均测定成分重量（%）
附三： 中国部分典型城市生活垃圾的工业分析和元素分析结果（%）
Primary and ultimate analysis of MSW of china（%）
注：M为水分，A为灰
附四：
- 27 - -27-
附五：国外城市生活垃圾处理方法统计表
附六：
我国城市生活垃圾处理厂（场）变化情况表
附七：
国内生活垃圾处理厂（场）情况表
附八：
我国城市生活垃圾填埋场现状表
附九：
我国城市生活垃圾堆肥厂现状表
附十：
我国城市生活垃圾焚烧厂现状表
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