城市生活垃圾综合资源化处理的方法及处理系统 【技术领域】
本发明涉及一种垃圾处理方法，特别是涉及一种城市生活垃圾综合资源化处理的方法及处理系统。
背景技术
现在城市中存在有非常严重的地下水的污染和垃圾污染。地下水的污染大户是工农业废水、加油站、城市垃圾填埋场。例如：北京年产垃圾约500万吨，居中国之首。散布在北京城郊面积50平方米以上的各种新旧垃圾填埋场共有4000余座，形成了“垃圾包围城市”的势态。混合填埋的垃圾中含有大量剧毒、有毒物质及多种有害成分。据报道，北京的几个大型垃圾填埋场均已发生了明显的渗漏。有些已造成周围十几平方公里范围内的地下水污染得不能饮用，它们直接威胁着下游广大市民的身体健康。而现代医学发现，人的疾病很大程度与水有关。垃圾、污水、农药类、石油类等废弃物中的难降解有毒物，很容易通过地下水直接进入食物链系统。
从另一角度来考虑，垃圾可被认为是放错了地方的资源。垃圾中含有大量的可循环使用的资源，诸如：土渣建筑废弃物，玻璃，金属，塑料，有机质等。以城市生活垃圾为基本支撑构成的区域循环经济产业结构模型可实现物质和能量的循环利用，达成区域内产业之间的生态共生组合，将生态保护、环境治理、等具有公益性特征的项目变成适应市场经济原则的产业。但是，根据中国2004年公布的统计，垃圾处理率仅达到49.7％。在各种垃圾处理方式中，填埋处理约占80％以上，且大部分为简单填埋，没有进行资源化处理，堆肥和焚烧处理各占约10％。上述数字说明中国垃圾总资源化处理率不足10％。
按照2008年8月29日第十一届全国人民代表大会常务委员会第四次会议通过的<中华人民共和国循环经济促进法>，县级以上人民政府应当统筹规划建设城乡生活垃圾分类收集和资源化利用设施，建立和完善分类收集和资源化利用体系，提高生活垃圾资源化率(第四十一条)。然而，在现行的垃圾处理方式中，填埋大量占用土地资源，存在二次污染、恶臭、蚊蝇等污染、渗沥液处理难、成本高，尤其重要的是大量可利用资源不能循环利用，是个浪费。焚烧处理因投资大运营成本高和易产生二次污染，难以广泛普及，且不符合可持续发展的循环经济要求。堆肥生产工艺占地面积大，生产周期长，工业化生产困难，在处理过程中微生物的发酵，使大量有机营养物变为热能并排出以CO2为主，并伴有H2、CH3SH、CH4、H2S、NOX、SO2、NH3等气体，此外，堆肥处理不能去除重金属、有害杂质、有害生物毒素和有害微生物。
【发明内容】
本发明所解决的技术问题是提供一种可供产业化使用、适合于日垃圾处理量为100-300吨规模的垃圾处理方法和处理系统，该方法和系统能耗和水耗低，能真正达到将公益性特征的项目变成适应市场经济原则并在营运过程盈利的产业。
一种城市生活垃圾综合资源化处理的方法，包括以下步骤：
(1)城市生活垃圾破袋处理后，在传输带上进行人工分拣和磁选机分拣，拣选出60％以上的塑料类物质回收利用；80％以上的玻璃类物质回收利用；60％以上的纸类物质回收利用；90％以上的金属类物质回收利用；80％以上的土建废弃物回收后送至建材车间；80％以上的纺织品和有害物质作填埋或其他处理；
(2)将经过步骤(1)拣选过的剩余垃圾通过间距为2英寸的盘式破碎机破碎，其中塑料类物质和纸张类物质基本保持原形状和尺寸，而土建废弃物和玻璃类物质破碎至小于2英寸；(3)将经过步骤(2)处理后的垃圾传输到滚筒式鼓风过筛机中进行分离，这一步骤来料中90％以上的土建材料和玻璃类物质经过分离送至建材车间利用；90％以上的纺织品和有害物质经过分离后作填埋或其他处理；90％以上的塑料类物质和纸张类物质通过滚筒式鼓风过筛机吹出后，进行二次人工分拣，在二次人工分拣步骤，50％以上的纸张类物质与塑料类物质被分离开，分离开的纸张直接送入小型烟气炉中燃烧，剩余的塑料类物质与纸张类物质混合物传输到碎剪机剪碎，然后传输到带机械搅拌的打浆池，打浆池中的固：液重量比不低于1∶3；在打浆池中，纸张被搅拌、分散为原有的短纤维而塑料形体不变；然后，浆液送进稀释池，稀释池的总纸张纤维：总液体重量比不高于1∶9，在稀释池内，捞出剪碎了的塑料，送往电热式制塑回收机；而液体送往离心机脱水、回收纸张纤维，回收后的纸张纤维送入小型烟气炉中燃烧；
(4)经过步骤(3)以上处理的垃圾98.5％以上为有机物质，将其通过间距为0.25英寸的盘式破碎机破碎，输入到高温高压水解罐中进行水解，水解温度120度，压力10个大气压，使绝大部分有机物质由大分子链断为小分子链；水解完成后，使水解液从下部的排放阀排出，剩余的水解物输入至减压喷爆仓中减压喷出，喷出过程中根据物质的重量不同在减压喷爆仓中将来料喷爆分为两类，一是有机物和少量塑料类物质，二是土建废弃物、玻璃类物质和少量的大块有机物；
(5)步骤(4)喷出的垃圾中土建废弃物、玻璃类物质和少量的大块有机物输送至建材车间；大量有机物和少量塑料类物质继续传输到0.25英寸的过筛机过筛，筛上物为剩余的塑料类物质，筛下物为100％的有机物质；筛上物传输至步骤(3)中的打浆池中；筛下物传输到离心机脱水，然后传输到回转干燥窑烘干到水分含量为5％的有机质，烘干后，有机质再过一次磁选机以保证有机质中不含铁器物质，最后得到的有机质作为基料传输到有机肥生产车间；
以上过程中产生的水和高温气体循环使用，步骤(3)中地稀释池中的水来自于蓄水池、离心机和部分处理过的水解液的水；步骤(3)中小型烟气炉燃烧产生的高温气体通过管道输送至步骤(5)中的回转干燥窑中，然后再输送至水气热交换器回收热量，最后再输送至打浆池回收蒸汽。
本发明的方法，所述步骤(1)中优选拣选出70％的塑料类物质回收利用；90％的玻璃类物质回收利用；70％的纸类物质回收利用；95％的金属类物质回收利用；95％的土建废弃物回收后送至建材车间；95％的纺织品和有害物质作填埋或其他处理。
本发明的方法，所述步骤(3)中的滚筒式鼓风过筛机可以为单筒、分段或双筒或三筒。
本发明的方法，其还包括对步骤(4)产生的水解液进行处理，处理步骤如下：
a、将水解液的pH值调浆到金属离子生成羟基氢氧基的pH，然后用选择性絮凝法，用高分子量的阳离子絮凝剂捕捉重金属离子，用浮选法将絮团分离开；
b、将分离开重金属离子后的水解液pH值调浆到中性，用高分子量的阴离子或非离子絮凝剂捕捉水解液中的微粒悬浮物，用沉淀法将絮团与水分离开；
c、过滤收集到阴离子或非离子絮凝剂絮团，送往回转干燥窑作为有机质；
d、处理过后的水再通过超滤深度净化后一部份送往水气热交换器，经过交换后的热水再输回至水解罐，其余部份送往步骤(3)中的稀释池中回收蒸汽。
其中所述离心机脱的水可通过管道输送至pH调浆用。
其中所述步骤(5)中的回转干燥窑中的高温气体可通过保温管道输送至水气热交换器中。
其中经过所述水气热交换器处理后的水温在80-90摄氏度的热水通过保温管道输送至水解罐中。所述水解罐的外壁外有一夹层，夹层内灌满了权利要求8中输送来的热水，同时装有电加热器；步骤(5)中的回转干燥窑排放出来的高温气体由夹层下部进入夹层并由上部排放，对夹层内的水提供加热，不足部份由电加热器补足；夹层外包裹有保温材料；夹层的上部和下部分别设置有进水口和出水口；水解罐内部连接有空气压缩机提供水解所需压力。
一种城市生活垃圾综合资源化处理系统，其是用于所述的方法的，包括通过传输带连接起来的下列设备：垃圾破袋机，与之相连的人工分拣用传输带，继续与之相连的磁选机及磁选用传输带，继续与之相连的间距为2英寸(约5厘米)的盘式破碎机，继续与之相连的滚筒式鼓风过筛机，与滚筒式鼓风过筛机的出风口相连的二次人工分拣用传输带，继续与之相连的碎剪机和小型烟气炉，碎剪机后通过传输带连接机械搅拌打浆池，而后连接稀释池和离心机而后电热式制塑回收机；与滚筒式鼓风过筛机的另一出口相连的通到建材车间的传输带；与滚筒式鼓风过筛机的再一出口相连的间距为0.25英寸(约0.6厘米)的盘式破碎机；继续与盘式破碎机相连的水解罐；与水解罐的水解液出口相连的pH调浆罐，与之相连的絮凝装置和超滤装置，与超滤装置相连的水气热交换器；与水解罐的水解物出口相连的减压喷爆仓，继续与之相连的0.25英寸(约0.6厘米)的过筛机，继续与之相连的离心机和回转干燥窑，继续与之相连的磁选机，继续与之相连的到有机肥车间的输送带；还包括有蓄水池，通过管道与稀释池连通；还包括有连接离心机和稀释池以及离心机和pH调浆罐的输水管道；连接水气热交换器和水解罐的保温输水管道和保温输气管道；连接小型烟气炉和回转干燥窑以及回转干燥窑至水气热交换器的保温输气管道；所述水解罐的外壁外有一夹层，夹层内灌满了水气热交换器输送来的热水，同时装有电加热器；回转干燥窑排放出来的高温气体由夹层下部进入夹层并由上部排放，对夹层内的水提供加热，不足部份由电加热器补足；夹层外包裹有保温材料；水解罐内部连接有空气压缩机提供水解所需压力。
本发明提供的技术可供产业化使用、适合于日垃圾处理量为100-300吨规模的垃圾处理方法和处理系统，能耗低、水耗低，本发明的垃圾处理方法和处理系统，将处理过程中产生的水资源和高温气体资源充分回收利用，同时不需使用连续工作的热解气化炉，不需专门的烟气净化装置，采用小型烟气炉和水气热交换器代替，大大降低了整个处理系统的水耗和能耗，降低了投资成本，很好地实现了垃圾资源化处理。
【附图说明】
图1为本发明实施例处理方法的流程图；
图2为本发明实施例中水解罐的结构示意图。
【具体实施方式】
为进一步说明本发明，结合以下实施方式进一步阐述：
一、城市生活垃圾现状
按专利申请人掌握的中国资料，表1的统计数据基本可以代表中国发达城市的生活垃圾特征。
表1.2004年6种不同群体的生活垃圾调查统计数据
群体1 群体2 群体3 群体4 群体5 群体6 平均 纸张及纸板 23.7 21.9 19.8 23.4 22.9 22.8 22.4 塑料袋/膜 4.2 4.4 4.8 4.5 6 5.1 4.8 塑料片/筒 5.6 6.3 5.7 6.1 6.5 6.3 6.1 纺织物 2 2.8 1.7 1.3 2.1 4.1 2.3 其它可燃物质 9.4 8.6 13.3 16.9 12.7 11.4 12.1 玻璃类 6.4 8.6 6.9 8.5 3.8 6.5 6.8 黑色金属 2.5 3.5 3.1 1.9 2.7 2.5 2.7 有色金属 1.1 1 0.9 1 1.1 1.4 1.1 有机物质 42.7 36.4 38.7 35.1 36.9 36 37.6 有害物质 0.2 1.1 0.2 0.3 0.3 0.1 0.4 其它不可燃物质 1.4 3.7 4.5 0.6 2.2 1.6 2.3 沙土类 0.8 1.7 0.4 0.4 2.8 2.2 1.4 总计 100 100 100 100 100 100 100
表1的数据是离开家庭的生活垃圾原始统计数据。在中国，各生活小区或原始垃圾堆放地都有生活垃圾的拾荒者从生活垃圾中分拣、回收可循环利用成分。同时，中国许多生活小区内仍然没有做到装修建材废弃物全部与生活垃圾分开。根据专利申请人个人在北京、广州等地发达城市的一些生活小区考查和统计数据，在考虑到拾荒者和装修建材废弃物的因素后，离开生活小区的生活垃圾可按表2调整。调整后的生活垃圾组成比没有调整后的生活垃圾组成更难进行循环利用处理。
表2.计算设定的拾荒者和装修建材废弃调整后的生活垃圾组成
调查 小区拾荒 后及其它 调整 调整后 垃圾厂 有机物质 37.6 37.6 48.7％ 塑料袋/膜 4.8 4.8 6.3％ 塑料片/筒 6.1 -100％ 0.0 0.0％ 玻璃类 6.8 -50％ 5.4 7.0％ 纸张及纸板 22.4 -60％ 9.0 11.6％ 金属 3.8 -50％ 1.9 2.4％ 建、土、纺、害、等 18.5 18.5 23.9％ 总计 100.0 77.2 100.0％
我们用表2的数据作为借鉴，在考虑到水分的因素后，设生活垃圾的组成是按表3所给：
表3设定的生活垃圾的组成
组成 水分 均比重 有机物质 48.7％ 50.0％ 1.1 塑料袋/膜 6.3％ 10.0％ 1.2 玻璃类 7.0％ 0.0％ 2.6 纸张及纸板 11.6％ 20.0％ 1.1 金属 2.4％ 0.0％ 5 建、土、纺、害、等 23.9％ 10.0％ 2
二、本实施方案
参见图1，本实施方案的具体步骤包括以下步骤：
第一步
在经过传统的破袋工艺后，本实施方案的第一步，是用科学的管理和组织方法，通过在传输带作业的人工分拣和磁选机分拣，达到下面的最佳清除率：
塑料 玻璃类 纸张及纸板 金属 建土纺害等
70％ 90％ 70％ 95％ 95％
或至少希望达到下面的清除率：
塑料 玻璃类 纸张及纸板 金属 建土纺害等
60％ 80％ 60％ 90％ 80％
在人工分拣和磁选机分拣达到最佳清除率后，此时的垃圾组成为表4所给。
表4.人工分拣和磁选机分拣达到最佳清除率后的垃圾组成
组成 水分 有机物质 84.5％ 50.0％ 塑料 6.5％ 10.0％ 玻璃类 1.2％ 0.0％ 纸张及纸板 6.0％ 20.0％ 金属 0.2％ 0.0％ 建、土、纺、害、等 1.5％ 10.0％
第二步
人工分拣和磁选机分拣达到最佳清除率后的垃圾处理的第二步是用盘式破碎机按约2英寸(或4-6厘米)的操作间距将其打碎。这一步骤的主要依据是在这样的前提下，能耗最低并且塑料袋、塑料膜及纸张类物质基本保持原形状及尺寸，而装修建材废弃物、骨头之类的物质均可破碎到小于2英寸(或4-6厘米)的尺寸，为下一步的滚筒式过筛机的运作提供了无可比喻的优越条件。
第三步
将盘式破碎机按约2英寸(或4-6厘米)的操作间距打碎的垃圾传输到传统的滚筒式鼓风过筛机进行分离，如前所说，在这样的前提下滚筒式鼓风过筛机的操作压力最为轻松而不需特殊设计。单筒、分段过筛的滚筒式鼓风过筛机即可达到操作指标而不需双筒或三筒的滚筒式鼓风过筛机，大大减少了设备成本和维修、检修成本。同时，滚筒式鼓风过筛机的操作可达到下列清除率操作指标：
塑料 纸张 建土纺害等
90％ 90％ 90％
经过滚筒式鼓风过筛机的操作达到清除率操作指标后的垃圾组成列在表5。
表5.经过滚筒式鼓风过筛机的操作达到清除率操作指标后的垃圾组成
组成 水分 有机物质 98.7％ 50.0％ 塑料 0.8％ 10.0％ 玻璃类 0.1％ 0.0％ 纸张及纸板 0.0％ 20.0％ 金属 0.2％ 0.0％ 建、土、纺、害、等 0.2％ 10.0％
第四步
经过滚筒式鼓风过筛机的操作达到清除率操作指标后的垃圾用盘式破碎机按约0.25英寸(或约0.6厘米)的操作间距再次将其打碎，为下一步的有机物水解提供无可比喻的优越条件。
第二步、第三步、第四步的结合是滚筒式鼓风过筛机的前端配备了约2英寸(或4-6厘米)操作间距的盘式破碎机，而后端配备了约0.25英寸(或0.6厘米)操作间距的盘式破碎机，这一组合是能耗最低，塑料膜及纸张类物质清除率最高，后期有机物水解并再后期有机物与无机物分离最好的结合。
第五步
按约0.25英寸(或约0.6厘米)的操作间距的盘式破碎机操作打碎的垃圾传输到传统的高温、高压水解罐对垃圾有机物进行水解。水解过程和工艺可用传统的过程和工艺。水解罐的制造也可用传统的过程和工艺。但是，本实施方案的特点是：1)水解罐内所需的高温(约120摄氏度)不是由高温、高压过热蒸汽带来；2)水解罐内所需的高压(约10大压)也不是由高温、高压过热蒸汽带来。
在本实施方案中，水解罐内水解过程所需的水，是来自于水气热交换器。该水气热交换器的水温约在80-90摄氏度。其余不足温度，由电加热或回转干燥窑排放出来的高温气体提供。以回转干燥窑排放出来的高温气体为主，电加热为附。图2是一个简单的示意图，如图所示，水解罐的外壁1外有一夹层2，夹层2内灌满了通过输水管道输送来的来自水气热交换器的热水，同时装有电加热器4；回转干燥窑排放出来的高温气体由夹层下部的进口5进入夹层并由上部排放，由上部的出口6排放出，对夹层内的水提供加热，不足部份由电加热器4补足；夹层外包裹有保温材料3，减少散热带来的热量损耗。夹层的上部和下部分别设置有进水口和出水口；水解罐内部连接有空气压缩机7。在本实施方案中，水解罐内水解过程所需的高压是由一个很小的空气压缩机提供。当水解罐的水温加热到水解所需温度后，开动空气压缩机，将水解罐的压力提升到水解所需压力。
按这样的设计方案，水解罐过程所需的温度和压力的能耗远远低于传统的由热解气化炉提供过热蒸汽的方法。
第六步
水解罐内水解过程完成后，水解罐下部的水解液排放阀打开，在罐内压力的启动下，水解罐内部的水解液流入pH调浆罐。水解液流完后，空气压缩机再次启动，补足所需压力。这时水解罐通向减压喷爆仓的排放阀打开，水解物在罐内压力的驱动下喷入减压喷爆仓，在减压喷爆仓中根据物质的重量不同将来料喷爆分为两类，一是有机物和少量塑料类物质，二是土建废弃物、玻璃类物质和少量的大块有机物。
第七步
减压喷爆仓喷出的物质传输到约0.25英寸(或约0.6厘米)的过筛机过筛。筛上物为塑料碎袋/膜，筛下物为100％的有机质。按物料平衡及前述各步设备的效率计算，理想状况下，筛下物的有机质应占来料有机质的90％。考虑到前述每一步的损耗，筛下物的有机质估计占来料有机质的80-90％之间。这样一来，日垃圾处理量为300吨的厂，按表3的成分组成走到这一步时，有机质干基重量为58-65吨之间，可以用来进行年产量为2万吨的有机肥的生产运作。
第八步
过筛机过筛后的筛下物若有条件则传输到离心机脱水，脱水后有机质水分含量从原设的50％降为30％，然后传输到回转干燥窑烘干到水分含量为5％的有机质。若无条件则直接传输到回转干燥窑烘干。回转干燥窑烘干后，有机质必需再过一次磁选机以保证有机质中不含任何一点诸如小订书针类的铁器物质。至此，有机质可以作为基料传输到有机肥生产车间。
有机肥生产的方法很多，不在本专利的讨论范围内。
回转干燥窑烘干的热气是来自于过后再叙的一个小型燃炉的高温气体。设回转干燥窑烘干的热量利用率为50％，在有前置离心机脱水的条件下，对按表4的成分组成日垃圾处理量为300吨的厂子，烘干烟气的热量需求为19.7千兆焦耳，在无前置离心机脱水的情况下，烘干烟气的热量需求为49.5千兆焦耳。
三、本实施方案的水解液处理工艺
水解过程需加酸，在这样的情况下，水解罐内部的水解液需在水解过程结束后，进行处理，目的有三：1)清除水解液中可能存在的重金属离子，从而保证有机肥料中不含重金属离子；2)真正达到工艺流程无“二次污染”；3)弃除水解液中的微粒悬浮物及BOD、COD等以便达到水的循环使用。
按本专利所提供的工艺流程设计，在理想工作状况下，一座日垃圾处理量为300吨的厂，按表4的成分组成走到水解时，每天会产生约37.5吨的水解液。本专利本实施方案的水解液处理工艺步骤为：
1)将水解液的pH值调浆到金属离子生成羟(基)氢氧基的pH，然后用选择性絮凝法，用高分子量的阳离子絮凝剂捕捉重金属离子，这时的絮团呈疏水性，很容易用浮选法将其分离开；
2)将分离开重金属离子后的水解液pH值调浆到中性(若第二项第八步采用了在回转干燥窑前加离心机脱水，需将离心机所脱之水与此混合)，用高分子量的阴离子或非离子絮凝剂捕捉水解液中的微粒悬浮物，这时的絮团呈亲水性，需用沉淀法将絮团与水分离开；
3)采集到的阴离子或非离子絮凝剂絮团，滤水后送往回转干燥窑作为有机质；
4)处理过后的水可以再通过超滤深度净化后送往水气热交换器，也可以直接送往水气热交换器。
按本专利所提供的工艺流程设计，在理想工作状况下，按物料平衡，若第二项第八步采用了在回转干燥窑前加离心机脱水，用高分子量的阴离子或非离子絮凝剂捕捉水解液中的微粒悬浮物的设备以及超滤设备的设计能力为每天75.1吨，其中的37.5吨送往水气热交换器，37.6吨送往工厂的蓄水池。
四、本实施方案的塑料袋、塑料膜回收工艺
在本工艺第二项第三步所提到的滚筒式鼓风过筛机分离工艺中，滚筒式鼓风过筛机的操作可达到下列清除率操作指标：
塑料 纸张 建土纺害等
90％ 90％ 90％
所被清除出来的物料组成按物料平衡应该为表6所列。
表6滚筒式鼓风过筛机清除出来的物料组成
有机物质 0.0％ 塑料 40.7％ 玻璃类 7.6％ 纸张及纸板 42.0％ 金属 0.0％ 建、土、纺、害、等 9.7％
按本实施方案的工艺，一座日垃圾处理量为300吨的厂，按表3的来料组成，滚筒式鼓风过筛机被清除出来的物料量为表7所列。
表7.日垃圾处理量为300吨滚筒式鼓风过筛机清除出来的物料量
按滚筒式鼓风过筛机的分离工艺，塑料袋、塑料膜与纸张是混在一起的。在这样的条件下，经过反复多次的物料平衡、热平衡的计算，发现在本实施方案中，必需增设最原始但最可靠的第二次人工分拣工艺。
第二次人工分拣的主要目的是采用科学的管理方法和操作方法，分拣必需保证＞50％的纸张(5.2吨)从塑料袋/膜与纸张的混合物中分离开，为后续工艺提供最经济合理的优化工艺。分离后，余塑料袋/膜与纸张混合物被传输到碎剪机剪碎，然后被传输到带机械搅拌的打浆池。打浆池的固∶液重量比应不低于1∶3。在打浆池中，纸张被搅拌、分散为原有的短纤维而塑料袋/膜形体不变。这一工序完成后，浆液被送进稀释池，稀释池的总纸张纤维∶总液体重量比应不高于1∶9。
在稀释池内，剪碎了的塑料袋/膜被捞出，送往传统的电热式制塑回收机。而液体送往离心机脱水、回收纸张纤维。
参见表7，按本实施方案的工艺，一座日垃圾处理量为300吨的厂，按表3的来料组成，第二次人工分拣保证＞50％时，有5.2吨的纸张被分拣出，有10.1吨+1.1吨(第二项第七步)＝11.2吨的塑料袋/膜与5.2吨的纸张混合物传输到碎剪机，打浆池总液重量应不多于49.2吨，稀释池的总液重量应至少为147.6吨。
按本本实施方案的工艺，用高分子量的阴离子或非离子絮凝剂捕捉水解液中的微粒悬浮物的设备以及超滤设备的设计能力为每天74.6吨，其中的37吨送往水气热交换器，37.6吨送往工厂的蓄水池。在这样的条件下，稀释池的补充水大部来自超滤设备后的净水(37.6吨)而不需再填加水处理设备。这就是需要第二次人工分拣工艺的主要目的之一。
五、本实施方案的热能利用工艺
按本专利所提供的工艺流程设计，在理想工作状况下，一座日垃圾处理量为300吨的厂，按表3的成分组成走到回转干燥窑烘干时，设回转干燥窑烘干的热量利用率为50％，在有前置离心机脱水的条件下，烘干烟气的热量需求为19.7千兆焦耳，在无前置离心机脱水的情况下，烘干烟气的热量需求为49.5千兆焦耳。这是按离开回转干燥窑的热气温度大于120摄氏度的前提设计的。
离开回转干燥窑的热气是在保温管内送到一个水气热交换器。该水气热交换器也是由保温材料保温。回转干燥窑的热气从水气热交换器底部进入，从水气热交换器上部排出，将水气热交换器的水温加热到约80-90摄氏度。
一座日垃圾处理量为300吨的厂，按表3的来料组成，每天需约37吨的水解液。按热平衡计算，将水气热交换器的水温加热到约80-90摄氏度需10.1千兆焦耳。这样一来，一座日垃圾处理量为300吨的厂，在回转干燥窑有前置离心机脱水的条件下，本实施方案工艺需19.7+10.1＝29.8千兆焦耳的热能。在回转干燥窑无前置离心机脱水的条件下，本实施方案工艺需49.5+10.1＝59.6千兆焦耳的热能。
按本专利所提供的工艺流程设计，在理想工作状况下，按表3的成分组成的一座日垃圾处理量为300吨的厂，第二项第三步的滚筒式鼓风过筛机的操作共清除出来10.4吨的纸张(见表7)，其中的5.2吨在第二次人工分拣工艺中分拣出，余5.2吨在进过稀释池后离心机脱水以纸张纤维回收。纸张的干基重为8.3吨。每干基吨纸张燃烧可放热5.7千兆焦耳，共获8.3x5.7＝47.3千兆焦耳。在回转干燥窑有前置离心机脱水的条件下，燃烧该部分纸张产生热量已远远大于回转干燥窑及水气热交换器所需热量(29.8)；在回转干燥窑无前置离心机脱水的条件下，燃烧该部分纸张产生热量有59.6-47.3＝12.3千兆焦耳少于回转干燥窑及水气热交换器所需热量，其可以通过燃烧在第一步人工分拣工艺中回收的其它可燃物或部分纸张补足。这样一来，按本专利所提供的设计，工艺流程不需要热解气化炉。工厂的能耗远远低于有传统的热解气化炉的设计。
离开回转干燥窑的热气有少部份是传输到水解罐对夹层水进行加温及保持温度用的，基于这是与电加热共存并且夹层水的重量尚无设计出，这部份的热耗目前暂且没有计算。
从另一方面来说，热解气化炉需连续工作，而本实施方案的小型燃炉不需连续工作。按表3的成分组成的一座日垃圾处理量为300吨的厂，一个每天燃烧8-10吨纸张、其它可燃物(约为2-2.5吨)的小型燃炉，实质是一个小型烟气炉，造价不到热解气化炉五分之一。
六、本实施方案的水耗节减
按本专利所提供的工艺流程设计，从减压喷爆仓排放出来的气体，仍然含有大量水蒸汽，从水气热交换器排放出来的气体，也含有大量水蒸汽。这两部分气体均需通过专门设计的管道传输到带机械搅拌的打浆池。一是对打浆池的水进行热交换升温以利于纸张被打散为原有的短纤维；二是对水蒸汽降温以回收部分蒸发水。这样一来，按本专利所提供的工艺流程设计，一座日垃圾处理量为300吨的厂，在理想工作状况下，每日的生产用水耗损应仅为5-10吨。
七、本实施方案的烟气净化环保考虑
水气热交换器的另一功能是作为烟气净化器。在这热交换器中，回转干燥窑的热气从水气热交换器底部进入，从水气热交换器上部排出，在将水气热交换器的水温加热的同时，烟气中由燃烧产生的以及在回转干燥窑中由运动产生的少量固体悬浮微粒由水气热交换器的水捕捉回收，最后通过水解罐进入制肥系统。这样一来，按本专利所提供的工艺流程设计，不需专门的烟气净化装置，而用热解气化炉的设计需设计专门的烟气净化装置。
八、处理系统
本实施方案的处理方法优先采用本发明提供的处理系统，包括通过传输带连接起来的下列设备：垃圾破袋机，与之相连的人工分拣用传输带，继续与之相连的磁选机及磁选用传输带，继续与之相连的间距为2英寸(约5厘米)的盘式破碎机，继续与之相连的滚筒式鼓风过筛机，与滚筒式鼓风过筛机的出风口相连的二次人工分拣用传输带，继续与之相连的碎剪机和小型烟气炉，碎剪机后通过传输带连接机械搅拌打浆池，而后连接稀释池和离心机而后电热式制塑回收机；与滚筒式鼓风过筛机的另一出口相连的通到建材车间的传输带；与滚筒式鼓风过筛机的再一出口相连的间距为0.25英寸(约0.6厘米)的盘式破碎机；继续与盘式破碎机相连的水解罐；与水解罐的水解液出口相连的pH调浆罐，与之相连的絮凝装置和超滤装置，与超滤装置相连的水气热交换器；与水解罐的水解物出口相连的减压喷爆仓，继续与之相连的0.25英寸(约0.6厘米)的过筛机，继续与之相连的离心机和回转干燥窑，继续与之相连的磁选机，继续与之相连的到有机肥车间的输送带；还包括有蓄水池，通过管道与稀释池连通；还包括有连接离心机和稀释池以及离心机和pH调浆罐的输水管道；连接水气热交换器和水解罐的保温输水管道和保温输气管道；连接小型烟气炉和回转干燥窑以及回转干燥窑至水气热交换器的保温输气管道；所述水解罐的外壁外有一夹层，夹层内灌满了水气热交换器输送来的热水，同时装有电加热器；回转干燥窑排放出来的高温气体由夹层下部进入夹层并由上部排放，对夹层内的水提供加热，不足部份由电加热器补足；夹层外包裹有保温材料；水解罐内部连接有空气压缩机提供水解所需压力。
其中用到的设备均有市售，如盘式破碎机、滚筒式鼓风过筛机可以从中国或美国购买，如可以购买使用美国Krause Manufacturing公司制造出售的，其中盘式破碎机的间距指的是盘与盘之间的距离；而水解罐是在现有技术上的改进，本文中已有详细描述；其余如破袋机、传输带、超滤装置、过筛机、碎剪机、离心机、回转干燥窑和烟气炉、水气热交换器和减压喷爆仓等设备均是常用设备。
以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通工程技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明的权利要求书确定的保护范围内。