城市生活垃圾前分选处理的必要性

1论城市生活垃圾前分选处理的必要性摘要：本文论述了城市生活垃圾处理方法中采用前分选处理的必要性，并针对填埋、焚烧、堆肥这几种主要生活垃圾处理方法介绍了相应的前分选处理工艺及所需设备。我公司设计的前分选处理工艺可以大大提高城市生活垃圾的处理效率，实现了环保部门要求的资源化、减量化的要求。关键词：生活垃圾；分选一、前言随着我国城镇化、工业化进程的加快，城市生活垃圾污染日益严重，垃圾问题处理不当，将带来一系列的环境污染问题，并且会制约城市的生存与发展。处理城市生活垃圾，实现无害化、减量化和再资源化，消除城市生活垃圾的污染已成为我国必须解决的重大问题。由于我国大多数城镇目前大都采用垃圾混合收集的方法，而且由于各地区经济发展、技术水平、区域自然条件和社会环境不同造成了垃圾成份各有不同。发达沿海地区有机含量高、含水率高；内陆发达城市有机物含量高、可回收物多、含水率低；偏远、西部落后地区、经济不发达地区无机物多、灰分含量大。二.目前城市生活垃圾处理方法现在城市生活垃圾主要采取卫生填埋、焚烧、堆肥处理这几种方法来处理。1）填埋处理填埋是大量消纳城市生活垃圾的有效方法，也是所有垃圾处理工艺剩2余物的最终处理方法，此方法广泛使用于全国各市、县垃圾最终处置。2）焚烧处理焚烧法是将垃圾置于高温炉中，使其中可燃成分充分氧化的一种方法，产生的热量用于发电和供暖。焚烧处理生活垃圾减量效果好，焚烧后的残渣体积减少90%以上，重量减少80%以上，处理彻底。3）堆肥处理将生活垃圾堆积成堆，保温至70℃储存、发酵，借助垃圾中微生物分解的能力，将有机物分解成无机养分。经过堆肥处理后，生活垃圾变成卫生的、无味的腐殖质。既解决垃圾的出路，又可达到再资源化的目的。三.前分选处理城市生活垃圾的必要性不管采用哪一种城市生活垃圾处理方法，都需要采用前处理分选工艺。采用填埋时如不采用前分选处理可能导致有害或者难以降解的物质污染地下水和土壤；采用焚烧时不降低热值物质分离出的话，会增加焚烧能耗；采用堆肥处理垃圾时重金属物可能污染土壤。因此只有在每种处理工艺中加入垃圾前分选处理工艺，会使该生活垃圾处理工艺获得较好的处理效果。我国城市生活垃圾中灰土含量比较高，随着城市经济的发展，居民生活水平的提高和居民燃料结构的改变，城市生活垃圾中的煤灰含量会逐步降低，但迄今为止，我国部分地区灰土含量仍在50%左右。由于灰土热值较低，如果灰土没有被分离直接进入焚烧系统，灰土在焚烧3时起不到助燃作用，相反会阻碍燃烧进程，带走大量的热量，浪费大量的能源进而加大烧煤量，产生相对较多的含硫烟气，降低脱硫除尘装置的使用寿命；此外还会产生相对较多的飞灰，给飞灰的处置带来困难。垃圾场管理者都意识到了如果城市生活垃圾不经前处理直接进入焚烧发电系统会造成能源的巨大浪费以及相对能耗增大和大块无机物过多而降低焚烧装置和脱硫除尘装置的使用寿命的问题，最终导致运营成本过高，不符合现阶段我国大力提倡的节能减排的发展思想。例如，太原同舟能源有限公司在太原建设的1200吨/天垃圾焚烧发电项目因含灰土较高，正常运行需要加入大量的助燃材料，因此建设单位增加分选系统，分选后的焚烧系统运行较好，焚烧物料热值明显增高，每年节省上千万的助燃费用。在已建和拟在建的堆肥处理厂中，前处理设备的应用和积极效果就更加明显。前分选处理设备可分选出生活垃圾中各种不适于堆肥的物质如塑料、薄膜、金属、玻璃、纸、橡胶、灰土等，前分选是大规模垃圾处理厂获得高质量堆肥的关键工艺。其工艺思想是：分选出玻璃、砖瓦、灰土，否则会降低堆肥肥效；将金属分选出堆肥系统，如果堆肥中重金属含量超标，施用农作物后，会进入人类的食物链，从而危害人类的健康；大量的塑料薄膜会影响堆肥发酵过程中的透气率，进而影响堆肥进程和产品质量。只有经过前分选处理后，堆肥质量才会达标，对土壤才会起到较好的改良作用。如北京南宫堆肥厂主要处理来自马家楼和小武基两座大型垃圾转运站的15～60毫米的堆肥垃圾。两座转运站采用了相同工艺的进口机械分选设备，将生活垃圾中4的玻璃、砖瓦、灰土、金属、大块塑料薄膜分选出来，适于堆肥的有机物被输送至南宫堆肥厂，然后可将分选出来的轻物料压缩打包。填埋是当今世界各国主要的垃圾处理方式。截止2005年底，我国填埋场的数量占661座垃圾场总数的85%以上。在我国已建的绝大多数的卫生填埋场接收的是没有经预处理的原生混合垃圾，有机物含量极高，是“反应型”填埋场。混合垃圾填埋的资源化水平最低，有机物和含水率高致使生活垃圾产生大量的渗滤液和沼气，对环境造成很大影响，因此限制进入填埋场的有机物含量是填埋法的发展趋势之一。目前欧盟、日本和美国等国家的有关政策，都提出了进一步限制进入填埋场垃圾有机物含量的规定。欧盟的垃圾填埋导则中规定了所有垃圾在进入填埋场前必须经过预处理，只有满足分类（有害废物、非有害废物、惰性废物）填埋场要求的垃圾才可以进入相应的填埋场。虽然我国目前没有相关的准则和标准，但实际上欧盟很多先进的垃圾管理思想已经不断地被我国垃圾管理行业所接受，垃圾填埋前的分选处理必将成为今后我国垃圾处理的发展趋势。在北京、天津及海南等地已经开始对封场的垃圾进行开挖分选处理，因此，垃圾分选将必然广泛应用于各地垃圾处理场。四.前分选处理的主要方法及采用的主要设备目前我国的前分选处理方案有多种，在此仅提出针对焚烧、堆肥以及填埋工艺的几种前处理方案。焚烧、RDF以及热解工艺前处理的目的主要是分选出垃圾中的金属、5大块无机物和灰土，提高垃圾热值，提高焚烧（RDF、热解）效率和混合垃圾的资源利用率。需要应用均匀给料设备、物料输送设备、为人工拣选大件物料创造作业条件的分层式人工分拣室、破袋设备、筛分设备、磁选设备。给料设备可以采用步进给料机或铲车、或抓斗、或板式输送机给料；磁选设备可采用国内通用设备，通过滚筒筛分设备将垃圾中的灰土成分筛除。典型的焚烧前处理工艺流程图为如下：图一焚烧前处理工艺流程示意图此处理工艺简单，可应用于灰土成分较高的生活垃圾。经过前处理后再采用焚烧、RDF或热解工艺，会大幅度降低工厂运营成本，提高资源利用率。堆肥前处理的目的主要是将金属、灰土、塑料薄膜、纸、玻璃、橡胶等影响堆肥质量的各种物料分离出去，分选出生活垃圾中适于堆肥的有机物。所需设备除焚烧前处理分选工艺中的所有设备外还需配置张弛筛、风力分选设备。如果填埋量大还要配置卸料站。大型垃圾处理厂因每日分选出的各种轻物料较多，需在前处理线上配备轻物料压缩打包设备以减小其占地空间；给料区和打包区因有物料堆放需设置除臭设施；各个落料点极易产生灰尘，需设置集尘口，通过集尘管道收集后统一进行除尘处理。其中关于风力分选出的各种轻塑料的具体分类可依据投资方的经济条件采用人工分拣或光电分选。整个前分选工艺配置的核心是通过二级筛分、二级磁选处理将金属（包括电池）和塑料、玻璃及其它大块杂质去除，同时尽可能地实现各种可回收物的分选。典型的堆肥前处理工艺流程示意图如下：6图二堆肥前处理工艺流程示意图至于填埋处理，如果按照欧盟对垃圾填埋场的管理方法，混合垃圾不能进入填埋场，针对目前我国垃圾混合回收的状况，填埋势必要与焚烧或堆肥或其它方法联合使用进行综合处理。填埋前处理的主要目的是将其中灰土部分分选出来作为填埋场的覆盖土，节省另寻填埋覆土产生的费用；分选出混合垃圾中的可回收再利用物，进行合理的资源化；同时将大件垃圾进行破碎处理便于填埋场的压实。需要应用堆肥前处理工艺中的部分设备，滚筒筛分粒径稍小。以下工艺流程供参考见图三图三填埋前处理工艺流程示意图五.结语城市生活垃圾的前处理对我国垃圾处理的各种方法都起到了非常积极的作用，实际应用后也起到了非常明显的效果，所以前处理工艺在我国现阶段的城市生活垃圾处理中是值得大力提倡的。