城市生活垃圾处理工艺探讨

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简介： 城市生活垃圾是世界性难题。在众多需要解决的社会问题中，城市生活垃圾被列为亟待解决的三大环境问题之首。我国政府已将垃圾处理与无害化系统列入《中国二十一世纪议程优先项目计划》，并且出台了一系列鼓励和优惠政策，国家从国债中拿出了21亿专款用于城市生活垃圾的处理，为城市生活垃圾处理技术的发展和应用提供了良机。
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　　城市生活垃圾是世界性难题。在众多需要解决的社会问题中，城市生活垃圾被列为亟待解决的三大环境问题之首。我国政府已将垃圾处理与无害化系统列入《中国二十一世纪议程优先项目计划》，并且出台了一系列鼓励和优惠政策，国家从国债中拿出了21亿专款用于城市生活垃圾的处理，为城市生活垃圾处理技术的发展和应用提供了良机。

　　目前城市垃圾处理的几种方法

　　城市生活垃圾处理技术在国外已相当成熟，近几年在国内也有长足的发展。其处理技术主要包括堆置、填埋、焚烧和发酵制肥。其对比一览表如下：

城市生活垃圾处理方法对比表

方法

优点

缺点

评价

裸露堆置

1、处理量大、运作费用低

2、最方便、最省钱

1、最原始、污染最大；

2、大量侵占土地

后患无穷

卫生填埋

1、处理量最大，运行费用相对较低

2、工艺相对简单

3、是其它处理发2残渣的消纳场

1、场址受限，占地大

2、使用期有限，管理要求高

3、水、气污染不能彻底解决

4、投资少

1、政府将背上沉重的包袱

2、仍需逐年投入

焚　　烧

1、减量化程度高

2、垃圾热值可以利用

3、地面无害化程度高

4、减容量较大，（70%～80%）

1、投资大，运转费用高

2、垃圾热值低不能利用

3、尾气处理难

4、仍需要填埋场

1、更加剧政府负担

2、需大额补贴

发酵制肥

1、占地少，见效快

2、达到了无害化资源化

3、做到了物尽其用，变废为宝

4、资源化产品价值高，市场广阔

5、有很高的经济效益

1、工艺、设备较复杂

2、操作、保养条件相对要求高

3、管理水平要求高

4、用电量较大

1、政府一次性投入后就卸下包袱

2、自身可以维持运转

3、可收回投资并有盈余

　　由对比表可见，从长远考虑，利用生物降解技术发酵制肥是进行垃圾处理无害化、减量化、资源化（国家垃圾处理要求）的唯一行之有效的方法。

　　发酵制肥工艺流程简介

　　以生物降解技术为核心的生活垃圾处理技术及工艺流程在国内外形式多样，但总的趋势是以分选、发酵两大部分为主。两部分各有侧重，相互结合，相辅相成。下面就过内垃圾处理的主要流程进行分析。

　　1、将垃圾分三次发酵、以粒度为分选标准的工艺流程，见图1。

图1 垃圾分三次发酵、以粒度为分选依据的工艺流程

　　由于城市生活垃圾实行袋装化，所以必须将原始垃圾进行破袋处理。

　　本系统将垃圾分三次发酵，三次发酵起到了垃圾进行除臭、机械搅拌、供氧的作用，耗时9周；系统以垃圾粒度为分选依据，进行了塑料、建筑垃圾、玻璃、电池等的分选。

　　系统特点：

　　（1）系统中未使用菌种，加长了好氧发酵时间，增加了垃圾处理周期；

　　（2）采用三次发酵，占地面积大，浪费人力、物力、财力；

　　（3）采取以粒度为分选标准的单一形式（磁选除外），分选效果不理想；

　　（4）系统采取垃圾密封除臭，垃圾中臭气经风机引出进入除臭池。除臭池中放置深一米的木片，达到对臭气的吸附消纳作用。

　　2、多功能分选垃圾工艺流程，见图2。

图2 多功能分选垃圾工艺流程

　　系统采取了以粒度（建筑垃圾、电池）、物质特性（磁性）、比重（塑料）三种方式分选垃圾；多功能筛分机能将垃圾破袋、初粉碎，并很好地利用了塑料比重小的特点，将塑料从垃圾中分选出。之后，根据磁性把磁性物质选出。垃圾经发酵后，有机质基本成为粉末，而建筑垃圾、电池则保持其粒度不变，经筛分后，将建筑垃圾、电池分出。该系统还运用一系列后续处理方法，将有机质形成粒状袋装有机复合肥。

　　系统特点：

　　（1）粒度、磁性、比重等特性在分选中的应用使垃圾分选更彻底，也为垃圾分选提供了更为广阔的思路；

　　（2）菌种的介入，使发酵周期缩短至9天；

　　（3）由于采用发酵仓，垃圾不便于翻拌，供氧性能差。

　　以上两种工艺流程都存在着同样的弊病：

　　（1）垃圾破袋和初粉碎时，由于纤维类和塑料的存在，很容易使设备堵转；

　　（2）纤维类和塑料都属于较轻且粒度较大的物料，在实际处理过程，二者纠缠不清，很难做到完全分离，致使分选程度不高；

　　（3）电池为纯人工分检，费时费力。

　　鉴于对以上工艺流程的总结，形成了新的处理工艺。

　　3、垃圾经翻拌机预处理，并发酵、经磁选的工艺流程，见图3。

图3 垃圾预处理后发酵磁选工艺流程

　　采用翻拌机对垃圾进行预处理，实现了以下四个功能：垃圾破袋；垃圾初粉碎；对垃圾的翻拌并提供足够的氧气用于垃圾好氧发酵；翻拌机上有液体菌种箱，翻拌过程中进行喷洒，能使垃圾与菌种充分混合。

　　磁选经全新设计，分选磁性物质纯度＞99%，且能分选出60%以上的电池。滚筒筛后加风选，能有效地分选塑料，塑料分选率和纯度均＞95%。发酵中产生的废气进入炉子助燃，一举两得。

　　系统特点：

　　（1）翻拌机的运用十分方便地实现了对垃圾的翻堆处理，并使垃圾发酵周期降至5天，且发酵质量高于前两个流程；

　　（2）由于采用先发酵，后分选，垃圾中的纤维状物料（如草类）被发酵，增加了后期塑料分选的纯度，减少了塑料分选的难度；

　　（3）垃圾发酵后，有机质粒度更小，减少了磁选的难度，增加了纯度；

　　（4）垃圾发酵后，有机质粒度更小，可缩短烘干时间；

　　（5）磁选分选电池的功能属国内外首创。

　　城市垃圾处理系统需精心运营，才能保证其正常运作，我国垃圾处理厂中，由于运营不善，造成设备报废、工厂倒闭者已有几家，但愿后来者不要重滔覆辙。