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垃圾干化及机械分选已成为生活垃圾资源利用的必经之路

    目前,我国经济的高速发展和城市化的高度集中,所带来的城市生活垃圾高速增长量让城市管理者措手不及。为快速解决当前垃圾问题,我国正在大力推进和鼓励垃圾焚烧发电技术。但由于对二噁英等污染物排放的担忧,在一些地方仍无法取得民众的支持和理解,由此带来一系列的社会矛盾问题。在垃圾焚烧项目大力推进的背后,真正值得担忧的是,在未经分类回收和挑选的情况下,垃圾无法“变废为宝”。这样的情况下,垃圾处理究竟该以何种方式走向良性发展呢?

    生活垃圾含水量大 脱水变干再分选让垃圾焚烧效率更高

    垃圾分选技术作为垃圾处理的前端技术,对于资源的再利用以及垃圾处理后续处理链条来说都是一项必不可少的环节,尤其在垃圾焚烧这链条里,分选技术尤为重要。垃圾分选不仅可以提高资源的利用率实现资源的再利用,而且也可以提高垃圾焚烧效率。

    我国生活垃圾处理面临的最大问题就是垃圾含水量高,有些地区的垃圾含水量甚至大于50%,高水分低热值的生活垃圾焚烧起来非常困难。很多垃圾焚烧发电厂在焚烧之前将垃圾放在原生垃圾库里停留几天,以去除里面的一些渗滤液(水分),在此过程中会自然经过一个厌氧反应过程,排放更多有害气体,增加渗滤液处理成本。另外,垃圾焚烧厂为提升垃圾焚烧热值会掺煤一起焚烧,这不仅增加了成本,也会产生额外的温室气体排放。因此,为了提高垃圾焚烧热值、降低成本、减少有害气体排放,关键是将垃圾脱水变干。

    垃圾干化是垃圾处理过程中重要的第一步,垃圾干化后将垃圾进行分选,这个过程称为垃圾焚烧前的资源化预处理。湿垃圾无法做到具备市场价值的资源化利用,无法很好的分离惰性物质、污染物质和可燃物;由于潮湿,大量有机物使得垃圾颗粒之间的粘滞力很强,即使用现代自动化分选机械效果也不是非常理想,设备阻塞现象严重。

    德国REDWAVE公司CEO Andreas Puchelt 先生介绍说,该公司的垃圾分选系统采用生物干化技术先将垃圾脱水变干,给垃圾加入空气,使得有机物自身的微生物产生好氧反应,导致垃圾温度升高,将水分蒸发排出,然后再进行全自动化机械分选。

 

 

    全自动化机械分选是将干垃圾里面的电子碎片、铁和有色金属等筛选出来回收利用;然后再把不可燃物,即惰性物质,如玻璃、沙子、石头、陶瓷等分离出来,这些惰性物质可用于道路建设。余下的可焚烧物质,例如塑料、木头、纸张、硬纸板、布料和有机物等可制成RDF,即垃圾衍生燃料,或固体回收燃料。不可燃物经过干化后, RDF/SRF热值很高且可自行充分燃烧,无需添加任何辅助燃料。Andreas Puchelt 先生告诉北极星环保网,由于比未做预处理的湿垃圾热值高出很多,所以(什么)同时适合炉排炉技术以及现代循环流化床锅炉进行焚烧。同时,采用RDF/SRF替代传统燃煤可大幅降低温室气体排放。

    垃圾减量化势在必行 垃圾分选成必要条件

    “垃圾围城”已成为中国各大城市迫在眉睫的问题。许多城市面临巨大的垃圾处置压力,垃圾减量化势在必行。据了解,台湾人均每天垃圾产生量从上世纪80年代末的1.143公斤减至不到0.35公斤,远低于国际人均日垃圾清运量1公斤的水平,垃圾减量效果非常突出。这一切得益于台湾社会坚持“源头减量、再利用——回收堆肥——焚烧——填埋”的处理模式和步骤,把源头的减量作为基础性工作。

    北京是个拥挤的特大城市,人口密度高,每天产出的生活垃圾数量惊人,据《中国生活垃圾处理行业发展前景与投资预测分析报告》数据显示,2015年北京城市生活垃圾数量高达790万吨,每人每天产出约1公斤生活垃圾。而2016年北京生活垃圾产生量又比2015年增长了10.4%,相当于抵销了一个大型垃圾焚烧厂的处理能力。由于处理设施选址难、建设周期长等问题,北京现在投运的生活垃圾处理设施,大都处于超负荷运行状态,致使渗沥液处理和臭味控制等问题比较突出。实际上,垃圾焚烧的关键在技术,而垃圾焚烧真正能无害化的前提,就是对垃圾进行预处理和有效分类。

    Andreas Puchelt 先生表示,德国Redwave公司针对中国实际情况,对技术和设备进行本地化改良,所承项目的生活垃圾经过预处理,总重量降低了50%,其中30%通过生物干化技术实现,另外20%则由机械分选完成。目前,德国redwave公司的生物干化和机械分选技术都已成熟,MBT(生物干化及机械分选)厂在欧洲各国已成功运行将近20年。

    机械分选技术经过不断更新升级,目前已成为垃圾处理行业的标准配置。德国当地许多垃圾焚烧厂只将城市生活垃圾经过MBT处理制成的RDF作为单一燃料,选址均靠近造纸厂以及需要大量电和热能的工业区;同时,高纯度、高热值的RDF, 也就是固体回收燃料RSF,也被广泛供应给当地水泥厂和火力发电厂。

    人工分选弊端凸显 机械分选成生活垃圾资源利用的必经之路

    垃圾分选,历来是垃圾处理技术的瓶颈,不管是焚烧、填埋处理工艺,还是综合处理工艺,很多失败案例都是因为垃圾分选不彻底,导致下工序无法处理而使整条生产线都不能正常运行。一个城市每天要产生成百上千吨生活垃圾,对这些垃圾进行人工分选,显然是不可取的。

    人工分选对健康危害很大,噪音、灰尘和垃圾中的尖锐利物均对工人造成伤害风险。其次,随着生活水平的提高,工人的薪资待遇逐渐越高,会增加运营成本。另外,人眼的识别程度和速度对于一些特殊物料具有局限性。因此,生活垃圾的机械分选是生活垃圾资源利用的必经之路。

    长期以来,对生活垃圾的机械分选问题,分选精度和纯度会直接影响可回收资源的市场价值。对此,世界上不少国家都进行了不懈的研究探索。德国REDWAVE公司垃圾机械分选预处理技术的传感控制设备可分辨并分离出极其细小的颗粒。

    Andreas Puchelt 先生告诉北极星环保网,目前德国REDWAVE公司有两座在建的垃圾生物干化和机械分选预处理(MBT )工厂,分别在江苏连云港和山东淄博。位于江苏连云港的垃圾焚烧发电厂年处理垃圾27万吨,预计2017年底投入运行。位于山东淄博的MBT 项目目前也已开工,年处理垃圾65万吨。德国REDWAVE公司为这两个项目提供了整体设计、设备采购,同时为客户提供了施工过程中的特别技术指导和监督,总额近5千万欧元。

 

 

    随着我国垃圾产量的飞速增加,特别需要以技术创新的方法为依托,实现对垃圾的最为有效且经济的处理。无论如何,把垃圾真正变“废”为“宝”,实现垃圾的资源化,是垃圾处理技术创新的关键和根本。为了进一步提高我国城市生活垃圾分选技术水平,我们要对城市生活垃圾资源化分选技术进行优化和设备创新,提高其分选效率和分选精度,降低系统建设成本和运行能耗、物耗和管理投入。使其成为适合中国国情、国际领先的城市生活垃圾分选技术,为建立我国城市生活垃圾分选技术标准打下坚实的基础,服务中国环保事业。


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