專利名稱:廢棄物材料處理的方法與設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及一種在薰蒸條件下使材料強制氧化的方法和設(shè)備,其中材料是曝露于特種混合物的蒸氣中;一種用于處理廢棄物合成樹脂薄膜的方法和設(shè)備,所說的樹脂薄膜例如農(nóng)民廣泛用作溫室作物培育,麥芽培育等用途的聚氯乙稀薄膜,該方法是將薄膜在處理設(shè)備中通過作為強氧化混合液體的二氯甲烷與水的混合溶液處理;一種方法和設(shè)備用于從上述廢棄物合成樹脂如聚氯乙烯中去除有害的氯;一種方法和設(shè)備用于溶解和分解大量合成樹脂來自收集到的垃圾袋,包括生活垃圾或合成樹脂廢棄薄膜于焚化前;一種方法和設(shè)備用于打開封閉的垃圾或植物細胞膜并溶解其中的水和油脂,以此使植物有用成分的提取更容易或使垃圾減小水份更容易。
一種用于分解多氯化聯(lián)二苯(PCB)的方法和設(shè)備,以及一種用于去除動物骨頭中,或魚體內(nèi)油脂的方法和設(shè)備,該方法和設(shè)備是用于生產(chǎn)骨粉磷肥加工方法,包含一步工序從牲畜或豬骨頭中除去油脂,或用于生產(chǎn)骨粉飼料過程,包含從大量捕撈到的沙丁魚和馬鮫魚身體中去除油脂的工序。
有關(guān)技術(shù)的描述通常,氧化材料的一般方法是將材料在高溫下加熱或浸入堿或酸溶液中。
然而,不可能使用普通方法來氧化在高溫加熱或浸入溶液中的材料。
本發(fā)明是關(guān)于一種將蒸氣或氣體滲透到材料中的方法,是在低溫大約50-150℃的處理罐中進行,而這種材料是不能在高溫下加熱或浸入酸堿溶液中。
而且,廢棄的合成樹脂薄習(xí)慣上是作為一般垃圾拋棄和在垃圾焚燒爐中焚化。
然而,合成樹脂薄膜廢棄物是大量的,它屬于工業(yè)廢棄物,性質(zhì)不同于一般垃圾。當(dāng)合成樹脂薄膜焚化時,會產(chǎn)生大量的熱。當(dāng)聚氯乙烯燃燒時會產(chǎn)氯氣。合成樹脂薄膜的處理,對公用企業(yè)來說費用太高,因其處理會加速垃圾焚燒爐的損壞并造成煙塵污染。
因此,有些公用事業(yè)單位要求傾倒廢棄物合成樹脂薄膜的人支付廢樹脂膜處理的費用。
“PCB”是多氯聯(lián)苯的總稱,它是氯化聯(lián)二苯的混合物,聯(lián)二苯環(huán)上具有二、三、四、五或六個氯。PCB是容易處理的,因其在化學(xué)上和物理上是穩(wěn)定的,并且在常溫下為液體。雖然因PCB對人體有害而目前已經(jīng)不用,但是它通常大多是用作電容器或變壓器的絕緣體,或者用作壓力傳感紙的組份等等。
但是,含有PCB的物品的處理仍然存在問題,從地面、排放的污水或污泥中檢測PCB,仍是一個公共問題。
由于PCB的穩(wěn)定性,所以要解決問題和使PCB無害化,是有很大困難的。
在這些情況下,人們正在研究,解決這個問題,使PCB無害化。例如將PCB曝露于紫外線和在含有PCB的地面上培育微生物來消除毒害,都是解決PCB問題的已知方法。例如,這樣的技術(shù)已報道于日本專利申請公開NO.4-370097中。
還有作為解決和處理PCB的另一種方法,已知該技術(shù)是將PCB制成無害的,即將含有PCB的絕緣油放入加熱爐中,在溫度低于110℃下加熱PCB使其蒸發(fā)并分離出PCB,以及在保持高溫1200-1500℃的另一高溫爐中焚燒PCB氣體和PCB燃氣來解決問題。
這一技術(shù)可參見日本專利申請公開NO.2-232073。
還有一種通常方法,是用于處理從剔去肉的豬骨或牛骨中除去脂肪,那是將骨頭沸煮。經(jīng)過處理后的骨頭被磨成粉末作骨粉使用。可取的方法是將骨頭焚燒而不必煎煮加工以除去油脂,因煎煮除去油脂過于耗費時間,而且煮骨在頗大程度上是不可能的。
而且,對魚來說,還未發(fā)現(xiàn)僅僅除去油脂的方法,通常是將魚在烘烤窯內(nèi)烘干,沒有除去油脂的方法,所以魚類食品是帶有魚油脂的。
因而,在制造魚粉的情況下,魚的處理相當(dāng)困難,因魚肉是強粘性物質(zhì)。因魚油的存在,不可能減少其水份的百分含量,所以存在容易腐爛的問題。而且,未除去魚油脂所制得魚粉飼料飼喂?;蜇i,問題在于魚肉存在魚腥味。
本發(fā)明是關(guān)于一種技術(shù)用于生產(chǎn)高級魚粉飼料,它幾乎沒有魚腥味。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是關(guān)于一種氧化材料的技術(shù),是在低溫50-100℃下,使產(chǎn)生自二氯甲烷溶液與水的混合物的氣體和充滿處理罐的氣體進行滲透,以代替將材料浸入溶液中。
本發(fā)明提供了一種方法和設(shè)備,用于熔化、壓縮和固化合成樹脂薄廢棄物成為固體狀態(tài),以最低的費用做到不污染環(huán)境,而人們拋棄合成樹脂薄膜為垃圾則要焚燒、填埋并要承擔(dān)處理費用。
本發(fā)明是在焚燒前將合成樹脂薄膜廢物進行溶解和壓縮,方法是使用產(chǎn)生自二氯甲烷蒸氣和水蒸汽的混合蒸氣的氯離子(Cl-)或者亞甲基自由基(-CH2-)的強烈氧化作用,這樣將材料轉(zhuǎn)變成固體或液體用作燃料。
本發(fā)明是溶解和壓縮合成樹脂薄膜廢棄物,這些薄膜大部分是用作乙烯塑料溫室培育或麥芽薄膜培育,通過上述方法將材料轉(zhuǎn)變成小的固體。而且,當(dāng)廢棄薄膜的合成樹脂是含氯合成樹脂如聚氯乙烯時,本發(fā)明首先分解其中的有害氯,這樣便使以后薄膜廢棄物在焚化處理時不會生產(chǎn)氯氣。
合成樹脂薄膜廢棄物會縮短焚燒爐的預(yù)期壽命時間,因其在焚燒時在爐內(nèi)能產(chǎn)生高溫有毒氣體。而且,焚燒完全需耗費很多時間,因此焚化設(shè)備的模數(shù)(強度)下降。
本發(fā)明消除了已有技術(shù)的上述缺點。
本發(fā)明是關(guān)于一種以低費用可有效地處理廢棄物的方法,是將從二氯甲烷溶液、水及偶而添加表面劑溶液的混合溶液產(chǎn)生的蒸氣,在低溫下滲入合成樹脂薄膜廢棄物中,以此溶解、分解和壓縮合成樹脂。
大量的生活垃圾中含有合成樹脂物質(zhì),諸如垃圾袋本身,日常菜肴的包裝品、飯菜盒(碟)、聚脂類的瓶子等等。利用磁體等能夠很容易地從垃圾中分離出金屬材料,但從垃圾中很難分離出合成樹脂。
本發(fā)明是關(guān)于一種方法和設(shè)備用于溶解和提取垃圾中的合成樹脂,是使用從二氯甲烷蒸氣和水蒸氣的混合蒸氣中產(chǎn)生的氯離子強氧化作用,這樣將提取的合成樹脂精煉成在焚燒爐中燃燒的燃料。
本發(fā)明還能容易地溶解并提取垃圾或植物中的水和油脂成份,其方法是通過滲透二氯甲烷溶液,水及偶而也添加表面劑溶液等的混合溶液蒸氣到垃圾或植物中,以及打開植物的細胞膜。
處理PCB的普通方法耗資高昂,并且也不能完全使全部PCB無害化。而且,由于其處理本身不能獲得利益,所以PCB的處理技術(shù)未能得到發(fā)展。
本發(fā)明提供了一種組合處理PCB的方法,其中全部PCB在一個低溫處理罐中被氧化一段時間,氧化是用氯離子(Cl-)的強氧化作用來代替部分處理如曝露于紫外光中。這種方法可減少含氯烴溶液的損失并能使含氯烴溶液減少,因而在公用設(shè)施中PCB能夠在低費用下得到分解。
按常規(guī)還沒有發(fā)現(xiàn)從魚類或動物骨頭中提取脂肪的方法,然而本發(fā)明涉及一種通過曝露于二氯甲烷和水使得可強烈氧化的“超臨界流體”狀態(tài)變成蒸氣,這種蒸氣是二氯甲烷溶液,水及偶爾有表面劑溶液在低溫、高壓下產(chǎn)生的目的在于從動物骨頭和魚類中順利地提取脂肪。
附圖簡述
圖1是表示本發(fā)明中合成樹脂薄膜廢棄物處理的方法與設(shè)備的基本構(gòu)造流程圖;圖2是說明處理合成樹脂薄膜廢棄物方法中的各過程和步驟的圖表,以閥門機構(gòu)的“開”(ON)和“關(guān)”(OFF)來指示;圖3是處理罐T,蓋22,及裝臺26側(cè)視圖;圖4是表示合成樹脂薄膜廢棄物W放置在裝料臺26上的狀態(tài)及進入密閉處理罐T的側(cè)視圖;圖5是圖4的截面正視圖;圖6是表示在處理后合成樹脂薄膜廢棄物從處理罐T中出來的狀態(tài)側(cè)視圖;圖7是圖6的截面正視圖。
圖8是表示依據(jù)本發(fā)明當(dāng)聚氯乙烯用處理廢棄物材料的方法和設(shè)備進行處理時氯氣減少的一曲線圖;圖9是表示含有合成樹脂物質(zhì)m的廢棄物w放置在臺26上并進行處理的狀態(tài)截面正視圖;圖10是表示在容器中的PCB溶液放置于臺26上并進行處理的狀態(tài)截面正視圖。
圖11是表示魚類、動物骨頭或類似物等放置在臺26上并進行處理的截面正視圖。
實施本發(fā)明的最佳方法下面,將對一實施例加以說明。
在本發(fā)明中,二氯甲烷溶劑溶液Me被用作鹵化溶劑溶液和一種氯化物溶液。
然而,鹵化溶劑溶液或氯化物不僅限于二氯甲烷溶劑溶液M,也可以是三氯乙烯,1,1,1-三氯乙烯,四氯乙烯等。二氯甲烷溶劑溶液Me被用作鹵化溶劑溶液或氯化物溶液的一個實施例所說的二氯中烷(methylene chloride)是用化學(xué)式CH2Cl2表達的一種物質(zhì)并且具有分子量84.93。這種物質(zhì),有時也使用另外兩個英文同義名稱“dichloromethane”和“dichloromethylene”,但通用名稱為“methylene chloride”。它的沸點和熔點分別為40.4℃和-96.8℃。
加入二氯甲烷溶劑溶液Me和水Wa的混合物中的表面劑,分為陰離子型、陽離子型、非離子型以及兩性型的,陰離子表面劑是硫酸烷基鈉、硫酸酰胺鈉、硫酸仲烷基鈉、磺酸烷基鈉、磺酸酰胺鈉、硫酸烷基萘鈉等。
陽離子型表面劑是乙酸胺鹽、烷基三甲基氯化銨、二烷基甲基氯化胺、鹵化烷基吡啶、烷基二甲基芐基氯化銨等。
兩性表面劑有羧酸型、磺酸型及硫酸型。
在非離子型表面劑中,包括聚氧化乙烯烷基酚,聚氧化乙烯脂肪醇,聚氧化乙烯脂肪酸,聚氧化乙烯酸酰胺、聚氧化乙烯脂肪胺,以及聚丙烯二醇。
在本發(fā)明中,隨著堿性增強而Cl2更加容易產(chǎn)生,而為了防止Cl2產(chǎn)生,采用在醇體系中的聚氧化乙烯烷基酚是有效的,因后者是對酸和堿相對穩(wěn)定的非離子型表面劑。一些陰離子型和陽離子型表面劑也是有效的。
圖1是表示處理廢棄物材料的方法與設(shè)備的基本組成流程圖;圖2是以閥門機構(gòu)開(ON)和關(guān)(OFF)指示方式表示在處理廢棄物材料的方法中每一工序步驟的圖表;圖3是處理罐T,蓋22和裝料臺26的側(cè)視圖;圖4是表示廢棄物合成樹脂薄膜W放置在臺26上和進入封閉的罐T狀態(tài)的側(cè)視圖;圖5是圖4的截面正視圖;圖6是表示廢棄物合成村脂薄膜W在處理后從罐T中出來的狀態(tài)側(cè)視圖;圖7是與圖6相同的截面正視圖。
參看圖3、4、5、6及7,本發(fā)明的設(shè)備構(gòu)造包括上面已經(jīng)述及的罐T,蓋22及裝料臺26。處理罐T是構(gòu)制成一種壓力容器,并且考慮到脫氣的壓力程度高達50托(Torr)和回收本發(fā)明處理廢棄物方法和設(shè)備中所需要的二氯甲烷需要真空度200托,故處理罐須適應(yīng)經(jīng)受上述壓力程度。
蓋子22是裝置在容器的前側(cè),并且在構(gòu)造上與裝料臺26成為整體。臺24是在處理罐中設(shè)置的軌道24上移動,蓋子22也是在蓋子支持部分23下面的軌道24上移動,因而都與蓋子支持部分23一起整體移動。
合成樹脂薄膜廢棄物W是需要加工處理的物體,當(dāng)其沾染泥土并已破損撕碎時,放置在臺26上,臺26能與蓋子22一起整體后退和前進。氯離子(Cl-)或亞甲基自由基(-CH2-)能夠容易地滲透已被撕碎的全部廢棄物合成樹脂薄膜W。
在臺26被推入并保持在處理罐T的內(nèi)部空間時,在蓋子22接近處理罐T對其密封和不能再移動之后,便對罐的內(nèi)部施加壓力。
加熱/冷卻管20是排列在處理罐T的內(nèi)部底部,當(dāng)需要加熱時攝氏一百幾十度的蒸氣由鍋爐B供給。需要冷卻時,可供給冷水罐18中的水。二氯甲烷和水的混合溶液可以注入處理罐T中,這時或此后轉(zhuǎn)變成混合氣體于預(yù)備罐。在圖1中所表示的實施例中,該混合物在保持液體的情況下被輸入處理罐T。
該混合溶液,在保持液體的情況下,被注入到處理罐T中,注入的液面高度(水平)是使加熱/冷卻管20浸沒,然后將溫度為一百幾十?dāng)z氏度的蒸氣從鍋爐B輸入加熱/冷卻管20中。這時不僅具有沸點40℃的二氯甲烷,而且還有水,都轉(zhuǎn)變成蒸氣。為什么水蒸氣和二氯甲烷蒸氣要同時進料,原因就在于促進二氯甲烷蒸氣滲入廢棄物合成樹脂薄膜W的內(nèi)部。
在本發(fā)明中,如圖5和7所示,二氯甲烷、水及表面劑的混合溶液未達到高于裝料臺26下面的水平,因而合成樹脂薄膜廢棄物W未浸漬于混合溶液中,甚至未觸及最高液面。
本發(fā)明的方法完全決定于薰蒸法,在其中合成樹脂薄膜廢棄物W是用混合溶液蒸汽滲入其內(nèi)部進行處理。
圖6和圖7是表示在處理后取出的合成樹脂廢棄物的狀態(tài)。廢棄物合成樹脂薄膜W被放置于臺26上,在臺26的表面上壓縮成固體狀態(tài)。已處理過的廢棄物合成樹脂薄膜W可以撕開,和作為燃料在燃燒爐或焚燒爐中燃燒,或者通過熱解分解和蒸餾并轉(zhuǎn)變成燃料油。
參閱圖1,此圖將描述發(fā)明方法與設(shè)備的基本組成。
作為一種設(shè)備,其主要組件是處理罐T和混合溶液罐14,其中二氯甲烷、水及表面劑的混合溶液被投入混合溶液罐14中。前面已述及的鍋爐B用于汽化混合溶液,一壓縮機C用于供給壓力,是為了將處理罐T中的混合溶液送回到混合溶液罐14于完成處理之后。
真空泵P的操作是在壓縮機C強制排放混合溶液之后,為了吸收尚留滯在處理罐T內(nèi)部空間中及廢棄物合成樹脂薄膜W內(nèi)部的二氯甲烷蒸汽。所吸收的二氯甲烷蒸汽,不能釋放到大氣中,這時在冷凝器16中冷卻和液化,并通過冷凝器管21送回到混合溶液罐14中。一冷卻器15是用來冷卻該冷凝器16中的冷水。過濾器19是為了濾去雜質(zhì),例如由壓縮機C從處理罐T中強制推出的混合溶液中的灰塵。冷水罐17是一個冷卻水貯槽,用于液化混合溶液蒸汽。
一些電磁閥(Solenoid Valve)安裝在各個部位。這些電磁閥的構(gòu)造方式,應(yīng)能由自動控制裝置按固定間隔時間打開和關(guān)閉,并能自動操作,如圖2所示,是按照步驟指令諸如“除氣”,“混合溶液進料”,“處理”,“混合溶液冷卻”,“將混合溶液送回罐”、“回收混合溶液蒸汽”以及“回收冷凝器中的混合溶液”。同時,壓縮機機C,鍋爐B,真空泵P及冷卻器15均自動驅(qū)動和停止。總的說來,在本實放施例中,二氯甲烷與水的重量混合比確定為4∶1。處理罐T中的溫度約為80℃。本發(fā)明處理過程的一次循環(huán)周期按設(shè)計在24小時內(nèi)完成。
在圖2中,表示了處理合成樹脂薄膜廢棄物的方法和設(shè)備中每一步驟內(nèi)電磁閥的狀態(tài)。在“除氣”步驟中,是驅(qū)動真空泵。電磁閥也打開了,它在線路中把真空泵P連接到冷凝器16以及另一閥門3使冷凝器16與處理罐T適應(yīng)聯(lián)通。而其它電磁閥則全部關(guān)閉。這樣,處理罐T的內(nèi)部空間造成真空,真空度約為50托,在合成樹脂薄膜廢棄物W中的空氣便被排出。
然后,在“混合溶液進料”步驟中,電磁閥4(用于聯(lián)通處理罐T與混合溶液罐14)被打開,而其余各閥全部關(guān)閉。這樣,混合溶液便流入處理罐T的內(nèi)部,為的是混合溶液罐中的液面可與處理罐T內(nèi)的液面平齊,因這兩個罐安裝的位置大約處于相同水平面。
在“處理”步驟中,在鍋爐B與處理罐T之間的電磁閥和使處理罐T適于與排水管聯(lián)通的另一電磁閥9被打開,而其余閥門全部關(guān)閉。這樣來自鍋爐B的高溫蒸汽便輸入加熱/冷卻管20,處理罐T中的混合溶液便改變成二氯甲烷蒸汽、水蒸汽、表面劑蒸汽,以便滲透合成樹脂薄膜廢棄物W。在“處理”步驟中,繼續(xù)進行約8-24小時。這一過程的時間可隨過程的溫度、合成樹脂種類等而改變。
在“混合溶液冷卻”步驟中,用于聯(lián)接冷水罐18與處理罐T的一個電磁閥8和另一個用于聯(lián)接處理罐T與冷卻罐17的閥門10打開時,其余閥門全部關(guān)閉。這樣,冷水便通過加熱/冷卻管20的內(nèi)部,處理罐T內(nèi)部的溫度下降到40℃以下,即二氯甲烷的沸點以下,此處二氯甲烷蒸汽和水蒸汽便反過來變成液體。
“混合溶液返回罐中”步驟可描述如下。在此情況下,打開電磁閥2放出處理罐T中的空氣,在處理罐T下面的另一個電磁閥5以及聯(lián)通壓縮機C與處理罐T的電磁閥6被打開時,這樣可驅(qū)動壓縮機C。另一方面,在濾器19與混合溶液罐14間的電磁閥12和使混合溶液罐14通入大氣的閥13均被打開。然后,某種程度的壓力作用于處理罐T的內(nèi)部,迫使液化的混合蒸汽返回到混合溶液罐14。
“罐中混合溶液的回收”步驟可描述如下。在此情況下,驅(qū)動真空泵P。打開聯(lián)通真空泵P與冷凝器16的電磁閥和聯(lián)通冷凝器16與處理罐T的閥門3,關(guān)閉其余閥門。在此狀態(tài)下,存在于處理罐T中的二氯甲烷蒸汽和滲入合成權(quán)脂薄膜廢棄物W的二氯甲烷,通過真空泵P而得到回收。在此情況下,處理罐T內(nèi)部的真空度便下降到約200托。
在“冷凝器中的混合溶液的回收”步驟中,打開與大氣相通的電磁閥2和聯(lián)通冷凝器管21與混合溶液罐14的另一電磁閥11。這樣,存留在冷凝器16的冷凝器管中的混合溶液如二氯甲烷,便返回到混合溶液罐14中。經(jīng)過24小時后,便完成了一系列上述這樣一些步驟。
參閱圖5和圖7,這里描述了處理操作中的處理罐T內(nèi)部構(gòu)造部分。加熱/冷卻管20是裝設(shè)在處理罐T內(nèi)部的下部,臺26設(shè)置于所說的加熱/冷卻管20的上部。合成樹脂薄膜廢棄物W放置于臺26上。
水Wa,表面劑溶液S及二氯甲烷溶液Me的混合物被注入處理罐T中,使混合物溶液的水平(液面)高于加熱/冷卻管20的頂端,然而卻低于臺26上廢棄物合成樹脂薄膜W浸入溶液的水平。
分別具有比重1.00和1.04的水Wa和表面劑溶液S,大約處于相同的液面水平,后者S溶解于前者Wa中成為一體,這樣組成了一層“水Wa+表面劑溶液S”,如圖5和圖7所示。與此相比,具有比重1.33和不能溶解于水Wa的二氯甲烷溶液,在“水Wa+表面劑溶液S”層面之下形成了另外一層。
當(dāng)蒸汽加熱至160℃,輸入加熱/冷卻管20,管20是裝設(shè)在“水Wa+表面劑S”層中,在加熱/冷卻管20周圍部分溫度上升。加熱/冷卻管20安裝在“水Wa+表面劑溶液S”層中,以便在靠近加熱/冷卻管20的層面部分,比其它部分的溫度上升要快。
當(dāng)加熱/冷卻管20的溫度逐漸上升和達到約40℃時,二氯甲烷溶液Me便被加熱達到其沸點,變成二氯甲烷蒸汽,分隔成一些汽泡,通過水Wa+表面劑溶液S”層,并觸及廢棄物合成樹脂薄膜W,這樣便滲透薄膜W。
在通常合成樹脂薄膜廢棄物W處理中,處理操作繼續(xù)處于這樣的狀態(tài)混合溶液加熱至50℃而二氯甲烷蒸汽便通過水與表面劑S的混合溶液,蔓延到合成樹脂薄膜廢棄物W。
在這樣的廢棄的合成樹脂薄膜W難以處理的情況下,混合溶液被加熱到約100℃,使水Wa和表面劑溶液S又轉(zhuǎn)變成蒸汽,補充到二氯甲烷中去。
廢棄的合成樹脂薄膜W,被從本發(fā)明的二氯甲烷蒸汽和水蒸汽中產(chǎn)生的氯離子(CI-)和亞甲基自由基(-CH2-)所氧化和熔化。
加熱混合溶液的溫度范圍為50-150℃,這樣氯離子(CI-)和亞甲基自由基(-CH2-)能夠在低溫下產(chǎn)生,處理溫度便降低了。廢棄的合成樹脂薄膜W不用高溫焙燒就能處理。
二氯甲烷與水之間的混合重量比選定約為1∶1至4∶1,這樣可產(chǎn)生最佳狀態(tài)的氯離子(CI-)和亞甲基自由基(-CH2-)。
此外,二氯甲烷蒸汽伴隨著表面劑溶液S,同時滲入合成樹脂薄膜廢棄物W。于是,合成樹脂的分解和除去便加強了。
與二氯甲烷蒸氣混合的表面劑溶液S,通過廢棄的合成樹脂薄膜W的孔膜,使合成樹脂的分解加強了。
而且,在二氯甲烷蒸汽滲透之前水蒸汽和表面劑就已滲透,廢棄的合成樹脂薄膜W在處理罐T內(nèi)部除氣造成真空,這樣二氯甲烷蒸汽便能滲入廢棄的合成樹脂薄膜W而形成這樣的狀態(tài),即在廢棄物合成樹脂薄膜W中的空氣能從中被提取出來,相應(yīng)地二氯甲烷蒸汽便能夠更加深入地滲透。
這樣以來,二氯甲烷蒸汽便能容易地滲透廢棄的合成樹脂薄膜并使其氧化。
大量二氯甲烷蒸汽能在低溫下產(chǎn)生,對處理罐T的內(nèi)部不需要高溫處理。
順便應(yīng)提到,當(dāng)所說的二氯甲烷Me通過水Wa和表面劑溶液S時,從二氯甲烷中產(chǎn)生CI2(氯氣)便被吸收到水Wa中,這時要加以控制勿使氯氣更多地產(chǎn)生以防對處理過程的不利影響。
如果二氯甲烷溶液、水和表面劑之間的重量混合比確定為5∶4.5∶0.5,便能得到除去氯的最高效果。
這樣,由于水Wa、表面劑S及二氯甲烷的混合溶液受加熱/冷卻管20的加熱處理,所以二氯甲烷Me的蒸汽在通過水Wa和表面劑溶液S之后蒸發(fā)進入處理罐T的內(nèi)部,從而使CI2便減少了。
氧化了的和溶解了的合成樹脂薄膜廢棄物W,仍保留在臺26上或從臺上拋下來。溶解了的合成樹脂薄膜廢棄物W已變成固體狀態(tài),當(dāng)裝料臺26退出后,其體積僅為原來的十分之一大小。將此固體投入一焚燒爐或一爐子中作為固體燃料。
依照本發(fā)明已經(jīng)溶解并被壓縮的合成樹脂薄膜W,可分批取出并通過加熱溶解,其中的油組份用一澄清分離裝置很容易地分離出來。這種樹脂固體與煤油燃料相同,可以燃燒,并能用作垃圾焚燒爐的燃料或者通過燃燒生產(chǎn)電能或者通過燃燒供熱。
按照本發(fā)明處理廢棄的合成樹脂薄膜的方法和設(shè)備,可以處理含氯合成樹脂膜如聚氯乙烯,基于此方法,氯可減少到十分之一。因此氯氣的產(chǎn)生很少,而且處理后的固體或液體燃燒時不會造成污染。
下面根據(jù)圖9至11說明處理其他材料的方法與設(shè)備的另外一些實施例。
圖9表示廢棄物W其中混雜有合成樹脂材料m裝載在裝料臺26上進行處理的狀態(tài)。
圖10表示一裝載PCB溶液的容器放置在裝料臺26上進行處理的狀態(tài)。
圖11表示魚類、動物骨頭等放置在裝料臺26上進行處理的狀態(tài)。
它們在處理方面都完全相同,用二氯甲烷溶劑溶液Me的蒸汽和水Wa蒸氣進行薰蒸和處理,雖然在臺26上的物質(zhì)各不相同。
在處理混雜有合成樹脂材料m的廢棄物W的方法與設(shè)備中,如圖9所示,二氯甲烷蒸汽和水蒸汽滲入混雜有合成樹脂的廢棄物W,以此溶解合成樹脂,并形成一種狀態(tài)即在廢棄物W中的合成樹脂容易溶解出來,這樣,只要垃圾中有合成樹脂諸如諸如垃圾袋、聚對苯二甲酸乙二醇酯(聚酯)瓶、日常飯菜包裝盒、塑料包裝品、塑料容器等在焚燒垃圾之前按本發(fā)明的處理工序都能夠方便地分離出來。
向二氯甲烷溶液中添加表面劑,能促進二氯甲烷溶液迅猛汽化,并在低溫下獲得強烈氧化。而且,表面劑還能促進從垃圾中溶出和分解的合成樹脂流動,這樣便能縮短在處理罐T中的處理時間。
而且,與水和二氯甲烷溶液混合的表面劑,能促進二氯甲烷溶液和水在低溫下汽化,水通常是在溫度100℃汽化,然而由于加入了表面劑卻能在低溫下汽化,因而在50-150℃的溫度范圍內(nèi)能夠得到足夠高的壓力,這樣不需要超過150℃的高溫來獲得高壓。
容易產(chǎn)生氯離子(CI-)和亞甲基自由基(-CH2-),并且時間可延長直到用化學(xué)綜合方法來消除,由于在處理前用真空泵除氣而在處理罐中的真空或低壓下產(chǎn)生二氯甲烷蒸汽的結(jié)果,以此能夠保持強氧化作用。
加熱混合物溶液的溫度范圍50-150℃,就能夠在低溫下產(chǎn)生氯離子(CI-)和亞甲基自由基(-CH2-),并且阻止混雜有合成樹脂的廢棄物W損耗。
進一步講,二氯甲烷蒸汽和水蒸汽滲入垃圾或植物,便能溶解它們的有機細胞組織,從而造成一種狀態(tài)使植物的精華和油脂成份容易溶出。因此,植物的精華容易提取出來,在處理垃圾的情況下,水和油脂能容易地從纖維中分離出來,這樣發(fā)酵處理的時間比普通方法能大大縮短。
再進一步講,由于Wa,表面劑溶液S和二氯甲烷溶液Me的混合物已經(jīng)制得,并且二氯甲烷Me氣體在通過水Wa和表面劑溶液S層之后,供給廢棄物W,如垃圾或植物,作為HCI成份的CI2被吸收到水中,不致破壞垃圾或植物W,因CI2產(chǎn)生的速度減慢。通過減壓在處理罐T中造成負壓或真空,二氯甲烷氣體能夠容易地被吸收和回收。在二氯甲烷回收之后,垃圾或廢棄物W中植物的結(jié)構(gòu)未遭受破壞。
二氯甲烷氣體的回收可迅速地和完全地實現(xiàn),并能再用于冷卻或液化過程。這樣,二氯甲烷溶液Me的消耗和處理費用可以減少。
加熱混合物溶液的溫度范圍從50℃到150℃,能夠容易地提取植物的天然精華而不改變這些精華的化學(xué)結(jié)構(gòu),因而植物精華是安全的,可用作健康食品。而且,能夠減少需要的熱量。
圖10所示的本發(fā)明分解PCB的方法,可顯示出如下效果通常,將PCB曝露于紫外光或在高于1200℃的高溫下進行熱處理,才能得到分解,然而在本發(fā)明中可回收再利用的二氯甲烷溶液和水的混合溶液是在低于100℃接近室溫下加熱,這樣便能產(chǎn)生氯離子(CI-)的強氧化作用,以此分解PCB的分子鏈,因分解PCB不會增加費用,所以處理的費用較低。
根據(jù)本發(fā)明的上述除去魚類或動物骨頭中油或脂的方法,如圖11所示,已顯示出如下效果從魚類或動物骨頭中除去油或脂的作用是利用二氯甲烷和水來完成的,然后通過冷卻使二氯甲烷液化并從水與油脂成分中分離出來,因而二氯甲烷的費用可減少,同時二氯甲烷不會污染油脂和排水系統(tǒng)。
而且,二氯甲烷在處理后能夠容易地回收,可再用作溶劑溶液,所以處理費用可以降低。
由于處理溫度低(50-150℃),廢棄物W中的魚或動物骨頭未受到焙烤,作為骨粉或魚飼料的營養(yǎng)價值沒有下降。由于處理是在低溫下和不太高的壓力下進行,所以處理的能耗費用,也可減少。
在約20小時短時間內(nèi),每批廢棄物W動物骨頭或魚便大部分得到處理,根據(jù)這一點,那些通常不顧去除油脂就被燒掉的動物骨或魚類,如今卻能夠以低成本很容易得到處理。這樣減少了廢棄物W,而且動物骨類和魚類W作為一種資源得到有效的利用,然而以往這些通常被焚化了。
通常,豬骨、牛骨等都粉碎成粉,但未完全除去油脂成分,因而這些骨粉因存在油脂而容易腐爛發(fā)出惡臭。按照本發(fā)明除去油脂的處理,便可制得高純骨粉和提供一種高等級磷肥。
還有,魚通常是在烘干后用作魚粉飼料而不除去其中的油脂成分,因而保留有魚腥味。于是出現(xiàn)這樣的問題,用魚粉飼養(yǎng)的?;蜇i的肉中也有魚腥味。在本發(fā)明中,魚粉的魚腥味通過從魚中除去油脂成分而得到抑制,因此,魚飼料可作為高級魚粉出售。
進一步而言,動物油脂和魚油,可大部分從動物骨頭或魚類中提取,以便從動物油脂和魚油中提取對人體有用的物質(zhì),提取諸如二十二碳六烯酸、六碳五烯酸(hexapentaenolc acid)等可用作醫(yī)藥。因此,從前認(rèn)為沒有用處的動物油脂和魚油,現(xiàn)在也可有效地利用。
而且,動物骨頭或魚W通常是研磨成粉,此后沸煮和過濾來提取動物油脂或魚油,然而按照本發(fā)明,只有油脂成分能夠從動物骨頭或魚中提取出來,而且提取后保持其原來形式。因而動物油脂或者魚油,能夠通過簡易的作業(yè)提取出來。
工業(yè)實用性根據(jù)本發(fā)明,水和二氯甲烷溶液是作為鹵化溶劑溶液或含氯溶劑溶液,將其混合和放置于處理罐中,以便產(chǎn)生蒸汽,并使二氯甲烷溶劑蒸汽、水蒸汽以及偶然還有表面劑溶劑的蒸汽滲透廢棄的合成樹脂薄膜W,然后由處理罐真空內(nèi)部的蒸汽產(chǎn)生的氯離子(CI-)和亞甲基自由基(-CH2-),產(chǎn)生強烈的氧化作用,時間比普通方法更長,這樣溶解或分解合成樹脂,分裂合成樹脂烴基分子的長鏈,并將其轉(zhuǎn)變成碳水化合物、醇和水。以此,有害的PCB組份,動物骨或魚的油脂成份等,都發(fā)生溶解和分解。
根據(jù)本發(fā)明的處理廢棄的合成樹脂薄膜的方法和設(shè)備中,表面活性劑溶劑溶液是混入二氯甲烷和水中,這樣所說的表面劑溶劑蒸汽在溶解之后容易流出并分離出合成樹脂。將表面劑溶劑溶液混入二氯甲烷溶液和水中,在低溫下能產(chǎn)生蒸汽,這樣便降低了處理溫度,因而廢棄物合成樹脂薄膜W無需進行高溫焙烤。
本發(fā)明的二氯甲烷蒸汽,水蒸汽,以及偶而還有表面劑溶劑蒸汽,滲入廢棄物聚氯乙烯W,然后從處理罐真空內(nèi)部蒸汽中產(chǎn)生的氯離子(CI-)和亞甲基自由基(-CH2-),便強烈地和更長時間地(比普通方法)產(chǎn)生氧化作用,這樣溶解和分解合成樹脂,合成樹脂烴基的分子長鏈分裂,并將其轉(zhuǎn)變成碳水化合物,醇及水。
在本發(fā)明的處理聚氯乙烯廢棄物的方法與設(shè)備中,表面劑溶劑溶液是混入二氯甲烷溶液和水中,這樣所說的表面劑溶劑蒸汽在溶解后成為容易從氯中分離和熔化。將表面劑溶劑溶液混入二氯甲烷溶液和水中,在低溫下能夠產(chǎn)生各種蒸汽,這樣可降低處理溫度,因此聚氯乙烯廢棄物W不用焙烤。從二氯甲烷蒸汽和水中產(chǎn)生的氯離子(CI-)和亞甲基自由基(-CH2-),能夠氧化和溶解聚氯乙烯廢棄物W,此后,聚氯乙烯W便從臺26上掉落下來。這時溶解了的聚氯乙烯廢棄物W已經(jīng)轉(zhuǎn)變成固體,即當(dāng)臺26從處理罐中伸出時。通過溶解和壓縮,廢棄物的容積變?yōu)樵热莘e的十分之一大小。這種固體可投入焚燒爐或燃燒爐作為固體燃料。
按照本發(fā)明,溶解和壓縮后的聚氯乙烯廢棄物,可分開提取并加熱分解,此后僅提取出油成分,這樣可用作與煤油相同的燃料,也可作為垃圾高溫爐的燃料,或者通過燃燒生產(chǎn)電能,或者通過燃燒供熱。
再則根據(jù)定性分析測定了所有化學(xué)元素,如圖8所示,發(fā)現(xiàn)氯減少到原來的十分之一,這是當(dāng)含氯合成樹脂膜如聚氯乙烯用本發(fā)明處理聚氯乙烯廢棄物的方法和設(shè)備處理之后。令人信服的是,組成廢棄的聚氯乙烯成分的氯被氯離子(CI-)和亞甲基自由基(-CH2-)蒸發(fā)汽化和溶解,此后作用于水,轉(zhuǎn)變成氫氯酸等,并被回收到混合溶液中。
因此,當(dāng)處理過的固體或液體燃燒時,產(chǎn)生的氯氣很少。
本發(fā)明的二氯甲烷蒸汽、水蒸汽以及偶而還有表面劑的蒸汽,滲入混有合成樹脂的垃圾,以及從處理罐內(nèi)部真空中蒸汽產(chǎn)生的氯離子(CI-)和亞甲基自由基(-CH2-),能在較長時間(比通常方法)產(chǎn)生強裂的氧化作用,這樣便溶解和分解合成樹脂,將合成樹脂烴基分子鏈裂解,并將其轉(zhuǎn)變成碳水化合物,醇和水,以及剩余的垃圾。
由本發(fā)明二氯甲烷蒸汽和水蒸汽產(chǎn)生的氯離子(CI-)和亞甲基自由基(-CH2-),氧化和溶解了僅僅一部分合成樹脂m,并且從臺26上掉落下來。溶解了的合成樹脂m并不與二氯甲烷溶液、水及表面劑溶劑溶液在化學(xué)上結(jié)合,只是放置著,此后合成樹脂m便能容易地分離和提取出來。
而且,氯離子以某種程度滲透入多氯聯(lián)苯(PCB),因氯離子(CI-)的滲透作用很強,通過攪拌PCB溶液,大部分PCB溶液被氧化和PCB鏈轉(zhuǎn)變成醇狀態(tài)的混濁物。因此,PCB能夠轉(zhuǎn)變成對人體無害的物質(zhì)。
權(quán)利要求
1.一種用于處理村料的方法和設(shè)備,其特征在于材料和鹵化溶劑溶液和水的混合溶液被密閉在一個處理罐的氣密性內(nèi)部,所說的混合溶液受到加熱,產(chǎn)生并充滿了鹵化溶劑蒸汽和水蒸汽,使材料被所說的蒸汽氧化。
2.一種用于處理村料的方法和設(shè)備,其特征在于材料和氯溶劑溶液和水的混合溶液被密閉在一個處理罐的氣密性內(nèi)部,所說的混合溶液受到加熱,氯溶劑蒸汽和水蒸汽產(chǎn)生并充滿其中,使材料被所說的一些蒸汽氧化。
3.一種用于處理材料的方法和設(shè)備,其特征在于材料和二氯甲烷溶液和水的混合溶液被密閉在一個處理罐的氣密性內(nèi)部,所說的混合溶液受到加熱,及二氯甲烷蒸汽和水蒸汽產(chǎn)生并充滿其中,使材料被所說的一些蒸汽氧化。
4.如權(quán)利要求1-3中所述的一種用于處理材料的方法和設(shè)備,其中所說的處理罐是用真空泵除氣,使處理在低壓下開始。
5.如權(quán)利要求1-3中所述的一種用于氧化材料的方法和設(shè)備,其中所說的混合溶液是在50℃與150℃之間的溫度中加熱。
6.一種用于處理諸如廢棄物材料的方法和設(shè)備,其特征在于二氯甲烷溶液和水相混合,混合溶液受到加熱,二氯甲烷蒸汽和水蒸汽產(chǎn)生并充滿處理,罐內(nèi)密封有合成樹脂薄膜廢棄物,以便溶解并壓縮所說的合成樹脂薄膜廢棄物。
7.如權(quán)利要求6所述的一種用于處理合成樹脂薄膜廢棄物的方法和設(shè)備,其中所說的混合溶液在溫度50℃和150℃之間加熱。
8.如權(quán)利要求6所述的一種用于處理合成樹脂薄膜廢棄物的方法和設(shè)備,其中所說的混合溶液中二氯甲烷溶液與水兩者之間的重量比約確定為1∶1至4∶1。
9.如權(quán)利要求6所述的一種用于處理諸如廢棄物材料的方法和設(shè)備,其中所說的廢棄的合成樹脂薄膜定義為聚氯乙烯薄膜。
10.如權(quán)利要求9所述的一種用于處理合成樹脂薄膜廢棄物的方法和設(shè)備,其中從所說的聚氯乙烯薄膜中除去氯。
11.如權(quán)利要求6-10所述的一種用于處理合成樹脂薄膜廢棄物的方法和設(shè)備,其中在所說的處理罐中通過真空泵除氣之后在低壓下開始處理。
12.一種用于處理諸如廢棄物材料的方法和設(shè)備,其特征在于二氯甲烷溶液與水相混合,混合溶液受到加熱,二氯甲烷蒸汽和水蒸汽產(chǎn)生并充滿處理罐內(nèi),在罐內(nèi)密閉放置有含合成樹脂的廢棄物,使得蒸汽溶解或分解所說的合成樹脂。
13.如權(quán)利要求12所述的一種用于處理諸如廢棄物材料的方法和設(shè)備,其中所說的混合溶液是在溫度50℃至150℃之間加熱。
14.如權(quán)利要求12所述的一種用于處理諸如廢棄物材料的方法和設(shè)備,其中所說的混合溶液中二氯甲烷溶液與水兩者之間重量比確定約為1∶1至4∶1。
15.如權(quán)利要求12所述的一種用于處理諸如廢棄物材料的方法和設(shè)備,其中所說的混合溶液是在溫度50℃至150℃之間加熱。
16.如權(quán)利要求12所述的一種用于處理諸如廢棄物材料的方法和設(shè)備,其中在所說的處理罐通過真空泵除氣之后在低壓下開始處理。
17.一種用于處理諸如廢棄物材料的方法和設(shè)備,其特征在于二氯甲烷溶液與水相混合,混合溶液受到加熱,二氯甲烷蒸汽和水蒸汽產(chǎn)生并充滿處理罐內(nèi),罐內(nèi)密封有垃圾或植物,使蒸汽溶解垃圾或植物細胞中的水與油脂。
18.如權(quán)利要求17所述的一種用于處理諸如廢棄物材料的方法和設(shè)備,其中所說的混合溶液是在溫度50℃至150℃之間加熱。
19.如權(quán)利要求17所述的一種用于處理諸如廢棄物材料的方法和設(shè)備,其中所說的混合溶液中二氯甲烷溶液與水兩者之間重量比確定約為1∶1至4∶1 。
20.如權(quán)利要求17-19中所述的一種用于處理諸如廢棄物材料的方法和設(shè)備,其中所說的混合溶液是在溫度50℃至150℃之間加熱。
21.一種用于處理諸如廢棄物材料的方法和設(shè)備,其特征在于含氯有機溶劑溶液與水相混合,混合溶液受到加熱,含氯有機溶劑蒸汽和水蒸汽產(chǎn)生并充滿處理罐內(nèi),罐內(nèi)密封有PCB,因而蒸汽便分解所說的PCB。
22.一種用于處理諸如廢棄物材料的方法和設(shè)備,其特征在于二氯甲烷溶液與水相混合,混合溶液受到加熱,二氯甲烷蒸汽和水蒸汽產(chǎn)生并充滿處理罐,罐內(nèi)密封有PCB,使蒸汽溶解PCB。
23.如權(quán)利要求21-22中所述的一種用于處理諸如廢棄物材料的方法和設(shè)備,其中在所說的混合溶液加熱之前使罐內(nèi)成為真空,加熱混合溶液的溫度確定為50℃至150℃。
24.一種用于處理諸如廢棄物材料的方法和設(shè)備,其特征在于含氯有機溶劑溶液與水相混合,混合溶液受到加熱,含氯有機溶劑蒸汽和水蒸汽產(chǎn)生并充滿處理罐,罐內(nèi)密封有動物骨頭、魚等,使從所說的動物骨頭或魚等中提取油或脂組份。
25.一種用于處理諸如廢棄物材料的方法和設(shè)備,其特征在于二氯甲烷溶液與水相混合,混合溶液受到加熱,產(chǎn)生二氯甲烷蒸汽和水蒸汽并充滿處理罐中,罐內(nèi)密封有動物骨頭、魚等,這樣可從所說動物骨頭、魚等提取脂或油。
26.一種用于處理諸如廢棄物材料的方法和設(shè)備,其特征在于二氯甲烷溶液、水及表面劑溶液相混合,混合溶液受到加熱,產(chǎn)生二氯甲烷蒸汽和水蒸汽并充滿處理罐中,罐內(nèi)密封有動物骨頭、魚等,使其從所說動物骨頭、魚等提取脂或油。
27.如權(quán)利要求24-26所述的一種用于處理諸如廢棄物材料的方法和設(shè)備,其中在加熱所說的混合溶液之前所說的處理罐被抽成真空,加熱混合溶液的溫度確定為50℃150℃。
28.如權(quán)利要求2426中所述的一種用于處理諸如廢棄物材料的方法和設(shè)備,其中所說的混合溶液中二氯甲烷溶液與水兩者之間重量比確定約為1∶1至4∶1。
全文摘要
將二氯甲烷溶液作為含鹵溶劑與水的混合物放入一個處理罐中產(chǎn)生蒸汽。所產(chǎn)生的二氯甲烷蒸汽、水蒸汽以及偶而還有表面劑的蒸汽,滲入廢棄物合成樹脂薄膜W中。當(dāng)處理罐T內(nèi)部蒸發(fā)汽化時,從蒸汽中產(chǎn)生的氯離子(Cl-)和亞甲基自由基(-CH
文檔編號C08J11/00GK1178487SQ96192510
公開日1998年4月8日 申請日期1996年1月31日 優(yōu)先權(quán)日1996年1月31日
發(fā)明者橋本與太郎 申請人:株式會社永和