CN106488837A - 分离废料的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明揭示一种将废料分离成多个经分离材料的方法。所述方法是通过使所述废料受到根据比重的一分离处理而实现，从而获得二个或以上的组分，及选择性的使一个或以上的所述组分受到额外分离过程处理，从而获得一低密度聚合物材料、一高密度聚合物材料、一金属、一玻璃、一油类及木质纤维素中的二种或以上。所揭示的方法可进一步通过处理一个或以上的所述经分离材料而实现，从而获得一有益用途的一个或以上的经处理材料。进一步在本发明揭示的是可通过所述方法获得的多种经分离及/或经处理材料、包括相同物的多种制造物、及用于分离及处理所述废料的多种系统。
Description
技术领域
在本发明一些实施例中涉及废料管理，特别但不排除的是涉及用于分离废料的多个方法与多个系统及其生产的经分离材料。
背景技术
处理废物的最常见方法是在填埋场中进行沉积。然而，环境问题和/或土地成本可能使此方法不能令人满意。
废料的标准回收通常需要将废物材料分类成不同类型的材料，并且单独的回收或丢弃所述不同类型的材料。
标准回收的一替代方法是通过粉碎(shredding)和脱水(dehydrating)固体废物材料以及发电厂中所述垃圾衍生燃料(refuse-derived fuel；RDF)的燃烧来生产垃圾衍生燃料。
美国专利第6,017,475号描述一种通过将所述垃圾减少到一聚集碎片以将家庭垃圾转化为有用副产品的制造过程，任选的从所述聚集碎片排出液体，以及在压力下加热所述聚集碎片以产生一纸浆。还描述了一种系统，包括用于将家庭垃圾转化为一聚集碎片的一研磨机，以及用于在液体已经被移除之后分解剩余聚集碎片以形成所述纸浆的一水解器。所述制造过程水解在所述垃圾中的木质纤维素，以获得具有金属和塑料痕迹的一聚集的纤维素纸浆。如在其中进一步描述的，所述聚集的纤维素纸浆可以分离成纯的纤维素纸浆和含有无机材料的一残留物。
美国专利第7,497,335号描述一种多重区域固体给料的“液体重力(hydrogravity)”分离，以产生每个基本上是单一个区域的多个颗粒，每种类型的颗粒具有一不同的密度。将多个颗粒浆化成一合适的流体，以导致多个颗粒的混合物二元分离成具有一较高平均比重的流(stream)和具有较低平均比重的流。
美国专利第6,368,500号描述一种用于处理经收集废料的系统，所述系统包括：至少一分离器，用于在介于具有一比重相同于或小于水的比重的第一废料与具有一比重高于水的比重的第二废料之间进行分离；至少一破碎机，用于制造来自所述第一废料的一液体产物；及多个产乙酸(acetogenic)和产甲烷(methanogenic)发酵罐，用于发酵所述液体产物。
具有公开号第WO2006/035441号的国际专利申请案描述了通过加热和混合以使用熔融塑料包封废料片的方法。
具有公开号第WO2010/082202号的国际专利申请案描述一种通过干燥废料、及加热所述经干燥废料同时在剪切力下进行混合所制备的复合材料。所述复合材料具有热塑性质，并且被加工以获得有用的制品。
另外的背景技术包括具有公开号第WO2005/077630号、第WO2005/092708号和第WO2006/079842号的国际专利申请案；欧洲专利案第1711323号、第KR2003/0014929号；美国专利案第3,850,771号、第4,013,616号、第4,772,430号、第4,968,463号、第5,217,655号、第6,017,475号、第6,253,527号和第6,423,254号及具有公开号第2004/0080072号和第2004/0080072号的美国专利申请案。
发明内容
根据本发明一些实施例的一样态，有提供一种分离废料的方法，所述方法包括下述步骤：使所述所述废料受到根据比重的一分离过程处理，以获得至少二组分，所述多个组分包括：至少一第一组分，包括一低密度材料；及一第二组分，包括一高密度材料，从而使所述废料分离成多个经分离材料。
根据本发明一些实施例的一样态，有提供一种聚合物材料，可根据如本文描述的一方法获得。
根据本发明一些实施例的一样态，有提供一种堆肥，可根据如本文描述的一方法获得。
根据本发明一些实施例的一样态，有提供一种混凝土，可根据如本文描述的一方法获得。
根据本发明一些实施例的一样态，有提供一种用于分离废料的系统，所述系统包括：
至少一分离器，配置用于根据比重分离在所述废料中的多个材料，以获得至少二个组分，所述多个组分包括：至少一第一组分，包括一低密度材料；及至少一第二组分，包括一高密度材料，所述分离器含有被选定的一水性液体，以使所述废料的一部分下沉及另一部分不下沉，从而获得所述第一组分及所述第二组分。
根据本发明一些实施例的一样态，有提供一种处理废料的方法，所述方法包括下列步骤：
根据比重分离在所述废料中的多个材料，所述分离的步骤包括：所述废料与被选定的一水性液体接触，以使所述废料的一部分下沉，从而获得下沉的材料及不下沉的材料；及
进行下列步骤中的至少一个，从而处理废料：
(i)使不下沉的所述材料的至少一部分受到一发酵过程处理，从而获得至少一发酵产品及一有机残余物；
(ii)加热不下沉的所述材料的至少一部分，从而获得一经处理聚合物材料；
(iii)从不下沉的所述材料中分离油类，及从所述油类制备一燃料；及
(iv)从下沉的所述材料分离金属，从而获得一经分离金属，及/或制备包括作为一聚集体下沉的所述材料的至少一部分的一混凝土。
根据本发明一些实施例，所述多个经分离材料包括至少二材料，所述至少二材料选自于一低密度聚合物材料、一高密度聚合物材料、一金属、一玻璃、一油类及木质纤维素。
根据本发明一些实施例，所述方法更包括：处理所述经分离材料中的至少一个，从而获得至少一经处理材料，所述经处理材料选自于一经处理聚合物材料、一堆肥(compost)、一沼气、乙醇、一生物柴油燃料和一混凝土(concrete)。
根据本发明一些实施例，所述分离过程包括：所述废料与被选定的一水性液体接触，以使所述废料的一部分下沉及另一部分不下沉，从而获得包括一低密度材料的所述第一组分及包括一高密度材料的所述第二组分。
根据本发明一些实施例，所述水性液体的一比重是至少1.05。
根据本发明一些实施例，所述分离过程包括：所述废料与被选定的一第一水性液体接触，以使所述废料的一部分下沉，从而获得包括一高密度材料的所述第二组分与包括一低密度材料的所述第一组分；且进一步使所述第一组分与所述第二组分的至少一个接触被选定的一第二水性液体，以使所述组分的一部分下沉，从而获得：包括一低密度材料的一第三组分，所述低密度材料包括不下沉于所述二种水性液体的任一种中；包括一中密度材料的一第四组分，所述中密度材料下沉于所述二种水性液体之一中；及包括一高密度材料的一第五组分，所述高密度材料皆下沉于所述二种水性液体中。
根据本发明一些实施例，所述第一水性液体与所述第二水性液体之一者的一比重是至少1.05，及所述第一水性液体与所述第二水性液体之另一者不超过1.01。
根据本发明一些实施例，所述中密度材料包括一经分离木质纤维素。
根据本发明一些实施例，在所述第三组分的所述低密度材料包括一经分离低密度聚合物材料。
根据本发明一些实施例，所述低密度聚合物材料包括以干重计为至少50重量百分比的聚烯烃(polyolefins)。
根据本发明一些实施例，所述方法进一步包括：使包括一低密度材料的所述第一组分的至少一部分受到一发酵过程处理(fermentation process)。
根据本发明一些实施例，所述方法进一步包括：使包括一中密度材料的所述第四组分的至少一部分受到一发酵过程处理。
根据本发明一些实施例，所述发酵过程产生一沼气和/或乙醇。
根据本发明一些实施例，所述方法进一步包括：处理在所述发酵过程后剩余的一有机残余物的至少一部分，从而获得一堆肥。
根据本发明一些实施例，所述方法进一步包括：从包括一低密度材料的所述组分中分离油类，从而获得一经处理油类。
根据本发明一些实施例，分离所述油类的步骤包括：从与所述废料接触的一水性液体的一表面上撇除(skimming)所述油类。
根据本发明一些实施例，所述方法进一步包括：处理所述油类，从而获得一生物柴油燃料。
根据本发明一些实施例，所述高密度材料包括一金属及一高密度非金属材料中的至少一个，所述方法进一步包括：分离所述高密度材料，从而获得一经分离金属及/或一经分离高密度非金属材料。
根据本发明一些实施例，所述高密度非金属材料包括一玻璃及一高密度聚合物材料中的至少一个，所述方法进一步包括：分离所述高密度非金属材料，从而获得一经分离玻璃及/或一经分离高密度聚合物材料。
根据本发明一些实施例，所述方法包括：使包括所述高密度非金属材料的一聚集体(aggregate)与一黏合剂接触，从而形成一混凝土(concrete)。
根据本发明一些实施例，所述混凝土是一聚合物混凝土。
根据本发明一些实施例，所述方法进一步包括：处理从所述废料分离的一低密度材料，从而获得一经处理聚合物材料。
根据本发明一些实施例，所述处理的步骤包括：加热包括所述低密度材料的一原料。
根据本发明一些实施例，所述低密度材料包括在所述第一组分及所述第三组分的至少一个或以上中的一经分离低密度材料。
根据本发明一些实施例，一并处理所述低密度材料与在一发酵过程后剩余的一有机残余物。
根据本发明一些实施例，所述废料是一经粉碎的废料。
根据本发明一些实施例，所述方法进一步包括：在所述废料与所述水性液体接触前，粉碎所述废料。
根据本发明一些实施例，所述方法进一步包括：在所述废料与所述水性液体接触后，粉碎所述第一组分的至少一部分。
根据本发明一些实施例，所述水性液体包括一盐类水溶液。
根据本发明一些实施例，所述盐类是氯化钠。
根据本发明一些实施例，所述盐类在所述盐类水溶液中的一浓度是至少10重量百分比。
根据本发明一些实施例，所述系统进一步包括至少一装置，配置用以获得至少二材料，所述至少二材料选自于一低密度聚合物材料、一高密度聚合物材料、一金属、一玻璃、一油类及木质纤维素。
根据本发明一些实施例，所述系统进一步包括：至少一装置，配置用以处理所述第一组分或所述第二组分的至少一部分，从而获得至少一经处理材料，所述经处理材料选自于一经处理聚合物材料、一堆肥、一沼气、乙醇、一生物柴油燃料和一混凝土。
根据本发明一些实施例，所述至少一分离器包括：一第一分离器，含有一第一水性液体；及一第二分离器，含有一第二水性液体，所述第一分离器及所述第二分离器连通，以及所述第二分离器配置用于接收来自所述第一分离器的至少一组分，及用于根据比重分离从所述第一分离器接收的所述组分，所述第二水性液体被选定以使从所述第一分离器接收的所述组分的一部分下沉，从而获得：包括一低密度材料的一第三组分，所述低密度材料包括不下沉于所述二种水性液体的任一种中；包括一中密度材料的一第四组分，所述中密度材料下沉于所述二种水性液体之一中；及包括一低密度材料的一第五组分，所述高密度材料皆下沉于所述二种水性液体中。
根据本发明一些实施例，所述第二分离器配置用于获得一经分离木质纤维素，所述中密度材料包括所述木质纤维素。
根据本发明一些实施例，所述第二分离器配置用于获得一经分离低密度聚合物材料，在所述第三组分中的所述低密度材料包括所述低密度聚合物材料。
根据本发明一些实施例，所述系统进一步包括与所述至少一个分离器中的至少一个连通的一生物反应器，所述生物反应器配置用以使包括一低密度材料的所述第一组分的至少一部分受到一发酵过程处理。
根据本发明一些实施例，所述系统进一步包括与所述第二分离器连通的一生物反应器，所述生物反应器配置用以使包括一中密度材料的所述第四组分的至少一部分受到一发酵过程处理。
根据本发明一些实施例，所述生物反应器配置用以获得一沼气和/或乙醇。
根据本发明一些实施例，所述系统包括一装置，配置用于收集在所述生物反应器内的一有机残余物及处理已收集的有机残余物，从而获得一堆肥。
根据本发明一些实施例，所述系统包括一油-水分离器(oil-water separator)，配置用于从包括一低密度材料的所述组分中分离油类，从而获得一经分离油类。
根据本发明一些实施例，所述油-水分离器包括一撇除器。
根据本发明一些实施例，所述系统进一步包括一子系统，配置用于处理所述油类，从而获得一生物柴油燃料。
根据本发明一些实施例，所述系统进一步包括连通所述分离器的一装置，所述装置配置用于从所述分离器接收所述高密度材料，其中所述高密度材料包括一金属及一高密度非金属材料中的至少一个，及用于分离所述高密度材料，从而获得一经分离金属及/或一经分离高密度非金属材料。
根据本发明一些实施例，所述系统进一步包括至少一装置，配置用于分离所述高密度非金属材料，其中所述高密度非金属材料包括一玻璃及一高密度非金属材料中的至少一个，从而获得一经分离玻璃及/或一经分离高密度聚合物材料。
根据本发明一些实施例，所述系统进一步包括一子系统，配置用于将所述高密度非金属材料的至少一部分研磨成一聚集体，并从所述聚集体制备一混凝土。
根据本发明一些实施例，所述系统进一步包括一装置，配置用于制备一原料，所述原料包括在所述第三组分中的所述低密度材料的至少一部分及在所述生物反应器中的一有机残余物的至少一部分。
根据本发明一些实施例，所述系统包括一装置，配置用于处理从所述废料分离的一低密度材料，从而获得一经处理聚合物材料。
根据本发明一些实施例，所述系统进一步包括一粉碎机，配置用于在所述废料与所述水性液体接触后，粉碎所述第一组分的至少一部分。
根据本发明一些实施例，所述系统进一步包括一监测器，用于监测在所述分离器中的所述水性液体的一比重，其中所述系统配置以调整在所述分离器中的所述水性液体的一比重至一预定值。
除非进行定义，否则本文所使用的所有的技术和/或科学术语具有与本发明所属领域的普通技术人员所通常理解的含义相同的含义。尽管在本发明的实施例的实现或测试中能够使用与本文所描述的相似或等同的方法和材料，但是下文描述示例性的方法和/或材料。在冲突的情况下，以包括定义的专利说明书为主。另外，材料、方法和实施例仅为示例性的而不旨在必要地限制。
附图说明
在本文参照附图仅通过示例的方式描述了本发明的一些实施例。具体详细参照附图，应强调的是，所示的特定方案仅通过实施例以及为了本发明的实施例的示例性讨论的目的。在这方面，结合附图进行的说明使得如何可实现本发明的实施例对于本领域技术人员显而易见。
在所述附图中：
图1是根据本发明一些实施例描绘一种根据比重分离废料的方法的流程图；
图2是根据本发明一些实施例描绘一种分离废料的方法的流程图；
图3是根据本发明一些实施例描绘一种用于分离废料的系统的图；
图4是根据本发明一些实施例描绘一种用于分离废料的系统的图；及
图5A及5B绘示海盐水溶液(约20重量百分比)(图5A)和淡水(图5B)的滤液的NMR光谱，每种滤液是在以植物生物质孵育3小时后获得。
具体实施方式
在本发明一些实施例中涉及废料管理，特别但不排除的是涉及用于分离废料的多个方法与多个系统及其生产的经分离材料。
在详细地说明本发明的至少一个实施例之前，应理解的是，本发明的应用不一定局限于下面的说明中阐述的和/或附图中图示的和/或实施例的部件和/或方法的构造细节和布置。本发明能够具有其它的实施例或者以各种方式实现或实施。
本案发明人已经发现，根据比重的一废料中的分离多个材料可以用于以有效率和成本效益的方式获得多种经分离材料可用作和/或作为适合于进一步加工的原料。例如，可以利用将废料(例如，未分类的废料)与例如一水性溶液的一液体接触以有利的根据比重分离废料成至少二组分，其中所获得的组分是或包含本身有用的经分离材料和/或可以进一步分离和/或处理成有用的经分离材料。此外，所获得的经分离材料的性质是可控的，例如通过调节用于根据比重分离废料的一种或以上的液体的一比重。
现参照所述附图，图1是根据本发明示例性实施例说明一种用于根据比重分离废料的一般程序，如在下方的范例段落中所详细描述的。
图2是根据本发明示例性实施例说明的一种用于分离废料成多个经分离材料的一般程序，如在下方的范例段落中所详细描述的。
图3是根据本发明示例性实施例说明的一种用于分离废料的系统，如在本文下方中所详细描述的。图4是根据本发明示例性实施例说明的一种用于根据比重分离废料的系统，如在本文下方中所详细描述的。
图5A及5B绘示高渗溶液促进碳水化合物从生物质中释放。
根据本发明一些实施例的一样态，有提供一种分离废料的方法，从而获得多个经分离材料。在本文描述的任意实施例的一些实施例中，获得至少二种经分离材料。在本文描述的任意实施例的一些实施例中，获得至少三种经分离材料。在一些实施例中，获得至少四种经分离材料。在一些实施例中，获得至少五种经分离材料。
所述用语“多个(plurality)”包括两种或以上的材料，即2、3、4、5、6、7、8、9、10种或以上的材料。
根据本发明的实施例可获得的经分离材料的范例包括但不限于一低密度聚合物材料、一高密度聚合物材料、一金属、一玻璃、一油类和木质纤维素。在本文描述的任意实施例的一些实施例中，可获得至少二种的上述经分离材料。在一些实施例中，可获得至少三种的上述经分离材料。在一些实施例中，可获得至少四种的上述经分离材料。在一些实施例中，可获得至少五种的上述经分离材料。在一些实施例中，可获得所有的上述经分离材料。
在本文中，所述短语“经分离材料(separated material)”用于描述可通过移除一来源材料(例如，一废料)中的材料的一部分而获得的一材料或具有类似化学性质的材料族，以便获得具有与所述来源材料不同组成的一材料，并且与所述来源材料相比，富集有一特定材料和/或材料族。“来源材料(source material)”是指例如本文所述的废料，其受到如本文所述的分离的步骤。
“富集(enriched)”是指富集的物质的浓度比来源材料大至少50％，任选的大至少100％(两倍)、任选的至少三倍、任选的至少五倍，及任选的至少十倍。
一经分离材料可以任选的包括具有相似化学性质的材料(一材料族)的一混合物，例如是“一聚合物材料(polymeric material)”的一经分离材料包括聚合物的混合物，“油类”的一经分离材料包括油的混合物，一“金属”的一经分离材料包括金属的混合物等。
一经分离材料也可以任选的包含杂质，例如一“聚合物材料”的一经分离材料任选的包含(部分)非聚合物质，“油类”的一经分离材料任选的包含(部分)除油类之外的物质，一“木质纤维素”的一经分离材料任选的包含(部分)除木质纤维素之外的物质等等。
本文中“聚合物材料(polymeric material)”(包括所述短语“低密度聚合物材料(low-density polymeric material)”和“高密度聚合物材料(high-density polymericmaterial)”)是指一材料，其中各聚合物的一浓度为以干重计所述材料的至少50重量百分比。所述聚合物可以是衍生自生物质(例如植物材料和动物材料)的合成聚合物或聚合物。
在本文中，所述用语“分离(separating)”及其语法衍生词用于描述如本文所定义的从一源头材料(例如，一废料)获得如本文所定义的一经分离材料的方法。
在本文中，“动物材料”是指源自于一动物的材料，及“植物材料”是指来源于植物或真菌的材料。要提到的是，源自仅仅在较远的过去存活的生物体的煤和石油产品等在本文中不被认为是动物或植物材料。
在一些实施方案中，根据本发明的此样态的方法通过使所述废料根据比重进行一分离过程处理来实现，以获得至少二组分。在一些实施例中，至少一组分，本文称为“第一组分”，包含一种或以上的低密度材料，并且至少一种组分，本文称为“第二级分”，包含一种或以上的高密度材料。在本文中，低密度材料表示比高密度材料低的比重值，为了简洁和提高可读性，使用所述用语“密度(density)”代替“比重(specific gravity)”。
因此，所述废料可任选的为在一固体废料管理设施处或在一废料堆处或从一垃圾填埋场(称为“未分类的”废料)接收的形式，或者替代的，已经经历初步分类或分离的废料，即在根据本文所述的方法进一步分离之前从其中任选的移除(部分或全部的)一种或多种组成物(例如，磁性材料)的废料(例如，来自上述来源)。所述废料可以包括来自非家庭来源的一些废料，例如污泥(例如污水污泥)，工业废料(例如废弃的包装材料)和/或农业废料。
所述废料通常包括一些液体(例如水，油类)，例如，由所述废料和/或容器中、在所述废料中的植物材料及/或动物材料吸收。应当理解的是，本文所述的分离方法通过与液体接触来实现，使得所述废料因此可以任选的进行分离，而不需要事先干燥所述废料。
所述废料：
在本文中，所述用语“废料(waste material)”指的是基本上固体废料，例如城市固体废料，其在一些实施例中主要从国内来源(家庭废物)获得，并且也称为“垃圾(trash)”或“垃圾(garbage)”。本文所用的用语“废料”包括基本上未分类的废料(例如，在除去如本文所述的一部分的所述材料之前)，即，其包含家庭废物典型的各种物质，并且任选的进一步包含如本文定义的废料，其已经历一些分离(例如，易于回收的物品的移除)。
根据本文所述的任意实施例的一些或所有获得的经分离材料可具有商业价值(例如作为商品)。
额外或替代的，所述方法进一步包括处理一种或以上所获得的经分离材料(根据本文所述的任何实施例)，从而获得一经处理材料，例如具有一商业价值的一经处理材料，而所述商业价值是从其衍生的所述经分离材料所没有的。
在本文中，在对一材料(例如，一经分离材料)进行的一动作的上下文中，所述用语“处理(processing)”及其语法衍生词用于描述所述材料的组成物、化学性质和/或物理性质的改变，从而获得具有与受到处理的材料不同的组成物、化学性质和/或物理性质的不同的第二材料，本文称为“经处理材料(processed material)”。
为了清楚起见，这里通常使用所述用语“处理(processing)”及“经处理材料”来描述通过除了分离之外的程序所获得的材料，例如，通过使一经分离材料(如本文所定义)进行一个或以上的化学反应及/或使一经分离材料与一个或以上的额外材料进行组合。
可以通过本发明的一些实施例获得的经处理材料的范例包括但不限于加经处理的聚合物材料(其可以任选的通过处理一经分离聚合物材料获得)；一堆肥；一沼气和/或乙醇(其可以任选的通过处理一经分离木质纤维素获得)；一生物燃料(其可任选的通过处理经分离的油类获得)；和/或一混凝土(其可以任选的通过处理高密度材料获得)。这种处理在下文中更详细的描述。
利用液体的分离过程：
如本文所使用，所述用语“比重(specific gravity)”是指在相同条件(例如，温度、压力)下材料的密度与纯水的密度的比值。因此，纯水的所述比重定义为1。在本文所述的任何实施例的一些实施例中，所述比重是在室温(例如25℃)和大气压下的比重。然而，因为比重是一比值，所以其比起密度对于条件(例如，温度，压力)变化的敏感性较低。因此，在本文所述的任何实施例的一些实施例中，所述比重是在工作条件下的一比重。例如，在工作条件下的环境温度可以变化，例如在约0℃至50℃的范围内，并且环境压力可以根据所述位置的高度而变化。
在本文所述的任何实施例的一些实施例中，所述分离过程包括使所述废料与被选定的一液体接触，使得所述废料的一部分下沉在液体中，而另一部分不下沉。
所述液体可以是任何类型的液体，包括一纯液体、一溶液和一悬浮液。在本文所述的任何实施例的一些实施例中，所述液体是一水性液体。
在使用一液体的实施例中，获得包含不下沉的材料的低密度材料的一组分(本文称为“第一组分”)；和包括下沉的材料的高密度材料的一组分(本文称为“第二组分”)。可以收集所述第一和第二组分中的至少一个并进一步任选的进一步分离，以获得根据本文所述的任何实施例的一经分离材料。
在本文中，所述用语“下沉(sink)”包括下沉到一液体的一底部(例如，沉淀)，以及下沉到所述液体的一表面下方。
在本文描述的任意实施例的一些中，“下沉(sink)”是指下沉到一液体的一底部(例如沉淀)，以使下沉于所述液体的一表面下方但不下沉至所述液体的一底部的材料被认为是不下沉的材料，且任选的被包含在根据如各个实施例的任一个所述的低密度材料的一组分内(例如一第一组分)。
在本文所述的任何实施例中的一些中，“下沉”是指沉入一液体的表面下方，使得下沉在液体的表面下方但不沉到液体的底部的材料被认为是材料下沉，并且任选的被包括在根据所述各个实施例中的任一个的高密度材料的一组分内(例如，第二部分)。
在本文所述的任何实施例中的一些中，下沉在液体的表面下方但不沉到液体的底部的材料不被包含在根据所述各个实施例中的低密度材料的一组分(例如一第一组分)或高密度材料的一组分(例如一第二组分)内。
在本文所述的任何实施例的一些中，一废料的所述无机材料的至少一部分(通常比有机材料更致密)下沉到所述液体的底部。
在本文所述的任何实施例的一些中，移除下沉到底部的材料(例如通过移除沉淀物)，并且基本上收集所有其它材料作为根据本文所述的任何各自实施例的一第一组分。
在本文所述的任何实施例中的一些中，所述分离过程包括从所述液体移除基本上所有的材料(例如，低密度材料的组分和高密度材料的组分)，使得所述液体可以被再利用以根据比重分离更多的废料。从所述液体移除可以例如通过从一表面撇除飘浮材料、移除沉积的材料和/或过滤掉下沉在一液体表面下方但不下沉到底部的材料。
所述液体的比重可以根据期望包括在低密度材料的一组分内的材料(例如，第一组分)和/或根据期望包括在高密度材料的一组分(例如，第二部分)。
不受任何特定理论的束缚，据信通过使废料与一液体接触的所述分离可以容易的使用湿润废料(例如，尚未干燥的废料)进行，而湿润废料可能对其他分离技术构成障碍，例如通过导致不同类型的材料的碎片彼此粘附。
在涉及利用一液体的任何实施例的一些实施例中，使用至少两种不同的液体，并且获得至少三种组分。
在一些实施例中，所述分离过程包括使所述废料与第一水性液体接触，从而获得如本文所述的第一和第二组分，并且进一步包括使所述第一组分和所述第二组分中的至少一种(任选的仅一种)与一第二水性液体接触，从而获得：低密度材料的一第三组分，所述低密度材料不下沉于所述第一或第二水性液体中；中密度材料的一第四组分，所述中密度材料下沉于所述水性液体之一者中(例如，无论哪种液体具有较低的比重)；以及高密度材料的一第五组分，所述高密度材料皆下沉在第一和第二水性液体中。
选定所述第二水性液体以使得与其接触的所述组分的一部分下沉。在涉及一第一和第二水性液体的任何实施例的一些实施例中，所述第二水性液体具有与所述第一水性液体不同的比重。
在涉及一第一和第二水性液体的任何实施例的一些实施例中，第一和第二水性液体的比重相差至少0.01。在一些实施例中，所述第一和第二水性液体的比重相差至少0.02。在一些实施例中，所述第一和第二水性液体的比重相差至少0.03。在一些实施例中，所述第一和第二水性液体的比重相差至少0.05。在一些实施例中，所述第一和第二水性液体的比重相差至少0.07。在一些实施例中，所述第一和第二水性液体的比重相差至少0.1。在一些实施例中，所述第一和第二水性液体的比重相差至少0.15。在一些实施例中，所述第一和第二水性液体的比重相差至少0.2。
在本文中，所述短语“不下沉在第一或第二水性液体中的材料”，“不下沉在任一个所述水性液体中的材料”等，包括在具有最低比重的任何水性液体情况下不下沉的材料，而不需要对具有较高比重的液体中的材料的行为进行任何确定。
类似的，在本文中，所述短语“下沉在所述第一和第二水性液体中的材料”，“下沉在两种所述水性液体中的材料”等，包括下沉在具有最高比重的任何水性液体的材料，而不需要对具有较低比重的液体中的材料的行为进行任何确定。
应当理解的是，所述短语“第三组分”、“第四组分”和“第五组分”仅表示所述分离过程包括产生至少三个组分的至少两个分离，并且不一定意味着所述组分不同于本文描述的“第一组分”或“第二组分”。
还应当理解的是，所述短语“第一组分”和“第二组分”表示在所述分离过程中获得这两个组分，并且不一定意味着所述分离过程不包括进一步分离成三个或以上的组分，如本文所述。这种进一步分离可以是在分离成第一和第二组分之前和/或之后。
在本文所述的任何实施例的一些实施例中，使用第一水性液体获得的第一部分低密度材料与第二水性液体接触，其中所述第二水性液体具有比所述第一水性液体低的比重。在一些这样的实施例中，高密度材料的所述第二组分与高密度材料的第五组分相同，并且低密度材料的第一组分被分离成低密度材料的第三组分和中密度材料的第四组分。应当理解的是，在这样的实施例中，所述第四组分可以被认为是高密度材料相对于所述第二水性液体的组分。
在本文所述的任何实施例的一些实施例中，使用一第一水性液体获得的高密度材料的一第二组分与一第二水性液体接触，其中所述第二水性液体具有比所述第一水性液体更高的比重。在一些这样的实施例中，低密度材料的所述第一组分与低密度材料的所述第三组分相同，并且高密度材料的所述第二组分被分离成高密度材料的所述第五组分及中密度材料的第四组分。应当理解的是，在这样的实施例中，中密度材料的第四组分可以被认为是低密度材料相对于第二水性液体的组分。
在本文所述的涉及具有不同比重的两种水性液体的任何实施例的一些实施例中，使用具有较高比重的液体作为第一水性液体，使用具有较高比重的液体作为第二水性液体导致基本上相同的组分，即所述组分基本上不受利用液体的顺序的影响。
在本文所述的涉及具有不同比重的两种水性液体的任何实施例的一些实施例中，一种水性液体的比重不大于1.01，所述液体任选是水。在一些这样的实施例中，两种水性液体中的另一种的比重为至少1.03(例如，根据本文所述的任何实施例涉及具有这种比重的液体)。在一些这样的实施例中，两种水性液体中的另一种的比重为至少1.05(例如，根据本文所述的任何实施例涉及具有这种比重的液体)。在一些这样的实施例中，两种水性液体中的另一种的比重为至少1.07(例如，根据本文所述的任何实施例涉及具有这种比重的液体)。在一些这样的实施例中，两种水性液体中的另一种的比重为至少1.10(例如，根据本文所述的任何实施例涉及具有这种比重的液体)。在一些这样的实施例中，两种水性液体中的另一种的比重为至少1.15(例如，根据本文所述的任何实施例涉及具有这种比重的液体)。在一些这样的实施例中，两种水性液体中的另一种的比重为至少1.20(例如，根据本文所述的任何实施例涉及具有这种比重的液体)。
在本文所述的涉及具有不同比重的两种水性液体的任何实施例的一些实施例中，一种水性液体的比重不大于1.00，所述液体任选是水。在一些这样的实施例中，两种水性液体中的另一种的比重为至少1.03(例如，根据本文所述的任何实施例涉及具有这种比重的液体)。在一些这样的实施例中，两种水性液体中的另一种的比重为至少1.05(例如，根据本文所述的任何实施例涉及具有这种比重的液体)。在一些这样的实施例中，两种水性液体中的另一种的比重为至少1.07(例如，根据本文所述的任何实施例涉及具有这种比重的液体)。在一些这样的实施例中，两种水性液体中的另一种的比重为至少1.10(例如，根据本文所述的任何实施例涉及具有这种比重的液体)。在一些这样的实施例中，两种水性液体中的另一种的比重为至少1.15(例如，根据本文所述的任何实施例涉及具有这种比重的液体)。在一些这样的实施例中，两种水性液体中的另一种的比重为至少1.20(例如，根据本文所述的任何实施例涉及具有这种比重的液体)。
在本文所述的涉及具有不同比重的两种水性液体的任何实施例的一些实施例中，具有较高比重的水性液体是根据本文所述的各自实施例的任一个的盐类水溶液。
在本文所述的任何实施例的一些实施例中，所述方法提供富集具有在一预选范围内的比重的材料的至少一个组分，并且根据所述预选范围(例如，选择如本文进一步详细讨论的一盐类水溶液的合适浓度)选择所述液体。
在本文所述的任何实施例的一些实施例中，所述(多个)组分含有至少90重量百分比的材料具有一比重在一预选范围内。在一些实施例中，所述(多个)组分含有至少95重量百分比的材料具有一比重在一预选范围内。在一些实施例中，所述(多个)组分含有至少98重量百分比的材料具有一比重在一预选范围内。在一些实施例中，所述(多个)组分含有至少99重量百分比的材料具有一比重在一预选范围内。根据这些实施利也预期在90和99.9重量百分比之间的任何值。
所述比重的一预选范围可以任选的以一上限和一下限为特征，或者任选的，所述范围可以任选的是一开放范围，例如特征是在于没有下限的上限，或者没有上限的下限。
在本文所述的任何实施例的一些实施例中，根据本文所述的各个实施例中任一个的低密度材料的第一组分的预选范围不超过1.25，即所述预选范围不大于1.25，使得整个范围不大于1.25。在一些实施例中，所述预选范围不大于1.225。在一些实施例中，所述预选范围不大于1.20。在一些实施例中，所述预选范围不大于1.175。在一些实施例中，所述预选范围不大于1.15。在一些实施例中，所述预选范围不大于1.125。在一些实施例中，所述预选范围不大于1.10。在一些实施例中，所述预选范围不大于1.075。在一些实施例中，所述预选范围不大于1.05。在一些实施例中，所述预选范围不大于1.025。在一些实施例中，所述预选范围不大于1.005。
在本文所述的任何实施例的一些实施例中，根据本文所述的各个实施例中任一个的低密度材料的第一组分的预选范围不超过1.25，即所述预选范围的上限不超过1.25，使得整个范围不超过1.25。在一些实施例中，所述预选范围不超过1.225。在一些实施例中，所述预选范围不超过1.20。在一些实施例中，所述预选范围不超过1.175。在一些实施例中，所述预选范围不超过1.15。在一些实施例中，所述预选范围不超过1.125。在一些实施例中，所述预选范围不超过1.10。在一些实施例中，所述预选范围不超过1.075。在一些实施例中，所述预选范围不超过1.05。在一些实施例中，所述预选范围不超过1.025。在一些实施例中，所述预选范围不超过1.00。
在本文所述的任何实施例的一些实施例中，根据本文所述的各个实施例中任一个的低密度材料的第三组分的预选范围不超过1.25，即所述预选范围的上限不超过1.25，使得整个范围不超过1.25。在一些实施例中，所述预选范围不超过1.225。在一些实施例中，所述预选范围不超过1.20。在一些实施例中，所述预选范围不超过1.175。在一些实施例中，所述预选范围不超过1.15。在一些实施例中，所述预选范围不超过1.125。在一些实施例中，所述预选范围不超过1.10。在一些实施例中，所述预选范围不超过1.075。在一些实施例中，所述预选范围不超过1.05。在一些实施例中，所述预选范围不超过1.025。在一些实施例中，所述预选范围不超过1.00。
在本文所述的任何实施例中的一些中，所述废料在所述液体中搅拌，例如通过至少一个桨叶的旋转(例如，桨轮的旋转)。任选的选择搅拌足够有力以促进不同类型的材料(其可以例如彼此粘附)的分离，同时足够温和以允许所述液体中的多个材料的分离。
在本文所述的任何实施例中的一些中，搅拌包括以每分钟120次或更少的频率的扰动(例如，旋转、振动、搅动)。在一些实施例中，搅拌包括以每分钟60次或更少的频率的扰动。在一些实施例中，搅拌包括以每分钟30次或更少的频率的扰动。在一些实施例中，搅拌包括以每分钟20次或更少的频率的扰动。在一些实施例中，搅拌包括以每分钟10次或更少的频率的扰动。
虽然在本文中明确描述了包括根据比重的分离材料的一个或两个循环的实施例，但是应当理解的是，在本文所述的任何实施例的一些中，所述方法包括根据比重分离材料的多于两个循环。
另外，应当理解的是，每个循环可以使用与在另一个循环中使用的液体(例如，一盐类水溶液)相同或不同的液体(例如，一盐类水溶液)进行，并且每个循环可以独立的包括分离高密度材料(例如，下沉于液体中的材料)的一组分和/或移除低密度材料(例如，在液体中漂浮的材料)的一组分。
在本文所述的任何实施例中的一些中，在根据比重分离材料的至少一个循环之后执行液体的移除。液体的移除可任选的通过排水(例如，重力驱动排水)和/或所述经分离材料的压缩，例如使用一螺旋压力机来实现。任选的，至少一部分所述移除的液体被再次用于如本文所述的分离材料。
在本文所述的任何实施例中的一些中，移除的液体包括源自废料的液体，例如水性液体和/或油类。例如，根据本文所述的任何相应实施例(例如，通过排水和/或压缩)移除的液体可任选的包含用于(根据相应的本文所述的实施例的)根据比重分离的水性液体(例如，盐类溶液)、以及源自与根据比重分离的水性液体混合的废料中的水性液体、和/或源自所述废料的油类。
使用在分离过程中的液体：
如本文所述，在根据本文所述的任一个相应实施例的分离方法中使用的液体可以是一纯液体、一溶液或一悬浮液。在本文所述的任何实施例的一些实施例中，所述液体是一水性液体。
如本文所使用，所述用语“水性液体(aqueous liquid)”是指一液体，其中在其内的至少50重量百分比的所述(多个)液体化合物(例如，除了悬浮和/或溶解在液体中的固体材料)为水。在一些实施例中，至少60重量百分比是水。在一些实施例中，至少70重量百分比是水。在一些实施例中，至少80重量百分比是水。在一些实施例中，至少90重量百分比是水。在一些实施例中，至少95重量百分比是水。在一些实施例中，至少98重量百分比是水。在一些实施例中，至少99重量百分比是水。在一些实施例中，所述液体组成物基本上由水组成。
在本文所述的任何实施例中的一些中，所述液体是一溶液，例如一水溶液。用于一溶液(例如，一水溶液)的合适的溶质包括水溶性盐类，即在水中形成离子的任何化合物(例如氯化钠、氯化钾、溴化钠、溴化钾、氯化钙、硝酸钙、碳酸钾)和水溶性碳水化合物(例如，葡萄糖、蔗糖、乳糖、果糖)。
在本文所述的任何实施例中的一些中，所述溶质是一盐类，即，所述液体是一盐类水溶液(离子溶液)。在一些实施例中，所述盐类包括氯化钠。氯化钠可以任选的是基本上纯的。或者，所述氯化钠与其它盐类混合，例如，如在海盐中。
在本文所述的任何实施例中的一些中，所述液体包括海水(例如，用淡水稀释的海水和/或浓缩海水，即，其中一部分水已被移除的海水)。在一些实施例中，所述液体基本上由海水组成。
在本文所述的任何实施例中的一些中，所述液体是一悬浮液，例如一水性悬浮液。用于悬浮液的合适的悬浮材料包括水不溶性盐类和/或金属物质，例如碳酸钙、铁粉和硅铁(FeSi)。在一些实施例中，所述悬浮的材料是磁性的，这有助于其从分离的废料中移除(例如，为了重复使用)。
通过控制所述溶质或悬浮材料的浓度，一溶液或一悬浮液的所述比重可以根据所述分离的需求来精细控制。
因此，例如，如果对于高密度材料的一组分需要一相对高的比重，则使用具有相对高的比重的溶液或悬浮液(但低于被包含在高密度材料的所述组分中的材料的比重)，及因此，包含高浓度的所述溶质或悬浮材料。
如果低密度材料(例如低密度有机材料)的一组分需要相对低的比重(例如，低于水的比重)，则可以使用具有相对低的比重(但高于被包含在低密度材料的所述组分中的材料的比重)的溶液或悬浮液，因此，包括低浓度(任选为零)的溶质或悬浮材料。
在本文所述的任何实施例中的一些中，一液体的一比重在从1.00至2.50的范围内。
高达2.50的一比重可能是合适的，例如，用于分离可能存在于所述废料中的所有或几乎所有的无机材料，例如通过将它们包括在高密度材料的一组分中。因此，例如，窗玻璃具有约2.58的比重、二氧化硅具有约2.65的比重、铝具有约2.7的比重、并且其他矿物和金属的比重通常甚至更高。在本文所述的任何实施例中的一些中，一液体的所述比重为至少2.00，例如在2.00至2.50的范围内。至少2.00的比重可以是合适的，例如包含所有或几乎所有有机材料，例如植物材料、动物材料和聚合物材料(例如橡胶和塑料)，在低密度材料的一组分中。
在本文所述的任何实施例中的一些中，一液体的所述比重为至少1.50，例如在1.50至2.00的范围内。至少1.50的比重可能是合适于保留大多数的有机材料。在一些实施例中，所述比重为至少1.60。在一些实施例中，所述比重为至少1.70。在一些实施例中，所述比重为至少1.80。在一些实施例中，所述比重为至少1.90。
在本文所述的任何实施例中的一些中，一液体的所述比重为至少1.20，例如在1.20至1.50的范围内。至少1.20的比重可以是合适于包含在低密度材料的一组分中的许多或甚至最多的有机材料，同时包含在高密度材料的一组分中的一些有机材料(例如高密度聚合物材料)。在一些实施例中，一液体的所述比重为至少1.25。在一些实施例中，一液体的所述比重为至少1.30。在一些实施例中，一液体的所述比重为至少1.35。在一些实施例中，一液体的所述比重为至少1.40。在一些实施例中，一液体的所述比重为至少1.45。
在本文所述的任何实施例中的一些中，一液体的所述比重为至少1.01，例如在1.01至1.20的范围内。在1.01至1.20范围内的比重可能是合适于包含在低密度材料的一组分中的许多或甚至最多的动物材料和植物材料，同时包含在高密度材料的一组分中的许多合成聚合物(例如高密度聚合物材料)，例如热固性聚合物，具有至少250℃的一熔点的合成聚合物(例如聚对苯二甲酸乙二醇酯(polyethylene terephthalate；PET)，聚四氟乙烯(polytetrafluoroethylene；PTFE))和聚氯乙烯(polyvinyl chloride；PVC)。
在本文中，所述用语“热固性(thermoset)”是指已通过任何技术进行不可逆固化的合成聚合物，包括通过加热固化、通过化学反应(例如，如在环氧树脂中)或辐照(irradiation)固化。热固性聚合物的范例包含但不限于热固性聚酯(例如，用于玻璃纤维中)、聚氨酯(polyurethanes)、硫化橡胶(vulcanized rubbers)、苯酚-甲醛(例如聚合物)，脲醛(Duroplast)，脲-甲醛(例如，用于胶合板中)、三聚氰胺树脂(melamine resins)、环氧树脂、聚酰亚胺、氰酸酯(cyanate esters)和聚氰脲酸酯(polycyanurates)。
不受任何特定理论的束缚，据信降低热固性聚合物、具有高熔点(例如至少250℃)的合成聚合物和/或PVC的比例使得所述组分更易于进行某些类型的处理(例如，如本文所述)。还据信，相对于衍生来自所述组分的一废料，如本文所述的根据比重的分离是对于获得具有降低比例的这种聚合物的一组分是一种特别方便的方法。
在本文所述的任何实施例中的一些中，所述液体的比重不超过约1.25(例如，约为一饱和的海盐水溶液的比重)。在一些实施例中，所述比重不大于1.20。在一些实施例中，所述比重不大于1.15。
在本文所述的任何实施例中的一些中，一液体的所述比重为至少1.05。在一些实施例中，所述比重在1.05至1.25的范围内。在一些实施例中，所述比重在1.05至1.20的范围内。在一些实施例中，所述比重在1.05至1.15的范围内。
在本文所述的任何实施例中的一些中，一液体的所述比重为至少1.06。在一些实施例中，所述比重在1.06至1.25的范围内。在一些实施例中，所述比重在1.06至1.20的范围内。在一些实施例中，所述比重在1.06至1.15的范围内。
在本文所述的任何实施例中的一些中，一液体的所述比重为至少1.07(例如浓度为约10重量百分比的氯化钠水溶液)。在一些实施例中，所述比重在1.07至1.25的范围内。在一些实施例中，所述比重在1.07至1.20的范围内。在一些实施例中，所述比重在1.07至1.15的范围内。
在本文所述的任何实施例中的一些中，一液体的所述比重为至少1.08。在一些实施例中，所述比重在1.08至1.25的范围内。在一些实施例中，所述比重在1.08至1.20的范围内。在一些实施例中，所述比重在1.08至1.15的范围内。
在本文所述的任何实施例中的一些中，一液体的所述比重为至少1.09。在一些实施例中，所述比重在1.09至1.25的范围内。在一些实施例中，所述比重在1.09至1.20的范围内。在一些实施例中，所述比重在1.09至1.15的范围内。
在本文所述的任何实施例中的一些中，一液体的所述比重为至少1.10。在一些实施例中，所述比重在1.10至1.25的范围内。在一些实施例中，所述比重在1.10至1.20的范围内。在一些实施例中，所述比重在1.10至1.15的范围内。
在本文所述的任何实施例中的一些中，一液体的所述比重为至少1.11(例如浓度为约15重量百分比的氯化钠水溶液)。在一些实施例中，所述比重在1.11至1.25的范围内。在一些实施例中，所述比重在1.11至1.20的范围内。
在本文所述的任何实施例中的一些中，一液体的所述比重为至少1.12。在一些实施例中，所述比重在1.12至1.25的范围内。在一些实施例中，所述比重在1.12至1.20的范围内。
在本文所述的任何实施例中的一些中，一液体的所述比重为至少1.13。在一些实施例中，所述比重在1.13至1.25的范围内。在一些实施例中，所述比重在1.13至1.20的范围内。
在本文所述的任何实施例中的一些中，一液体的所述比重为至少1.14。在一些实施例中，所述比重在1.14至1.25的范围内。在一些实施例中，所述比重在1.14至1.20的范围内。
在本文所述的任何实施例中的一些中，一液体的所述比重为至少1.15(例如浓度为约20重量百分比的氯化钠水溶液)。在一些实施例中，所述比重在1.15至1.25的范围内。在一些实施例中，所述比重在1.15至1.20的范围内。
在本文所述的任何实施例中的一些中，一液体的所述比重为至少1.175。在一些实施例中，所述比重在1.175至1.25的范围内。在一些实施例中，所述比重在1.175至1.20的范围内。
在本文所述的任何实施例中的一些中，一液体的所述比重为至少1.20。在一些实施例中，所述比重在1.20至1.25的范围内。
在本文所述的任何实施例中的一些中，一液体的所述比重为约1.03或更小，例如在1.01至1.03的范围内。例如，使用海水或稀释的海水，可以方便的且廉价的获得在一范围内的比重，因为海水具有在1.02至1.03的范围内，典型的约1.025的比重。
通常，具有相对低的比重(例如，上达1.25、上达1.20)的液体相对便于制备和使用，它们可以容易的从常见且便宜的材料的溶液中获得。例如，取决于浓度，氯化钠水溶液的比重在1.00至约1.20的范围内。相对低的比重特别适合于有效的包含在高密度材料的一组分内的无机材料，包含例如具有比纯无机材料低的比重的复合材料(例如，玻璃纤维和具有玻璃填料的聚合物)，以及高密度聚合物材料，例如PVC、PET、PTFE和热固性聚合物(例如，如本文所述)。
在本文所述的任何实施例中的一些中，使用高密度水溶性盐类如钙盐、镁盐、过渡金属盐、溴盐和/或使用悬浮液以获得至少1.20，任选的至少1.25的比重。
不受任何特定理论的束缚，据信废料与一盐类水溶液的接触抑制所获得的组分和/或经分离材料中的微生物(例如细菌)存活和/或活性(除了促进分离过程之外)。这种抑制与食盐在盐水中的保存(例如酸洗)相当。这种抑制可以例如增强组分和/或经分离材料的卫生和/或减少恶臭，从而及便于它们的处理和/或储存。
在本文所述的任何实施例的一些实施例中，选择一溶液中的盐类的一浓度以能够抑制与溶液接触的废料中和/或在从其衍生的部分、经分离材料和/或经处理材料(例如，如本文所述)的微生物(例如，细菌)存活和/或活性。
在本文所述的任何实施例的一些实施例中，盐类溶液(例如，盐水溶液)中的盐类(例如氯化钠、海盐)的浓度为至少3重量百分比。在一些实施例中，盐的浓度在3至35重量百分比的范围内。在一些实施例中，盐的浓度在3至30重量百分比的范围内。在一些实施例中，盐的浓度在3至25重量百分比的范围内。
在本文所述的任何实施例的一些实施例中，盐类溶液(例如，盐水溶液)中的盐类(例如氯化钠、海盐)的浓度为至少5重量百分比。在一些实施例中，盐的浓度在5至35重量百分比的范围内。在一些实施例中，盐的浓度在5至30重量百分比的范围内。在一些实施例中，盐的浓度在5至25重量百分比的范围内。
在本文所述的任何实施例的一些实施例中，盐类溶液(例如，盐水溶液)中的盐类(例如氯化钠、海盐)的浓度为至少10重量百分比。在一些实施例中，盐的浓度在10至35重量百分比的范围内。在一些实施例中，盐的浓度在10至30重量百分比的范围内。在一些实施例中，盐的浓度在10至25重量百分比的范围内。
在本文所述的任何实施例的一些实施例中，盐类溶液(例如，盐水溶液)中的盐类(例如氯化钠、海盐)的浓度为至少15重量百分比。在一些实施例中，盐的浓度在15至35重量百分比的范围内。在一些实施例中，盐的浓度在15至30重量百分比的范围内。在一些实施例中，盐的浓度在15至25重量百分比的范围内。
在本文所述的任何实施例的一些实施例中，盐类溶液(例如，盐水溶液)中的盐类(例如氯化钠、海盐)的浓度为至少20重量百分比。在一些实施例中，盐的浓度在20至35重量百分比的范围内。在一些实施例中，盐的浓度在20至30重量百分比的范围内。在一些实施例中，盐的浓度在20至25重量百分比的范围内。
不受任何特定理论的束缚，据信废料及/或从其衍生的一组分与包含至少10重量百分比，特别是至少15重量百分比，最特别是至少20重量百分比的盐类浓度的一盐类溶液的接触是特别有效于：不仅在与所述溶液接触的废料中抑制微生物(例如细菌)存活和/或活性，而且抑制从其衍生的经废离材料和/或经处理材料(如本文所述)中的微生物(例如细菌)存活和/或活性，即，在所述经分离材料和/或经处理材料中剩余的残留盐(在所述材料已从所述盐溶液中移除之后)，在已完成根据比重的分离的很久之后，可以有效的抑制微生物的存活和/或活性。
应当理解的是，来自动物材料或植物材料(例如木质素(lignin))的纤维素和其它化合物的特征在于一比重为约1.5，但是动物材料和植物材料通常由于孔隙率而表现出相当低的比重(例如，木材中的所述空隙，其使大多数木材的所述比重减少到小于1)和/或其中的相当大量的水(其导致比重接近1)。因此，许多材料的比重表示其水含量和/或孔隙率。
在本文所述的任何实施例的一些实施例中，根据本文所述的各个实施方案中的任一个获得的低密度材料的一组分(例如，一第三组分)具有一减小的(平均)比重，例如小于1.20、任选的小于1.15、任选的小于1.10、任选的小于1.05和任选的小于1.00。
在本文所述的任何实施例的一些实施例中，根据本文所述的各个实施方案中的任一个获得的低密度材料的一组分(例如，第一组分)含有至少90重量百分比(干重)的有机材料，例如通过选择无机材料下沉于其中的一液体。
在本文所述的任何实施例的一些实施例中，根据本文所述的各个实施例中的任一个获得的低密度材料的一组分(例如，第一组分)含有至少90重量百分比(干重)的除了热固性聚合物和具有至少250℃的一熔点的合成聚合物之外(例如，PET，PTFE)的一有机材料，例如通过选择无机材料下沉于其中的一液体。
在本文所述的任何实施例的一些实施例中，根据本文所述的各个实施例中的任一个获得的低密度材料的一组分(例如，第一组分)含有至少90重量百分比(干重)的除了PVC之外的有机材料，例如通过选择PVC下沉于其中的一液体。
在本文所述的任何实施例的一些实施例中，根据本文所述的各个实施例中的任一个获得的低密度材料的一组分(例如，第一组分)含有至少90重量百分比(干重)的除了热固性聚合物、具有至少250℃的一熔点的合成聚合物(例如，PET，PTFE)和聚氯乙烯(PVC)之外的一有机材料，例如通过选择这样的聚合物下沉于其中的一液体。
在这方面，应当理解的是，热固性聚合物、具有至少250℃的一熔点的合成聚合物(例如PET，PTFE)和聚氯乙烯(PVC)通常以一相对高的比重为特征。
例如，在特征是一熔点为至少250℃的合成聚合物中，PET(其特别广泛存在于废料中，例如由于其在食品和液体容器中的使用)通常表现出在从1.37至1.455的一范围内的一比重，及PTFE通常表现出在从2.1至2.2的一范围内的一比重。
类似的，聚氯乙烯(一广泛的聚合物)通常在其刚性、相对纯的形式中显示从1.35至1.45的一范围内的比重，而由于增塑剂的存在，聚氯乙烯的柔性形式通常显示一较低的比重(例如，在从1.1至1.3的一范围内)。因此，具有一比重低于1.1的一液体可适用于基本上移除在高密度材料(而不是低密度材料)的一组分中的所有聚氯乙烯，而具有一适度高比重(例如在从1.1至1.3的一范围内)的液体可适用于获得在在高密度材料的一组分中的聚氯乙烯的一相当大比例。
此外，热固性聚合物通常包含一相当大量的杂原子(例如氮、氧、硫)，例如在硫化橡胶的酯基团、氨基甲酸酯基团和硫交联中，这增加了所述聚合物的比重。
应当理解的是，将废料与一液体(根据本文所述的各个实施例中的任一个)接触可以使源自所述废料中并且与用于根据比重分离的液体混溶的所述液体进行部分移除，因为当从所述液体中移除一经分离材料时，所述液体保持混合。例如，在一来源废料中的水性液体可任选的在与根据本文所述的任一个实施例的一水性液体(例如，盐类溶液)接触时至少部分的移除。
低密度聚合物材料：
在本文所述的任何实施例的一些实施例中，所获得的多种经分离材料中的一种是一低密度聚合物材料。在一些这样的实施例中，至少一种其它经分离的材料是一高密度聚合物材料、一金属、一玻璃、一油类和木质纤维素。
在本文所述的任何实施例的一些中，低密度材料(根据本文所述的各个实施例中的任一个)的一组分是所述经分离低密度聚合物材料(所述组分是如本文所定义的一聚合物材料)。
在本文所述的任何实施例的一些中，低密度材料(根据本文所述的各个实施例中的任一个)的第三组分是所述经分离低密度聚合物材料(所述第三组分是如本文所定义的一聚合物材料)。
在本文所述的任何实施例的一些中，作为所述经分离低密度聚合物材料的低密度材料的一组分通过在具有比重不超过1.03的液体(根据本文涉及这种液体的任何实施例)中分离材料(废料或其一组分)。在一些这样的实施例中，所述液体的比重不超过1.02(根据本文关于这种液体的任何实施例)。在一些这样的实施例中，所述液体的比重不超过1.01(根据本文关于这种液体的任何实施例)。在一些这样的实施例中，所述液体的比重不超过1.00(根据本文关于这种液体的任何实施例)。在一些这样的实施例中，所述液体是水。
通常，所述低密度聚合物材料以显着比例包含所述废料中的合成聚合物的至少一部分。
不受任何特定理论的束缚，据信合成聚合物在低密度聚合物材料中包含大部分聚合物，这是由于许多合成聚合物的相对低的比重所致。
本文中，所述用语“合成聚合物(synthetic polymers)”是指除植物或动物材料(例如木质素、碳水化合物、多肽)中发现的聚合物以外的聚合物，或者通过以改变聚合物的化学组成的方式处理植物或动物材料而形成的聚合物。合成聚合物的范例包括但不限于聚烯烃(polyolefins)、聚苯乙烯(polystyrene)、聚氯乙烯(polyvinylchloride)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(polyethylene terephthalate)、聚丙烯腈(polyacrylonitrile)、聚丁二烯(polybutadiene)、聚苯乙烯(polystyrene)、聚碳酸酯(polycarbonate)、聚酯(例如人造丝(rayon))和尼龙(nylon)。通过一天然聚合物，例如已经化学处理(例如通过二硫化碳)并再生形成人造丝的纤维素的化学反应形成的聚合物在本文中被认为是合成聚合物，如碳水化合物，多肽等的水解，焦糖化和/或热解。本领域技术人员将意识到可以存在于废料中的其它合成聚合物，因此其可以包括在本文所述的低密度聚合物材料和/或高密度聚合物材料中。
在本文所述的任何实施例的一些中，至少50重量百分比的低密度聚合物材料是合成聚合物(以干重计)。在一些实施例中，至少60重量百分比的低密度聚合物材料是合成聚合物(以干重计)。在一些实施例中，至少70重量百分比的低密度聚合物材料是合成聚合物(以干重计)。在一些实施例中，至少80重量百分比的低密度聚合物材料是合成聚合物(以干重计)。在一些实施例中，至少90重量百分比的低密度聚合物材料是合成聚合物(以干重计)。在一些实施例中，至少95重量百分比的低密度聚合物材料是合成聚合物(以干重计)。
不受任何特定理论的束缚，据信由于聚烯烃的相对低的比重，聚烯烃将包含大部分的低密度聚合物材料。
本文中，所述用语“聚烯烃(polyolefin)”是指由烯烃单体制备的聚合物。聚烯烃的范例包括但不限于聚乙烯(polyethylene,)、聚丙烯(polypropylene)、聚甲基戊烯(polymethylpentene)、聚丁烯-1(polybutene-1)、聚异丁烯(polyisobutylene)、乙烯丙烯橡胶(ethylene propylene rubber)、乙烯丙烯二烯单体橡胶(ethylene propylene dienemonomer rubber)及其共聚物。聚乙烯和聚丙烯在废料中特别常见，因此能大量存在于所述经分离材料中，如低密度聚合物材料。
在本文所述的任何实施例的一些中，至少50重量百分比的低密度聚合物材料是聚烯烃(以干重计)。在一些实施例中，至少60重量百分比的低密度聚合物材料是聚烯烃(以干重计)。在一些实施例中，至少70重量百分比的低密度聚合物材料是聚烯烃(以干重计)。在一些实施例中，至少80重量百分比的低密度聚合物材料是聚烯烃(以干重计)。在一些实施例中，至少90重量百分比的低密度聚合物材料是聚烯烃(以干重计)。
在本文所述的任何实施例的一些中，至少50重量百分比的低密度聚合物材料是合成聚合物，及在所述低密度聚合物材料中的所述合成聚合物的至少50重量百分比是聚烯烃(以干重计)。在一些这样的实施例中，在所述低密度聚合物材料中的所述合成聚合物的至少60重量百分比是聚烯烃(以干重计)。在一些这样的实施例中，在所述低密度聚合物材料中的所述合成聚合物的至少70重量百分比是聚烯烃(以干重计)。在一些这样的实施例中，在所述低密度聚合物材料中的所述合成聚合物的至少80重量百分比是聚烯烃(以干重计)。在一些这样的实施例中，在所述低密度聚合物材料中的所述合成聚合物的至少90重量百分比是聚烯烃(以干重计)。在一些这样的实施例中，在所述低密度聚合物材料中的所述合成聚合物的至少95重量百分比是聚烯烃(以干重计)。
在本文所述的任何实施例的一些中，至少60重量百分比的低密度聚合物材料是合成聚合物，及在所述低密度聚合物材料中的所述合成聚合物的至少50重量百分比是聚烯烃(以干重计)。在一些这样的实施例中，在所述低密度聚合物材料中的所述合成聚合物的至少60重量百分比是聚烯烃(以干重计)。在一些这样的实施例中，在所述低密度聚合物材料中的所述合成聚合物的至少70重量百分比是聚烯烃(以干重计)。在一些这样的实施例中，在所述低密度聚合物材料中的所述合成聚合物的至少80重量百分比是聚烯烃(以干重计)。在一些这样的实施例中，在所述低密度聚合物材料中的所述合成聚合物的至少90重量百分比是聚烯烃(以干重计)。在一些这样的实施例中，在所述低密度聚合物材料中的所述合成聚合物的至少95重量百分比是聚烯烃(以干重计)。
在本文所述的任何实施例的一些中，至少70重量百分比的低密度聚合物材料是合成聚合物，及在所述低密度聚合物材料中的所述合成聚合物的至少50重量百分比是聚烯烃(以干重计)。在一些这样的实施例中，在所述低密度聚合物材料中的所述合成聚合物的至少60重量百分比是聚烯烃(以干重计)。在一些这样的实施例中，在所述低密度聚合物材料中的所述合成聚合物的至少70重量百分比是聚烯烃(以干重计)。在一些这样的实施例中，在所述低密度聚合物材料中的所述合成聚合物的至少80重量百分比是聚烯烃(以干重计)。在一些这样的实施例中，在所述低密度聚合物材料中的所述合成聚合物的至少90重量百分比是聚烯烃(以干重计)。在一些这样的实施例中，在所述低密度聚合物材料中的所述合成聚合物的至少95重量百分比是聚烯烃(以干重计)。
在本文所述的任何实施例的一些中，至少80重量百分比的低密度聚合物材料是合成聚合物，及在所述低密度聚合物材料中的所述合成聚合物的至少50重量百分比是聚烯烃(以干重计)。在一些这样的实施例中，在所述低密度聚合物材料中的所述合成聚合物的至少60重量百分比是聚烯烃(以干重计)。在一些这样的实施例中，在所述低密度聚合物材料中的所述合成聚合物的至少70重量百分比是聚烯烃(以干重计)。在一些这样的实施例中，在所述低密度聚合物材料中的所述合成聚合物的至少80重量百分比是聚烯烃(以干重计)。在一些这样的实施例中，在所述低密度聚合物材料中的所述合成聚合物的至少90重量百分比是聚烯烃(以干重计)。在一些这样的实施例中，在所述低密度聚合物材料中的所述合成聚合物的至少95重量百分比是聚烯烃(以干重计)。
在本文所述的任何实施例的一些中，至少90重量百分比的低密度聚合物材料是合成聚合物，及在所述低密度聚合物材料中的所述合成聚合物的至少50重量百分比是聚烯烃(以干重计)。在一些这样的实施例中，在所述低密度聚合物材料中的所述合成聚合物的至少60重量百分比是聚烯烃(以干重计)。在一些这样的实施例中，在所述低密度聚合物材料中的所述合成聚合物的至少70重量百分比是聚烯烃(以干重计)。在一些这样的实施例中，在所述低密度聚合物材料中的所述合成聚合物的至少80重量百分比是聚烯烃(以干重计)。在一些这样的实施例中，在所述低密度聚合物材料中的所述合成聚合物的至少90重量百分比是聚烯烃(以干重计)。在一些这样的实施例中，在所述低密度聚合物材料中的所述合成聚合物的至少95重量百分比是聚烯烃(以干重计)。
在本文所述的任何实施例的一些中，至少95重量百分比的低密度聚合物材料是合成聚合物，及在所述低密度聚合物材料中的所述合成聚合物的至少50重量百分比是聚烯烃(以干重计)。在一些这样的实施例中，在所述低密度聚合物材料中的所述合成聚合物的至少60重量百分比是聚烯烃(以干重计)。在一些这样的实施例中，在所述低密度聚合物材料中的所述合成聚合物的至少70重量百分比是聚烯烃(以干重计)。在一些这样的实施例中，在所述低密度聚合物材料中的所述合成聚合物的至少80重量百分比是聚烯烃(以干重计)。在一些这样的实施例中，在所述低密度聚合物材料中的所述合成聚合物的至少90重量百分比是聚烯烃(以干重计)。在一些这样的实施例中，在所述低密度聚合物材料中的所述合成聚合物的至少95重量百分比是聚烯烃(以干重计)。
不受任何特定理论的束缚，据信热塑性聚合物包含大部分的所述经分离低密度聚合物材料，这是由于许多热塑性聚合物的相对低的比重，包括但不限于热塑性聚烯烃(例如，聚乙烯、聚丙烯、聚甲基戊烯、聚丁烯-1)。进一步还认为热塑性聚合物，特别是热塑性合成聚合物有利于所述低密度聚合物材料的处理(例如，回收)(例如，其中处理包括加热)，使其成为特别有用的经分离材料。
此外，一种或以上的热塑性聚合物的存在可任选的增强通过处理所述低密度聚合物材料形成的一经处理材料(例如，本文所述的经处理聚合物材料)的热塑性。
本文中，“热塑性(thermoplastic)”是指当加热时经历可逆转变为一可变形状态的能力。所述可变形状态可以是例如由加热时熔融产生的液体，或者通过施加压力可容易的变形(作为塑性变形)的一软化固体或半固体。
在涉及如本文所述的处理废料的方法的任何实施例的一些中，所述低密度聚合物材料的至少50重量百分比是热塑性聚合物(以干重计)。在一些实施例中，所述低密度聚合物材料的至少60重量百分比是热塑性聚合物(以干重计)。在一些实施例中，所述低密度聚合物材料的至少70重量百分比是热塑性聚合物(以干重计)。在一些实施例中，所述低密度聚合物材料的至少80重量百分比是热塑性聚合物(以干重计)。在一些实施例中，所述低密度聚合物材料的至少90重量百分比是热塑性聚合物(以干重计)。在一些实施例中，所述低密度聚合物材料的至少95重量百分比是热塑性聚合物(以干重计)。
木质纤维素：
在本文所述的任何实施例的一些实施例中，获得的多种经分离材料之一是木质纤维素，在本文中也可互换地称为“经分离木质纤维素(separated lignocellulose)”。在一些这样的实施例中，至少一种其它经分离材料是一高密度聚合物材料、一金属、一玻璃、一油类和低密度聚合物材料。
在本文所述的任何实施例的一些中，中密度材料的一第四组分(根据本文所述的各个实施例中的任一个)是所述经分离木质纤维素。
在本文中，在描述作为木质纤维素的一经分离材料(例如，如术语“经分离木质纤维素”所述)的上下文中，所述经分离材料可以包含杂质(除木质纤维素之外的材料)，条件是所述经分离材料的至少50重量％(以干重计)本身是木质纤维素(如本文所定义)。
如本文所使用，所述用语“木质纤维素(lignocellulose)”(本身，而不是如本文定义的经分离的木质纤维素的上下文中)是指源自植物的干燥物质，其主要由碳水化合物(主要是纤维素和半纤维素)和木质素组成。因此，本文所述的木质纤维素的量可以被认为是源自植物的干燥物质的总量，而例如不管碳水化合物和木质素的比例。木质纤维素(Lignocellulose)在本领域中也称为“木质纤维素(ligneous cellulose)”。
不受任何特定理论的束缚，据信木质纤维素(例如，纤维素和/或半纤维素)中的碳水化合物特别适于如本文所述的处理(例如，与木质素相比)，包括但不限于发酵和/或微生物消化过程(例如，如本文所述)。在木质纤维素中碳水化合物的比例可任选的通过限制正在处理的所述废料中富含木质素的材料的一数量而增强，例如通过使用不超过一有限制数量木材的废料(例如树木修剪、木材废料)。
在本文所述的任何实施例中的一些中，一经分离木质纤维素的干重的50至95重量百分比是木质纤维素。在一些实施例中，50至90重量百分比的干重是木质纤维素。在一些实施例中，50至85重量百分比的干重是木质纤维素。在一些实施例中，50至80重量百分比的干重是木质纤维素。在一些实施例中，50至75重量百分比的干重是木质纤维素。在一些实施例中，50至70重量百分比的干重是木质纤维素。在一些实施例中，至少40重量百分比的木质纤维素自身是碳水化合物。一些实施例中，至少60重量百分比的木质纤维素自身是碳水化合物。一些实施例中，至少80重量百分比的木质纤维素自身是碳水化合物。一些实施例中，至少90重量百分比的木质纤维素自身是碳水化合物。
在本文所述的任何实施例中的一些中，经分离木质纤维素(如本文所定义)的干重的至少60重量百分比是木质纤维素。在一些实施例中，60至95重量百分比的干重是木质纤维素。在一些实施例中，60至90重量百分比的干重是木质纤维素。在一些实施例中，60至85重量百分比的干重是木质纤维素。在一些实施例中，60至80重量百分比的干重是木质纤维素。在一些实施例中，至少40重量百分比的木质纤维素自身是碳水化合物。一些实施例中，至少60重量百分比的木质纤维素自身是碳水化合物。一些实施例中，至少80重量百分比的木质纤维素自身是碳水化合物。一些实施例中，至少90重量百分比的木质纤维素自身是碳水化合物。
在本文所述的任何实施例中的一些中，经分离木质纤维素(如本文所定义)的干重的至少70重量百分比是木质纤维素。在一些实施例中，70至95重量百分比的干重是木质纤维素。在一些实施例中，70至90重量百分比的干重是木质纤维素。在一些实施例中，70至85重量百分比的干重是木质纤维素。在一些实施例中，75至85重量百分比的干重是木质纤维素。在一些实施例中，至少40重量百分比的木质纤维素自身是碳水化合物。一些实施例中，至少60重量百分比的木质纤维素自身是碳水化合物。一些实施例中，至少80重量百分比的木质纤维素自身是碳水化合物。一些实施例中，至少90重量百分比的木质纤维素自身是碳水化合物。
在本文所述的任何实施例中的一些中，经分离木质纤维素(如本文所定义)的干重的至少80重量百分比是木质纤维素。在一些实施例中，80至95重量百分比的干重是木质纤维素。在一些实施例中，80至90重量百分比的干重是木质纤维素。在一些实施例中，80至85重量百分比的干重是木质纤维素。在一些实施例中，至少40重量百分比的木质纤维素自身是碳水化合物。一些实施例中，至少60重量百分比的木质纤维素自身是碳水化合物。一些实施例中，至少80重量百分比的木质纤维素自身是碳水化合物。一些实施例中，至少90重量百分比的木质纤维素自身是碳水化合物。
在本文所述的任何实施例中的一些中，经分离木质纤维素(如本文所定义)的干重的至少90重量百分比是木质纤维素。在一些实施例中，90至95重量百分比的干重是木质纤维素。在一些实施例中，至少40重量百分比的木质纤维素自身是碳水化合物。一些实施例中，至少60重量百分比的木质纤维素自身是碳水化合物。一些实施例中，至少80重量百分比的木质纤维素自身是碳水化合物。一些实施例中，至少90重量百分比的木质纤维素自身是碳水化合物。
在本文所述的任何实施例中的一些中，经分离木质纤维素(如本文所定义)的干重的至少95重量百分比是木质纤维素。在一些实施例中，至少40重量百分比的木质纤维素自身是碳水化合物。一些实施例中，至少60重量百分比的木质纤维素自身是碳水化合物。一些实施例中，至少80重量百分比的木质纤维素自身是碳水化合物。一些实施例中，至少90重量百分比的木质纤维素自身是碳水化合物。
在本文所述的任何实施例的一些中，如本文涉及这些液体的任何实施例中所述，通过分离在具有比重不超过1.03(的液体(所述中密度材料下沉于其中)中及在具有比重为至少1.05的液体(所述中密度材料不下沉于其中)中的材料(废料及其一组分)，获得作为经分离木质纤维素的中密度材料的第四组分。在一些这样的实施例中，中密度材料下沉于其中的液体的比重不超过1.02(根据本文涉及这种液体的任何实施例)。在一些这样的实施例中，中密度材料下沉于其中的液体的比重不超过1.01(根据本文涉及这种液体的任何实施例)。在一些这样的实施例中，中密度材料下沉于其中的液体的比重不大于1.00(根据本文涉及这种液体的任何实施例)。在一些这样的实施例中，中密度材料下沉于其中的液体是水。
在本文所述的任何实施例的一些中，如本文涉及这些液体的任何实施例中所述，通过分离在具有比重不超过1.03(的液体(所述中密度材料下沉于其中)中及在具有比重为至少1.06的液体(所述中密度材料不下沉于其中)中的材料(废料及其一组分)，获得作为经分离木质纤维素的中密度材料的第四组分。在一些这样的实施例中，中密度材料下沉于其中的液体的比重不超过1.02(根据本文涉及这种液体的任何实施例)。在一些这样的实施例中，中密度材料下沉于其中的液体的比重不超过1.01(根据本文涉及这种液体的任何实施例)。在一些这样的实施例中，中密度材料下沉于其中的液体的比重不大于1.00(根据本文涉及这种液体的任何实施例)。在一些这样的实施例中，中密度材料下沉于其中的液体是水。
在本文所述的任何实施例的一些中，如本文涉及这些液体的任何实施例中所述，通过分离在具有比重不超过1.03(的液体(所述中密度材料下沉于其中)中及在具有比重为至少1.07的液体(所述中密度材料不下沉于其中)中的材料(废料及其一组分)，获得作为经分离木质纤维素的中密度材料的第四组分。在一些这样的实施例中，中密度材料下沉于其中的液体的比重不超过1.02(根据本文涉及这种液体的任何实施例)。在一些这样的实施例中，中密度材料下沉于其中的液体的比重不超过1.01(根据本文涉及这种液体的任何实施例)。在一些这样的实施例中，中密度材料下沉于其中的液体的比重不大于1.00(根据本文涉及这种液体的任何实施例)。在一些这样的实施例中，中密度材料下沉于其中的液体是水。
在本文所述的任何实施例的一些中，如本文涉及这些液体的任何实施例中所述，通过分离在具有比重不超过1.03(的液体(所述中密度材料下沉于其中)中及在具有比重为至少1.08的液体(所述中密度材料不下沉于其中)中的材料(废料及其一组分)，获得作为经分离木质纤维素的中密度材料的第四组分。在一些这样的实施例中，中密度材料下沉于其中的液体的比重不超过1.02(根据本文涉及这种液体的任何实施例)。在一些这样的实施例中，中密度材料下沉于其中的液体的比重不超过1.01(根据本文涉及这种液体的任何实施例)。在一些这样的实施例中，中密度材料下沉于其中的液体的比重不大于1.00(根据本文涉及这种液体的任何实施例)。在一些这样的实施例中，中密度材料下沉于其中的液体是水。
在本文所述的任何实施例的一些中，如本文涉及这些液体的任何实施例中所述，通过分离在具有比重不超过1.03(的液体(所述中密度材料下沉于其中)中及在具有比重为至少1.09的液体(所述中密度材料不下沉于其中)中的材料(废料及其一组分)，获得作为经分离木质纤维素的中密度材料的第四组分。在一些这样的实施例中，中密度材料下沉于其中的液体的比重不超过1.02(根据本文涉及这种液体的任何实施例)。在一些这样的实施例中，中密度材料下沉于其中的液体的比重不超过1.01(根据本文涉及这种液体的任何实施例)。在一些这样的实施例中，中密度材料下沉于其中的液体的比重不大于1.00(根据本文涉及这种液体的任何实施例)。在一些这样的实施例中，中密度材料下沉于其中的液体是水。
在本文所述的任何实施例的一些中，如本文涉及这些液体的任何实施例中所述，通过分离在具有比重不超过1.03(的液体(所述中密度材料下沉于其中)中及在具有比重为至少1.10的液体(所述中密度材料不下沉于其中)中的材料(废料及其一组分)，获得作为经分离木质纤维素的中密度材料的第四组分。在一些这样的实施例中，中密度材料下沉于其中的液体的比重不超过1.02(根据本文涉及这种液体的任何实施例)。在一些这样的实施例中，中密度材料下沉于其中的液体的比重不超过1.01(根据本文涉及这种液体的任何实施例)。在一些这样的实施例中，中密度材料下沉于其中的液体的比重不大于1.00(根据本文涉及这种液体的任何实施例)。在一些这样的实施例中，中密度材料下沉于其中的液体是水。
在本文所述的任何实施例的一些中，如本文涉及这些液体的任何实施例中所述，通过分离在具有比重不超过1.03(的液体(所述中密度材料下沉于其中)中及在具有比重为至少1.11的液体(所述中密度材料不下沉于其中)中的材料(废料及其一组分)，获得作为经分离木质纤维素的中密度材料的第四组分。在一些这样的实施例中，中密度材料下沉于其中的液体的比重不超过1.02(根据本文涉及这种液体的任何实施例)。在一些这样的实施例中，中密度材料下沉于其中的液体的比重不超过1.01(根据本文涉及这种液体的任何实施例)。在一些这样的实施例中，中密度材料下沉于其中的液体的比重不大于1.00(根据本文涉及这种液体的任何实施例)。在一些这样的实施例中，中密度材料下沉于其中的液体是水。
在本文所述的任何实施例的一些中，如本文涉及这些液体的任何实施例中所述，通过分离在具有比重不超过1.03(的液体(所述中密度材料下沉于其中)中及在具有比重为至少1.12的液体(所述中密度材料不下沉于其中)中的材料(废料及其一组分)，获得作为经分离木质纤维素的中密度材料的第四组分。在一些这样的实施例中，中密度材料下沉于其中的液体的比重不超过1.02(根据本文涉及这种液体的任何实施例)。在一些这样的实施例中，中密度材料下沉于其中的液体的比重不超过1.01(根据本文涉及这种液体的任何实施例)。在一些这样的实施例中，中密度材料下沉于其中的液体的比重不大于1.00(根据本文涉及这种液体的任何实施例)。在一些这样的实施例中，中密度材料下沉于其中的液体是水。
在本文所述的任何实施例的一些中，如本文涉及这些液体的任何实施例中所述，通过分离在具有比重不超过1.03(的液体(所述中密度材料下沉于其中)中及在具有比重为至少1.13的液体(所述中密度材料不下沉于其中)中的材料(废料及其一组分)，获得作为经分离木质纤维素的中密度材料的第四组分。在一些这样的实施例中，中密度材料下沉于其中的液体的比重不超过1.02(根据本文涉及这种液体的任何实施例)。在一些这样的实施例中，中密度材料下沉于其中的液体的比重不超过1.01(根据本文涉及这种液体的任何实施例)。在一些这样的实施例中，中密度材料下沉于其中的液体的比重不大于1.00(根据本文涉及这种液体的任何实施例)。在一些这样的实施例中，中密度材料下沉于其中的液体是水。
在本文所述的任何实施例的一些中，如本文涉及这些液体的任何实施例中所述，通过分离在具有比重不超过1.03(的液体(所述中密度材料下沉于其中)中及在具有比重为至少1.14的液体(所述中密度材料不下沉于其中)中的材料(废料及其一组分)，获得作为经分离木质纤维素的中密度材料的第四组分。在一些这样的实施例中，中密度材料下沉于其中的液体的比重不超过1.02(根据本文涉及这种液体的任何实施例)。在一些这样的实施例中，中密度材料下沉于其中的液体的比重不超过1.01(根据本文涉及这种液体的任何实施例)。在一些这样的实施例中，中密度材料下沉于其中的液体的比重不大于1.00(根据本文涉及这种液体的任何实施例)。在一些这样的实施例中，中密度材料下沉于其中的液体是水。
在本文所述的任何实施例的一些中，如本文涉及这些液体的任何实施例中所述，通过分离在具有比重不超过1.03(的液体(所述中密度材料下沉于其中)中及在具有比重为至少1.15的液体(所述中密度材料不下沉于其中)中的材料(废料及其一组分)，获得作为经分离木质纤维素的中密度材料的第四组分。在一些这样的实施例中，中密度材料下沉于其中的液体的比重不超过1.02(根据本文涉及这种液体的任何实施例)。在一些这样的实施例中，中密度材料下沉于其中的液体的比重不超过1.01(根据本文涉及这种液体的任何实施例)。在一些这样的实施例中，中密度材料下沉于其中的液体的比重不大于1.00(根据本文涉及这种液体的任何实施例)。在一些这样的实施例中，中密度材料下沉于其中的液体是水。
在本文所述的任何实施例的一些中，如本文涉及这些液体的任何实施例中所述，通过分离在具有比重不超过1.03(的液体(所述中密度材料下沉于其中)中及在具有比重为至少1.175的液体(所述中密度材料不下沉于其中)中的材料(废料及其一组分)，获得作为经分离木质纤维素的中密度材料的第四组分。在一些这样的实施例中，中密度材料下沉于其中的液体的比重不超过1.02(根据本文涉及这种液体的任何实施例)。在一些这样的实施例中，中密度材料下沉于其中的液体的比重不超过1.01(根据本文涉及这种液体的任何实施例)。在一些这样的实施例中，中密度材料下沉于其中的液体的比重不大于1.00(根据本文涉及这种液体的任何实施例)。在一些这样的实施例中，中密度材料下沉于其中的液体是水。
在本文所述的任何实施例的一些中，如本文涉及这些液体的任何实施例中所述，通过分离在具有比重不超过1.03(的液体(所述中密度材料下沉于其中)中及在具有比重为至少1.20的液体(所述中密度材料不下沉于其中)中的材料(废料及其一组分)，获得作为经分离木质纤维素的中密度材料的第四组分。在一些这样的实施例中，中密度材料下沉于其中的液体的比重不超过1.02(根据本文涉及这种液体的任何实施例)。在一些这样的实施例中，中密度材料下沉于其中的液体的比重不超过1.01(根据本文涉及这种液体的任何实施例)。在一些这样的实施例中，中密度材料下沉于其中的液体的比重不大于1.00(根据本文涉及这种液体的任何实施例)。在一些这样的实施例中，中密度材料下沉于其中的液体是水。
在本文所述的任何实施例的一些中，如本文涉及这些液体的任何实施例中所述，通过分离在具有比重不超过1.01(的液体(所述中密度材料下沉于其中)中及在具有比重为至少1.03的液体(所述中密度材料不下沉于其中)中的材料(废料及其一组分)，获得作为经分离木质纤维素的中密度材料的第四组分。在一些这样的实施例中，中密度材料下沉于其中的液体的比重不大于1.00(根据本文涉及这种液体的任何实施例)。在一些这样的实施例中，中密度材料下沉于其中的液体是水。
在本文所述的任何实施例的一些中，如本文涉及这些液体的任何实施例中所述，通过分离在具有比重不超过1.03(的液体(所述中密度材料下沉于其中)中及在具有比重为不超过1.30的液体(所述中密度材料不下沉于其中)中的材料(废料及其一组分)，例如在1.03至1.30的一范围内，以获得作为经分离木质纤维素的中密度材料的第四组分。在一些这样的实施例中，中密度材料下沉于其中的液体的比重不超过1.02(根据本文涉及这种液体的任何实施例)。在一些这样的实施例中，中密度材料下沉于其中的液体的比重不超过1.01(根据本文涉及这种液体的任何实施例)。在一些这样的实施例中，中密度材料下沉于其中的液体的比重不大于1.00(根据本文涉及这种液体的任何实施例)。在一些这样的实施例中，中密度材料下沉于其中的液体是水。
微生物消化/发酵：
在本文所述的任何实施例的一些实施方案中，所述方法还包括使源自废料的材料的一组分的至少一部分受到微生物消化/发酵过程。优选的，受到微生物消化/发酵过程的材料富含木质纤维素。
因此，如本文所述的微生物消化/发酵过程可以被认为是如本文所定义的处理形式，并且本文所述的微生物消化/发酵过程的期望产物可以被视为一经处理材料。
在本文所述的任何实施例的一些实施例中，将低密度材料的第一组分的至少一部分(根据本文所述的各个实施例中的任一个)进行微生物消化/发酵过程处理，例如，其中低密度材料的第一组分比高密度材料的第二组分富含木质纤维素。
在本文所述的任何实施例的一些实施例中，使中密度材料的第四组分的至少一部分(根据本文所述的各个实施例中的任一个)，任选的基本上是所有的第四组分，受到微生物消化/发酵过程处理，例如，其中低密度材料的第四组分比低密度材料的第三组分及/或高密度材料的第五组分富含木质纤维素。
在本文所述的任何实施例的一些实施例中，使经分离木质纤维素的至少一个(根据本文所述的各个实施例中的任一个)，任选的基本上所有分离的木质纤维素，受到一微生物消化/发酵过程。
任选的选择微生物消化/发酵过程以产生可通过一发酵过程获得的任何商业产品，包括但不限于沼气和/或乙醇。
技术人员能够根据期望的产物选择一微生物消化/发酵过程，例如通过选择一种或以上的合适的生物体，通过控制所述发酵进行的条件，和/或通过使用本领域已知的技术选择用于提取期望的发酵产物的合适的技术。
在本文所述的任何实施例的一些实施例中，处理经分离木质纤维素以产生沼气或乙醇是通过使包含如本文所述的经分离木质纤维素的至少一组分受到生物体和/或与其相关的酶的消化而实现，在本文统称为“微生物消化(microbial digestion)”。
在本文中，所述用语“微生物消化”是指使用生物体、优选的是微生物，将受到消化的材料的至少一部分代谢成(多个)不同材料，例如，不以原始材料而以分离形式存在的化合物。微生物消化可以涉及作为整体的生物体或通过与生物体相关的酶进行的过程，其可以从微生物进行分离或不进行分离。
在本文所述的任何实施例的一些中，所述微生物消化是厌氧微生物消化，在本文中也称为“厌氧消化(anaerobic digestion)”，其在不存在氧的条件下进行。
本文所用的所述用语“微生物(microorganisms)”包括细菌、古细菌、真菌、原生动物和本领域技术人员已知的消化木质纤维素生物质以产生生物气的其它微生物。
本文中，“发酵”用于描述由酵母和/或相关酶实现的厌氧消化，以便从可溶性碳水化合物(糖)产生乙醇。
木质纤维素生物质的微生物消化有利的用于生产沼气和/或乙醇(例如生物乙醇)，这取决于用于进行消化的生物体，进一步取决于生物质和工艺条件的组成。
本领域技术人员能够根据期望的产物选择微生物消化过程，例如通过选择一种或以上合适的生物体，通过控制微生物消化进行的条件，和/或利用本领域已知的技术，通过选择合适的技术来提取一所需产物。
在本文所述的任何实施例的一些中，本文所述的方法用于生产例如二氧化碳和/或甲醇的沼气，并且通过使用本领域已知实现从生物质生产沼气的任何微生物消化进行厌氧微生物消化而实现。通常，通过微生物消化的沼气生产通过微生物的组合来实现，微生物可以被引入单一个生物反应器中，或者通过多个反应器，每个反应器包括参与沼气生产的不同的一个或以上微生物。
通常，厌氧消化过程通常从木质纤维素的细菌水解开始。不溶性碳水化合物(Insoluble carbohydrates)如纤维素和半纤维素被分解成可用于其它细菌的可溶性衍生物。在水解阶段期间，产生单糖、氨基酸和脂肪酸。
产酸细菌然后将糖和氨基酸转化成二氧化碳、硫化氢、氨和有机酸，通常是挥发性脂肪酸(volatile fatty acids)。
厌氧消化的第三阶段是乙酸生成(acetogenesis)，其中通过所述酸生成阶段(acidogenesis phase)产生的分子进一步被乙酸菌消化以主要产生乙酸、及二氧化碳和氢气。
最后，产甲烷菌(methanogens)将任何前述阶段的中间产物转化为甲烷、二氧化碳和水。
在本文所述的任何实施例的一些中，本文所述的方法用于生产乙醇(也称为生物乙醇)，并且通过使用本领域已知的用于从可溶性碳水化合物(例如可溶性糖，诸如葡萄糖或木糖)产生乙醇的任何酶和/或酵母的发酵来实现。
一发酵过程通常通过将木质纤维素分解成复合糖开始，通常通过酸性溶液或通过微生物酶。然后加入葡糖淀粉酶(glucoamylase)以将复合糖破碎成单糖。此后，通常添加酵母以将单糖转化为乙醇，然后可以通过蒸馏(distillation)将其分离。通常，所述酵母种酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)和任选的遗传工程改造的突变体用于将碳水化合物转化为二氧化碳和乙醇。可用于发酵以产生乙醇的其它微生物包括但不限于运动发酵单胞菌(Zymomonas mobilis)和裂殖酵母(Schizosaccharomyces)。
除了本文所述的产物之外，微生物消化/发酵通常将产生一有机残余物，在已收集通过发酵过程获得的产物之后剩余所述有机残余物。
在本文所述的任何实施例的一些实施例中，所述方法进一步包括由在根据本文所述的任一个相应实施例的微生物消化/发酵方法后剩余的有机残余物制备一堆肥。
本文中，所述短语“制备一堆肥(preparing a compost)”是指至少收集堆肥的成分，堆肥任选的基本上由本文所述的有机残余物组成，或替换的，堆肥包含适用于与有机残余物混合的一种或以上的堆肥。
不受任何特定理论的束缚，据信本文所述的有机残余物具有比经历微生物消化/发酵过程的材料更大的木质素与碳水化合物的比率，因为木质纤维素中碳水化合物的代谢比木质素的代谢更容易发生。
进一步认为，所述有机残余物包含相当大比例的经微生物缓慢代谢的物质，其中所述缓慢代谢是太慢而不适合用于工业微生物消化/发酵过程(例如，如本文所述)中，但是非常适合于缓慢代谢是适合的应用，例如用于堆肥中。
根据本发明实施例的另一样态，提供了根据本文所述的涉及堆肥的制备的任何实施例制备的堆肥。
油类：
油通常存在于废料中，并且通常与用于根据比重分离的水性液体(例如，一水性溶液)不相溶(根据本文所述的一些实施例)。因此，在所述分离过程期间可形成一油层，例如漂浮在一水性液体的表面上(与部分浸没在水性液体中的漂浮固体相反)。
在这里描述的任何实施例的一些实施例中，所述分离过程包括从本文中中所描述的低密度材料(根据涉及低密度材料的任意实施例)分离出油类(即，至少一个存在于油的一部分)，从而获得一经分离油类。在一些实施例中，分离的油关联于废料和/或其组分与水性液体(如任何本文描述的各个实施例中)的接触，例如，一水性液体用于根据比重分离材料。在一些实施例中，分离所述油类包括撇除一水性液体的表面的所述油类(例如，一水性液体与废料接触，根据任何本文描述的各个实施例)。
在本文中，所述用语“油类(oil)”是指与水不混溶的液体，并且包括在0℃至100℃的范围内的至少一个温度下为液体的物质。
在本文所述的任何实施例的一些实施例中，油类是在0℃至50℃范围内的至少一个温度的液体。在本文所述的任何实施例的一些实施例中，油类在20℃下为液体。
在本文所述的任何实施例的一些实施例中，将油类与漂浮在水性液体中的低密度材料分离(例如，在从所述水性液体中移除所述低密度材料之前)。这种分离可以例如通过使用配置成用于选择性的将飘浮液体(油类)与飘浮固体颗粒(其不通过过滤器)分离的过滤器来实现。额外的或替代的，这种分离可以通过撇除来实现，以便选择性的将水性液体的表面上方的低密度材料(例如油类)从至少部分的浸没在水性液体中的材料(例如，飘浮固体颗粒)分离。
在本文所述的任何实施例的一些实施例中，在从水性液体中选择性的移除漂浮在水性液体中的低密度材料(即，不移除至少一部分油类)之后，从一水性液体中分离出油类。这种分离可以例如通过使用选择性的输送固体的元件(例如，输送器)从水性液体中移除低密度材料来实现，例如，可渗透液体的元件和/或利用摩擦来输送材料(其中相对于固体，油类贡献与元件的较小摩擦)。额外或替换的，这种分离可通过使所述水性液体通过一合适的油-水分离器来实现。
从所述液体分离油类可以根据本领域已知的技术和装置进行，例如电化学乳化；生物修复；本领域已知的油水分离器，包括但不限于重力油-水分离器(例如API分离器、重力板分离器)和离心油-水分离器；和/或一撇除器。
合适的撇除器的范例包含但不限于一堰式撇除器(a weir skimmer)和/或疏油性(oleophobic)和/或金属撇除器(metallic skimmer)(例如，使用一旋转元件，例如鼓状物、绳索、圆盘和/或皮带，以粘附和移除油)。(任何类型的)所述撇除器任选的配置成当油不以足够量存在以有效的被撇除时停止进行撇除。
在本文所述的任何实施例的一些实施例中，油类从本文所述的第一水性液体(例如，使用本文所述的撇除器)撇除。
在本文所述的任何实施例的一些实施例中，使本文所述的第二水性液体通过油-水分离器(例如，本文所述的油-水分离器)，从而获得油类。在一些这样的实施例中，进行油类与第一水性液体的分离，使得第二水性液体中可用的油类的量相对低，使得撇除效率低下。
在本文所述的任何实施例的一些实施例中，从一组分和/或经分离材料中移除的一液体(例如通过如本文所述的压缩和/或排水)是通过油-水分离器(例如本文所述的油-水分离器)，从而获得油类。
可以组合从不同来源获得的油类(例如，通过不同分离油类的方法)。
在本文所述的任何实施例的一些实施例中，油类包含在分离过程期间从废料中的细胞释放的脂质，例如，在与使细胞受到渗透胁迫的盐水溶液(例如，高渗溶液)接触时。
在本文所述的任何实施例的一些实施例中，所述方法还包括处理所获得的油类，从而获得一生物燃料。在一些实施例中，所述生物燃料是一液体生物燃料。
本文中，所述用语“生物燃料(biofuel)”是指包含源自植物和/或动物材料的物质的燃料，并且可任选的还包含不源自植物和/或动物材料的物质。生物燃料可以用于为除了食物以外的任何目的提供能量，包括例如运输、加热和/或电力。
可通过根据本文所述的一些实施例处理油类而获得的生物燃料的范例包括但不限于生物柴油燃料、适用于植物油、汽油和加热油类的发动机的燃料。
在本文中，所述用语“生物柴油(biodiesel)”是指主要(即至少50重量百分比)由脂肪酸的烷基酯(例如，脂肪酸的甲基、乙基或丙基酯类)和/或源自植物和/或动物材料的烃类所组成的生物燃料，其适合用作柴油发动机(例如，C8-21烃类)中的燃料。主要由源自植物和/或动物材料的烃类组成的生物柴油燃料在本领域中也称为“绿色柴油(greendiesel)”，以便将它与主要由脂肪酸的烷基酯组成的生物柴油燃料区分开。
在一些实施例中，处理油类以获得生物柴油燃料包括任选的在碱的存在下使油类中的脂肪酸酯(例如甘油三酯、磷脂)与醇反应，例如甲醇，乙醇和/或丙醇反应，例如甲醇盐、乙醇盐和/或丙醇盐(例如，碱以钠盐和/或钾盐的形式)，从而获得脂肪酸的烷基酯。这种反应也称为“酯交换(transesterification)”。
在一些实施例中，处理油类以获得生物柴油燃料包括油类的加氢裂化(hydrocracking)、氢解(hydrogenolysis)和/或氢化(hydrogenation)。
处理油类以获得生物柴油燃料可以利用本领域已知的任何用于从油类(例如植物油)获得生物柴油燃料的方法，包括包括酯交换、加氢裂化、氢解和/或氢化的方法。这种方法的范例描述于例如美国专利第4,992,605号、第5,705,722号、第8,142,527号和第8,859,832号中，其各自的内容以其全部内容并入本文。
高密度材料：
在本文所述的任何实施例中的一些中，根据本文所述的任何实施例的分离过程进一步包括将至少一种金属与在高密度材料的一组分中其它材料分离(例如，根据本文所述的各个实施例中的任一个的高密度材料的一组分)，例如来自本文所述的第二组分和/或第五组分。在一些实施例中，高密度材料的所述组分是根据本文所述的各个实施例中任一个的第二部分。在一些实施例中，高密度材料的所述组分是根据本文所述的各个实施例中任一个的第五组分。
通过这样分离高密度材料的一组分，可以获得作为一经分离材料的金属和/或高密度非金属材料。例如，如果所述分离导致高密度材料中的一金属的至少一部分被有效的与所述组分中的其他材料分离，则获得作为一经分离材料的金属；如果所述分离导致高密度材料的一组分中的至少一部分非金属材料与所述组分中的金属有效分离，则获得作为一经分离材料的高密度非金属材料(例如玻璃)；并且如果所述分离产生在欲彼此有效的分离的所述高密度材料的一组分中的一般的金属和一般的非金属材料，则一金属和一高密度非金属材料都作为一经分离材料获得。
在本文所述的任何实施例中的一些中，一金属的分离包括例如通过对一磁体的吸引来分离一磁性金属(例如，铁类金属)。
在本文所述的任何实施例中的一些中，一金属的分离包括例如通过与一涡流(eddy current)的相互作用来分离非磁性金属(例如，非铁类金属)，例如使用在本领域中已知的涡流分离器。在一些这样的实施例中，在去除磁性金属(例如，如本文所述)之后执行非磁性金属的分离，例如以便减少由磁性金属引起的对一涡流分离器的损害。
在本文中，作为“金属(metal)”(在本文中也可互换地称为“经分离金属”)的一经分离材料是指其中所述经分离材料的干重的至少60重量百分比是由金属组成的一经分离材料。
在本文所述的任何实施例的一些实施例中，所述经分离金属以干重计的至少70重量百分比由金属组成。在本文所述的任何实施例的一些实施例中，所述经分离金属以干重计的至少80重量百分比由金属组成。在本文所述的任何实施例的一些实施例中，所述经分离金属以干重计的至少90重量百分比由金属组成。在本文所述的任何实施例的一些实施例中，所述经分离金属以干重计的至少95重量百分比由金属组成。在本文所述的任何实施例的一些实施例中，所述经分离金属以干重计的至少98重量百分比由金属组成。在本文所述的任何实施例的一些实施例中，所述经分离金属以干重计的至少99重量百分比由金属组成。
在本文中，“非金属材料”(包括“高密度非金属材料”)是指以干重计不超过40重量百分比金属的材料。
在本文所述的任何实施例的一些实施例中，所述非金属材料以干重计的不超过30重量百分比是由金属组成。在一些实施例中，所述非金属材料以干重计的不超过20重量百分比是由金属组成。在一些实施例中，所述非金属材料以干重计的不超过10重量百分比是由金属组成。在一些实施例中，所述非金属材料以干重计的不超过5重量百分比是由金属组成。在一些实施例中，所述非金属材料以干重计的不超过2重量百分比是由金属组成。在一些实施例中，所述非金属材料以干重计的不超过1重量百分比是由金属组成。
在本文所述的任何实施例的一些实施例中，所述分离过程进一步包括分离高密度非金属材料，从而获得两种或以上的经分离高密度非金属材料。可获得的经分离高密度非金属材料的范例包括但不限于二氧化硅(例如玻璃)、高密度聚合物材料和骨料。
在本文所述的任何实施例的一些实施例中，获得一玻璃和一高密度聚合物材料中的至少一种。
经分离的二氧化硅可任选的例如通过熔融并形成二氧化硅(例如玻璃)产物来加工。
经分离的骨料可以任选的研磨并用作例如肥料。
可以任选的将经分离的高密度聚合物材料研磨并使用，例如作为填料。
在本文所述的任何实施例的一些实施例中，高密度非金属材料通过使包含与粘合剂混合从而形成混凝土的一高密度非金属材料(根据本文所述的任何实施方案涉及高密度非金属材料)。所述粘合剂可以是本领域已知的用于制备混凝土的任何粘合剂。在一些实施例中，所述处理的步骤包括研磨高密度非金属材料以形成聚集体。
在一些实施例中，所述混凝土是聚合物混凝土(即，其中所述粘合剂是一聚合物粘合剂)。
不受任何特定理论的约束，据信混凝土的形成是在分离金属时获得的高密度非金属材料的成本有效的使用，而不需要进一步把所述高密度非金属材料分离成两种或以上的经分离高密度非金属材料。
根据本发明实施方案的另一样态，提供了根据本文所述的涉及混凝土制备的任何实施例所制备的混凝土(例如聚合物混凝土)。
粉碎：
材料的分离可任选的在粉碎之前和/或之后和/或在粉碎(例如，在粉碎的两个阶段之间)期间进行。
在本文所述的任何实施例的一些实施例中，所述废料是一粉碎废料，即，是以粉碎形式获得，例如废料已经被破碎(例如通过一锤磨机)。在一些实施例中，所述粉碎废料是如本文所述进一步进行粉碎。
如本文所使用的，所述用语“粉碎(shred)”，“被粉碎(shredded)”和“粉碎的(shredding)”及其进一步的语法变化是指通过任何机械手段减小材料(例如，废料、分类材料)的固体组成物的尺寸，包括劈砍(chopping)、切割(dicing)、研磨(grinding)、弄碎(crumbling)、剪切(cutting)、撕裂(tearing)和破碎(crushing)。
本领域中市售可用于粉碎废料的各种装置，包括但不限于工业粉碎机、研磨机、削片机和造粒机。任选的，用于粉碎的设备设计成适于处理硬质物质如废料中的金属、玻璃、粘土和石头的存在，例如通过使用由坚固材料如不锈钢或钛制成的叶片或板件。
本文中，所述用语“粉碎机”包括如本文所定义的用于粉碎的所有设备。
在本文所述的任何实施例的一些实施例中，废料是在所述废料与一液体接触前被粉碎(例如，如本文所述，例如根据比重所进行的分离)，例如以促进彼此附接的不同类型的材料(例如，附接到塑料的金属)的分离和/或促进气体的逸出和液体进入废料颗粒中的裂缝。在一些实施例中，当所述材料受到一分离过程处理时(例如根据本文所述的各个实施例的任一个)，所述粉碎材料中的固体颗粒的直径小于50毫米，任选的小于20毫米。在一些实施例中，当所述材料受到一分离过程处理时(例如根据本文所述的各个实施例的任一个)，所述固体颗粒的直径小于10毫米。
在一些实施例中，在移除材料之前的粉碎是通过锤子(例如，破碎)，例如通过一锤磨机实现的。
不受任何特定理论的束缚，据信多个锤是相对耐受于与硬材料(例如，无机材料，例如矿物，陶瓷，玻璃，金属)的存在相关的损害，其中所述硬材料尚未经历分离这些材料。
在本文所述的任何实施例中的一些中，例如，低密度材料的一组分(例如，本文所述的第一组分)被粉碎(在与高密度材料分离之后)，以避免硬的高密度材料(例如，无机材料)，其可能损坏实现所述粉碎的装置，和/或使得所述废料的颗粒不会小到妨碍分离(例如，分离成本文所述的第一组分和第二组分)。例如，小颗粒通常根据比重比大颗粒更慢的分离。在一些实施例中，当材料根据比重进行一分离过程处理时，所述固体颗粒的直径为至少2毫米。在一些实施例中，当材料根据比重进行一分离过程处理时，所述固体颗粒的直径为至少5毫米。在一些实施例中，当材料根据比重进行一分离过程处理时，所述固体颗粒的直径为至少10毫米。
在本文涉及粉碎的任何实施例的一些实施例中，通过例如在工业粉碎机中切割(例如，通过叶片和/或板)来实现低密度材料的一组分的粉碎。
不受任何特定理论的束缚，据信这种粉碎技术特别适合于形成相对小的颗粒(其可能更适合于进一步加工)，但是可能相对易受硬的高密度材料(例如，无机材料)的影响，及因此，与所述分离过程之前的废料相比，适于粉碎其中减少这种硬质材料的量的低密度材料。
在本文所述的任何实施例中的一些中，在分离过程之前，例如使用破碎、锤子和/或类似技术把废料粉碎成相对大的颗粒尺寸(例如，直径为至少10毫米)。在材料分离之后，低密度材料的所述组分之后任选的进一步粉碎成具有适合于进一步处理(例如，如本文所述)的尺寸的较小颗粒(例如，直径小于10毫米)。
分离材料(根据本文所述的各个实施例中的任一个)的每个循环可以独立的、任选的包括粉碎所获得的组分(任选的通过除最终循环之外的循环获得的组分)，例如如本文所述。在本文所述的任何实施例的一些实施例中，除了第一循环之外的至少一个循环包括粉碎所获得的组分。在一些实施例中，所述最终循环包括粉碎所获得的组分。在一些实施例中，每个循环包括粉碎所获得的组分。
经处理聚合物材料：
在本文所述的任何实施例的一些中，处理如本文所述获得的低密度材料的一组分，从而获得经处理聚合物材料。在一些实施例中，所述组是根据本文所述的各个实施例中任一个的一第一组分。
在本文所述的任何实施例的一些中，处理的步骤包括加热包含低密度材料的组分的至少一部分的原料。加热可以任选的在适于熔融、烧结和/或以其他方式熔合热塑性低密度材料(例如，聚合物材料)的温度下进行，任选的在90℃至230℃的一范围内的温度，和任选的从180℃至225℃。所述原料任选的包含从废料以外的一来源获得的额外材料，例如聚合物材料。
在本文所述的任何实施例的一些中，包含(任选由其组成)本文所述的第一组分的至少一部分的原料受到包括加热的处理。
在本文所述的任何实施例中的一些中，包含(任选由其组成)本文所述的第三组分的至少一部分的原料受到包括加热的处理。在一些实施例中，所述第三组分是如本文所述的经分离低密度聚合物材料。
在本文所述的任何实施例的一些中，包含(任选由其组成)至少一部分本文所述的第三组分和至少一部分本文所述的第四组分的组合的一原料受到包括加热的处理。在一些实施例中，所述第三组分是如本文所述的一经分离低密度聚合物材料。在一些实施例中，所述第四组分是一经分离木质纤维素或在本文所述的发酵方法后剩余的有机残余物。
在多个实施例的一些实施例中，处理的步骤包括除了加热之外还通过剪切力使所述原料受到混合，任选的同时混合和加热。
任选的，剪切力由一混合机产生，例如但不限于挤出机(extruder)、密炼机(internal mixer)(混合机(mixer))、共捏合机(co-kneader)和/或连续混合机(continuous mixer)等。
任选的在不预先干燥的情况下对所述原料进行加热。
在本文所述的任何实施例中的一些中，所述原料的干重的至少50重量百分比是通过如本文所述根据比重分离废料中的材料而获得的一经分离材料。在一些实施例中，所述原料的干重的至少80重量百分比是一经分离材料。在一些实施例中，所述原料的干重的至少90重量百分比是一经分离材料。在一些实施例中，所述原料的干重的至少95重量百分比是一经分离材料。在一些实施例中，所述原料的干重的至少98重量百分比是一经分离材料。在一些实施例中，所述原料的干重的至少99重量百分比是一经分离材料。
在涉及如本文所述的处理废料的方法的任何实施例的一些中，所述原料(在混合和加热之前)具有至少15重量百分比的水含量。在一些实施例中，所述原料具有至少20重量百分比的水含量。在一些实施例中，所述原料具有至少40重量百分比的水含量。在一些实施例中，所述原料具有至少60重量百分比的水含量。
原料中水的来源可以任选的是废料的水含量、用于根据比重分离的一水性液体(例如，如本文所述)和/或加入到一经分离材料中的水。
根据本发明实施例的另一样态，提供了通过处理(如本文所述)由分离废料(如本文所述)获得的材料所制备的经处理聚合物材料。
系统：
根据本发明实施例的另一样态，提供了一种用于分离废料的系统。
所述系统包括至少一个分离器，所述至少一个分离器配置成用于根据比重(例如，根据本文所述的各个实施例中的任一个)分离废料中的材料，以便获得至少二组分，所述多个组分包含低密度材料的至少一第一组分(例如，根据本文所述的各个实施例中的任一个)和高密度材料的第二组分(例如，根据本文所述的各个实施例中的任一个)。
在本文中，所述用语“分离器(separator)”(除非在更长的名称的上下文中使用时，例如“油-水分离器”、“金属分离器”等)是指含有被选定的液体的设备，以使所述废料的一部分下沉并且另一部分不下沉(例如，根据本文所述的各个实施例中的任一个)，从而获得所述第一和第二组分。
在涉及系统的任何实施例的一些实施例中，所述系统被配置为用于实现根据本文所述的各个实施例中的任一个的分离过程。
在涉及系统的任何实施例的一些实施例中，所述至少一个分离器包含：含有一第一水性液体的一第一分离器；和含有一第二水性液体的一第二分离器。所述第一水性液体、所述第二水性液体及其组合可各自是根据本文所述的各个实施例中的任一个。所述第一分离器被配置为根据比重分离废料，从而获得一第一组分和第二组分(例如，根据本文所述的各个实施例中的任一个)，并且所述第二分离器配置用于接收来自所述第一分离器(例如，分离器处于连通状态)并且用于根据比重(例如，根据本文所述的各个实施例中的任一个)分离从所述第一分离器接收的所述组分，从而获得低密度材料的一第三组分(例如，根据本文所述的各个实施例中的任一个)、中密度材料的第四组分(例如，根据本文所述的各个实施例中的任一个)和高密度材料的第五组分(例如，根据本文所述的各个实施例中的任一个)。
在涉及本文所述的系统的任何实施例的一些实施例中，一个或以上的分离器被配置用于把一种或以上的组分和/或经分离材料(例如，低密度材料的第一组分、高密度材料的第二组分和/或油类，根据本文所述的各个实施例中的任一个)输送至所述系统的另一组件。在这样的实施例中，所述(多个)分离器可以被配置成用于移除下沉于所述液体中的材料和/或用于移除在所述液体中漂浮的材料。
在涉及本文所述系统的任何实施例的一些实施例中，所述系统进一步包括至少一种装置，其被配置用于获得低密度聚合物材料、高密度聚合物材料、金属、玻璃、油类和/或木质纤维素，以作为一经分离材料，根据本文所述的各个实施例中的任一个。在一些实施例中，根据本文所述的各个实施例中的任一个，所述至少一装置被配置用于获得前述经分离材料中的至少两种。任选的，一个装置被配置用以获得一种经分离材料，及另一个装置被配置用以获得另一个经分离材料。
在涉及本文所述系统的任何实施例的一些实施例中，所述系统进一步包括至少一个装置和/或子系统，其被配置用于处理本文所述的获得的组分(例如，第一组分或第二组分)的至少一部分，从而获得本文所述的经处理材料的至少一种。
在涉及本文所述的系统的任何实施例的一些实施例中，所述系统包括配置用于处理经分离油类的子系统，以例如从而获得生物燃料(例如，根据本文所述的涉及这种处理的任何实施例)。
在本文所述的任何实施例的一些实施例中，所述系统包含与本文所述的至少一个分离器连通的一生物反应器，所述生物反应器配置用于使至少一部分材料(例如，第一组分和/或第四组分)受到根据本文所述的各个实施例中任一个的发酵方法(例如，在与发酵相关的段落中)。在一些实施例中，所述系统包括设置用于收集有机残余物并从有机残余物获得堆肥(任选的通过将其它材料与有机残余物混合)的装置(任选的生物反应器的一部分)，如本文所述。
在本文所述的任何实施例的一些实施例中，所述系统包括与至少一个分离器连通的装置，所述装置配置用于接收高密度材料的一组分(例如，第二组分和/或第五组分)，根据本文所述的各个实施方案中的任一个，以及用于分离所述组分从而获得一经分离金属和/或高密度非金属材料，根据本文描述的各个实施例中的任一个。任选的，所述装置包括涡流分离器。
在本文所述的任何实施例的一些实施例中，所述系统包括配置用于分离根据本文所述的各个实施例中的任一个高密度非金属材料的装置。
在本文所述的任何实施例的一些实施例中，所述系统包括配置用于将至少一部分高密度非金属材料研磨成聚集体和/或用于由所述聚集体制备混凝土的装置，所述聚集体包括所述高密度非金属材料的至少一部分，根据本文所述的各个实施例中的任一个。
在本文所述的任何实施例的一些实施例中，所述系统包括配置用于制备原料的一装置，所述原料包含根据本文描述的各个实施例中的任一个的一第三组分的至少一部分和第四组分的至少一部分(任选的来自生物反应器的有机残余物)，例如，通过以预定比例接收和组合所述组分而实现。
在本文所述的任何实施例的一些实施例中，所述系统包括配置用于处理根据本文所述的各个实施例中的任一个的低密度材料的第一组分的至少一部分的装置。在一些实施例中，根据本文所述的各个实施方案中的任一个，所述装置被配置用于通过加热包含低密度材料的原料以进行处理。在一些这样的实施例中，根据本文所述的各个实施例中的任一个，所述原料包含第三组分的至少一部分和/或第四组分的至少一部分(例如，来自生物反应器的有机残余物)。
在涉及本文所述系统的任何实施例的一些实施例中，所述系统被配置用于分离一经粉碎废料(例如，如本文所述)，例如受到破碎(例如通过锤磨机)的废料。
在涉及本文所述系统的任何实施例的一些实施例中，所述系统还包括至少一个粉碎机，其配置用于粉碎所述废料(例如，如本文所述)。
在涉及本文所述系统的任何实施例的一些实施例中，所述系统被配置为使得至少一分离器和至少一粉碎机在操作上是串联式通信，使得所述系统配置为执行根据比重进行至少一个分离，及在一期望的序列(例如，本文描述的序列)中的至少一个粉碎过程。
在涉及本文所述系统的任何实施例的一些实施例中，所述系统配置成在所述废料与一分离器的液体(例如，如本文所述)接触之前粉碎所述废料。
在涉及本文所述系统的任何实施例的一些实施例中，所述系统被配置用于粉碎低密度或中密度材料的第一组分、第三组分和/或第四组分的至少一部分，根据本文描述的各个实施例中的任一个，例如，通过使所述废料与一分离器的液体接触而获得。这种组分可以是用于意图进行材料的进一步分离(例如，在如本文所述的分离器中)的组分；或一最终经分离材料，对于其没有意图进一步分离。
在涉及本文所述的系统的任何实施例的一些实施例中，所述系统包括被配置为平行操作的多个分离器的至少一个和/或多个粉碎机的至少一个。在这样的实施例中，多个分离器和/或多个粉碎机可以被配置成执行基本上相同的操作，这可以允许例如用于这种操作的材料的一较大产量。
在涉及本文所述系统的任何实施例的一些实施例中，所述系统还包括适于监测一个或以上的分离器中的液体的组成物和/或比重的一监测器。在一些实施例中，所述监测器配置以调节液体的组成和/或比重，例如用于将比重保持在一预定值(例如，在一预定范围内)。在一些实施例中，所述监测器配置用于控制水和/或额外物质例如溶质(例如本文所述的盐)进入到所述分离器液体，从而调节所述液体的组成物和/或比重。
在涉及本文所述的系统的任何实施例的一些实施例中，所述系统包括至少一油-水分离器(例如，本文所述的油水分离器)，所述油-水分离器配置用以从低密度材料及/或一个或以上的分离器的液体中分离油类，从而获得一油类，根据本文描述的各个实施例中的任一个(例如在本文中关于油类的段落中)。这种装置可以配置为从一分离器(例如，通过撇除)和/或从一分离器外部处理的液体分离油类(例如，从一分离器外部的经分离材料分离的液体(根据本文所述的各个实施例中的任一个))。
在一些这样的实施例中，所述(多个)油-水分离器包括撇除器(例如，本文所述的撇除器)，例如，配置用于从一第一分离器的液体分离油类的撇除器。
在涉及本文所述系统的任何实施例的一些实施例中，所述系统还包括配置用于通过压缩从一组分和/或经分离材料中分离至少一部分液体的装置。在一些实施例中，所述装置包括一螺旋压力机。被分离的所述液体可以包括例如用于根据比重(根据本文所述的各个实施方案中的任一个)分离的液体和源自所述来源废料的液体(例如水性液体和油类)的组合。
在涉及本文所述的系统的任何实施例的一些实施例中，配置用于通过压缩从一经分离材料分离液体(例如，油类)的装置被配置为从本文所述的至少一个粉碎机接收材料。在一些实施例中，所述装置包括螺旋压力机。
在涉及本文所述系统的任何实施例的一些实施例中，所述系统包括用于收集源自所述废料的含油液体的至少一存储器，所述存储器在操作上连通于处理废料和/或由其衍生的一材料的所述系统的至少一部件。在一些实施例中，所述存储器与至少一个粉碎机连通，所述粉碎机适于将来自废料的液体和/或从其衍生的经历粉碎的一经分离材料输送到所述存储器(例如，适于排出液体)。
在涉及本文所述系统的任何实施例的一些实施例中，所述存储器配置成用于从至少一部分液体中分离油类(例如，如本文所述)。
图3是根据本发明的一些实施例的用于分离废料的系统100的一示意说明。系统100包括一分离器110，并且任选的且优选的还包括一第二分离器150，用于根据比重将材料分离成至少二个组分。
在一些实施例中，分离器110将废料分离成：一第一组分，包含不下沉在分离器110中的水性液体中的低密度材料(任选的是一盐类溶液)；和一第二组分，包含下沉在液体中的高密度材料。
在一些实施例中，系统100包括一第二分离器150，其任选的通过导管132接收来自第一组分的材料和/或来自分离器110的第二组分。系统100任选的配置使得来自第一组分或第二组分的材料可通过分离器150以可控和可逆的方式接收。所述材料可以在穿过粉碎机130之后(如图3所示)被接收，所述粉碎机130任选的通过导管114与分离器110连接，但也可以考虑材料从分离器110到分离器150的路径，而不穿过粉碎机130。
在一些实施例中，分离器150将直接或间接从分离器110接收的材料分离成包含低密度材料的部分，其不会下沉于分离器150中的水性液体中(任选的为水)和包括下沉于所述液体的高密度材料的一组分。在一些实施例中，分离器150将材料从第一组分分离成包含不下沉在分离器150中的水性液体中的低密度材料的一第三组分(任选的为水)和包含下沉在所述液体的中密度材料的一第四组分。额外的或替代的，分离器150将材料从第二组分分离成第五组分和第四组分，所述第五组分包括下沉在分离器150中的水性液体中的高密度材料(任选的为盐类溶液)，所述第四组分包括下沉在所述液体中的中密度材料。
在一些实施例中，系统100包括生物反应器160，其任选的通过导管152接收来自分离器150(如图3所示)和/或分离器110(未绘示)的材料。所述材料可以是富含木质纤维素的组分，任选的从分离器150接收的中密度材料。生物反应器160被配置用于将材料代谢成沼气和/或乙醇。
在一些实施例中，系统100包括一个或以上的油-水分离器140，每个油-水分离器140可以与分离器110、粉碎机130和分离器150中的任何一个或多个在功能上连通。
在一些实施例中，分离器110与油-水分离器140(任选的通过导管116)在功能上连通，用于从分离器110中的水性液体中分离油类。
在一些实施例中，分离器150与油-水分离器140(任选的通过导管154)在功能上连通，用于从分离器150中的水性液体中分离油类。
在一些实施例中，油-水分离器140配置以从粉碎机130，任选的导管134接收液体。粉碎机130任选的配置用于例如通过压缩和/或排水从被粉碎的材料中移除液体。
在一些实施例中，系统100包括金属分离器120，任选的包括一磁性分离器和/或涡流分离器，用于从分离器110接收材料，优选的从高密度材料接收一高密度材料及从非金属材料分离至少一金属。
在一些实施例中，系统100还包括其一些或所有部件中的入口和出口，用于允许部件之间的连通。
在一些实施例中，系统100还包括用于收集如本文所述的经分离材料或经处理材料的收集器单元。
本文所使用的术语“大约”是指±10％。
术语“包括(comprises)”、“包括有(comprising)”、“包含(includes)”、“包含有(including)”、“具有(having)”及其同根词是指“包含但不限于”。
术语“主要由...构成(consisting essentially of)”是指组成、方法或结构可以包括附加的成分、步骤和/或部件，但是仅当附加的成分、步骤和/或部件在材料上不改变所要求的组成、方法或结构的基本的和新颖的特性时。
词语“示例性的(exemplary)”在本文用于表示“用作一范例，实例或说明”。描述为“示例性的”任何实施例不一定解释为对于其它实施例是优选的或有利的和/或从其它实施例中排除特征的合并。
词语“任选的(optionally)”在本文用于指“在一些实施例中提供并且在其它实施例中不提供”。本发明的任何特定的实施例可以包括多个“任选的”特征，除非此些特征冲突。
如本文所使用的，单数形式“一”、“一个”和“所述”包括多个指代物，除非上下文明确地指出。例如，术语“化合物”或“至少一种化合物”可包括多种化合物，包括其混合物。
在此申请中，本发明的各个实施例能以范围的形式呈现。应当理解的是，范围形式的说明仅为了方便和简要，而不应当解释为对本发明的范围的不灵活限制。因此，范围的描述应当视为已经具体地公开了所有可能的子范围以及在该范围内的各个数值。例如，诸如从1至6的范围的描述应当视为已经具体地公开了诸如从1至3、从1至4、从1至5、从2至4、从2至6、从3至6等子范围，以及在此范围内的各个数字，例如1、2、3、4、5和6。无论范围的宽度如何，这都适用。
每当在本文中指示数值范围时，意在将任何所引述的数字(分数或整数)包含在指示范围内。短语在第一指示数字和第二指示数字“之间取范围/之间的范围”以及从第一指示数字“到”第二指示数字“取范围/的范围”在本文中互换地使用，并且意在包含第一指示数字和第二指示数字以及它们之间的所有的分数数字和整数数字。
如本文所使用的所述用语“方法(method)”是指用于完成一给定任务的方式、手段、技术和过程，包括但不限于已知的或者化学领域的从业者已知或容易从已知方式、手段、技术和程序开发的那些方式、手段、技术和程序。
应当理解的是，为了简要起见在单独的实施例的背景下描述的本发明的一些特征也可与单个实施例相结合地提供。相反，为了简要起见在单一个实施例的背景下描述的本发明的各个特征还可单独读提供或以任何适当的子组合提供或者适当的提供在本发明的任何其它所述的实施例中。在各个实施例的背景下描述的一些特征不应视为那些实施例的必要特征，除非在不具有那些元件的情况下所述实施例是不可操作的。
如上所述和如下面权利要求部分所要求的本发明的各种实施例和样态在以下实施例中找到实验支持。
范例
现在参考以下实施例，其与上述说明一起以非限制性方式说明本发明的一些实施例。
范例1
根据比重分离废料的一般程序
根据本发明的一些实施例的根据比重分离废料的一般过程绘示在图1中。
在一些实施例中，使用诸如在图3和/或图4中描述和示例的系统来执行所述过程。
提供废料10，任选的是“湿润”废料，即未经过干燥的废料，以及任选的湿润的基本未分类的废料(substantially unsorted waste material；SUW)。所述废料优选是家庭废料，例如从私人家庭收集的。任选的，废料已经经受初步处理程序(例如在一废料处理设施处)，例如破碎(例如通过锤磨机)和/或移除磁性材料。
废料10根据比重20(通过使所述废料10与液体接触)进行分离，导致废料10分离成低密度材料12的一第一组分和高比重材料14的一第二组分。第一组分12(和任选的第二组分14)经受粉碎25，得到一经粉碎材料，其可以任选的经受一个或以上的将废料10分离成低密度材料12的一第一组分和高比重材料14的一第二组分的额外循环，并且任选的粉碎所述第一组分12和/或所述第二组分14。
所述第二组分14可以任选的进一步分离，以便提取有用的和/或有价值的材料，例如金属(例如，铁，金)和二氧化硅和/或玻璃(例如，用于当作填料)。
分离20的额外循环可以根据在之前的循环中低比重材料和高比重材料之间的相同区别(例如，使用用于分离的液体的相同比重)或者低比重材料与高比重材料之间的一不同区别(例如，使用用于分离的液体的不同比重)。使用低比重材料和高比重材料之间的不同区别可导致分离成：低密度材料的第三组分(包括来自二个不同分离20的循环中的每一个的第一此分12的材料)；中密度材料的第四组分(包括来自用于分离20的一循环的组分12和来自用于分离20的另一循环的第二组分14的材料)和高密度材料的第五组分(包括来自两个不同的分离20的循环中的每一个的第二组分12的材料)。
分离20和粉碎25的额外循环任选的包括比在前一循环中更细的材料粉碎。
任选的，分离20和粉碎25的所述第一循环包括移除可能干扰粉碎25的高比重无机材料，随后进行分离20的至少一个额外循环。
任选的，由于所述先前的粉碎25，分离20的额外循环是更有效的，这有助于例如从材料中移除气穴和/或将废料颗粒拆卸到其组分材料中。
任选的，粉碎25以这样的方式以例如通过在粉碎期间所述材料的压缩(例如，使用一螺旋压力机)和/或排出从被粉碎的经分离材料中移除液体(例如在分离20期间吸收的液体)来进行。任选的，在分离20的每个循环之后以这种方式执行粉碎25。
在粉碎25之前和/或之后，可以任选的在本文所述的一个或以上的循环期间的任何阶段添加额外材料(例如，如本文所述)，例如添加废料10到第一组分12和/或第二组分14。
根据此一般程序获得的经分离材料可以任选的经受通过混合和加热(例如，范例2中所述的程序)处理一原料的一程序。
范例2
用于分离废料的一般程序
根据本发明的一些实施例的用于分离废料的一般程序200在图2中示出。通常，程序是由虚线指示，材料由实线指示，并且特别感兴趣的经分离材料由粗线指示。在一些实施例中，所述一般程序200包括但不限于图1所示的一般过程。
对废料210(任选的如范例1中的废料10所述)在盐类溶液215中(通过使废料210与盐类溶液接触)进行分离，导致废料210分离成低密度材料230的第一组分，和高密度材料220的第二组分。盐类溶液215中的分离可任选的使用比重为至少1.05，任选的至少1.07，任选的至少1.10，任选的至少1.15和任选的至少1.20的盐类溶液(例如氯化钠溶液)，如本文所述。任选的，盐类溶液215中的分离还包括例如通过撇除以从盐类溶液的表面获得富油液体240(包含油类或由油类所组成)。任选的对第一组分230进行粉碎232，得到经粉碎的低密度材料。
然后对湿润的第一组分230进行液体移除234，从而获得部分湿润的第一组分250和液体255。液体移除234任选的包括压缩(例如通过螺旋压缩机)和/或排水(通过重力/或压缩所驱动)。
部分湿润的第一组分250在水252中进行分离(通过使组分250的物质与水接触)，导致组分250的材料分离成低密度材料270的第三组分(任选的低密度聚合物材料，如本文所述)和中密度材料260的第四组分(任选的经分离木质纤维素，如本文所述)。水252中的分离可以任选的使用具有不大于1.03，任选不大于1.02，任选不大于1.01，和任选不大于1.00的比重的水性液体(例如，纯水或稀释水溶液)。任选的，水252中的分离还包括例如通过撇除水的表面来获得富油液体272(包含油类或由油类所组成)。
盐类溶液215中的分离和水252中的分离2各自任选的使用如图4所述的系统进行，含有适当的液体。
任选的将第四组分260进行发酵工艺262，其适于产生发酵产物例如乙醇264和/或沼气266。来自不被转化为发酵产物例如乙醇264和/或沼气266的第四组分260的材料保持为有机残余物268。第四组分260和有机残余物268可各自任选的用于形成堆肥。
任选的通过加热包含干燥组分270的原料来处理第三组分270，以产生相对均匀的经处理聚合物材料。所述原料可以任选的包括额外材料，包括第四组分260和/或有机残余物268。第三组分270、第四组分260和/或有机残余物268能以预定比例被包含在所述原料中，所述比例取决于所述经处理材料的期望性质和/或第三组分270、第四组分260和有机残余物268的不同组合的相对成本效率。
任选的使用一涡流分离器以可选的对第二组分220进行金属分离222，从而获得经分离金属224和高密度非金属材料226。材料226能够任选的进一步分离，例如以获得经分离高密度聚合物材料和经分离非聚合物材料(例如，玻璃)；和/或用作混凝土(例如聚合物混凝土)中的聚集体。
富油液体240和/或272和/或液体255任选的受到油-水分离280以获得经分离油类282和水性液体284。如果富油液体240和/或272充分不含水，油类282可以任选的从其中获得，而没有油-水分离280。另外，如果液体280不包含足够量的油类，则油类282可以任选的从富油液体240和/或272单独获得。任选的在组合之后，液体240、272和/或255可任选的以相同的方式(例如，使用相同类型的油-水分离器)进行油-水分离280；或选择以不同的方式(例如，使用不同类型的油-水分离器)以适用于液体240、272和/或255中的每一种的组成。
范例3
用于根据比重分离废料的系统
根据本发明的一些实施例的用于根据比重分离废料的一示例性系统在图4中示出。如本文所述，系统可以任选的结合在用于分离和/或处理废料的一较大系统内。
所述系统包括：一容器300，所述容器至少部分的填充有液体310；及任选的在容器300内或与容器300连通的一搅拌器350(例如一桨轮)。液体310选择为具有适合用于分离废料的一比重(例如，在1.00至2.50的范围内)。液体310任选的是水性溶液。容器300及其相关联的设备(如本文所述)也被称为“分离器(separator)”。
容器300配置成允许废料(任选的是经粉碎废料)进入(如通过箭头320所示)，并允许所述液体310的表面315处的一些废料，以及任选的不沉淀于液体310中的额外材料(例如不是位在容器300的底部)，以通过出口330(如箭头325所示)离开容器300。
任选的传送器365位于表面315处或附近，并且被配置为通过出口330将所述液体310的表面315处或附近的材料的一第一组分传送出容器300。例如，在表面315处漂浮的材料与传送器365接触，以允许输送机365输送所述材料。
任选的传送器360配置以将容器300的底部或底部附近的材料的一第二组分(例如沉淀物)传送出容器300。传送器360可以任选的配置成在离开容器300之前将材料提升到表面315上方。
传送机365和/或传送机360任选的包括配置用以抓取材料的多个齿和/或多个凹槽和/或类似物(未示出)，以促进传送。
出口330任选的被配置为任选地通过重力和/或离心力移除至少一些液体310，所述至少一些液体310粘附到和/或由通过出口330离开的第一组分的材料的吸收或以其他方式从容器300泄漏到出口330中。在出口330中被移除的液体310可以任选的通过任选的导管340返回到容器300。
液体310任选的是包含一溶剂(任选的水)和一额外物质(例如一溶质和/或一悬浮物质)的一种溶液(任选的是一种盐类溶液)或一种悬浮液。
所述系统任选的被配置为将所述液体的一比重调节至一预定值(例如，一预定范围内的值)。
任选的(多个)存储器380包括水和/或额外物质，其通过(多个)导管390进入容器300以补充和/或调节液体310的组成物和/或比重。
任选的监测器370与容器300连通，并监测液体310的组成物和/或比重。监测器370任选的配置以控制水和/或额外物质从存储器380进入容器300，以控制液体310的一组成物和/或比重。
任选的容器395接收通过出口330(如箭头325所示)离开容器300的所述第一组分的材料，并且填充有一液体(未示出)，所述液体适于冲洗掉被通过出口330离开的所述第一组分的材料附着到和/或吸收的至少一些液体310。
在一些实施例中，传送器315延伸到出口330中，并且任选的延伸到容器395中。
在一些实施例中，一额外传送器(未示出)通过出口330和/或容器395传送材料。
出口330和/或容器395任选的配置用以将所述第一组分的材料传送到用于粉碎所述材料(例如，粉碎至更细的颗粒尺寸)的一装置和/或如本文所述用于加热和混合来自废料的一原料的一装置。
容器300和/或容器395任选的与适于过滤出溶质和/或材料的小颗粒的一过滤装置(未示出)连通，任选的与一反渗透过滤(reverse osmosis filtration)装置连通。在一些实施例中，与容器395连通的一过滤装置适于从容器395中的所述液体中过滤出液体310的残留溶质。在一些实施例中，与容器300连通的过滤装置适于从容器300中的液体310中过滤出材料的小颗粒。
在一些实施例中，一系统包括被配置用为平行式和/或串联式操作的多个(例如，一对)容器300(例如，多个分离器)，每个被配置为如本文所述的(例如，具有传送器360和365、搅拌器350和出口330)，是与单一个容器395连通。当一容器300不可用于分离废料时(例如，由于维护和/或从其移除的废料)，或不可用于进行多个分离循环时(例如，使用具有不同比重的液体)，这样的配置可允许所述系统的连续操作。
范例4
高渗溶液对废料中生物量的影响
将6克新鲜有机废料(胡萝卜、黄瓜、香蕉皮)置于60毫升淡水或60毫升具有约20重量百分比盐水的样品中，并在室温下培育持续3小时。然后通过13C-NMR光谱分析每个样品的滤液，如范例7所述的进行。
如图5A和5B所示，来自盐溶液的滤液显示出从60至100ppm(图5A)范围内的NMR信号，典型的是如葡萄糖和木糖的碳水化合物，而对于从淡水获得的所述滤液没有观察到这样的信号。(图5B)
这些结果表明，使用高渗溶液分离废料破坏细胞壁并促进碳水化合物的释放。
尽管已经结合本发明的具体的实施例描述了本发明，显然许多可选方案、修改方案和变型例对于本领域技术人员将是显而易见的。因此，旨在涵盖落在所附权利要求的精神和宽泛范围内的所有这样的可选方案、修改方案和变型例。
在该说明书中提到的所有的公开、专利和专利申请的全部内容通过引用合并于本说明书中，合并的程度就好像每个单独的公开、专利或专利申请具体地且单独地表明通过引用合并于本文中那样。另外，在该申请中任何参考文献的引用或标识不应解释为承认这些参考文献是作为本发明的现有技术而提供的。在使用分节标题的程度上，这些参考文献不应解释为必要地限制。
Claims (50)
1.一种分离废料的方法，其特征在于：所述方法包含下述步骤：
使所述废料受到根据比重的一分离过程处理，以获得至少二组分，所述多个组分包括：至少一第一组分，包括一低密度材料；及一第二组分，包括一高密度材料，从而使所述废料分离成多个经分离材料。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述多个经分离材料包括至少二材料，所述至少二材料选自于一低密度聚合物材料、一高密度聚合物材料、一金属、一玻璃、一油类及木质纤维素。
3.如权利要求1及2任一项所述的方法，其特征在于：所述方法更包括：处理所述经分离材料中的至少一个，从而获得至少一经处理材料，所述经处理材料选自于一经处理聚合物材料、一堆肥、一沼气、乙醇、一生物柴油燃料和一混凝土。
4.如权利要求1至3任一项所述的方法，其特征在于：所述分离过程包括：所述废料与被选定的一水性液体接触，以使所述废料的一部分下沉及另一部分不下沉，从而获得包括所述低密度材料的第一组分及包括所述高密度材料的第二组分。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于：所述水性液体的一比重是至少1.05。
6.如权利要求4至5任一项所述的方法，其特征在于：所述分离过程包括：所述废料与被选定的一第一水性液体接触，以使所述废料的一部分下沉，从而获得包括所述高密度材料的所述第二组分与包括所述低密度材料的所述第一组分；且进一步使所述第一组分与所述第二组分的至少一个接触被选定的一第二水性液体，以使所述组分的一部分下沉，从而获得：包括一低密度材料的一第三组分，所述低密度材料包括不下沉于所述二种水性液体的任一种中；包括一中密度材料的一第四组分，所述中密度材料下沉于所述二种水性液体之一中；及包括一高密度材料的一第五组分，所述高密度材料皆下沉于所述二种水性液体中。
7.如权利要求6所述的方法，其特征在于：所述第一水性液体与所述第二水性液体之一者的一比重是至少1.05，及所述第一水性液体与所述第二水性液体之另一者不超过1.01。
8.如权利要求6至7任一项所述的方法，其特征在于：所述中密度材料包括一经分离木质纤维素。
9.如权利要求6至8任一项所述的方法，其特征在于：在所述第三组分的所述低密度材料包括一经分离低密度聚合物材料。
10.如权利要求9所述的方法，其特征在于：所述低密度聚合物材料包括以干重计为至少50重量百分比的聚烯烃。
11.如权利要求1至5任一项所述的方法，其特征在于：所述方法进一步包括：使包括一低密度材料的所述第一组分的至少一部分受到一发酵过程处理。
12.如权利要求6至10任一项所述的方法，其特征在于：所述方法进一步包括：使包括一中密度材料的所述第四组分的至少一部分受到一发酵过程处理。
13.如权利要求11及12任一项所述的方法，其特征在于：所述发酵过程产生一沼气和/或乙醇。
14.如权利要求11至13任一项所述的方法，其特征在于：所述方法进一步包括：处理在所述发酵过程后剩余的一有机残余物的至少一部分，从而获得一堆肥。
15.如权利要求1至14任一项所述的方法，其特征在于：所述方法进一步包括：从包括一低密度材料的所述组分中分离油类，从而获得一经处理油类。
16.如权利要求15所述的方法，其特征在于：分离所述油类的步骤包括：从与所述废料接触的一水性液体的一表面上撇除所述油类。
17.如权利要求2、15及16所述的方法，其特征在于：所述方法进一步包括：处理所述油类，从而获得一生物柴油燃料。
18.如权利要求1至17任一项所述的方法，其特征在于：所述高密度材料包括一金属及一高密度非金属材料中的至少一个，所述方法进一步包括：分离所述高密度材料，从而获得一经分离金属及/或一经分离高密度非金属材料。
19.如权利要求18所述的方法，其特征在于：所述高密度非金属材料包括一玻璃及一高密度聚合物材料中的至少一个，所述方法进一步包括：分离所述高密度非金属材料，从而获得一经分离玻璃及/或一经分离高密度聚合物材料。
20.如权利要求18至19任一项所述的方法，其特征在于：所述方法包括：使包括所述高密度非金属材料的一聚集体与一黏合剂接触，从而形成一混凝土。
21.如权利要求3及18至20任一项所述的方法，其特征在于：所述混凝土是一聚合物混凝土。
22.如权利要求1至21任一项所述的方法，其特征在于：所述方法进一步包括：处理从所述废料分离的一低密度材料，从而获得一经处理聚合物材料。
23.如权利要求22所述的方法，其特征在于：所述处理的步骤包括：加热包括所述低密度材料的一原料。
24.如权利要求22至23任一项所述的方法，其特征在于：一并处理所述低密度材料与在一发酵过程后剩余的一有机残余物。
25.如权利要求4至24任一项所述的方法，其特征在于：所述方法进一步包括：在所述废料与所述水性液体接触后，粉碎所述第一组分的至少一部分。
26.如权利要求4至24及25任一项所述的方法，其特征在于：所述水性液体包括一盐类水溶液。
27.一种聚合物材料，其特征在于：所述聚合物材料可根据如权利要求23至24任一项所述的方法获得。
28.一种堆肥，其特征在于：所述堆肥可根据如权利要求3及14任一项所述的方法获得。
29.一种混凝土，其特征在于：所述混凝土可根据如权利要求20至21任一项所述的方法获得。
30.一种用于分离废料的系统，其特征在于：所述系统包括：
至少一分离器，配置用于根据比重分离在所述废料中的多个材料，以获得至少二个组分，所述多个组分包括：至少一第一组分，包括一低密度材料；及至少一第二组分，包括一高密度材料，所述分离器含有被选定的一水性液体，以使所述废料的一部分下沉及另一部分不下沉，从而获得所述第一组分及所述第二组分。
31.如权利要求30所述的系统，其特征在于：所述系统进一步包括至少一装置，配置用以获得至少二材料，所述至少二材料选自于一低密度聚合物材料、一高密度聚合物材料、一金属、一玻璃、一油类及木质纤维素。
32.如权利要求30及31任一项所述的系统，其特征在于：所述系统进一步包括：至少一装置，配置用以处理所述第一组分或所述第二组分的至少一部分，从而获得至少一经处理材料，所述经处理材料选自于一经处理聚合物材料、一堆肥、一沼气、乙醇、一生物柴油燃料和一混凝土。
33.如权利要求30至32任一项所述的系统，其特征在于：所述水性液体的一比重是至少1.05。
34.如权利要求30至26任一项所述的系统，其特征在于：所述至少一分离器包括：一第一分离器，含有一第一水性液体；及一第二分离器，含有一第二水性液体，所述第一分离器及所述第二分离器连通，以及所述第二分离器配置用于接收来自所述第一分离器的至少一组分，及用于根据比重分离从所述第一分离器接收的所述组分，所述第二水性液体被选定以使从所述第一分离器接收的所述组分的一部分下沉，从而获得：包括一低密度材料的一第三组分，所述低密度材料包括不下沉于所述二种水性液体的任一种中；包括一中密度材料的一第四组分，所述中密度材料下沉于所述二种水性液体之一中；及包括一低密度材料的一第五组分，所述高密度材料皆下沉于所述二种水性液体中。
35.如权利要求34所述的系统，其特征在于：所述第一水性液体与所述第二水性液体之一者的一比重是至少1.05，及所述第一水性液体与所述第二水性液体之另一者是不超过1.01。
36.如权利要求34至35任一项所述的系统，其特征在于：所述第二分离器配置用于获得一经分离木质纤维素，所述中密度材料包括所述木质纤维素。
37.如权利要求34至36任一项所述的系统，其特征在于：所述第二分离器配置用于获得一经分离低密度聚合物材料，在所述第三组分中的所述低密度材料包括所述低密度聚合物材料。
38.如权利要求30至37任一项所述的系统，其特征在于：所述系统进一步包括与所述至少一个分离器中的至少一个连通的一生物反应器，所述生物反应器配置用以使包括一低密度材料的所述第一组分的至少一部分受到一发酵过程处理。
39.如权利要求34至37任一项所述的系统，其特征在于：所述系统进一步包括与所述第二分离器连通的一生物反应器，所述生物反应器配置用以使包括一中密度材料的所述第四组分的至少一部分受到一发酵过程处理。
40.如权利要求38及39任一项所述的系统，其特征在于：所述生物反应器配置用以获得一沼气和/或乙醇。
41.如权利要求38至39任一项所述的系统，其特征在于：所述系统包括一装置，配置用于收集在所述生物反应器内的一有机残余物及处理已收集的有机残余物，从而获得一堆肥。
42.如权利要求30至41任一项所述的系统，其特征在于：所述系统包括一油-水分离器，配置用于从包括一低密度材料的所述组分中分离油类，从而获得一经分离油类。
43.如权利要求31及42任一项所述的系统，其特征在于：所述系统进一步包括一子系统，配置用于处理所述油类，从而获得一生物柴油燃料。
44.如权利要求30至43任一项所述的系统，其特征在于：所述系统进一步包括连通所述分离器的一装置，所述装置配置用于从所述分离器接收所述高密度材料，其中所述高密度材料包括一金属及一高密度非金属材料中的至少一个，及用于分离所述高密度材料，从而获得一经分离金属及/或一经分离高密度非金属材料。
45.如权利要求44所述的系统，其特征在于：所述系统进一步包括一子系统，配置用于将所述高密度非金属材料的至少一部分研磨成一聚集体，并从所述聚集体制备一混凝土。
46.如权利要求39所述的系统，其特征在于：所述系统进一步包括一装置，配置用于制备一原料，所述原料包括在所述第三组分中的所述低密度材料的至少一部分及在所述生物反应器中的一有机残余物的至少一部分。
47.如权利要求30至46任一项所述的系统，其特征在于：所述系统包括一装置，配置用于处理从所述废料分离的一低密度材料，从而获得一经处理聚合物材料。
48.如权利要求47所述的系统，其特征在于：所述处理的步骤包括：加热包括低密度材料的一原料。
49.如权利要求30至48任一项所述的系统，其特征在于：所述系统进一步包括一粉碎机，配置用于在所述废料与所述水性液体接触后，粉碎所述第一组分的至少一部分。
50.如权利要求30至33任一项所述的系统，其特征在于：所述水性液体包括一盐类水溶液。
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