專利名稱：：從城市固體垃圾處理完整循環(huán)中獲得生物穩(wěn)定的林地底土層的方法從城市固體垃圾處理完整循環(huán)中獲得生物穩(wěn)定的林地底土層的方法發(fā)明領(lǐng)域本發(fā)明涉及一種未區(qū)分的城市固體垃;及及相似垃;及的自動(dòng)化和整體化處理方法，目的為了獲得a)由適當(dāng)排列的穩(wěn)定有機(jī)成分、中性惰性殘留物和玻璃質(zhì)礦物殘留物組成的多層林地底土層(substrate);b)鐵與非鐵金屬；c)廢物衍生燃料(RDF)的能量。技術(shù)陳述"垃圾"指人類活動(dòng)或自然循環(huán)產(chǎn)生的被拋棄或?qū)⒈粧仐壍娜魏挝镔|(zhì)。城市固體垃圾(usw)指固體形式垃圾部分，可以是家庭產(chǎn)生的，也可以是分類垃圾收集產(chǎn)生的。它由范圍變化相當(dāng)大的物質(zhì)組成，因此根據(jù)地理區(qū)域、經(jīng)濟(jì)和社會(huì)情況、季節(jié)等有不同的化學(xué)和物理性質(zhì)(濕度、比重、發(fā)熱量、灰分等)。毫無疑問，發(fā)展中國(guó)家產(chǎn)生高度密集的有機(jī)物質(zhì)(廚房垃圾)，某些情況下占總垃圾重量的70%，而工業(yè)化國(guó)家丟棄大量的紙張、紙板、塑料、聚偶聯(lián)的(poly-coupled)和鋁包裝等，占重量的60%。人均產(chǎn)生的USW量也很不同，數(shù)值在300-400克/居民每天(發(fā)展中國(guó)家)到2,000克/居民每天(強(qiáng)大的發(fā)達(dá)國(guó)家)之間變化。在特定地理區(qū)域，某些垃圾種類分類收集的存在和缺失也會(huì)提高組分的變化性。舉例說，組成羅馬市USW的廢料典型組分如下所列(2005年)<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>考慮到城市固體垃圾的不同種類和變化的組分，找到一種正確的處理方法尤為重要，既為了物質(zhì)的回收，也從環(huán)保調(diào)節(jié)的安全性和順從性考慮。目前有不同的處理方法，如下所列控制處理它由地表廢物的傳播層組成，該層已被事先準(zhǔn)備好，以便使其對(duì)環(huán)境的不希望的影響可忽略不計(jì)(如防水處理、廢水收集、治理沼氣等)。它是一個(gè)自主系統(tǒng)，表現(xiàn)出相當(dāng)可觀的優(yōu)勢(shì)如實(shí)現(xiàn)迅速和廉價(jià)。然而，該系統(tǒng)要求準(zhǔn)確規(guī)劃、建設(shè)、管理和控制。如果沒有正確使用，該系統(tǒng)可能會(huì)對(duì)土壤、亞土層(subsoil)和大氣產(chǎn)生負(fù)面影響。在生產(chǎn)階段，也有必要考慮廢物(質(zhì)量和數(shù)量)、垃圾填埋場(chǎng)的地質(zhì)情況、氣候和水文。最大的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)由廢水和沼氣決定廢水包含生物和化學(xué)污染物，而沼氣是由(厭氧)發(fā)酵產(chǎn)生的氣體混合物，發(fā)酵的形成過程緩慢，先產(chǎn)生有機(jī)酸，接著產(chǎn)生二氧化碳和曱烷。該系統(tǒng)的重要之處在于曱烷不會(huì)被自由地散開到大氣中，因?yàn)樗鼤?huì)推進(jìn)溫室效應(yīng)；因而對(duì)于環(huán)境的保護(hù)和作為一個(gè)生產(chǎn)要素而言，出于能量目的治理和回收甲烷是基本的。填埋場(chǎng)的另一個(gè)劣勢(shì)為，在場(chǎng)所被關(guān)掉之后一段長(zhǎng)期的環(huán)境影響監(jiān)控(在許多國(guó)家法律強(qiáng)制執(zhí)行)的必要性("事后，，管理)，在關(guān)閉后持續(xù)至少30年消耗巨大的額外費(fèi)用。最近，必須考慮到，根據(jù)歐盟指令1999/31/EC，歐共體實(shí)際上已經(jīng)禁止未分類USW的傾倒，要求成員國(guó)處理未分類垃圾以便在所述場(chǎng)所只堆存處理殘留物。該政策已被成員國(guó)部分采納，而其它部分的采納還在進(jìn)行中。USW焚化未分類usw焚化最初只為了將usw熱破壞，但是由于發(fā)熱量的提高(2000Kcal/Kg)，如今也轉(zhuǎn)變?yōu)橐环N以不同方式重獲能量的重要方法。在該系統(tǒng)提供的多項(xiàng)優(yōu)勢(shì)中，存在一種鞏固而成功的技術(shù)。在多項(xiàng)劣勢(shì)中，殘留物的產(chǎn)量達(dá)到引入的USW重量的20-30%，這需要足夠的垃圾填埋場(chǎng)、維護(hù)和安頓的高額費(fèi)用及散發(fā)的嚴(yán)格控制，這也會(huì)在適合實(shí)現(xiàn)場(chǎng)地的確認(rèn)上遭到市民的厭惡和不滿。才幾械-生物處理這涉及一系列處理方法，其中a)易燃成分的回收廢物^"生燃料(RDF)由范圍廣泛的易燃物質(zhì)產(chǎn)生，該易燃物質(zhì)的普通命名是他們的起源，即城市固體垃圾(USW)。最普遍的RDF來源于USW，后者經(jīng)過磨碎和除去金屬、玻璃及無機(jī)物程序使其成為符合國(guó)家法律和標(biāo)準(zhǔn)(DM05/02/98和UNI9903/2004)的產(chǎn)物。RDF的優(yōu)勢(shì)是它的同質(zhì)性、穩(wěn)定性和高發(fā)熱量，保存性和可運(yùn)輸性。RDF可用于產(chǎn)生電能的系統(tǒng)中，如作為垃圾用于具冷卻爐的能量裝置、氣體發(fā)生器、流化床，也可用于傳統(tǒng)裝置與固體燃料共燃。RDF也可用于水泥作業(yè)和其它工業(yè)活動(dòng)與傳統(tǒng)燃料共燃。在上述過程之后，回收處理是為了將各種純凈或不很純凈的廢料組分分類而構(gòu)想和管理的系統(tǒng)。實(shí)際上，它指的是將有機(jī)成分分配到堆制肥料，將最高能含量的物質(zhì)分配到燃燒，剩余的分配到所述場(chǎng)所。堆肥過程這是垃圾中存在的有機(jī)成分變?yōu)槎逊实纳镛D(zhuǎn)化過程。它被細(xì)分為1)潛伏期，其對(duì)于微生物在環(huán)境中集群是必要的；2)快速生長(zhǎng)期，該時(shí)期涉及溫度上升，因受新陳代謝反應(yīng)產(chǎn)生的熱量影響；3)嗜熱期，該時(shí)期溫度達(dá)到高于60。C(持續(xù)大約一周或更長(zhǎng))，和4)嗜溫或成熟期，該時(shí)期溫度緩慢下降，有機(jī)物質(zhì)的潮濕成分增加(持續(xù)一個(gè)月或更長(zhǎng))。處理后得到的堆肥是一種土壤結(jié)構(gòu)改善劑(corrector),它促進(jìn)土壤熱學(xué)性質(zhì)的再次平衡、儲(chǔ)存有機(jī)物質(zhì)、軟化和支撐結(jié)構(gòu)(貧瘠土壤)、滲透性和可使用性(粘質(zhì)土壤)。它還是一種有機(jī)改良劑，用于不同種類的農(nóng)作物(特別是木本作物)和森林。通過調(diào)節(jié)若千參數(shù)實(shí)現(xiàn)了堆肥系統(tǒng)的技術(shù)及管理優(yōu)化a)待堆肥的物質(zhì)的制備、混合、通風(fēng)；b)溫度、濕度、pH、限制因素和毒性因素；c)終產(chǎn)品的再生、清潔和表觀。發(fā)明范圍上述處理和循環(huán)過程的多樣性和復(fù)雜性表明，從城市固體垃圾開始，接著各種方式如何回收物質(zhì)是不同的，而且互相獨(dú)立。然而，每種方法都暗示著最終的殘留物的產(chǎn)生或多或少都會(huì)對(duì)環(huán)境有重要的影響。因此，本發(fā)明的首要目的是確立在單個(gè)完整生產(chǎn)循環(huán)(整個(gè)循環(huán)系統(tǒng))中物質(zhì)的處理和回收過程的應(yīng)用，該循環(huán)最終會(huì)產(chǎn)生生物穩(wěn)定的林地底土層和產(chǎn)生能量及金屬，而不產(chǎn)生需要纟皮發(fā)送到所述場(chǎng)所的任何處理殘留物。本發(fā)明的另一目的是從由城市固體垃圾回收的所有物質(zhì)中產(chǎn)生林地底土層，它具有最優(yōu)化的地質(zhì)(geotechnical)穩(wěn)定性性能，該性能是生物穩(wěn)定的、中性的，而且不會(huì)對(duì)產(chǎn)生預(yù)過濾和產(chǎn)生沼氣帶來不便。這種環(huán)境影響的缺乏完全避免了填埋場(chǎng)所管理和"事后"的消耗需求。本發(fā)明的進(jìn)一步目的是多層化林地底土層的實(shí)現(xiàn)，在此底土層中不需要額外的防水層以將其與亞土層分開。舉例說，一個(gè)特別有趣的應(yīng)用為環(huán)境的改善，如貧瘠的采石場(chǎng)、退化土地等的改造。上述各問題通過根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于獲得林地底土層的方法和通過根據(jù)權(quán)利要求8所述的林地底土層得到了解決。發(fā)明描述本發(fā)明的詳述將借助于附圖給出。他們顯示圖1:根據(jù)本發(fā)明用于產(chǎn)生林地底土層、能量和金屬的循環(huán)，圖2:要求保護(hù)的林地底土層的分層實(shí)例。本發(fā)明對(duì)象的形成過程包括以下階段-將垃圾分為潮濕成分和千燥成分(A),-處理干燥成分，獲得RDF(B)和固體物質(zhì)(D),-在氣體發(fā)生器中處理衍生自所產(chǎn)生的RDF的產(chǎn)物(F)，獲得電能和/或氫，以及產(chǎn)生玻璃質(zhì)礦物顆粒形式的惰性殘留物，-潮濕成分的生物穩(wěn)定化(C)，-精制穩(wěn)定的物質(zhì)(E)，同時(shí)產(chǎn)生穩(wěn)定的有機(jī)成分(SOF)、有控制尺寸的清潔(hygienised)加工殘留物、有待送至氣化的RDF。-將林地底土層(G)分層為a)至少一層具有同質(zhì)基質(zhì)的穩(wěn)定有機(jī)成分(4);b)至少一層衍生自階段(E)的具有控制尺寸的清潔惰性加工殘留物(3);c)至少一層衍生自氣化階段(F)的具有控制尺寸的玻璃質(zhì)礦物殘留物(2);d)包括泥土和生物穩(wěn)定堆肥的層(1)。有必要指出，這種多層的三明治結(jié)構(gòu)，特別是層(2)，(3)和(4)的順序，可能會(huì)n次重復(fù)。層的重復(fù)數(shù)量以及他們的精確厚度將取決于待進(jìn)行的再生操作的具體環(huán)境條件。為了獲得亞土層防水效果及避免底土層和亞土層自身間因缺乏摩擦而可能導(dǎo)致的滑動(dòng)，無論如何，總是將清潔惰性加工殘留物層作為底層是必須的。階段(A)發(fā)生的初級(jí)分離預(yù)期，干燥成分和潮濕成分的初始體積將相同。就這點(diǎn)來說，干燥成分和潮濕成分遵循兩個(gè)不同且平行的工作過程。干燥部分(phase)被分配來產(chǎn)生RDF(B)，其中有5%-15%量的物質(zhì)仍然組成潮濕部分，因此被重新分配到各自的加工循環(huán)，特別是分配到生物穩(wěn)定階段(C)。階段(B)預(yù)期通過磨碎、重量分離和干燥一系列處理來減少尺寸。就這點(diǎn)來說，干燥成分經(jīng)歷了物質(zhì)的回收(D),從中獲得了鐵和非鐵的金屬及硬塑料(PET,HDPE)。此階段回收的物質(zhì)占初始垃圾大約3-5%,而產(chǎn)生的RDF占大約35%。所獲燃料被送到氣化階段(F)，在此階段，除了產(chǎn)生能量之外，也獲得了惰性殘留物層，其形式為玻璃質(zhì)礦物顆粒(3)，將被用于實(shí)現(xiàn)林地底土層(G)。很明顯，上述的回收物質(zhì)的量與處理的垃圾的品質(zhì)有關(guān)。經(jīng)歷生物穩(wěn)定化(C)后，潮濕成分繼續(xù)進(jìn)行穩(wěn)定物質(zhì)的精制(E)，這里，SOF、惰性固體物質(zhì)(玻璃、石頭等)、鐵和非鐵的金屬及與RDF相當(dāng)?shù)?干燥"成分(主要為小尺寸的塑料、紡織品和聚偶聯(lián)的物質(zhì))被分離出來。這種最終成分，占引入垃圾的大約5-10%，其在階段(D)某些塑料回收后與剩余的RDF結(jié)合送到氣化階段(F)。惰性固體物質(zhì)，占引入垃圾的大約10-20%,將與SOF和來自氣化的礦物顆粒一起被用于林地底土層(G)的制備。根據(jù)本發(fā)明，林地底土層由不同層組成，每層都有特定作用。根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選的實(shí)施方案，如圖2所示，它包括a)第一層具有控制尺寸0-30mm的清潔惰性殘留物(8),其衍生自階段(E);根據(jù)場(chǎng)所的水文地質(zhì)特征，該層厚度可在0.3-1米間浮動(dòng)；b)第一層SOF(7);根據(jù)場(chǎng)所的水文地質(zhì)特征，該層厚度可在3-7米間浮動(dòng)；c)第二層具有控制尺寸0-30mm的清潔惰性殘留物(6)，其衍生自階段(E);根據(jù)場(chǎng)所的水文地質(zhì)特征，該層厚度可在0.3-1米間浮動(dòng)；d)第一層具有控制尺寸0-2mm的玻璃質(zhì)礦物殘留物(5)，其衍生自氣化階段(F);根據(jù)場(chǎng)所的水文地質(zhì)特征，該層厚度可在0.1-0.5米間浮動(dòng)；e)第二層SOF(4);根據(jù)場(chǎng)所的水文地質(zhì)特征，該層厚度可在3-7米間浮動(dòng)；f)第三層具有控制尺寸0-30mm的清潔惰性殘留物(3)，其衍生自階段(E);根據(jù)場(chǎng)所的水文地質(zhì)特征，該層厚度可在0.3-1米間浮動(dòng)；g)第二層具有控制尺寸0-2mm的玻璃質(zhì)礦物殘留物(2)，其衍生自氣化階段(F);根據(jù)場(chǎng)所的水文地質(zhì)特征，該層厚度可在0.1-0.5米間浮動(dòng)；h)植物層(l)，其包括泥土和堆肥；根據(jù)植物種類，該層厚度可在0.4-2米間浮動(dòng)。該底土層的最上層(1)適于種植。在其下，具有控制尺寸小于大約2mm的玻璃質(zhì)礦物殘留物層(2)和在下面的具有控制尺寸小于大約30mm的清潔惰性殘留物層(3),作為土壤的地質(zhì)構(gòu)造穩(wěn)定劑，也可以作為排水支持物，用于收集滲透到土壤的降水，防止其向下層浸透。生物穩(wěn)定的有機(jī)成分代表三明治的主要層(4)。由于經(jīng)過了處理，它的同質(zhì)穩(wěn)定基質(zhì)作為再生工作的基礎(chǔ)。在該層下，順序被重復(fù)玻璃質(zhì)礦物殘留物層(5)、在下面的清潔惰性殘留物層(6)和穩(wěn)定有機(jī)成分層(7)。最后一層由清潔惰性殘留物(8)組成，它在SOF(7)和底層間作為接觸面成分，以避免由于缺乏摩擦而可能造成的滑動(dòng)?？赡鼙蛔⒁獾?，這種類型的多層底土層獲得的優(yōu)勢(shì)很多，因它完全消除了與浸透發(fā)展和他們滲入亞土層相關(guān)的問題，而不需要使用額外的防水層。而且，本發(fā)明消除了填埋場(chǎng)的概念，因此避免了與"事后"管理相關(guān)的昂貴費(fèi)用。最后，應(yīng)記住，通過取消填埋場(chǎng)所，本發(fā)明避免了在那項(xiàng)特殊活動(dòng)中，可靠部分的領(lǐng)土"遺失"，而且同時(shí)為了公眾利益，通過再生退化的場(chǎng)所，將場(chǎng)地重新變成了綠地面積。權(quán)利要求1.從城市固體垃圾處理回收物質(zhì)的完整循環(huán)中獲得林地底土層的方法，其包括以下階段(A)將垃圾分為潮濕成分和干燥成分，(B)處理所述干燥成分，獲得廢物衍生燃料(RDF)，(D)獲得固體物質(zhì)，(F)在氣體發(fā)生器中處理衍生自所生成的RDF的產(chǎn)物，獲得電能和/或氫，以及產(chǎn)生玻璃質(zhì)礦物顆粒形式的惰性殘留物，(C)將所述潮濕成分生物穩(wěn)定化，(E)精制穩(wěn)定的物質(zhì)，同時(shí)產(chǎn)生穩(wěn)定的有機(jī)成分(SOF)、有控制尺寸的清潔加工殘留物和有待送至氣化的RDF；(G)將所述林地底土層分層，包括a)至少一層有同質(zhì)基質(zhì)的穩(wěn)定有機(jī)成分(4)；b)至少一層衍生自階段(E)的具有控制尺寸的清潔惰性加工殘留物(3)；c)至少一層衍生自氣化階段(F)的具有控制尺寸的玻璃質(zhì)礦物殘留物(2)；和d)包括泥土和生物穩(wěn)定堆肥的層(1)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述干燥成分和所述潮濕成分的3刀始體積相同。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其中在所述階段(D)和所述堆肥精制階段(E)回收的所述固體物質(zhì)包括惰性垃圾、塑料和金屬。4.根據(jù)權(quán)利要求1到3中任一項(xiàng)所述的方法，其中在用于產(chǎn)生RDF的所述階段(B)中，所使用的量為5-15%的物質(zhì)由回收并被發(fā)送至生物穩(wěn)定化階段(C)的所述有機(jī)成分組成。5.根據(jù)權(quán)利要求1到4中任一項(xiàng)所述的方法，其中從所述階段(D)回收的所述固體物質(zhì)占初始垃3及約3-5%。6.根據(jù)權(quán)利要求1到5中任一項(xiàng)所述的方法，其中從所述堆肥精制階段(E)回收的所述固體物質(zhì)占初始垃圾約10-20%。7.根據(jù)權(quán)利要求1到6中任一項(xiàng)所述的方法，其中產(chǎn)生的RDF占初始垃:敗約35%。8.從城市固體垃圾處理回收物質(zhì)的完整循環(huán)衍生的林地底土層，其包^^舌以下部分a)至少一層有同質(zhì)基質(zhì)的穩(wěn)定有機(jī)成分(4);b)至少一層具有控制尺寸的清潔惰性加工殘留物(3);c)至少一層具有控制尺寸的玻璃質(zhì)礦物殘留物(2);和d)包括泥土和生物穩(wěn)定堆肥的層(1)。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的林地底土層，其中所述穩(wěn)定的有機(jī)成分(4)形成所述林地底土層的基質(zhì)。10.根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的林地底土層，其中清潔惰性加工殘留物層(3)和玻璃質(zhì)礦物殘留物層(2)是土壤的地質(zhì)穩(wěn)定劑和排水支持物，其用于收集滲透到所述土壤的降水以避免所述降水向下層浸透。11.根據(jù)權(quán)利要求8到10中任一項(xiàng)所述的底土層，其中包括泥土和生物穩(wěn)定堆肥的層(1)適于種植。12.根據(jù)權(quán)利要求8到11中任一項(xiàng)所述的底土層，其中所述玻璃質(zhì)礦物殘留物(2)的尺寸小于2mm。13.根據(jù)權(quán)利要求8到12中任一項(xiàng)所述的底土層，其中所迷清潔惰性加工殘留物(3)的尺寸小于30mm。14.根據(jù)權(quán)利要求8到13中任一項(xiàng)所述的底土層，其中所述清潔惰性加工殘留物層總是處于底層。15.根據(jù)權(quán)利要求8到14中任一項(xiàng)所述的底土層，其包括a)第一層具有控制尺寸的清潔惰性殘留物(8);b)第一層SOF(7);c)第二層具有控制尺寸的清潔惰性殘留物(6);d)第一層具有控制尺寸的玻璃質(zhì)礦物殘留物(5);e)第二層SOF(4);f)第三層具有控制尺寸的清潔惰性殘留物(3);g)第二層具有控制尺寸的玻璃質(zhì)礦物殘留物(2);h)包括泥土和堆肥的植物層(1)。16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的底土層，其中所述層(8)的厚度在0.3m到1m之間。17.根據(jù)權(quán)利要求15或16所述的底土層，其中所述層(7)的厚度在3m到7m之間。18.根據(jù)權(quán)利要求15到17中任一項(xiàng)所述的底土層，其中所述層(6)的厚度在0.3m到lm之間。19.根據(jù)權(quán)利要求15到18中任一項(xiàng)所述的底土層，其中所述層(5)的厚度在0.1m到0.5m之間。20.根據(jù)權(quán)利要求15到19中任一項(xiàng)所述的底土層，其中所述層(4)的厚度在3m到7m之間。21.根據(jù)權(quán)利要求15到20中任一項(xiàng)所述的底土層，其中所述層(3)的厚度在0.3m到1m之間。22.根據(jù)權(quán)利要求15到21中任一項(xiàng)所述的底土層，其中所述層(2)的厚度在0.1m到0.5m之間。23.根據(jù)權(quán)利要求15到22中任一項(xiàng)所述的底土層，其中所述層(1)的厚度在0.4m到2m之間。全文摘要本發(fā)明涉及一種從城市固體垃圾處理回收物質(zhì)的完整循環(huán)中獲得林地底土層的方法，和林地底土層自身。文檔編號(hào)B09B3/00GK101340986SQ200680048195公開日2009年1月7日申請(qǐng)日期2006年12月8日優(yōu)先權(quán)日2005年12月21日發(fā)明者曼里奧·桑羅尼申請(qǐng)人:索瑞恩切克尼環(huán)境股份公司