謝光凡

（中山斯瑞德環(huán)?？萍加邢薰?，廣東中山 528403）

0 引言

隨著我國社會經(jīng)濟的快速發(fā)展和城市化的不斷推進，城市居民也越來越多，導致城市生活垃圾的劇增，使得垃圾處理日趨困難。與此同時，垃圾構(gòu)成也發(fā)生了很大變化，生活垃圾中的有機物、可燃物等增加，可回收利用物增多，使得垃圾的可利用價值增大。從全國來看，如何管理城市生活垃圾，已經(jīng)成為關(guān)乎城市能否持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略課題[1]。

當前城市生活垃圾“減量化、資源化、無害化”已成為政府和民眾關(guān)注的熱點[2]。因為西方發(fā)達國家很早就實行了城市垃圾分類投放，民眾對垃圾分類投放的意識很強，使得回收利用成為他們處理城市生活垃圾的首選處理方式。但是我國民眾對垃圾分類投放的意識薄弱，城市生活垃圾的分類效果不佳，所以是垃圾場集中處理。同時采用多種方法聯(lián)合處理垃圾，是實現(xiàn)垃圾處理資源化、減量化、無害化的根本保障，而垃圾分選則是實現(xiàn)垃圾綜合處理的關(guān)鍵。因為生活垃圾不分選，就不能將這種復雜的混合物分成不同組分，從而分而治之，所以如何通過垃圾分類、回收和處理的方式，越來越受到人們的重視。在垃圾分選的過程中，風力分選是把城市生活垃圾化繁為簡的關(guān)鍵一步[3]。

鼓風式風選機是風選機的一種，具有產(chǎn)量大、可靠性高、可操作好、適用性強等優(yōu)點，由引進國外技術(shù)結(jié)合本土的垃圾分選環(huán)境研發(fā)設計的成套設備，深受國內(nèi)用戶歡迎。

1城市生活垃圾的特點和危害

1.1 城市生活垃圾的特點

城市生活垃圾是由餐廚垃圾和其他生活垃圾組成，其他生活垃圾包括廢紙、廢塑料、廢橡膠、廢玻璃、廢金屬、廢木竹及沙石等。

我國城市生活垃圾具有成份復雜性、尺寸不均勻性、物性不均勻性等特點，含水率高、能量密度低，在直接焚燒過程中利用效率低下，易造成二次污染。通過查閱文獻可以知道我國幾個典型的城市生活垃圾各個組成成分的所占比例，如表1所示[4-5]。由表可知，有機廢物在城市生活垃圾占比最大，與廢紙、廢塑料、纖維、廢玻璃、廢金屬等5類生活垃圾，是我國生活垃圾資源化和減量化的主要對象。

表1 我國幾個典型的城市生活垃圾各組成所占比例%

研究表明，我國主要城市生活垃圾的密度為370~898 kg∕m3，含水率在13%~53.9%，其中尺寸分布為：40 mm以下粒徑段主要為餐廚垃圾，40~80 mm粒徑段多為玻璃、金屬等垃圾，同樣有機質(zhì)含量和含水率均為50%以上；80 mm以上粒徑段主要為木竹、塑料、纖維等易燃垃圾[6]。

1.2 城市生活垃圾的危害

根據(jù)相關(guān)報告可知，我國每年因生活垃圾造成的資源損失價值為250億~300億元。將生活垃圾中的廢紙、玻璃、金屬、塑料等作為可回收物單獨收集，便于回收再利用，減少對木材、鋼材等資源的消耗[7]。垃圾中的其他物質(zhì)也可以用于堆肥、焚燒發(fā)電、生產(chǎn)建筑材料等等。城市生活垃圾混合在一起是廢物，分選歸類后就是寶貴的資源[8]。

城市生活垃圾一旦處置不好，垃圾里面的有害成分就會通過環(huán)境介質(zhì)——土壤、大氣、水體等直接或間接影響到人體健康，給人類造成難以承受的危害。例如垃圾填埋場的垃圾滲濾液污染飲用水水源。城市生活垃圾損害人類健康的途徑是多方面的，其具體途徑取決于城市生活垃圾本身的物理、化學和生物性質(zhì)，而且與生活垃圾處理、處置所在地的地質(zhì)、水文條件有關(guān)。主要途徑如下：

（1）通過填埋或堆放滲漏到地下，污染土壤和地下水源；

（2）通過降水沖刷流入江河湖泊，造成地表水污染；

（3）通過堆放或焚燒會散發(fā)毒氣、二噁英等有害氣體進入大氣，從而造成大氣污染；

（4）造成土壤污染，有害物質(zhì)通過食物鏈的傳遞和富集進入食品，繼而進入人體，危害人們健康[9]。

所以說規(guī)?；?、有效的垃圾處理就特別重要，而處理中的核心環(huán)節(jié)的垃圾分選就顯得更加重要了。

2 鼓風式風選機原理和結(jié)構(gòu)

風選機是一種傳統(tǒng)分選設備，廣泛應用于各種固廢處理和城市生活垃圾資源回收領域。風選就是氣流分選，風選的作用是將不同空氣動力學特性的物料相互分離出來。市場上用于城市生活垃圾分選的風選機主要有吸式風選機和鼓風式風選機。由于吸式風選機對垃圾的成分要求較高，多用在輕物料的細分領域，而鼓風式風選機則不同，用途廣泛，可以通過設備的調(diào)整將多種廢棄物根據(jù)重量和大小分選出相比于吸式風選機的范圍更大的不同的組分[10]。

鼓風式風選機是根據(jù)空氣動力學原理，以可控氣流為介質(zhì)進行分選，在可控氣流作用下使受選物按密度和粒度大小進行風選的方法，松散物料在自身重力、慣性和氣流曳力的綜合作用下按體積和質(zhì)量分離，氣流能將較輕的物料（如廢紙、纖維、塑料袋、枯葉等）向上帶走或水平方向帶向較遠的地方，而重物料（磚塊，石塊，金屬塊等）則由于上升氣流不能支持它們而降落，或由于慣性在水平方向拋出較近的距離。鼓風式風選機的原理如圖1所示。

圖1 鼓風式風選機的原理

鼓風式風選機由物料進料輸送帶、循環(huán)風機、分離鼓、空氣噴嘴、重物質(zhì)輸送帶、物料分離室、集成除塵器、輕物質(zhì)輸送帶、物質(zhì)擴散室、空氣循環(huán)管道和集成控制電柜組成。物料通過加料輸送帶輸送物料到分離室里面開始進行垃圾分離。當物料到達分離鼓，重組分在分離鼓之前落下。輕組分則從分離鼓傳送到擴散室，在擴散室內(nèi)，氣流擴散并變小，輕組分將下落到輕物質(zhì)出料輸送帶，然后被運送出分離室外。在物質(zhì)擴散室里空氣和輕組分物質(zhì)進行分離。同時空氣將通過空氣循環(huán)管道回到循環(huán)風機。通過回收的氣體并加入因設備內(nèi)部負壓而從物料進料輸送帶進入的新鮮空氣一并進入到循環(huán)風機，小部分空氣被分離到里集成除塵器，空氣除塵后到達除臭風管等無害化處理后排入大氣，大部分空氣重新被送到空氣噴嘴，重新進入新的循環(huán)，周而復始[11]。

根據(jù)實際需要，鼓風式風選機可以增加一個分離鼓，然后并列布置，可以分選輕、中、重3種物料。在實際工作中，垃圾回收處理廠還會配合吸式風選機對鼓風式風選機分選出來的輕物質(zhì)進行細分，以符合特定的資源回收的需要。

3 鼓風式風選機的應用和特點

鼓風式風選機使用的是正壓風選技術(shù)，當單位時間要求垃圾處理量比較大、含有的輕質(zhì)物比較多時，比較適用。同時鼓風式風選機是一種利用可控氣流進行高效風選的設備?？梢愿鶕?jù)需要分選多種廢棄物，如城市生活垃圾、建筑廢棄物等。

在北京市大興區(qū)某生活垃圾轉(zhuǎn)運站的項目中，要求處理生活垃圾的量為30 t∕h。生活垃圾由垃圾轉(zhuǎn)運車運輸?shù)嚼D(zhuǎn)運站并直接將垃圾倒入儲料倉，儲料倉底部設步進給料機。垃圾經(jīng)給料機進入生活垃圾經(jīng)大件物分揀平臺后，挑選出尺寸大于350 mm的大件垃圾后，被投入至破袋機，破袋機將垃圾袋破開，袋中的垃圾散開有利于后端篩分設備中篩分打散成的20~80 mm和80~350 mm的顆粒大小垃圾，不同顆粒大小的篩下垃圾經(jīng)過磁選機除鐵后，分別進入處理參數(shù)不同的鼓風式分選機，鼓風式分選機使用正壓風選技術(shù)通過氣流分選出塑料、廢紙、泡沫、纖維等為主的可燃物分為輕物質(zhì)，其余磚石、玻璃、有機質(zhì)、金屬、塑料制品等密度大的垃圾被分為重物質(zhì)，并將垃圾中的有害塵土通過集塵器進行收集，后續(xù)進行無害化處理。

生活垃圾風選后的垃圾會經(jīng)過人工分選平臺盡量分揀其中的餐廚垃圾，進入有機垃圾處理系統(tǒng)，分選木材可作為再生資源利用（再生建筑模板等），分選出來的以渣土、有機質(zhì)等為主的混合物，轉(zhuǎn)運至填埋廠或焚燒廠，或后續(xù)進入發(fā)酵堆肥系統(tǒng)；分選出來的干生活垃圾垃圾（金屬、塑料瓶、易拉罐、織物等）的可回收物，將會根據(jù)不同的性質(zhì)分別將它們運往對應的工廠回收再利用[12]。

鼓風式風選機能夠高效處理的垃圾的特點如下：（1）顆粒尺寸較大的垃圾；（2）數(shù)量多和體積較大的輕質(zhì)物；（3）含有較多水分的垃圾。

鼓風式風選機可以處理150 t∕h的生活垃圾，其中輕質(zhì)物的量可達到25 t∕h，可處理尺寸較大的物料。鼓風式風選機分選而且相比以往的人工分選，其環(huán)保性好、不污染環(huán)境，整個生產(chǎn)處理過程為干式分離，不產(chǎn)生新的二次污染，大大提高了工作環(huán)境的舒適度[11]。氣流的循環(huán)使用是風選機的一個非常關(guān)鍵的因素，氣流的回用率越高，使用的集塵器越小，風機所需要的功率也就越小，相同處理量的情況下，當氣流回用70%時，可節(jié)省60%的能耗。

鼓風式風選機的處理應用的特點[13]：（1）很少的易耗件，可靠性高和低維護；（2）分選的產(chǎn)量高，而且可以達到99%的分選純度；（3）高效合理控制了出料的熱值；（4）區(qū)別并去除雜質(zhì)，保護垃圾預處理過程中的垃圾破碎機；（5）可以輕松應對成份復雜性、尺寸和物性差異大的垃圾，符合我國對垃圾分選需求。

4 結(jié)束語

鼓風式風選是對城市生活垃圾處理中分選最經(jīng)濟的方式之一，同時系統(tǒng)內(nèi)置的微負壓也保持了操作的無塵性，還可以根據(jù)需求對內(nèi)部氣體進行集中無害化處理，避免產(chǎn)生二次污染。設備的高度的集成度和其他能夠達到類似的分選效果的設備相比，占地小，能耗低。

目前我國生活垃圾回收還處于起步階段，設備的分選效率是影響最終產(chǎn)品品質(zhì)和最終的應用。只有提高前端分選的效率，才有可能提高終端產(chǎn)品的附加值，才有可能推動產(chǎn)業(yè)健康快速地發(fā)展，使我國的城市生活垃圾處理成套技術(shù)向著綠色化、和諧化、智能化發(fā)展。