浅谈预处理技术在生活垃圾处理中的应用

Posted 2023-01-13 垃圾

篇首语：心静可以生慧，行善方能得福。本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了浅谈预处理技术在生活垃圾处理中的应用相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

随着社会的进步，经济的发展，生活水平的提高，人们对城市生活垃圾的问题越来越重视，垃圾处理的标准及成本也越来越高。正在运营的生活垃圾处理场因产生二次污染受到民众的投诉、甚至封堵垃圾进场道路而导致垃圾场不能正常运行的事件时有发生，而拟建设的生活垃圾处理场在选址时往往受到周边居民的强烈反对，生活垃圾处理场的建设选址十分困难。生活垃圾处理难的问题已成为困扰当地经济发展的重要问题。预处理是指进入主要处理工艺前首先对垃圾进行分选、破碎、调节水分等处理，使垃圾更能满足后续处理工艺的要求，从而达到更好的无害化、减量化、资源化效果，提高经济效益。

1城市生活垃圾处理存在的问题及解决途径

我国城市生活垃圾处理的主要方式有三种，所占比例从高到低依次为卫生填埋、焚烧发电、高温堆肥。卫生填埋由于占地面积过大、浪费土地资源、选址困难等原因，在经济较发达城市正逐渐被焚烧发电所取代；焚烧由于减容效果显著、无害化程度彻底，而且占地面积小，对周围环境的影响较小，近十年来生活垃圾焚烧处理在我国发展很快。但是由于社会公众对焚烧所产生的二噁英类致癌物质的控制问题极其敏感；堆肥由于存在成本高、产品肥效较低、质量较差、销路不好等问题，大部分企业难以维持运转，近年来衍生发展各种生物处理技术，但大多尚属于试验性质。

由于我国生活垃圾垃圾成分复杂多变，并且具有“可回收物质含量和热值较低，垃圾含水率和可生物降解的有机物含量高”的特点，单一方式的垃圾处理系统不仅难以达到处理垃圾资源化、无害化、减量化的要求，而且处理成本高。只有将垃圾预处理和实际的垃圾资源化方式有机地结合起来,才能克服垃圾组成多变的特性，从而提高垃圾资源化的效率。

解决这个难题的最佳技术路线，是从处理的角度推进垃圾的分类收集，即要从有利于生活垃圾的无害化和资源化出发，将生活垃圾分为有机可降解垃圾（湿垃圾）和可回收垃圾（干垃圾），然后有机可降解垃圾经生物处理为高质量的堆肥，而可回收垃圾经机械分选回收有用物质后焚烧，焚烧残余物进行填埋处置。

但是，生活垃圾的分类收集并非短期内可以实现。国内部分城市针对垃圾分类也做了相关工作，北京、广州开展了垃圾分类的尝试，但由于中国民众垃圾分选自觉意识差，政府没有相关强制性政策，导致垃圾源头分类难以推广。

因此，依靠预处理设备达到分选效果，将其作为焚烧、填埋或生物处理的预处理工序则成为目前我国处理生活垃圾较为理想的处理途径。

2城市生活垃圾预处理的技术特点

城市生活垃圾的处理，不论是焚烧、堆肥，还是综合处理，均需要完善的预处理设备配合。根据预处理在垃圾处理中的应用情况预处理技术主要有以下三种：

2.1传统的预处理技术

传统的垃圾预处理工艺作为垃圾进入焚烧和堆肥工艺的主体处理设备前的必要工序，主要通过分选、破碎等物理手段，去除生活垃圾中不适合后续处理的工艺要求的成分，从而提高主体设备的处理效率和处理效果。预处理系统一般由破碎、分选及传送三部分组成，主要设备有滚筒筛、风选、振动筛、磁选等。传统的垃圾预处理工艺仅限于分选、分类回收等方式，效果不尽如人意。问题主要表现在：建设费用高、运行故障高、能耗高、维护费用高，效率低、效果差。不但其功能和所占投资比例、能耗比例、运行维护费用比例严重不对等，而且还是整个生产厂区噪声、臭气、污水和粉尘的产生源。

2.2机械生物预处理技术

机械生物处理技术是采用机械或其他物理方法与生物工艺相结合，对垃圾中可生物降解组分进行处理和转化，并使之达到稳定化的技术。垃圾生物预处理完全不同于传统的生物堆肥目的，主要是调整原生混合垃圾特性，以降低含水率，提高垃圾热值，减少垃圾体积，便于后续处理。将生物处理技术作为填埋或焚烧的预处理技术，是解决我国垃圾处理难题的一种有前途的技术组合。

2.3生物质垃圾均质预处理技术

生物质垃圾均质预处理技术是针对生活垃圾中餐厨和果蔬类生物质垃圾非均质、半流态等特点，集除杂、破碎、均质、浆化于一体的成套预处理技术。该技术可以将有机垃圾及无机垃圾进行有效分离，分离后的有机质浆液存储在储罐中，可进一步采用厌氧发酵技术处理；分选后的无机物如塑料、纸屑及金属等可回收利用或送到填埋场填埋。通过对垃圾进行分类和对无机质回收利用，改善物料的输送及混合特性，保障处理系统的连续稳定运行。结合有机质厌氧发酵产沼气等技术，将垃圾“各个击破”，充分体现在低碳经济、循环经济发展模式下的理念创新。

3预处理在垃圾处理中的应用分析

针对我国城市生活垃圾成分复杂多变、含水率过高、有机废物比例过大的现状，从综合处理的角度出发，选择合理的城市生活垃圾预处理工艺路线，可提高其效果和效率，简化后续处理工艺路线，降低投资和运行成本。应结合城市生活垃圾的最终处置方式，确定合理的预处理工艺技术路线。

3.1传统的预处理技术的应用

传统的预处理技术作为焚烧和堆肥处理工艺的前端必要处理工序，通过垃圾进行磁选、分选和破碎处理，以满足后续处理的工艺要求。对于焚烧而言，通过对垃圾的手选、磁选、机械筛分、浮选和光电分选等垃圾预处理手段，去除垃圾中的大部分渣土等不燃成分，将垃圾的热值提高到6000kJ/kg,从而提高垃圾焚烧炉的燃烧稳定性和日处理能力，减轻尾气处理的压力，降低辅助燃料的消耗和焚烧处理成本，从而提高发电效率。对于垃圾堆肥系统，通过对垃圾的手选、磁选、机械筛分、风选等手段，可以将金属、塑料、玻璃、灰土以及大的石块等不可堆腐物分离出来，大大提高垃圾中有机质的含量，从而提高堆肥的质量，同时减少垃圾中如废电池等重金属的污染,把堆肥的危害降至最低。

3.2机械生物预处理技术的应用

机械生物预处理技术是现代生物技术在垃圾处理方面应用的典范。该技术的应用过程中，垃圾中的金属和玻璃等材料可以循环利用，高热质的物质如塑料等被用于焚烧来发电和供暖。因此，该技术在垃圾的减量化、资源化和无害化处理中可以起到很大的作用。实践研究证明，混合垃圾经机械生物处理后，95%的可降解TOC（总有机碳）和86%的非纤维碳水化合物得到转换，垃圾重量、体积和含水率都会减小，热值增大，有利于后续处理并能减轻对环境的影响。生活垃圾处理中应用生物预处理工艺将有助于提高焚烧效率，延长填埋场使用年限，降低渗滤液处理的难度，其综合经济指标优于没有采用预处理的传统垃圾处理方案。

3.3生物质垃圾均质预处理技术的应用

由于传统的卫生填埋、焚烧和堆肥处理方法都存在着一定的弊端，因此近年来厌氧消化作为一种较理想的垃圾处理方法，得到了广泛的应用。但是，物料性质对于厌氧消化过程具有很大的影响，在相同的处理工艺和条件下，不同性质的垃圾其厌氧消化处理的结果大不相同。因此，如何对生活垃圾进行预处理，均衡调节其物化性质，优化厌氧消化过程，成为生活垃圾厌氧消化处理工艺应用必须解决的问题。。

生物质垃圾均质预处理技术应用于垃圾厌氧消化处理工艺，能够改善有机物的物化性质，提高微生物对难降解有机物的降解，优化垃圾的厌氧消化过程，从而达到综合利用，变废为宝，较好地实现城市生活垃圾处理的资源化、减量化、无害化的目的。

生物质垃圾均质预处理设备主要包括平板给料及磁选、滚筒筛、振动筛、生物质分离器、风选系统等组成，其工艺流程如下：

（1）生活垃圾运输至大型垃圾转运站，在指定位置将垃圾倒入垃圾接收斗，垃圾接收斗下部连接有平板给料装置，通过平板给料装置将垃圾输送至预分选设备，进行粗分选。

（2）分离后的中段垃圾继续由平板给料机输送至破碎机进行初步破碎，然后通过螺旋进料机进入生物质分离装置。生物质分离机有三个作用：一是将大的颗粒物破碎制浆；二是将轻物质如塑料袋、纸张等从浆液中分离出去；三是一些金属、石块、玻璃类的物质也可以通过该设备从浆液中有效分离。

（3）分离出的浆液以有机质为主，从分离机底部通过管道输送到贮存罐暂时储存，之后通过软连接将分离出的有机质输入罐车内运至厌氧消化处理系统。塑料袋、纸张、竹木以及属、石块、玻璃类等成分由输送装置输送到无机垃圾储存罐，再统一由垃圾车外运，进行回收利用或填埋。

4结论

由于我国生活垃圾成分复杂多变、含水率过高、有机废物比例过大，单一的垃圾处理方式成本高且难以达到资源化、无害化、减量化的要求，而我国大部分城市的生活垃圾分类收集又并非短期内可以实现。因此，将预处理技术和设备与焚烧、填埋或生物处理工艺相结合，成为目前我国处理生活垃圾较为理想的处理途径。在应用预处理技术时，应结合不同的后续处理方式，确定合理的预处理工艺技术路线。对于生活垃圾厌氧消化的处理方式来说，完善的预处理工艺是决定其推广应用的关键因素之一。(谷腾环保)