生活垃圾分類設備的選型和原理

2019-07-12

闡述了生活垃圾分類設備在垃圾資源化處理中的目的與意義,介紹了國內外垃圾分類設備,分析了國內外垃圾分選分類的優勢特點,對國內類似設備的發展現狀進行了綜合闡述。

我國的生活垃圾產生量巨大且呈逐年劇增趨勢。近年來,由于城市人口不斷增加、生活物質不斷豐富、城市規模逐漸擴大等綜合因素,歷年未經處理的垃圾堆存量已高達66億噸,占用耕地面積高達5億多平方米。據統計,我國是世界上生活垃圾處理處置負擔最重的國家之一,城市生活垃圾的年產生量估算高達4億噸 [1] 。我國日常處理生活垃圾采用的主要方式是衛生填埋,因該方法簡單,可對所有種類的垃圾進行填埋處理,且投資較少,因此已被廣泛采用。目前,我國已從無控制的隨意隨地無序填埋,發展到有序有計劃地衛生填埋,包括濾瀝循環填埋、衛生處理、壓縮垃圾打包填埋、破碎垃圾壓縮打包填埋、場地封場等。統計顯示,目前城市存量垃圾高達80億噸,據估算,采用垃圾填埋處理模式將需占用土地高達35億多平方米,已有將近2/3的大中小城

市陷入了“垃圾圍城”,有1/4的城市生活垃圾轉移到鄉村處理,導致原本城市的垃圾變成了鄉村的公害 [2] 。尤其是城市垃圾在轉運過程中的二次污染,必然將造成城鄉結合地區及區域生態生物環境的嚴重惡化,因此對環境綜合治理的需求非常緊迫。

1 垃圾分選的目的和意義

生活垃圾的分類處理及垃圾綜合治理,需要考慮以下關鍵問題:

1.1 垃圾減量化問題

為了獲得更多的土地資源,使填埋場的場地得到重復利用  。通過對垃圾填埋場內的現存固體廢棄物的綜合治理來實現減容,同時對填埋場地內的容量實現生態恢復,從而使原有垃圾填埋場的地塊可以再次進行二次開發利用。在土地資源十分緊張的今天,原有封場填埋場內的存量垃圾(也稱為陳腐垃圾)的資源化處理具有非常大的市場開發潛力。

1.2 垃圾無害化問題

為了消除、減輕垃圾填埋場對周邊生態環境及地下水資源的污染,特別是對于原有大量的非正規垃圾填埋場,由于在垃圾運轉有效期內沒有采取有效的保護防護措施,產生的垃圾滲濾液、垃圾腐敗氣體及臭味等源頭污染,對周邊居民的生活環境造成了影響,并對地下水環境造成重大危害 。通過對垃圾的無害化綜合治理,也能有效消除原有垃圾污染源的危害,從而大幅改善生態環境,實現環境和社會效益的雙豐收。

1.3 垃圾資源化問題

通過垃圾分類設備治理和垃圾資源化,可獲得可回收利用的資源。通過綜合治理和資源化過程,可得到大量的腐殖土等營養物質,這部分物質可用于綠化花木的培植土、填埋場覆土層所需的覆蓋土,以及生物過濾性污染物凈化基質等,如果能夠采用可回收資源較多的已填埋的陳腐垃圾場地,分類出資源化產品,用該產品替代上述材料,將會在經濟、社會、環境效益上產生無可比擬的優越性 。對垃圾填埋場內的生活垃圾及其他垃圾等原生垃圾的治理,應以分選+回收利用為主,通過高效的篩分、分選、遴選技術處理原生及陳腐的生活垃圾,按土沙類、不可燃物質、可燃物質等類別的不同,進行詳細分類,分類后所收集的可燃物體量將會大大縮小,并可制備成熱值較高的RDF,土沙類則可用于城市景觀植被,不可燃的無機物可經深度處理后再次用于制磚、回填。

生活垃圾綜合分選分類處理,具有多方面意義:能控制有害有毒氣體的蔓延與無序擴散,可改善周邊居民的生活環境;消除垃圾填埋場產生的氣體造成的環境安全隱患,保證垃圾消納填埋場及附近生活居民的安全;消除生活垃圾及原生垃圾飛散對周邊地區造成環境污染。

2 國內外生活垃圾分選技術介紹

2.1 生活垃圾分選技術現狀

目前,發達國家對生活垃圾已完全實現了源頭分類,垃圾分類已成為市民的生活習慣 [6] 。日本對垃圾的分選分類起步較早,對垃圾分類設備的應用開發方面也走在世界的前列,已形成一整套完善的生活垃圾分類法律體系和分類后的垃圾分類處理處置體系。發達國家對陳腐垃圾或存量垃圾的分選技術,主要應用于存量生活垃圾填埋場的處置處理技術。國內生活垃圾的分選,包括原生生活垃圾和陳腐生活垃圾分選。其處理工藝上,根據待處理垃圾中所含有用成分的不同以及垃圾腐化、發酵的腐敗作用,設備選型必然有所區別。

2.2 生活垃圾分選技術發展趨勢

目前歐美、日本等國家和地區先進的生活垃圾分類、分選、處理工藝,提出垃圾源頭分類和“兩網融合”資源化回收技術,從源頭上為生活垃圾的治理找出路,減少進入垃圾焚燒場、垃圾焚燒發電廠、垃圾填埋場等末端處理環節的處理量。垃圾的源頭分選分類處置處理工藝,需要極大的社會資源及驅動資本的大力支持,需要垃圾分類及垃圾資源化意識的總體全面提升,但在較短的時期內,尚無法快速有效鋪開。因此,在未來相當長的一段時間里,我國對原生垃圾或陳腐垃圾或存量垃圾的有效分類工藝,

仍以機械設備分選為主。《“十三五”全國城鎮生活垃圾無害化處理設施建設規劃》要求,“十三五”期間,對因歷史原因形成的非正規生活垃圾堆放點、不達標生活垃圾處理設施及庫容飽和的填埋場進行治理,使其達到標準規范要求。根據國家規劃存量垃圾治理項目將達到803個,國家對存量垃圾處理的投入達到241.4億元。因此,生活垃圾分選技術,將重點投入到現有存量垃圾的治理,并配合合理的協同處置,治理好填埋場污染。

3 各類設備原理及選型

3.1 篩分設備

篩分設備的主要作用是,篩分出垃圾中的不同組分,如紙張、玻璃、塑料等有回收價值的物質。篩分方法的主要機理是:原生垃圾及陳腐垃圾中有將近90%的易篩物質,碰撞可導致物質產生動能,增加物質與篩網的碰撞機會,增加物質從篩孔的通過機會,提高分選效率;缺點是陳腐垃圾的水分含量高,含量組分復雜、尺寸不規則,易導致分選效果產生極大波動。根據固體廢物粒徑的差異,利用篩子將物料中小于篩孔的細粒物料透過篩面,而大于篩孔的粗粒物料留在篩面上,完成粗細物料的分離過程。篩分包括物料分層、細粒透篩兩個階段,物料分層是完成分離的條件,細粒透篩是分離的目的。

3.2 重力分選與風力分選

垃圾分類設備重力分選是根據固體廢物中不同物質間的密度差異,顆粒群在運動介質中受重力、介質動力和機械力的作用,會發生結構松散及遷移分層,從而得到不同密度產品的分選過程。


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