[发明专利]一种利用生活垃圾中非生物质制作新型复合材料的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种生活垃圾处理工艺，特别是处理生活垃圾中的非生物质，并以此制作一种新型复合材料的方法。

背景技术

随着生活垃圾产生量的不断增加和人们生态环保意识的不断增强，对新的生活垃圾处理工艺及技术的需求与日俱增。生活垃圾的填埋和焚烧技术面临着土地限制、二次污染及成本较高等诸多问题，生活垃圾的生物处理技术正受到越来越广泛的关注。一种行之有效的生物处理技术是通过联合厌氧发酵工艺将生活垃圾中的生物质转化为清洁能源——沼气，并对其剩余物进行资源化利用；但对于生活垃圾中的非生物质的处理尚未得到很好解决，成为这种生物处理技术推广应用的瓶颈问题。

生活垃圾的成分很复杂，根据“城市生活垃圾分类及其评价标准”（CJJ/T102－2004），城市生活垃圾分为可回收物（包括纸类、塑料、金属、玻璃、织物）、大件垃圾（包括废家用电器和家具等）、可堆肥垃圾（包括易腐食物类厨余垃圾、可堆沤植物类垃圾等）、可燃垃圾（包括植物类垃圾、不适宜回收的废纸类、废塑料橡胶、旧织物用品、废木料等）、有害垃圾（包括废日用小电子产品、废油漆、废灯管、废日用化学品和过期药品等）和其他垃圾六类。

根据“生物质包括所有的植物、微生物以及以植物、微生物为食物的动物及其生产的废弃物”的定义，以上垃圾种类中厨余垃圾、植物类垃圾、废木料、纸类及部分织物为生物质。在以“有机固体废弃物联合厌氧发酵方法”（专利号ZL2008101353005）为代表的生活垃圾生物处理技术的实际应用中，作为可回收物的金属、玻璃、容器类塑料、干燥纸张被直接资源回收，有害垃圾、大件垃圾被分拣后单独处理，其余的可堆肥垃圾、可燃垃圾和其他垃圾按照生物质和非生物质进行重新划分并加以分选，对其中的生物质进行生物处理（如采用联合厌氧发酵方法），对剩余的“生活垃圾中非生物质”需要最终处理，其主要包括废塑料、橡胶、部分织物、沙土、砖瓦陶瓷、碎玻璃，并混杂少量生物质，如纸类、植物类垃圾和废木料，其中塑料占有较大的比例。

对上述生活垃圾中非生物质，需要一种新的工艺能将之全部进行资源化、无害化处理，使生活垃圾减量化达到最大化。由于这些非生物质中垃圾塑料所占比例较大，需要首先考虑垃圾塑料的资源化。通过对垃圾塑料处理技术的发明检索，查到了几个有代表性的发明专利。专利1：“一种木塑材料及其制作方法”（申请号：200710039574X），涉及一种矿化垃圾中的废塑料等制备木塑材料的方法；专利2：“一种垃圾塑料的再利用方法”（申请号：2011101649523），实际主要涉及一种对垃圾塑料的多功能复合改性方法，使用包括稻壳、糠粉或木粉的填料；专利3：“一种利用生活垃圾中的废塑料生产木塑板材的方法”（申请号：201310207546X），涉及的是利用垃圾塑料生产木塑板的方法。木塑，即木塑复合材料（Wood-PlasticComposites,WPC），是国内外近年蓬勃兴起的一类新型复合材料，指利用聚乙烯、聚丙烯和聚氯乙烯等，代替通常的树脂胶粘剂，与超过35%-70%以上的木粉、稻壳、秸秆等废植物纤维混合成新的木质材料，再经挤压、模压、注射成型等塑料加工工艺，生产出的板材或型材。分析这些专利可以看出，其实质是利用（矿化的）生活垃圾中的混杂塑料替代正规木塑工艺中的塑料生产木塑产品，并需为满足相关标准而添加植物纤维（如木粉）。与木塑相似的有一类“石塑”复合材料，相关专利中典型的有专利4：“PVC石塑基材及其应用”（申请号：2008100291675），是以石头粉：65～90％,聚乙烯(PVC)：10～25％,胶合剂：3～8％制作石塑基材。石塑材料的生产和应用虽然表明塑料与无机矿物可以制成良好的建材，但还没有以垃圾塑料制作石塑的专利。一个同时涉及木塑和石塑的专利是专利5：“一种生活垃圾资源化利用方法”（申请号：2013102083199），涉及生活垃圾可分选出不同的资源化利用物，包括木塑板和石塑板，但很明显地其木塑板和石塑板的制作需遵照相关的标准，需添加特定填料（如木粉或石粉），并且不允许植物纤维和无机填料的混杂。

本发明需要解决的是将包括垃圾塑料在内的全部生活垃圾中非生物质进行资源化利用，其中包含较多的无机物，混杂着少量生物质，但在生产过程中无需在其中额外添加植物纤维（如木粉）或无机填料（如石粉），并且不以木塑或者塑木材料、或者石塑材料为标准，采用组合工艺生产一种新型复合材料。

发明内容