高溫堆肥技術在城市生活垃圾綜合處理中的應用
城市(shi)(shi)生活垃(la)圾(ji)的(de)處(chu)理(li)(li)主要以衛生填埋(mai)(mai)、高溫(wen)堆(dui)(dui)肥(fei)(fei)、焚(fen)燒(shao)為(wei)主，近些(xie)年來我國建設的(de)垃(la)圾(ji)無害(hai)化處(chu)理(li)(li)中，以衛生填埋(mai)(mai)處(chu)理(li)(li)的(de)較多，焚(fen)燒(shao)處(chu)理(li)(li)在(zai)經(jing)濟發(fa)(fa)達地(di)區(qu)逐(zhu)漸發(fa)(fa)展，高溫(wen)堆(dui)(dui)肥(fei)(fei)因肥(fei)(fei)料市(shi)(shi)場等原因而處(chu)于發(fa)(fa)展滯(zhi)緩的(de)局面。為(wei)此，在(zai)某市(shi)(shi)生活垃(la)圾(ji)綜合處(chu)理(li)(li)項目(mu)中，實施高溫(wen)堆(dui)(dui)肥(fei)(fei)技術為(wei)垃(la)圾(ji)堆(dui)(dui)肥(fei)(fei)化技術的(de)發(fa)(fa)展探(tan)索一種切實可行(xing)的(de)途徑。
1 高溫堆肥的定義
高(gao)溫(wen)堆(dui)(dui)(dui)(dui)肥(fei)(fei)是在特定控(kong)制條(tiao)件下，利(li)用微生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)對(dui)(dui)垃圾中的(de)(de)有(you)(you)機物(wu)進行生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)化學分(fen)解，使(shi)其(qi)變成一種(zhong)具有(you)(you)良好穩定性的(de)(de)腐殖土(tu)狀(zhuang)物(wu)質(zhi)的(de)(de)過程(cheng)。有(you)(you)機垃圾是堆(dui)(dui)(dui)(dui)肥(fei)(fei)微生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)賴以(yi)生(sheng)(sheng)(sheng)存、繁(fan)殖的(de)(de)物(wu)質(zhi)條(tiao)件，根據高(gao)溫(wen)堆(dui)(dui)(dui)(dui)肥(fei)(fei)過程(cheng)中微生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)對(dui)(dui)氧(yang)(yang)氣(qi)的(de)(de)不同需求(qiu)，高(gao)溫(wen)堆(dui)(dui)(dui)(dui)肥(fei)(fei)分(fen)為(wei)好氧(yang)(yang)高(gao)溫(wen)堆(dui)(dui)(dui)(dui)肥(fei)(fei)和厭氧(yang)(yang)高(gao)溫(wen)堆(dui)(dui)(dui)(dui)肥(fei)(fei)2種(zhong)工(gong)(gong)藝。其(qi)中好氧(yang)(yang)堆(dui)(dui)(dui)(dui)肥(fei)(fei)過程(cheng)中微生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)活動產(chan)生(sheng)(sheng)(sheng)并(bing)釋(shi)放(fang)的(de)(de)熱量(liang)大，使(shi)堆(dui)(dui)(dui)(dui)體溫(wen)度(du)高(gao)且持續時間長，有(you)(you)利(li)于垃圾的(de)(de)無(wu)害(hai)化。由于好氧(yang)(yang)高(gao)溫(wen)堆(dui)(dui)(dui)(dui)肥(fei)(fei)工(gong)(gong)藝具有(you)(you)分(fen)解物(wu)質(zhi)徹底、發酵周期(qi)短、產(chan)生(sheng)(sheng)(sheng)惡臭(chou)少、污染小、宜于機械化作(zuo)業等(deng)特點，因此我國目前建成投產(chan)的(de)(de)堆(dui)(dui)(dui)(dui)肥(fei)(fei)廠全部采用好氧(yang)(yang)高(gao)溫(wen)堆(dui)(dui)(dui)(dui)肥(fei)(fei)(以(yi)下簡稱高(gao)溫(wen)堆(dui)(dui)(dui)(dui)肥(fei)(fei))方式。
2 高溫堆肥的類型
高(gao)溫(wen)堆肥時，按垃(la)圾(ji)發酵過程中(zhong)堆肥物料(liao)所(suo)處(chu)(chu)的狀態(tai)(tai)可分為動態(tai)(tai)高(gao)溫(wen)堆肥和(he)靜態(tai)(tai)高(gao)溫(wen)堆肥2種方式(shi)，前者通過機械(xie)(xie)翻動使垃(la)圾(ji)充分與(yu)氧氣接觸，達(da)到腐熟的目的，后者在靜止的條件(jian)下通過強制(zhi)通風(feng)或自然對(dui)流(liu)通風(feng)使垃(la)圾(ji)中(zhong)維持一定氧含量并(bing)腐熟垃(la)圾(ji)。從工(gong)(gong)(gong)藝(yi)過程、機械(xie)(xie)化(hua)程度、處(chu)(chu)理效果和(he)污(wu)染控制(zhi)等方面看，動態(tai)(tai)高(gao)溫(wen)堆肥工(gong)(gong)(gong)藝(yi)較(jiao)好。從基建投資和(he)運營成本以及對(dui)操(cao)作技術的要(yao)求來(lai)看，靜態(tai)(tai)高(gao)溫(wen)堆肥工(gong)(gong)(gong)藝(yi)則具有明顯的優勢，目前很多垃(la)圾(ji)處(chu)(chu)理廠采(cai)用靜態(tai)(tai)高(gao)溫(wen)堆肥工(gong)(gong)(gong)藝(yi)。
3 靜態高溫堆肥工藝應用實例
某(mou)市垃圾綜合處理項(xiang)目設計堆肥(fei)處理生活垃圾200t／d的規(gui)模，選(xuan)擇靜態高(gao)溫堆肥(fei)工藝(yi)，實施(shi)過程如下。
3．1垃圾的(de)進料(liao)及預處理
首先在各垃圾(ji)收集點(dian)對垃圾(ji)進(jin)行分類，將大件垃圾(ji)和建筑垃圾(ji)等(deng)直(zhi)接填埋，將有(you)機質含量高的垃圾(ji)用(yong)于堆(dui)肥，這樣簡(jian)化了垃圾(ji)堆(dui)肥前預處(chu)理工藝，降低了垃圾(ji)堆(dui)肥前期處(chu)理成本(ben)，降低了環境污(wu)染(ran)。
3．2垃圾初級發酵
初(chu)級(ji)發酵(jiao)(jiao)(jiao)倉(cang)設(she)計為混凝土結構，每個倉(cang)為16m(長)×6m(寬)×6m(高)。發酵(jiao)(jiao)(jiao)倉(cang)頂(ding)敞開，沿(yan)發酵(jiao)(jiao)(jiao)倉(cang)頂(ding)縱向布置(zhi)3個2．7m(長)×1．8m(寬)的進料口。倉(cang)下采用通風溝通風并(bing)收(shou)集(ji)和導(dao)流滲濾液(ye)。倉(cang)頂(ding)附有(you)噴淋裝置(zhi)，根據(ju)堆肥堆體內(nei)垃圾含水率(lv)的變化隨時噴灑水。倉(cang)頂(ding)設(she)抽風系統(tong)，將發酵(jiao)(jiao)(jiao)過程產生的臭氣集(ji)中抽出處(chu)理，同時有(you)利(li)于堆體通風。堆肥系統(tong)設(she)控制監測系統(tong)，監測發酵(jiao)(jiao)(jiao)溫度、水份、通風量等參數，以監控發酵(jiao)(jiao)(jiao)程度。初(chu)級(ji)發酵(jiao)(jiao)(jiao)時間為1Od。
靜態高(gao)溫(wen)堆(dui)(dui)(dui)(dui)(dui)肥(fei)從垃圾堆(dui)(dui)(dui)(dui)(dui)積到(dao)腐(fu)熟(shu)要(yao)經(jing)歷(li)升(sheng)溫(wen)、高(gao)溫(wen)持(chi)續、降(jiang)溫(wen)和(he)保(bao)溫(wen)腐(fu)熟(shu)4個階段。堆(dui)(dui)(dui)(dui)(dui)肥(fei)初期有機物(wu)中的(de)可溶性(xing)有機物(wu)質(zhi)首先降(jiang)解(jie)，釋放出熱量，使堆(dui)(dui)(dui)(dui)(dui)溫(wen)開始上升(sheng)，隨著(zhu)溫(wen)度的(de)上升(sheng)，嗜溫(wen)菌(jun)(jun)活躍并(bing)(bing)大量繁殖(zhi)，導致更(geng)多的(de)有機物(wu)分解(jie)并(bing)(bing)放熱，堆(dui)(dui)(dui)(dui)(dui)溫(wen)快(kuai)速(su)上升(sheng)，達到(dao)50～60℃，甚(shen)至更(geng)高(gao)。高(gao)溫(wen)使嗜溫(wen)菌(jun)(jun)受到(dao)抑制而嗜熱菌(jun)(jun)取而代之成為優勢菌(jun)(jun)群，復雜的(de)有機物(wu)如纖維(wei)素、半(ban)纖維(wei)素、蛋白(bai)質(zhi)等也被分解(jie)，腐(fu)殖(zhi)質(zhi)開始形成，堆(dui)(dui)(dui)(dui)(dui)肥(fei)物(wu)質(zhi)進入穩(wen)定(ding)狀態。經(jing)過高(gao)溫(wen)階段后，堆(dui)(dui)(dui)(dui)(dui)肥(fei)的(de)需氧(yang)量逐(zhu)漸(jian)減少，堆(dui)(dui)(dui)(dui)(dui)溫(wen)持(chi)續下降(jiang)時(shi)，表示堆(dui)(dui)(dui)(dui)(dui)肥(fei)即將結束，當堆(dui)(dui)(dui)(dui)(dui)溫(wen)下降(jiang)并(bing)(bing)穩(wen)定(ding)在4O℃左右時(shi)，堆(dui)(dui)(dui)(dui)(dui)肥(fei)基本達到(dao)穩(wen)定(ding)。
運行(xing)期問(wen)對初(chu)級發(fa)(fa)酵進行(xing)物料變化分析，垃(la)(la)圾經過初(chu)級發(fa)(fa)酵使(shi)揮發(fa)(fa)性固體降解為(wei)氣體、水(shui)分蒸發(fa)(fa)和下(xia)滲而引起垃(la)(la)圾質(zhi)量(liang)(liang)(liang)損(sun)失(shi)、體積減(jian)(jian)少(shao)。垃(la)(la)圾質(zhi)量(liang)(liang)(liang)減(jian)(jian)少(shao)大(da)(da)約在(zai)(zai)10～43%，體積減(jian)(jian)少(shao)大(da)(da)約在(zai)(zai)2O%～40%。減(jian)(jian)量(liang)(liang)(liang)變化和季節與垃(la)(la)圾含(han)水(shui)率有(you)很(hen)大(da)(da)關系，冬季垃(la)(la)圾含(han)水(shui)率較(jiao)低時減(jian)(jian)量(liang)(liang)(liang)及減(jian)(jian)容(rong)較(jiao)少(shao)，夏季含(han)水(shui)率高(gao)時減(jian)(jian)量(liang)(liang)(liang)與減(jian)(jian)容(rong)較(jiao)高(gao)。出倉時垃(la)(la)圾的含(han)水(shui)率一般(ban)在(zai)(zai)15～30％，較(jiao)適宜垃(la)(la)圾的分選。
垃(la)(la)(la)圾(ji)的初級發酵工藝初步達(da)到了垃(la)(la)(la)圾(ji)減量(liang)目的，降(jiang)(jiang)低(di)了垃(la)(la)(la)圾(ji)含水率，解決了垃(la)(la)(la)圾(ji)機(ji)械(xie)分選的難度，垃(la)(la)(la)圾(ji)降(jiang)(jiang)解產生的水和(he)氣(qi)，有控制的進(jin)入處理系統(tong)，可(ke)降(jiang)(jiang)低(di)對垃(la)(la)(la)圾(ji)滲濾液和(he)廢氣(qi)的收集處理成本。
3．2 垃圾的分選
經(jing)過初級(ji)發酵(jiao)的垃圾用裝載機送到200t垃圾分(fen)(fen)選(xuan)(xuan)系統，垃圾經(jing)板式(shi)給(gei)料(liao)機進入(ru)破(po)袋(dai)式(shi)滾桶篩、磁選(xuan)(xuan)、皮(pi)帶輸送機人工分(fen)(fen)選(xuan)(xuan)。回收垃圾中可利(li)用的金屬、塑料(liao)，分(fen)(fen)選(xuan)(xuan)后的篩上物進入(ru)焚燒系統，篩下物進人次級(ji)發酵(jiao)車間。
3．4垃圾次級發酵
次級發(fa)酵車(che)間是廠(chang)房式，60m(長(chang))×30m(寬(kuan))×8m(高(gao))的(de)輕(qing)鋼屋(wu)架(jia)結(jie)構，面積1800m。。初級發(fa)酵垃(la)(la)圾(ji)(ji)(ji)的(de)篩下物經過皮帶運輸機送到次級發(fa)酵車(che)間自然堆放(fang)，堆放(fang)2～4月后，垃(la)(la)圾(ji)(ji)(ji)基本腐(fu)熟穩定(ding)。大部分(fen)腐(fu)熟垃(la)(la)圾(ji)(ji)(ji)直(zhi)接用(yong)(yong)到城市綠化，進行(xing)綠地土(tu)(tu)壤(rang)改良，其中(zhong)部分(fen)腐(fu)熟垃(la)(la)圾(ji)(ji)(ji)按客戶要求(qiu)再用(yong)(yong)細(xi)篩篩分(fen)，去除垃(la)(la)圾(ji)(ji)(ji)中(zhong)較(jiao)大的(de)顆粒和(he)未(wei)發(fa)酵的(de)木簽等，細(xi)篩的(de)垃(la)(la)圾(ji)(ji)(ji)肥用(yong)(yong)于園林花卉種殖。最后剩余的(de)腐(fu)熟垃(la)(la)圾(ji)(ji)(ji)替(ti)代(dai)粘(zhan)土(tu)(tu)作為(wei)垃(la)(la)圾(ji)(ji)(ji)臨時覆(fu)蓋層，腐(fu)熟垃(la)(la)圾(ji)(ji)(ji)來源(yuan)(yuan)較(jiao)粘(zhan)土(tu)(tu)來源(yuan)(yuan)方便，并(bing)且比(bi)粘(zhan)土(tu)(tu)更具有透水性，雨(yu)季覆(fu)蓋易攤(tan)鋪(pu)，不易陷車(che)，解決了垃(la)(la)圾(ji)(ji)(ji)填埋(mai)場雨(yu)季覆(fu)蓋難的(de)問題，節(jie)約了粘(zhan)土(tu)(tu)資源(yuan)(yuan)。
4 結語
在(zai)垃(la)(la)圾(ji)(ji)堆(dui)(dui)肥工(gong)(gong)藝應用與垃(la)(la)圾(ji)(ji)綜合處理中，圍繞垃(la)(la)圾(ji)(ji)的(de)“無(wu)害化、資源化、減量化”處理目(mu)標，經過垃(la)(la)圾(ji)(ji)的(de)預處理、初(chu)級發酵(jiao)(jiao)、垃(la)(la)圾(ji)(ji)分選(xuan)、次級發酵(jiao)(jiao)，將原(yuan)垃(la)(la)圾(ji)(ji)填埋場的(de)無(wu)序拾荒，變為有序的(de)工(gong)(gong)廠化作(zuo)業(ye)(ye)，改(gai)善(shan)了垃(la)(la)圾(ji)(ji)處理場及周邊的(de)環境，消(xiao)除了場內(nei)外來人員(yuan)拾荒的(de)問(wen)題，消(xiao)除作(zuo)業(ye)(ye)安全隱(yin)患(huan)。因此(ci)高溫堆(dui)(dui)肥技術(shu)在(zai)城市生活垃(la)(la)圾(ji)(ji)綜合處理中的(de)應用確(que)實(shi)有其(qi)可取之處，值得進一(yi)步探討，從而尋找出一(yi)條適合我國(guo)垃(la)(la)圾(ji)(ji)處理的(de)可持續(xu)發展之路。
使用微信“掃一掃”功能添加“谷騰環保網”
