[0001] 本发明涉及一种陈腐垃圾处理方法、系统、吸附材料及其制备方法和应用。适用于垃圾处理技术领域。

[0002] 填埋场的垃圾被称为陈腐垃圾，没有进行无无害化处理的陈腐垃圾残留着大量的细菌、病毒；这些陈腐垃圾在相当长一段时间内依然进行着各种生化反应，产生挥发性气体和渗液，对环境造成污染。而且陈腐垃圾一般难以降解或不能降解，其降解时间长达上百年甚至更长时间，因此占用了大量的土地，不能有效生态修复或开发其它利用。

[0003] 目前，陈腐垃圾的处理，通常采用填埋或焚烧的方式，这不仅占用了大量的土地资源，而且还会产生二次污染。

[0048] 实施例1：本实施例为一种陈腐垃圾处理方法，该方法处理得到的最终产物为吸附材料，具体包括以下步骤：

[0049] S1、将陈腐垃圾破碎、筛分，得到粒径符合预设要求的腐殖土。破碎和筛分的程度直接影响腐殖土的粒径和比表面积，从而影响吸附材料的性能。通过调整破碎、筛分和混合的条件，可以控制腐殖土的粒径和成分，提高吸附材料的吸附性能。

[0050] 本例中中筛分应通过不低于200mm的筛孔的筛网筛分，去除陈腐垃圾中的大颗粒建筑垃圾，通过筛孔尺寸为10mm筛孔的筛网筛分去除陈腐垃圾中的小颗粒以及小塑料，最终获得无大型砂石、无大型塑料，可用于资源化的陈腐垃圾筛下土。

[0051] 陈腐垃圾为陈腐垃圾为城市生活垃圾填埋场、农业废弃物、工业废弃物、建筑垃圾填埋场以及其他混合填埋场等来源。在实际应用中，可以根据当地的垃圾来源和处理需求选择合适的陈腐垃圾。对于来源复杂的陈腐垃圾，可以采取预处理措施，如分类、筛选、清洗等，以提高其资源化利用率。

[0052] S2、利用太阳能105℃热干化处理，将腐殖土含水率降至2％～8％，或其他3d内含水率无明显下降的水平。热干化处理可以去除腐殖土中的多余水分，提高其干燥程度，有利于后续的矿化处理。通过调整热干化的温度和时间，可以控制腐殖土的含水率和干燥程度，从而影响吸附材料的吸附性能和稳定性。

[0053] 在太阳能热干化装置中采用高效集热器，提高太阳能的利用率。集热器可以采用平板型、真空管型等结构，根据实际需求选择合适的类型和规格。同时，配备温度控制和湿度控制系统，实现对热干化过程的精确控制。通过提高太阳能利用率和控制精度，可以提高吸附材料的性能和产量。

[0054] S3、通过太阳能发电驱动回转窑，在650℃下对腐殖土进行矿化及碳化处理，得到腐殖土粉。回转窑的高温矿化处理可以促进腐殖土中有机物的碳化和重金属的释放，提高其吸附性能。通过调整回转窑的温度和转速，可以控制腐殖土的矿化以及碳化程度和速度，进一步优化吸附材料的性能。

[0055] 在太阳能发电驱动的回转窑中采用高效太阳能电池板，提高太阳能的转换效率。太阳能电池板可以采用单晶硅、多晶硅等类型，根据实际需求选择合适的规格和安装方式。
同时，配备自动控制系统，实现对回转窑温度和转速的精确控制。通过提高太阳能转换效率和精确控制，可以提高吸附材料的性能和产量。

[0056] S4、在腐殖土粉中添加复合胶凝剂和钝化剂，搅拌混合均匀，得到吸附材料，钝化剂采用如CaO和飞灰，用于钝化腐殖土中Zn、Cd等重金属。胶凝剂用于促进腐殖土矿粉的凝结成型，提高其成型性和稳定性。通过调整复合胶凝剂和钝化剂的添加量，可以进一步改善吸附材料的性能和稳定性。

[0057] 腐殖土粉、复合胶凝剂和钝化剂应根据腐殖土粉最终颗粒组成以及胶凝特性进行试验添加之后进一步确定，钝化剂的添加应根据腐殖土中所含重金属进行确定。

[0058] S5、通过挤出成球机、方形模具等设备，制备出各种形状的吸附材料。不同形状的吸附材料具有不同的应用场景，如球形吸附材料适用于水处理中的悬浮物去除，方块状吸附材料适用于土壤修复中的重金属离子吸附。通过调整设备参数和模具形状，可以制备出具有所需形状、尺寸和性能的吸附材料。

[0059] 本例在陈腐垃圾处理过程中采用封闭式系统，减少能源损失和环境污染。封闭式系统可以减少粉尘和有害气体的泄漏，提高生产的安全性和环保性。同时，可以回收利用生产过程中的余热和余能，提高能源的利用效率。通过采用封闭式系统，可以实现高效、环保的吸附材料制备过程。

[0060] 本实施例在陈腐垃圾处理过程中(吸附材料制备过程中)可以添加其他添加剂或改性剂来进一步改善吸附材料的性能。例如，可以添加活性炭、金属氧化物等具有优异吸附性能的材料来提高吸附材料的吸附容量和选择性；或者添加表面活性剂、偶联剂等改性剂来改善吸附材料的表面性质和润湿性。通过添加合适的添加剂或改性剂，可以进一步拓展吸附材料在各个领域的应用范围。活性炭、金属氧化物、表面活性剂和偶联剂的添加应根据后续吸附效果以及应用场景的不同进行试验添加。

[0061] 本实施例通过将陈腐垃圾转化为具有高附加值的吸附材料，可以大大降低对自然资源的依赖和环境污染。同时，为废弃物资源化利用和低碳环保技术的发展提供了新的思路和方法。

[0062] 实施例2：本实施例为一种陈腐垃圾处理系统，包括：破碎筛分混合系统、太阳能集热系统、回转窑、太阳能发电系统和混合搅拌系统等。

[0063] 本例中破碎筛分混合系统用于将陈腐垃圾破碎、筛分和混合，得到粒径和成份符合预设要求的腐殖土；太阳能集热系统用于利用太阳能对腐殖土进行热干化处理，降低腐殖土含水率；回转窑用于对腐殖土进行矿化及碳化处理，得到腐殖土粉；太阳能发电系统用于通过太阳能发电驱动所述回转窑；混合搅拌系统用于在腐殖土粉中添加复合胶凝剂和钝化剂，并混合搅拌均匀，得到吸附材料。

[0064] 实施例3：本实施例为一种吸附材料，包括以下重量份的组分：

[0065] 腐殖土粉 92份；

[0066] 复合胶凝剂 2份；

[0067] 钝化剂 2份。

[0068] 常见的陈腐垃圾筛下土中具有矿化后的无机物以及有机物以及少量重金属，无机物的存在为吸附材料提供了骨架支撑，使得吸附材料具有一定的强度，有机物的存在经过高温处理后为吸附材料提供了疏松多孔的性状，使得材料最终具有较大的孔隙率，复合胶凝剂可以较好的粘结腐殖土不同形状的无机物，钝化剂可进一步钝化对微生物有胁迫作用的金属如六价铬等，降低吸附材料在与微生物联动作用时对微生物生长的抑制作用，部分金属如铁、锰附着在吸附材料表面，可以进一步提升重金属的吸附效能。

[0069] 复合胶凝剂可采用丙烯酸酯胶黏剂、氯丁橡胶胶黏剂等有机胶黏剂，也可以采用水玻璃、硅藻土等硅酸盐粘结剂，水泥、石膏、树脂等。

[0070] 钝化剂可采用钝化剂CaO和/或NaH2PO4，也可采用聚乙烯、聚丙烯等高分子化合物，粘土、硅酸盐等改性无机材料，赤泥、飞灰等工业副产品，纳米氧化铝、纳米氧化铁、纳米氧化钛等纳米材料。

[0071] 吸附材料为陈腐垃圾筛下土资源化产生的，该陈腐垃圾筛下土的处理方法实现了低碳环保的吸附材料制备过程，制备得到的吸附材料具有优异的应用性能，符合《水处理用2
人工陶粒滤料》(CJ/T 299‑2008)，同时吸附材料比表面积≥60000cm /g、孔隙率≥50％，筒压强度≥7MPa，高于常见吸附材料

[0072] 本实施例中腐殖土粉的制备，包括以下步骤：

[0073] S1、将陈腐垃圾破碎、筛分，得到粒径符合预设要求的腐殖土。破碎和筛分的程度直接影响腐殖土的粒径和比表面积，从而影响吸附材料的性能。通过调整破碎、筛分和混合的条件，可以控制腐殖土的粒径和成分，提高吸附材料的吸附性能。

[0074] 陈腐垃圾为陈腐垃圾为城市生活垃圾填埋场、农业废弃物、工业废弃物、建筑垃圾填埋场以及其他混合填埋场等来源。在实际应用中，可以根据当地的垃圾来源和处理需求选择合适的陈腐垃圾。对于来源复杂的陈腐垃圾，可以采取预处理措施，如分类、筛选、清洗等，以提高其资源化利用率。

[0075] S2、利用太阳能105℃热干化处理，将腐殖土含水率降至2％～8％。热干化处理可以去除腐殖土中的多余水分，提高其干燥程度，有利于后续的矿化处理。通过调整热干化的温度和时间，可以控制腐殖土的含水率和干燥程度，从而影响吸附材料的吸附性能和稳定性。

[0076] 在太阳能热干化装置中采用高效集热器，提高太阳能的利用率。集热器可以采用平板型、真空管型等结构，根据实际需求选择合适的类型和规格。同时，配备温度控制和湿度控制系统，实现对热干化过程的精确控制。通过提高太阳能利用率和控制精度，可以提高吸附材料的性能和产量。

[0077] S3、通过太阳能发电驱动回转窑，在650℃下对腐殖土进行矿化及碳化处理，得到腐殖土粉。回转窑的高温矿化处理可以促进腐殖土中有机物的碳化和重金属的释放，提高其吸附性能。通过调整回转窑的温度和转速，可以控制腐殖土的矿化以及碳化程度和速度，进一步优化吸附材料的性能。

[0078] 在太阳能发电驱动的回转窑中采用高效太阳能电池板，提高太阳能的转换效率。太阳能电池板可以采用单晶硅、多晶硅等类型，根据实际需求选择合适的规格和安装方式。
同时，配备自动控制系统，实现对回转窑温度和转速的精确控制。通过提高太阳能转换效率和精确控制，可以提高吸附材料的性能和产量。

[0079] 实施例4：本实施例为一种吸附材料，与实施例3基本相同，不同之处仅在于，本实施例包括以下重量份的组分：

[0080] 腐殖土粉 95份；

[0081] 复合胶凝剂 4份；

[0082] 钝化剂4份。

[0083] 实施例5：本实施例为一种吸附材料，与实施例3基本相同，不同之处仅在于，本实施例包括以下重量份的组分：

[0084] 腐殖土粉 94份；

[0085] 复合胶凝剂 3份；

[0086] 钝化剂 3份。

[0087] 实施例6：本实施例为一种吸附材料制备方法，具体包括以下步骤：

[0088] S1、将陈腐垃圾破碎、筛分，得到粒径符合预设要求的腐殖土。破碎和筛分的程度直接影响腐殖土的粒径和比表面积，从而影响吸附材料的性能。通过调整破碎、筛分和混合的条件，可以控制腐殖土的粒径和成分，提高吸附材料的吸附性能。

[0089] 陈腐垃圾为陈腐垃圾为城市生活垃圾填埋场、农业废弃物、工业废弃物、建筑垃圾填埋场以及其他混合填埋场等来源。在实际应用中，可以根据当地的垃圾来源和处理需求选择合适的陈腐垃圾。对于来源复杂的陈腐垃圾，可以采取预处理措施，如分类、筛选、清洗等，以提高其资源化利用率。

[0090] S2、利用太阳能105℃热干化处理，将腐殖土含水率降至2％～8％。热干化处理可以去除腐殖土中的多余水分，提高其干燥程度，有利于后续的矿化处理。通过调整热干化的温度和时间，可以控制腐殖土的含水率和干燥程度，从而影响吸附材料的吸附性能和稳定性。

[0091] 在太阳能热干化装置中采用高效集热器，提高太阳能的利用率。集热器可以采用平板型、真空管型等结构，根据实际需求选择合适的类型和规格。同时，配备温度控制和湿度控制系统，实现对热干化过程的精确控制。通过提高太阳能利用率和控制精度，可以提高吸附材料的性能和产量。

[0092] S3、通过太阳能发电驱动回转窑，在650℃下对腐殖土进行矿化及碳化处理，得到腐殖土粉。回转窑的高温矿化处理可以促进腐殖土中有机物的碳化和重金属的释放，提高其吸附性能。通过调整回转窑的温度和转速，可以控制腐殖土的矿化以及碳化程度和速度，进一步优化吸附材料的性能。

[0093] 在太阳能发电驱动的回转窑中采用高效太阳能电池板，提高太阳能的转换效率。太阳能电池板可以采用单晶硅、多晶硅等类型，根据实际需求选择合适的规格和安装方式。
同时，配备自动控制系统，实现对回转窑温度和转速的精确控制。通过提高太阳能转换效率和精确控制，可以提高吸附材料的性能和产量。

[0094] S4、在腐殖土粉中添加复合胶凝剂和钝化剂，搅拌混合均匀，得到吸附材料，钝化剂采用如CaO和NaH2PO4，用于钝化腐殖土中Zn、Cd等重金属。胶凝剂用于促进腐殖土矿粉的凝结成型，提高其成型性和稳定性。通过调整复合胶凝剂和钝化剂的添加量，可以进一步改善吸附材料的性能和稳定性。

[0095] 实施例5：实施例3中吸附材料的应用包括：

[0096] A、在水处理领域中可用于重金属离子、有机污染物等的去除；

[0097] B、用于土壤修复中的重金属污染、有机污染、盐渍化等的治理。通过吸附材料的添加，可以有效去除土壤中的有害物质，改善土壤质量，促进生态环境的恢复。

[0098] C、吸附材料可作为过滤材料，用于水处理和空气净化等领域。通过吸附作用，可以有效去除水中的悬浮物、杂质和空气中的有害气体，提高水质和空气质量。

[0099] D、吸附材料可作为催化剂载体，用于各种化学反应过程中。通过负载催化剂，可以加快化学反应速率，提高反应效率，同时减少催化剂的流失和环境污染。