城市生活垃圾進(jìn)行綜合利用的新技術(shù)

摘 要

利用全液壓驅(qū)動(dòng)翻堆機(jī)對(duì)城市生活垃圾進(jìn)行綜合處理的新技術(shù)，全液壓驅(qū)動(dòng)翻堆機(jī)是一種集機(jī)、電、液一體化的高效設(shè)備。它可以在噴灑菌種的同時(shí)對(duì)垃圾進(jìn)行通氣、破碎、松散、混合和翻轉(zhuǎn)，并使垃圾保持理想的條形堆形狀。對(duì)垃圾進(jìn)行密閉式機(jī)械化翻堆好氧生物堆肥。翻堆機(jī)具有耗油省、結(jié)構(gòu)緊湊、操作靈活、維護(hù)保養(yǎng)方便等優(yōu)點(diǎn)，還具有良好的混合和攪拌功能，不僅有效控制發(fā)酵參數(shù)呈最佳狀態(tài)，而且可將一次發(fā)酵周期縮短到48～72h，大大提高了垃圾處理效率，減少了占地面積和對(duì)環(huán)境的污染。

關(guān)鍵詞
垃圾處理 新技術(shù) 翻堆機(jī) 綜合利用 堆肥 好氧發(fā)酵堆肥
土壤調(diào)節(jié)劑 顆粒有機(jī)肥

一、前言
隨著社會(huì)主義經(jīng)濟(jì)建設(shè)及各項(xiàng)事業(yè)的快速發(fā)展，城市規(guī)模不斷擴(kuò)大，旅游事業(yè)日益繁榮，對(duì)城市環(huán)境衛(wèi)生和市容市貌提出了更高的要求。城市生活垃圾對(duì)生態(tài)環(huán)境造成的嚴(yán)重危害，阻礙著國民經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展，已成為一個(gè)嚴(yán)重的社會(huì)問題。在各種垃圾處理方式中，堆肥處理方式首先可以將垃圾中易腐有機(jī)物轉(zhuǎn)化為土壤易接受的有機(jī)營養(yǎng)土；其次堆肥過程中的高溫發(fā)酵使垃圾中的致病菌、寄生蟲卵基本被殺死，消除了有害病菌的傳播，同時(shí)把垃圾變成了有機(jī)肥料，實(shí)現(xiàn)了資源回收，促進(jìn)了物質(zhì)良性循環(huán)，符合生態(tài)平衡規(guī)律。它不僅有效解決了城市生活垃圾的減量化的問題，而且解決了城市生活垃圾污染問題。所以利用堆肥技術(shù)處理城市生活垃圾受到各級(jí)政府的高度重視。

二、現(xiàn)有堆肥系統(tǒng)
用于處理城市生活垃圾的堆肥系統(tǒng)有許多種。按生物發(fā)酵的方式可分為好氧堆肥和厭氧堆肥。
1．好氧堆肥。好氧分解過程一般在有氧和有水的情況下產(chǎn)生，它的形成如下所示：
有機(jī)物質(zhì)+好氧菌+氧氣+水→二氧化碳+水（蒸氣狀態(tài)）+硝酸鹽+硫酸鹽+氧化物
這種反應(yīng)過程無任何有害物質(zhì)產(chǎn)生，盡管沒有一種生物分解是無味的，但經(jīng)過正確處理的好氧發(fā)酵所產(chǎn)生的氣味很小。它與傳統(tǒng)的衛(wèi)生填埋相比，將厭氧消化過程由幾年縮短到20天以內(nèi)，好氧堆肥處理具有過程可控制、易操作、降解快、資源化效果好、可以處理混合垃圾、運(yùn)行費(fèi)用低等特點(diǎn)。根據(jù)堆肥供氧方式和物料流動(dòng)形式，目前國外常用的生活垃圾堆肥系統(tǒng)可分為以下幾類。
①自然通風(fēng)靜態(tài)堆肥。這是一種最簡單的堆肥方式，就是將準(zhǔn)備的物料在一塊地上，堆高在2米左右，料堆形狀一般是長條狀，也可以結(jié)合場地條件堆成其他形狀。這種堆肥方式與敞開式自然堆積很相似，料堆內(nèi)部常處于受壓狀態(tài)，外面空氣常常不能擴(kuò)散到料堆內(nèi)部而使其呈厭氧狀態(tài)，異味大，發(fā)酵不夠充分，發(fā)酵周期較長。
②強(qiáng)制通風(fēng)靜態(tài)堆肥。為克服自然通風(fēng)靜態(tài)堆肥堆體內(nèi)經(jīng)常出現(xiàn)的供氧不足的缺點(diǎn)，一般在料堆底部沿著長度方向設(shè)置通風(fēng)管或通風(fēng)槽，由高壓根據(jù)堆體的發(fā)酵狀況強(qiáng)制通風(fēng)。由于通過控制鼓風(fēng)量能夠?qū)Χ洋w的需氧量和含水量實(shí)現(xiàn)一定程度的控制，其發(fā)酵周期比自然通風(fēng)靜態(tài)堆肥明顯縮短。
③機(jī)械翻堆條形堆肥，條形堆肥就是采用機(jī)械方式把堆肥物料堆為長條形。料堆的截面為梯形狀，高度一般為2米左右，寬度4米左右；料堆的長度根據(jù)場地確定。通過機(jī)械翻堆來促進(jìn)料堆與空氣的接觸稱為機(jī)械翻堆條形堆肥。
④密閉式機(jī)械化翻堆堆肥。該方式主要工藝流程是：混合垃圾處理后的可堆腐物進(jìn)入專門的發(fā)酵車間，采用專用翻堆設(shè)備-翻堆機(jī)，翻轉(zhuǎn)垃圾以利于垃圾的好氧發(fā)酵，充分好氧發(fā)酵后的垃圾再根據(jù)需要進(jìn)行篩分處理。
2．厭氧堆肥。有機(jī)垃圾厭氧堆肥是一種在厭氧狀態(tài)下利用微生物使垃圾中的有機(jī)物快速轉(zhuǎn)化為甲烷和氨的厭氧消化技術(shù)。厭氧過程一般在缺氧狀態(tài)下產(chǎn)生，它的形成如下所示：
有機(jī)物質(zhì)+厭氧菌+二氧化碳+水→氣態(tài)甲烷（沼氣）+氨+最后產(chǎn)物
厭氧分解后的產(chǎn)物中含許多喜熱細(xì)菌并會(huì)對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重的污染。其中明顯含有有機(jī)脂肪酸，乙醛，硫醇（酒味），硫化氫氣體還夾雜著一些化合物及一些有害混合物。例如：硫化氫，它是一種非?；钴S并能致人于死地的高濃度氣體，它能很快地與一部分廢棄的有機(jī)質(zhì)結(jié)合形成黑色有異味的混合物。
三、新技術(shù)的提出
現(xiàn)階段國內(nèi)垃圾處理水平及垃圾現(xiàn)狀表明：垃圾收集方式基本上是混合收集；垃圾成分的特性是高水分、高灰分和低熱值；大部分城市財(cái)政資金緊張，用于垃圾處理的費(fèi)用很少；垃圾處理方式大部分城市采用堆放和簡易填埋，亂堆亂放的現(xiàn)象很普遍。由此可見，對(duì)中國這樣一個(gè)發(fā)展中國家來說，尋找一項(xiàng)投資少、運(yùn)行成本低、無二次污染的處理技術(shù)，以達(dá)到經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、環(huán)境效益的統(tǒng)一是必要的。分析上述垃圾處理水平及垃圾現(xiàn)狀，可見，好氧發(fā)酵與厭氧發(fā)酵相比，好氧發(fā)酵適于混合垃圾及其運(yùn)行費(fèi)用低的優(yōu)勢更適合中國國情。
在好氧發(fā)酵方式中，我們于二十世紀(jì)90年代初率先提出了利用全液壓驅(qū)動(dòng)翻堆機(jī)對(duì)城市生活垃圾進(jìn)行綜合處理的技術(shù)，全液壓驅(qū)動(dòng)翻堆機(jī)是一種集機(jī)、電、液一體化的高效設(shè)備。它可以在噴灑菌種的同時(shí)對(duì)垃圾進(jìn)行通氣、破碎、松散、混合和翻轉(zhuǎn)，并使垃圾保持理想的條形堆形狀。該設(shè)備具有耗油省、功率大、結(jié)構(gòu)緊湊、操作靈活、維護(hù)保養(yǎng)方便等優(yōu)點(diǎn)，還具有良好的混合和攪拌功能，不僅有效控制發(fā)酵參數(shù)呈最佳狀態(tài)，而且可將一次發(fā)酵周期縮短到48～72h，大大提高了效率，減少了占地面積和對(duì)環(huán)境的污染。該設(shè)備經(jīng)過鑒定，確認(rèn)其技術(shù)填補(bǔ)了國內(nèi)空白，處于國內(nèi)領(lǐng)先水平。

四、利用全液壓驅(qū)動(dòng)翻堆機(jī)對(duì)城市生活垃圾進(jìn)行綜合處理技術(shù)的工藝流程和特點(diǎn)

該技術(shù)經(jīng)過我們多年的研制開發(fā)，徹底實(shí)現(xiàn)了垃圾處理的“無害化、減量化、資源化”方針，制肥有機(jī)物原料-土壤調(diào)節(jié)劑，經(jīng)檢驗(yàn)符合GB8172-87標(biāo)準(zhǔn)，其中鎘、鉻、砷、汞、鉛等重金屬的含量經(jīng)質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)部門檢測均遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于國家控制標(biāo)準(zhǔn)。有機(jī)復(fù)合顆粒肥經(jīng)檢驗(yàn)符合農(nóng)業(yè)部NY481-2002標(biāo)準(zhǔn)。詳細(xì)工藝流程見上圖。該技術(shù)由垃圾好氧發(fā)酵、垃圾分選、土壤調(diào)節(jié)劑制顆粒肥等部分組成，其中無害化填埋部分可以根據(jù)需要采用：①不能制肥部分焚燒，焚燒后的灰渣制路面磚②不能制肥部分的塑料造?；驘捰?、其余部分制路面磚，這兩種組合。利用這兩種組合把垃圾全部資源化利用。
該技術(shù)充分利用全液壓驅(qū)動(dòng)翻堆機(jī)，采用好氧菌發(fā)酵的生態(tài)工程原理對(duì)垃圾進(jìn)行機(jī)械翻堆、條形堆肥、敞開式好氧發(fā)酵。具有以下主要特點(diǎn)：①設(shè)備投資少；②垃圾無害化、減量化處理運(yùn)行成本低；③資源化處理的產(chǎn)品收益較高；④處理和利用過程中無二次污染；⑤發(fā)酵過程中破袋、噴灑菌種、通風(fēng)和攪拌同時(shí)完成；⑥根據(jù)客戶需要選擇工藝組合，靈活性強(qiáng)；⑦基本解決了垃圾處理中分類的難題；⑧無害化時(shí)間短，垃圾處理量大，所占土地可以反復(fù)利用；⑨機(jī)械化程度較高，工人勞動(dòng)保護(hù)措施好。

五、結(jié)束語
生活垃圾堆肥是國內(nèi)外垃圾處理的主要方法之一。將城市生活垃圾中的有機(jī)物經(jīng)高溫堆肥之后，所產(chǎn)生的腐熟堆肥其實(shí)就是腐殖質(zhì)，即土壤里的有機(jī)成分，含有一定量的氮、磷、鉀和少量農(nóng)作物生長所需要的微量元素。分析結(jié)果表明，農(nóng)田施用由城市生活垃圾制造的肥料后，對(duì)土壤理化性狀的影響很明顯，可以提高土壤含水量，增大空隙率，增加有機(jī)質(zhì)和土壤肥力等，是一種有價(jià)值的“土壤改良劑”。垃圾堆肥還可以糾正因施用化肥不當(dāng)而引起的地力失調(diào)。所以國務(wù)院1988國發(fā)（83）文關(guān)于加強(qiáng)有機(jī)肥工作的通知中，要求城市環(huán)衛(wèi)部門以城市生活垃圾、糞便進(jìn)行工廠化處理，以此補(bǔ)充農(nóng)村對(duì)有機(jī)肥的需要。
該技術(shù)經(jīng)鑒定，確認(rèn)該工藝符合國家產(chǎn)業(yè)政策和垃圾處理“無害化、資源化、減量化”方針。采用全液壓驅(qū)動(dòng)翻堆機(jī)，對(duì)垃圾進(jìn)行機(jī)械破碎，同時(shí)噴灑菌種，并對(duì)垃圾進(jìn)行通氣、破碎、松散、翻轉(zhuǎn)，利用敞開式好氧發(fā)酵的生物技術(shù)原理，通過破碎、篩分，對(duì)垃圾進(jìn)行無害化、減量化處理，并對(duì)垃圾中的篩下物進(jìn)行顆粒制肥，符合《城市生活垃圾堆肥處理廠運(yùn)行、維護(hù)及其安全技術(shù)規(guī)程》（CJJ/T86-2000），綜合處理成本低，永久占用土地少，有良好的環(huán)境效益、社會(huì)效益和一定的經(jīng)濟(jì)效益，有較高的使用和推廣價(jià)值。是城市垃圾處理的一種先進(jìn)工藝，處于國內(nèi)領(lǐng)先水平。