生活垃圾快速腐熟工藝
一、 城市生活垃圾的前道處理工藝
城市生活垃圾處理系統的前道處理工藝主要原理是，從磁選及機械分揀系統出來的可制肥物，以快速腐熟技術替代垃圾綜合處理的發酵過程。
垃圾運輸車送來的生活垃圾經過磁選及機械分揀后，可分成（1）可制磚物（2）可制肥物（3）可回收物這三大類。可制磚物如碎渣、碎混凝土、碎磚等建筑垃圾，經粉碎、消毒、添加固化劑等工序制成路面磚；可回收物包括金屬、塑料、橡膠等回收部分可再生利用；其余余下的肥源物質（如有機質、變質食物、植物營養物質）進行先進的混化工藝處理，以代理冗長（7-30）的堆腐過程，將有機質無害化處理時間縮短至48小時，然后造粒制成高效有機無機復混肥，從而實現生活垃圾處理無害化和資源化的目標。一方面可以節約資源和能源的消耗，另一方面可以降低垃圾處理成本，提高生活垃圾處理的經濟效益。該工藝獨特，設備新穎，整個流程含有9項發明專利和實用新型專利。
快速腐熟工藝資源化處理生活垃圾成套設備，是新一代環保產品。該設備適用于人口在100萬以下的中小城市（日產生活垃圾300噸左右）的生活垃圾綜合處理和資源化利用，實現垃圾處理的減量化、無害化、資源化的目的，消除生活垃圾對環境的污染和威脅，促進生態環境的可持續發展。
快速腐熟工藝資源化處理生活垃圾成套設備主要有三個系統流程組成，即分揀系統、混化系統、造粒系統。
1、采用先進氧化酵后厭氧發酵工藝，可用城市有機生活垃圾產生高濃度的沼氣。它適宜處理總團體含量為30－40％的城市有機生活垃圾，能避免直接厭氧發酵生產沼氣工藝存在的啟動漫，處理周期長及容易造成酸中毒的問題，使發酵周期縮短為15～20天，沼氣產率平均為0.3m3[infoil]/3·d，最高達 0.6m3/m3·d，發酵后的有機垃圾含水量低，有利于生產有機復合肥；除蟲卵和滅病菌效果好，大腸桿菌降到1％，蛔蟲卵死亡率達100％，整個發酵過程不存在廢水、廢氣對環境的污染。
在垃圾倉中的厭氧發酵環境與現行專用的厭氧發酵裝置相比還是有差距的，主要表現在：垃圾無法攪拌；垃圾壓實密度高；不可能使垃圾處在液態環境中。這將導致在"分倉熟化"工藝下的發酵熟化周期不會在短時間內完成。"分倉熟化"工藝具有能夠超大量消納城市垃圾這一無與倫比的優勢，是任何現行專用的厭氧發酵裝置所無法比擬的日處理量為300噸的城市生活垃圾處理系統，可廣泛應用于儲存各種散裝集料，但因其特別適用于儲存生活垃圾，故在此特稱為"垃圾筒倉"。由于生活垃圾量大且成分復雜，故現有的理論通常認為生活垃圾是不可儲存的。垃圾筒倉的推出實際上是提出了一種新理念：垃圾儲存不僅有可能，而且非常有必要，且唯此才能大容量、高效率地處理生活垃圾，使生活垃圾真正能夠達到"無害化"和"資源化"的理想境界。
2、設計實例
垃圾筒倉的直徑一般可取20～30米，高度是直徑的1～1.5倍。其單倉容量為6911立方米，可儲存垃圾約5529噸，若以日產生活垃圾300噸計，填滿一個垃圾筒倉約需要18天，假定熟化周期為3個月，則該城鎮共需建造相同規模的垃圾筒倉10個。筒倉剛性托盤采用混凝土澆筑，柔性圍倉網片隨垃圾入倉量的增加逐層上升，最終滿倉后覆蓋封閉。垃圾入場后可采用龍門吊、塔吊或傳送帶等機械輸送入倉。
筒倉剛性托盤采用混凝土澆筑，柔性圍倉網片隨垃圾入倉量的增加逐層上升，最終滿倉后覆蓋封閉。垃圾入場后可采用龍門吊、塔吊或傳送帶等機械輸送入倉。
二、生活垃圾"分倉熟化"工程設計方案
1、"分倉熟化"工程：
常用的處理方法在一定程度緩解了城市垃圾對環境的污染，但卻不能從根本上解決"垃圾圍城"這一頑疾。而能夠根治這一頑疾的技術必須能夠同時滿足以下4個條件：
（1）廉價。由于處理的對象是持續不斷，且日產量巨大的生活垃圾，所以不廉價的技術哪怕是技術含量再高，也是難以推廣應用的。
（2)可超大量消納垃圾。這就要求該技術必須在每道工序上都是高效率的，一旦其中有一道工序跟不上快節奏，則可能前功盡棄。現行綜合處理工藝中的"人工分選"常常是制約垃圾快速處理的瓶頸。
（3）不污染環境（或污染極小）。正在腐爛的原生垃圾對環境的污染性極大，這就要求原生垃圾入場后要么立即處理掉，要么必須進行全封閉儲存，無論是前者還是后者，對于少量垃圾或許還是可以對付的，但是如果每天都有成百上千噸垃圾入場，就難以招架了。
（4）具有可持續性發展前景。這里有兩層意思：第一是在處理過程中不允許產生二次污染，沒有后遺癥。第二是不能永久性地占用土地，這是針對填埋而言。
生活垃圾處理工藝增加一道"分倉熟化"工序，則處理效果將會產生一個大飛躍，同時能滿足上述4個條件。
2、方案技術特點：
（1） 本項目的作用是將原生生活垃圾徹底熟化并脫水，為下道工序，如分選、制磚等提供可高效處理的必要條件，一般可提高工效數倍甚至十幾倍。
（2） 環境效益：由于原生生活垃圾入倉后與外界環境完全隔絕，沒有滲瀝液污染，氣體污染也極小，基本可以做到零污染。
（3）經濟效益：在全封閉條件下，垃圾筒倉內具備了理想的厭氧環境，由此產生的沼氣幾乎可以100％地予以回收。這與現行垃圾填埋場收集沼氣的效果有很大不同，現行填埋場沒有全封閉環境，沼氣收集率僅5％左右。針對某一具體填埋場而言，沼氣的產生和終止是有時效的，產沼期有高峰和低谷。而本項目的沼氣日產量是相對穩定的。
（4） 為了加快垃圾熟化進程和進一步提高沼氣產量，本項目需要向筒倉內注入適量生活污水，權作"催化劑"，在厭氧發酵過程中，將垃圾中的腐植質、滲瀝液以及生活污水轉化為沼氣，由此開創了"以污治污"新理念。
（5） 本項目應用廣泛，可接收包括生活垃圾、飯店泔水、秸稈、下水道污泥（可置于筒倉周邊）等一切可腐之物入倉。
3、設計方案
（1）設計范圍：本項目按近期工程規模設計。按日產300噸生活垃圾填滿一座直徑20米，平均高22.5米的垃圾筒倉約需要18天，以垃圾入倉熟化周期6個月計（包括進料、脫水和出料），建造相同規模的垃圾筒倉10座即可滿足循環使用，詳見"遠期筒倉分布圖"中的近期工程范圍線。
（2） 場地選址：除應遵照國家頒布的有關法規和技術標準外，還應注意以下幾點：
a. 場地應較平整，并且要有足夠的延伸空間，以適應遠期擴展需要。
b. 要求場地地質構造比較均衡，沒有突變構造，如斷層、暗河塘等。
c. 要求場地地基有足夠的承載力，由于筒倉加高十分方便，只要龍門吊提升高度足夠，實施過程中有可能將筒倉升高到30米，以本項目設計為例，在此高度狀態下，地基承載力能夠滿足240Kpa即可。對于地質條件不夠理想的地區，應采取地基加固措施，這需要增加工程投資。
（3） 垃圾進料：可選擇龍門吊、塔吊。
龍門吊穩定性好，特別是可以兩頭裝料，相當于兩臺塔吊，應列為首選方案。不過，該龍門吊構造特殊，兩端延伸較長，需要特別定制。
塔吊也可選用。建議最好是租用，在定制的龍門吊沒有交貨之前，或者是在龍門吊需要檢修時臨時租用，以應急需。
今后有可能采用一種專用的垃圾運輸集裝箱，不僅可實行全封閉運輸，而且垃圾入場后不必卸料，直接由龍門吊將集裝箱吊入筒倉內卸料，既可減少污染又可提高工效。
（4）垃圾熟化：垃圾的熟化程度應以沼氣量的減少為判定標準。向筒倉內注入生活污水可以提高沼氣產量和縮短熟化周期，但注水量及相鄰兩次的注水間隔時間應掌握好，既要保持筒倉上部垃圾始終有足夠的濕度，又要防止托盤內污水溢出，故在托盤壁上應安裝一個水位指示器，隨時可觀察到托盤內污水位的變化。當然，若是一個大型垃圾處理場，則采用計算機自動控制技術來進行注水監控是再好不過了。另外，有待通過實踐進行解決的問題有：
（5） 垃圾脫水：需要脫水的筒倉總是單個輪流進行，可將專用的大功率真空泵吊至倉頂，將抽氣管自流量表處脫開，接上大功率真空泵。然后在筒倉體四周均勻分布插入側向穿孔的通風管。操作人員坐升降機到達選定位置，用小型鉆孔機從側向鉆孔1～2米深，而后插入通風管。當真空泵開啟后，筒倉外空氣將被吸入筒倉內并向集氣箱匯集，最后經真空泵排放入大氣中。筒倉內的氣體流動將帶出垃圾中的水分。為使脫水更加迅速，也可向通風管的進氣端提供熱空氣。從徹底熟化的垃圾中排放出的氣體已經沒有臭味，不再是有害氣體，因而不會污染環境。
（6） 垃圾出料：本設計提供兩種方案比較，其區別在于出料方式的不同，第一方案單倉下料有3個下料點，輸送帶地面輸送，造價較省，約2.1萬元/噸垃圾。第二方案單倉下料有4個下料點，輸送帶地下輸送，造價約3萬元/噸垃圾。
三、系統工藝
標準的城市生活垃圾處理系統應包括可制磚物、可制肥物、可回收物三大處理系統。
分揀系統：
系統主要是利用物質的比重、體積和磁特性，采用重復機械化及磁選等連續性分選（對特殊物質，適當輔以磁選、風力分選、人工分揀），將金屬、塑料、橡膠、玻璃、紙張和有機物分離出來，加以回收利用。
特點:
本系統分揀效果特佳，不僅為隨后的混化和造粒系統奠定了基礎，也可配套于堆肥發酵、焚燒發電、衛生填埋及其它處理工藝的前置分揀裝置。
分揀系統成套設備主要部件:
分揀系統主要由各種規格的篩分機、風選機、破碎機、磁選機、輸送機等設備組成。
其中，CTG干式永磁筒式磁選機是高效磁分離設備。磁系全部采用高性能稀土釹鐵硼材料和優質鐵氧體材料制做，經過巧妙的開放式磁路設計，筒表分選區最高磁感應強度達到0.8T以上，磁場梯度是常規中磁機的3-5倍，分選區的磁場力可達到電磁強磁選機的磁力水平。分選筒體采用耐磨不銹鋼精制而成；分選礦物通過振動給料器均勻地給到分選筒的上部，旋轉的筒體把非磁性物料拋離筒體，磁性物料受到強磁場力作用吸向筒體，用分礦板很方便、精確地將磁性、非磁性物料分離。強磁場力為用筒式磁選機分選中、弱磁性礦物變成現實。設備處理量大，分選礦物粒級范圍寬、分離精度高、不堵塞；結構簡單、維護方便，耗電量僅為電磁強磁選機的20%。
系統設備主要參數:
垃圾處理能力300 t/d
垃圾處理率100 %
最大耗水量20 t/d
總裝機用電量460 kw
無害化時間48 h
車間庫房占地面積7000㎡
多功能免燒壓磚機裝置
為適應市場新型建筑材料的需要，該機采用新技術、新工藝。可壓制標磚、盲孔標磚、步道磚、花邊地磚。該設備以其特殊的機械設計、采用雙面機械加壓成型，結構緊湊、操作方便、噪音小、造型新穎等特點，是利用廢渣壓制免燒磚的理想設備。
公稱壓力：120t； 填料深度： 75-110mm 外型尺寸： 1700×1200×1900mm
加壓方式： 機械雙面加壓；沖頭行程： 320mm；成型塊數：2塊/次
生產效率：1800-2000 塊/h；成型塊數：1塊/次；地板磚規格：240×240×50mm
配用動力：15-22kw
設備特點：
快速腐熟工藝資源化處理生活垃圾成套設備，具有生活垃圾資源化、無害利用的優點，綜合起來，主要有以下幾點：
■占地面積小，投資省 ,無需建造龐大的發酵循環倉庫。
■機械化程度高，處理速度快 因流程短，處理周期縮短，從垃圾開始處理到制成有機無機復肥不到48小時，僅為堆腐發酵工藝的1/4。
■建設周期短，投資效益高 廠房（僅指車間）建設、設備安裝調試共半年。從投入正常運行起，投資可在4年內收回，有明顯的經濟效益。
■設備的靈活性大，通用性好。設備可以一機多用：①選用分揀系統，可用于其它垃圾前處理。②選用混化系統和造粒系統，可以處理大型禽畜場的動物糞便和城市下水道的污泥，并制成有機無機復混肥。
■生活垃圾處理能力300噸/日，適合中、小城市無害化、資源化處理要求。
■以快速高溫（100℃）混化，代替發酵工藝，能有效殺滅病菌，無害化程度高。
■垃圾處理率為100%，垃圾利用率為90%以上，無害化質量符合GB7959-87標準。
四、經濟效益分析
按近期實施工程范圍，日處理300噸垃圾規模計。
1. 工程基建總投資：由以下3部分組成
1.1. "分倉熟化"工程投資：包括本設計方案"工程數量匯總表"中所列的所有項目，按第一方案計約800萬元，即：800/300=2.7萬元/噸生活垃圾。
1.2.制磚系統投資：按日處理300噸生活垃圾計算，大約200萬元，即：200/300=0.7萬元/噸生活垃圾。
上述系統總投資大約1100萬元左右。
2. 工程運營費：包括人工工資、設備維修及水電費用等，粗估約5000元/日。
3. 工程運營效益
3.1. 垃圾處理收費：按20元/噸垃圾計，收益為：300×20＝6000元/日。
3.1. 沼氣效益：根據杭州天子嶺垃圾填埋場資料，一噸含39%有機物的生活垃圾能夠產生約90立方米沼氣，則日處理300噸垃圾可產生27000立方米沼氣，收益為：27000×0.8=21600元/日。以上計算未考慮沼氣收集和加工過程中的損耗。
4. 投資回收年限計算：
垃圾處理費＋沼氣效益－工程運營費：6000+21600-5000=2.26萬元/日。
經4.5年后為：2.26×365×4.5＝3712萬元，即4年半可收回全部投資。
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