[发明专利]转化未分类固体废物的系统和方法

说明书

本发明涉及废弃物处理，包括未分类的固体废弃物(1)，在废弃物处理系统(21)中处理未分类的固体废弃物，在废弃物处理系统中粉碎(26)以制备粉碎后的未分类的固体废弃物(27)；将粉碎后的未分类的固体废弃导入热化学转化反应器(4)中；加热，甚至化学转化粉碎后的未分类的固体废弃物；生产水热炭(22)和可回收材料组分(23)；在所述废弃物处理系统中，在热化学转化反应器内利用循环水(24)加热和化学处理粉碎后的未分类的固体废弃物；分选(25)可回收材料组分；利用水热炭作为热化学转化发反应器的燃料(28)；甚至从废弃物处理系统中的热化学转换反应器中回收热量。

优先权要求

本申请是一份要求优先权的PCT国际申请，要求2019年9月9日递交的申请号为62/897，739的美国临时申请的优先权，且美国发明申请的利益在此全部以引用方式并入本申请。

所属技术领域

本发明涉及未分类固体废物如生活垃圾、城市固体废物等可回收材料的分选、转化以及回收。更具体地说，本发明涉及将未分类的固体废弃物中不可回收的有机小分子通过热化学转化技术转化成水热炭或者是从水热炭中通过大小或者密度分选出可回收材料。

背景技术

从家庭和企业等产生的固体废物可能主要由未分类的废弃物混合组成，这些废弃物最终作为城市固体废物进入垃圾填埋场，其中很大一部分废弃物由可回收材料组成。由于上述废弃物中混合掺有大量的不可回收的有机废物(例如餐厨垃圾，纸张，湿有机废物等)，因此很难分选其中的可回收材料。同时，这些有机废物可能是潮湿的，甚至被病原微生物污染，这进一步增加了分选的难度和风险。而且，大多数可回收物分选方法是资源密集型的。也就是说，过去的分选方法可能需要大量的资源，包括水资源和人力，这导致从未分类的固体废弃物中回收材料的成本很高，并且不经济。

热化学过程如热解、燃烧、气化、水热碳化(HTC)等可以将有机材料转化为固体碳质材料，通常称为水热炭或者是生物炭。水热炭可以是热化学过程的富碳固体副产物，例如含碳材料。热化学过程可以转换有机废弃物(如食物垃圾、生物质、纸张和其它有机湿废物等)，其温度不会显著改变可回收材料(包括塑料和金属)，但可能会杀死病原体和其他微生物。由于水热炭产品是干燥的颗粒状甚至粉末状材料，因此可以更容易地将未转化的可回收材料从未分类的固体废弃物中经过热催化过程分选出来。

本发明可以提供基于热化学的系统或方法，将未分类的固体废弃物中的不可回收的有机部分转化为水热炭，甚至可以从水热炭中分选和回收不可转化的可回收材料。

发明内容

本发明包含多个方面，可以基于特定的应用或需求条件进行不同组合。在不同实施过程中，本发明还包括使用热化学方法进行废弃物处理。

本发明一些实施方案提供了一种热化学方法和工艺，可以促进未分类固体废弃物中可回收材料的分选和回收。

本发明一些实施方案提供了一种方法和工艺，该方法和工艺可以提高未分类固体废弃物中不可回收有机废物的分选和回收，将其通过热化学方法和工艺转化为水热炭。

本发明一些实施方案提供了一种方法和工艺，该方法和工艺可以通过尺寸将可回收材料与水热炭分开。

本发明一些实施方案提供了一种方法和工艺，该方法和工艺可以通过密度将可回收材料与水热炭分开。

本发明一些实施方案提供了一种方法和工艺，该方法和工艺可以通过磁性、电磁性或类似性质将金属可回收材料与水热炭分开。

本发明一些实施方案提供了一种方法和工艺，该方法和工艺可以通过磁性、电磁性或类似性质将金属可回收材料与非金属可回收材料分开。

本发明一些实施方案提供了一种方法和工艺，该方法和工艺可以通过密度将金属可回收材料与非金属可回收材料分开。

本发明一些实施方案提供了一种方法和工艺，该方法和工艺可以利用塑料废物作为改进的垃圾衍生燃料(RDF)用于发电、供热等。