摘要:本文主要介紹了機(jī)械-生物處理技術(shù)(MBT)的工藝流程,分析了工藝的優(yōu)劣勢(shì),并簡(jiǎn)單說明了該項(xiàng)技術(shù)在國內(nèi)應(yīng)用的措施。希望以此為切入點(diǎn),引入更多先進(jìn)的垃圾處理工藝,確保生活垃圾處理工作更加高效地完成及對(duì)環(huán)境的有效保護(hù)。
關(guān)鍵詞:生活垃圾;城市固體廢棄物;機(jī)械生物處理;減量化;資源化
Abstract:This paper mainly introduces the process of mechanical-biological treatment technology (MBT), analyzes the advantages and disadvantages of this technology, and also briefly explains the application of this technology in China. It is hoped to take this as the starting point,introduce more advanced waste treatment technology,in order to ensure a more efficient waste treatment work and an effective environmental protection.
Key words:Household waste;Municipal solid waste;Mechanical biological treatment;Reduce;Recycling
國際上尤其是德國垃圾處理普遍采用機(jī)械-生物處理技術(shù),可對(duì)有價(jià)值的物質(zhì)進(jìn)行分離、利用,成為一項(xiàng)先進(jìn)的生活垃圾處理方法。本文首先分析了處理工藝,同時(shí)針對(duì)我國機(jī)械-生物處理技術(shù)應(yīng)用措施進(jìn)行了簡(jiǎn)單分析,希望能給相關(guān)人士提供重要的參考價(jià)值。
1 處理工藝
機(jī)械-生物處理技術(shù)主要涵蓋機(jī)械和生物處理兩個(gè)方面。首先,先利用機(jī)械設(shè)備對(duì)生活垃圾實(shí)施分選,保證可再生利用的物質(zhì)得以回收,除有機(jī)質(zhì)外的剩余物質(zhì)按照垃圾原本常規(guī)處理手段填埋或焚燒。另外,進(jìn)一步對(duì)生活垃圾中有機(jī)組分實(shí)施生物降解,產(chǎn)生沼氣、肥料等,可以當(dāng)作資源再次利用后,將殘留物填埋或者是焚燒處理。
1.1 機(jī)械處理
生活垃圾機(jī)械處理的最核心環(huán)節(jié)就是機(jī)械分選,目的在于利用各種專業(yè)化分選手段將混合生活垃圾中含有的紙張、金屬、塑料、玻璃等可再生利用的資源進(jìn)行回收,將其中混入的電池、農(nóng)藥瓶等有害垃圾單獨(dú)分出無害化處理,將小粒徑的廚余垃圾生物處理,并將分選后的剩余垃圾焚燒或者填埋處理。對(duì)于混合垃圾的機(jī)械處理,一般需要在最開始設(shè)置人工分選環(huán)節(jié),先挑選出大件垃圾(薄膜和硬紙板等)、有害垃圾,避免其對(duì)后續(xù)機(jī)械設(shè)備產(chǎn)生影響。隨后垃圾經(jīng)過帶有破袋刀片的滾筒篩,進(jìn)行破袋和按照物料粒徑的篩分,并通過彈道篩根據(jù)物料的形態(tài)(2D或3D)進(jìn)一步分離,隨后小粒徑物質(zhì)進(jìn)入生物處理環(huán)節(jié),其余物質(zhì)經(jīng)過磁選分離鐵、渦電流分離鋁、光電分選細(xì)分塑料后,剩余物質(zhì)進(jìn)行填埋/焚燒處置。機(jī)械處理不僅可以回收生活垃圾中可再利用的資源,還可以大量減少最終填埋/焚燒的垃圾量,達(dá)到減量化目的。
1.2 生物處理
隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,對(duì)于生物處理工藝來說,當(dāng)前又可以分為好氧處理技術(shù)(堆肥工藝)和厭氧發(fā)酵技術(shù)兩種形式。經(jīng)過多年來的實(shí)踐應(yīng)用,好氧處理技術(shù)(堆肥工藝)受到了行業(yè)人士的高度青睞。雖然作為一項(xiàng)現(xiàn)代化的厭氧消化降解技術(shù),為了能夠充分發(fā)揮應(yīng)用價(jià)值,最關(guān)鍵的就是結(jié)合好氧處理形式進(jìn)行運(yùn)用。
1.2.1 生物好氧處理技術(shù)
所謂的生物好氧處理技術(shù),簡(jiǎn)單來說,就是將垃圾當(dāng)中的有機(jī)物質(zhì),通過好氧生物降解工藝加以處理,借助堆肥的原理實(shí)現(xiàn)對(duì)有機(jī)質(zhì)較高的垃圾的有效處理并產(chǎn)生肥料,充分利用垃圾中有機(jī)成分,將生活垃圾中有機(jī)組分資源化、無害化處理。從本質(zhì)上來講,生物好氧處理主要包括兩個(gè)環(huán)節(jié)。第一,垃圾進(jìn)入密閉容器并對(duì)容器內(nèi)部有效通風(fēng),為微生物的有序生長提供充足的條件,通過微生物自身的新陳代謝,對(duì)垃圾中的有機(jī)物實(shí)施較為快速的降解。第二,在露天環(huán)境下將垃圾堆放聚集實(shí)施后腐,并確保垃圾達(dá)到規(guī)定的濕度標(biāo)準(zhǔn)。同時(shí),也可以借助自然的通風(fēng)舉措,確保內(nèi)部能夠降解的物質(zhì)盡快完成降解。垃圾降解階段會(huì)有大量的有機(jī)廢水形成,可被引入?yún)捬醢l(fā)酵罐中用于產(chǎn)生沼氣(含65%~75%甲烷,25%~35%二氧化碳),后續(xù)可以用于燃燒發(fā)電或者供暖。為了能夠妥善對(duì)垃圾實(shí)施全面化處理,過程中工作人員還可以應(yīng)用生物干燥穩(wěn)定化工藝進(jìn)行處理。在降解微生物環(huán)節(jié)當(dāng)中,基于過程中有大量熱量的形成,可以輔助實(shí)現(xiàn)對(duì)垃圾的通風(fēng)干燥。在10~15d的過程中,可以去除垃圾內(nèi)部大量的水分,為接下來進(jìn)一步實(shí)施垃圾機(jī)械分離工作打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)[1]。
1.2.2 生物厭氧發(fā)酵技術(shù)
在目前形勢(shì)下,生物厭氧發(fā)酵技術(shù)是最重要的生物質(zhì)能利用技術(shù)之一。生物厭氧發(fā)酵處理技術(shù)過程中,會(huì)產(chǎn)生沼氣,既可以用于燃燒發(fā)電還可以燃燒供暖。內(nèi)部沼氣量的形式可以擺脫環(huán)節(jié)處理工藝的影響,但是,垃圾進(jìn)料質(zhì)量卻與沼氣量的大小有著直接關(guān)系。此外,厭氧發(fā)酵處理后的沼渣還可以作為動(dòng)物飼料或通過后續(xù)好氧發(fā)酵(堆肥)、熟化等過程轉(zhuǎn)變?yōu)榉柿?,沼液還可以作為農(nóng)作物的營養(yǎng)液。綜上所述,生物厭氧發(fā)酵技術(shù)能夠有效降解垃圾當(dāng)中50%~75%的有機(jī)物,可實(shí)現(xiàn)資源、能源回收,且密閉的反應(yīng)容器可以控制惡臭的散發(fā),在經(jīng)濟(jì)上和環(huán)境上均有較大優(yōu)勢(shì)。
1.3 機(jī)械再篩分
經(jīng)過生物處理后干燥的垃圾,將其顆粒直徑參考80mm臨界值加以劃分,確保垃圾能夠按照比重大小加以區(qū)分。其中,針對(duì)超出80mm,有著較低比重的垃圾可以用作燃燒輔助應(yīng)用,而一些如玻璃或有機(jī)物質(zhì)等,可以進(jìn)行回收再利用,也可以填埋操作[2]。
1.4 物質(zhì)流和能量流分析
在我國城市垃圾處理過程中,借助MBT技術(shù)形式,能夠?qū)?dāng)中的2%的金屬加以回收利用,產(chǎn)生38%高熱值可燃物、38%水、5%氣體損耗、5%沼氣、10%礦物質(zhì)和2%的殘留物。對(duì)于殘留物的形成,主要就是在人工對(duì)垃圾進(jìn)行堆積時(shí)產(chǎn)生的異物。通過該項(xiàng)垃圾處理技術(shù),確保內(nèi)部可以焚燒的物質(zhì)熱值有效升高,每噸生活垃圾可發(fā)電406kW·h并減少二氧化碳排放280kg。
2 MBT在國內(nèi)的應(yīng)用
在國外先進(jìn)國家率先應(yīng)用MBT技術(shù),目前我國在進(jìn)行城市垃圾處理過程中,也有少量應(yīng)用案例。2013年在我國成都,當(dāng)?shù)氐南嚓P(guān)部門就對(duì)該項(xiàng)垃圾處理工藝進(jìn)行了試驗(yàn)。試驗(yàn)過程中主要針對(duì)的是該地區(qū)垃圾場(chǎng)新鮮的垃圾,為了實(shí)現(xiàn)垃圾填埋量的減少而進(jìn)行的一項(xiàng)試驗(yàn)操作。根據(jù)差異化的處理工藝,可回收金屬和玻璃6.95%,干物質(zhì)的質(zhì)量削減百分比在26.17%~52.05%,揮發(fā)性有機(jī)質(zhì)含量下降48.10%,含水率下降40.06%。確保最后的生活垃圾填埋處理量下降了50%的標(biāo)準(zhǔn),但究其根本,該試驗(yàn)并沒有對(duì)垃圾熱能的可利用范疇進(jìn)行說明與操作[3]。
3 結(jié)論
在科學(xué)技術(shù)不斷進(jìn)步的時(shí)代背景下,機(jī)械-生物處理技術(shù)應(yīng)被因地制宜地推廣應(yīng)用到我國城市生活垃圾處理工作當(dāng)中,該技術(shù)不僅能夠極大提高生活垃圾中可回收資源利用率,而且還能夠提高最終填埋垃圾的生物穩(wěn)定性,對(duì)環(huán)境做出有效保護(hù)的同時(shí),保證整個(gè)生活垃圾處理質(zhì)量顯著提升。本文針對(duì)機(jī)械-生物處理工藝進(jìn)行了詳細(xì)分析,對(duì)我國目前應(yīng)用此種生活垃圾處理方式的案例提出了幾點(diǎn)建議,希望對(duì)相關(guān)人士有一定的參考價(jià)值。
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收稿日期:2020-05-12
作者簡(jiǎn)介:劉佳(1992-),女,漢族,碩士研究生,研究方向?yàn)槔幚怼?/p>