垃圾堆肥化處理是將城市生活垃圾中的可腐有機物通過發(fā)酵、腐熟制成堆肥(或叫腐殖土)的過程。垃圾堆肥化處理將垃圾中最具污染性的可腐有機物變廢為寶，制成肥料，回歸自然，實現(xiàn)了垃圾處理的良性循環(huán)。但是，堆肥化處理城市生活垃圾有著其不完全的局限性，即生活垃圾中的不可腐有機物還需焚燒或作其他處理、無機物還需填埋等等，因此，垃圾堆肥化處理需要采用綜合處理的方式進行；堆肥化綜合處理有堆肥結(jié)合填埋方式、堆肥結(jié)合焚燒和填埋兩種方式；經(jīng)濟受限制的地區(qū)適合采用堆肥結(jié)合填埋的處理方式。

上世紀九十年代以來，我國先后建成了一大批垃圾堆肥廠；由于種種原因，許多堆肥廠要么早已關(guān)閉、設(shè)備閑置，要么時開時停、垃圾處理受堆肥銷售的制約；堆肥廠普遍存在的問題有：廠區(qū)環(huán)境差，堆肥質(zhì)量差、存在異地污染(砂化土壤和重金屬污染)問題，致使銷售不暢、堆肥產(chǎn)品積壓，經(jīng)濟效益差等。導致垃圾堆肥廠面臨困境有以下一些原因：

1、垃圾堆肥廠終端產(chǎn)品為粗堆肥，使用面不廣，致使銷售不暢；

2、垃圾進場后分選工序配置不當，堆肥中雜質(zhì)多、有機質(zhì)低，銷售不暢；

3、進場垃圾分選不當，垃圾中的重金屬不能可靠清除，致使堆肥中有些重金屬(如鉛、鎘)超標，使用中受限制，產(chǎn)品積壓；

4、垃圾發(fā)酵工序配置不當，有的發(fā)酵腐熟度不夠、大量難分解的可腐有機物(如纖維素)被篩除，有的過度發(fā)酵、堆肥中有效養(yǎng)分大量逸失；

5、垃圾堆肥廠設(shè)備有的配置不當、不能保證正常生產(chǎn)或不能保證堆肥質(zhì)量，有的過于繁瑣、導致生產(chǎn)成本過高，有的沒有堆肥精加工配置、終端產(chǎn)品(粗堆肥)使用面窄、銷售不暢；

6、管理體制是關(guān)系垃圾堆肥廠能否長期正常運行的關(guān)鍵；本文僅就垃圾處理工藝和設(shè)備配置進行闡述，不在此對管理體制作分析。

一、垃圾分選處理工藝和設(shè)備配置

由于目前我國城市生活垃圾多為混裝垃圾，因此，垃圾堆肥化處理前必須將垃圾進行分類處理；同時，垃圾分類也為回收、填埋、焚燒等其它處理方式創(chuàng)造了良好的條件。我們采用的垃圾分選工藝是在長期實踐中不斷改進、優(yōu)化而形成一套完整的分選設(shè)備組合技術(shù)；既有簡單可靠，投資省，運行費用低的特點，又在工藝中融入了科技含量高的配套設(shè)備，從而保證了垃圾分選時不斷流、不堵塞、不纏繞，分類徹底。

垃圾分選工藝和配套設(shè)備如下：(生產(chǎn)線以200t/班處理規(guī)模為例、下同)

工藝配置：(進料～一次發(fā)酵)

行車/抓斗-組合式篩分勻料機-輸送機-破袋/篩分一體化機-慢速皮帶輸送機-磁選/人工揀選/風選/電池分選-一次高溫發(fā)酵

設(shè)備及工序配置：

⑴ 行車/抓斗：配置在垃圾儲料坑上部，5t單梁行車、2m3電動(或液壓)抓斗配套；

⑵ 組合式篩分勻料機：配置在垃圾儲料坑底部，上部為雙振幅格柵篩，滿足抓斗投料，攔截長大物料；中部為料斗，料斗上端滿足格柵篩下料，下端滿足勻速給料機進料；下部為勻速給料機，作用是將間歇性投料轉(zhuǎn)為均勻物流，滿足下工序要求，并保證不堵塞、不纏繞；

⑶ 輸送機：從勻速給料機向破袋/篩分一體化機進料，皮帶輸送機或板式輸送機，由爬高高度和輸送距離決定，條件允許時盡可能采用皮帶輸送機；

⑷ 破袋/篩分一體化機：為分選系統(tǒng)的關(guān)鍵設(shè)備，具有破袋(破袋率90%)、強制篩分(篩分率90%)、選擇性軟破碎(破碎率70%)功能，前段篩可以布置篩除灰土，尤其適合潮濕垃圾過篩；設(shè)計上保證運轉(zhuǎn)時不卡死、不纏繞；

⑸ 皮帶輸送機/慢速皮帶輸送機：布置在破袋/篩分一體化機下面輸出物料；為滿足分揀需要，設(shè)計為兩條慢速皮帶輸送機；若需篩分灰土，增加一臺皮帶輸送機輸出灰土。

⑹ 強磁除鐵機：布置在篩下物慢速皮帶輸送機上，回收鐵質(zhì)；

⑺ 電控智能機械：布置在篩下物慢速皮帶輸送機上，是專門清除可堆肥物中電池類的高科技設(shè)備，電池清除率99%以上；

⑻ 渦流風選系統(tǒng)：根據(jù)需要配置在篩上物慢速皮帶輸送機上，回收輕薄塑料和紙張；(可以采用人工揀選替代)

⑼ 人工揀選：根據(jù)需要配置；在篩下物慢速皮帶輸送機上的配置是為清除可堆肥物中的不可腐物，在篩上物慢速皮帶輸送機上的配置是為回收塑料、玻璃、有色金屬等。

二 堆肥發(fā)酵

混裝垃圾經(jīng)過分選工序后，回收物大部份得以回收；部份無機物(灰土、磚石)送去填埋；篩上的不可腐有機物(竹、木、織物、橡膠等)送去焚燒或作它用；篩下物進入堆肥發(fā)酵系統(tǒng)。本方案的堆肥發(fā)酵系統(tǒng)布置倉式一次高溫好氧發(fā)酵，物料陸續(xù)進滿倉后5-7天，每天從發(fā)酵倉頂部定量進料，底部定量出料送入水選、精加工、脫水等工序，再進入二次發(fā)酵堆垛后熟；

布置原理是：可腐有機垃圾送入發(fā)酵倉后很快升溫，進入高溫好氧發(fā)酵階段(一次發(fā)酵)，5-7天后可基本達無害化；其中的易降解物(碳水化合物、脂肪類)被大量分解，只剩下部份較難分解及難分解的有機物(纖維素為主)和新形成的腐殖質(zhì)，此時氧化分解產(chǎn)生的發(fā)熱量減少，進入降溫階段(又稱后熟階段)。工藝布置此時將發(fā)酵物料從倉內(nèi)推出，經(jīng)水選后較難分解及難分解的有機物進入二次發(fā)酵堆垛後熟，易降解物經(jīng)脫水等處理工序制成精細有機肥。由于這樣布置，發(fā)酵倉無需布置好氧供風(每天的定量進出料保證了供氧)，節(jié)約運行費用；由于采用了濕式加工，出倉物料含水率不受限制。出倉物料首先進入水選工序，較大粒徑的不可腐物被水選篩篩除，細小粒徑的不可腐物(主要為泥、砂、金屬細粒)經(jīng)沉砂池或漩流塔沉淀排出送去填埋；難分解的可腐有機物經(jīng)水選選出送去濕式精細加工工序磨碎，再經(jīng)沉降脫水收集進入二次發(fā)酵；已漿化的易降解物溶入水中經(jīng)沉降脫水收集直接進入二次發(fā)酵(水選和加工用水經(jīng)沉降循環(huán)使用)；此時進入二次發(fā)酵的物料有機質(zhì)含量高、粒徑小(<0.8 mm)，難分解的可腐有機物(主要是纖維素類)經(jīng)磨細后更易腐熟，發(fā)酵周期縮短，堆肥養(yǎng)分逸失少，質(zhì)量好(有機質(zhì)可達30%)。

工藝配置：(一次好氧發(fā)酵～二次堆垛後熟)

可腐物-倉頂定量布料-好氧發(fā)酵-定量出料-(水選-濕磨-脫水)-二次發(fā)酵后熟

工序及設(shè)備配置：

⑴ 過橋皮帶輸送機：將分選后的發(fā)酵物料輸送到發(fā)酵倉頂部；

⑵ 進料皮帶輸送機及分(布)料機械：布置在發(fā)酵倉頂，由主皮帶機和移動式分(布)料機械組成，將發(fā)酵物料均勻布入發(fā)酵倉內(nèi)；

⑶ 出料螺旋：布置在發(fā)酵倉底部，由螺旋和行走驅(qū)動機械組成，將發(fā)酵物料輸送出倉；

⑷ 輸出皮帶機：將發(fā)酵物料送入水選系統(tǒng)的設(shè)備，相對兩倉共用一臺；

⑸ 行車/抓斗：布置在二次發(fā)酵後熟車間，用于二次發(fā)酵堆垛、翻堆。

⑹ 發(fā)酵倉上部抽氣系統(tǒng)：收集發(fā)酵臭氣，兩排倉共用一套

三 水選和精加工

本工藝布置在一次發(fā)酵和二次發(fā)酵之間，由水選系統(tǒng)、濕式加工系統(tǒng)、脫水系統(tǒng)組成。本工藝布置是經(jīng)多年研究、開發(fā)出的最新設(shè)備組合技術(shù)；具有以下特點：

⑴ 水選工序先將一次發(fā)酵后垃圾中的大粒徑不可腐物篩除，再利用沉淀或漩流將砂粒、碎玻璃、金屬細粒去除；這樣就簡化了前分選，提高了肥料質(zhì)量；水選分流還減少了破碎量，節(jié)約了能耗；

⑵ 濕式精加工增加了產(chǎn)肥率，減少了設(shè)備磨損，改變了車間粉塵飛揚的狀況；還可以利用廠區(qū)生活污水和填埋場的(經(jīng)處理后)滲濾液；

⑶ 本工藝合理布置在兩次發(fā)酵之間，不僅縮短了發(fā)酵時間，節(jié)約了能耗，還在保證腐熟度的情況下，盡可能保存堆肥養(yǎng)分；

工序及設(shè)備配置：

⑴ 水選振動篩：利用水流在沖洗發(fā)酵物料時振動篩分的設(shè)備；配有相應的污水泵、污泥泵等。

⑵ 輸出皮帶機：將水選篩分后的物料輸出的設(shè)備，共兩臺；一臺輸出篩上物，一臺將篩中物輸出
送往濕式磨機精加工。

⑶ 濕式磨機：將水選工序送來的篩中物料磨碎的設(shè)備，另配有振動篩將磨機排出料中的大粒徑物料去除，磨機選用中間排料的濕式磨機。

⑷ 壓榨脫水機：將污泥泵送來的泥漿壓榨脫水的設(shè)備，目前考慮連續(xù)式轉(zhuǎn)鼓式壓榨脫水機。

⑸ 輸送機：將磨機出料后的篩上物和脫水污泥分別送往廢料收集點和後熟車間的設(shè)備，共兩臺，一般選用螺旋輸送機。

四 應用范圍和經(jīng)濟效益

本文推出的垃圾堆肥化處理工藝方案，技術(shù)路線如下：

進場垃圾-分選-一次發(fā)酵-水選-濕磨-脫水-發(fā)酵後熟-銷售、使用

該方案尤其適用于降水充沛、水系發(fā)達、土地資源相對緊缺的城市。垃圾堆肥廠采用本方案建成投產(chǎn)后生產(chǎn)的優(yōu)質(zhì)有機肥沒有污染，適用于各類田土，可提高水果、蔬菜等經(jīng)濟作物的品質(zhì)，對農(nóng)作物有明顯的增產(chǎn)效果；同時增加了土壤的有機質(zhì)，使土壤疏松，改善土地結(jié)構(gòu)，提高了化肥利用率，對當?shù)厣鷳B(tài)農(nóng)業(yè)的發(fā)展具有十分重要的促進作用。

采用本方案建成的200T/天處理規(guī)模垃圾堆肥廠總投資約為1000萬元，其中設(shè)備投資約450萬元，土建投資約450 萬元，其它費用約100萬元。堆肥廠年處理生活垃圾7.3萬噸，垃圾減量50%填埋(填埋垃圾有機質(zhì)含量<5%)。年生產(chǎn)有機肥1.5萬噸，產(chǎn)值 150萬元以上，廢舊物品回收收入5-10萬元；堆肥廠實際年支出約為120萬元(未計折舊、貸款利息)，每噸垃圾處理費用為16.44元，每噸垃圾有機肥成本80元；當所有產(chǎn)品全部銷售并按予期回籠資金時，收支品迭略有盈余；予期銷售達75～77%時，即可維持堆肥廠正常運行；有此可見，本方案的投資指標和運行成本指標都是比較先進的。

目前，城市生活垃圾的處理正向產(chǎn)業(yè)化、市場化迅猛發(fā)展，垃圾處理技術(shù)也在不斷發(fā)展、完善；本方案提出的因地制宜、適合我國國情的技術(shù)使垃圾處理無害化、減量化、資源化得以實現(xiàn)，為經(jīng)濟發(fā)展受限制地區(qū)的城市生活垃圾處理創(chuàng)造了良性循環(huán)的條件，為垃圾處理產(chǎn)業(yè)的發(fā)展注入了活力。

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