高溫堆肥技術(shù)在城市生活垃圾綜合處理中的應(yīng)用
城市生活垃圾的處理主要以衛(wèi)生填埋、高溫堆肥、焚燒為主，近些年來我國建設(shè)的垃圾無害化處理中，以衛(wèi)生填埋處理的較多，焚燒處理在經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)逐漸發(fā)展，高溫堆肥因肥料市場等原因而處于發(fā)展滯緩的局面。為此，在某市生活垃圾綜合處理項目中，實施高溫堆肥技術(shù)為垃圾堆肥化技術(shù)的發(fā)展探索一種切實可行的途徑。
1 高溫堆肥的定義
高溫堆肥是在特定控制條件下，利用微生物對垃圾中的有機(jī)物進(jìn)行生物化學(xué)分解，使其變成一種具有良好穩(wěn)定性的腐殖土狀物質(zhì)的過程。有機(jī)垃圾是堆肥微生物賴以生存、繁殖的物質(zhì)條件，根據(jù)高溫堆肥過程中微生物對氧氣的不同需求，高溫堆肥分為好氧高溫堆肥和厭氧高溫堆肥2種工藝。其中好氧堆肥過程中微生物活動產(chǎn)生并釋放的熱量大，使堆體溫度高且持續(xù)時間長，有利于垃圾的無害化。由于好氧高溫堆肥工藝具有分解物質(zhì)徹底、發(fā)酵周期短、產(chǎn)生惡臭少、污染小、宜于機(jī)械化作業(yè)等特點，因此我國目前建成投產(chǎn)的堆肥廠全部采用好氧高溫堆肥(以下簡稱高溫堆肥)方式。
2 高溫堆肥的類型
高溫堆肥時，按垃圾發(fā)酵過程中堆肥物料所處的狀態(tài)可分為動態(tài)高溫堆肥和靜態(tài)高溫堆肥2種方式，前者通過機(jī)械翻動使垃圾充分與氧氣接觸，達(dá)到腐熟的目的，后者在靜止的條件下通過強(qiáng)制通風(fēng)或自然對流通風(fēng)使垃圾中維持一定氧含量并腐熟垃圾。從工藝過程、機(jī)械化程度、處理效果和污染控制等方面看，動態(tài)高溫堆肥工藝較好。從基建投資和運(yùn)營成本以及對操作技術(shù)的要求來看，靜態(tài)高溫堆肥工藝則具有明顯的優(yōu)勢，目前很多垃圾處理廠采用靜態(tài)高溫堆肥工藝。
3 靜態(tài)高溫堆肥工藝應(yīng)用實例
某市垃圾綜合處理項目設(shè)計堆肥處理生活垃圾200t／d的規(guī)模，選擇靜態(tài)高溫堆肥工藝，實施過程如下。
3．1垃圾的進(jìn)料及預(yù)處理
首先在各垃圾收集點對垃圾進(jìn)行分類，將大件垃圾和建筑垃圾等直接填埋，將有機(jī)質(zhì)含量高的垃圾用于堆肥，這樣簡化了垃圾堆肥前預(yù)處理工藝，降低了垃圾堆肥前期處理成本，降低了環(huán)境污染。
3．2垃圾初級發(fā)酵
初級發(fā)酵倉設(shè)計為混凝土結(jié)構(gòu)，每個倉為16m(長)×6m(寬)×6m(高)。發(fā)酵倉頂敞開，沿發(fā)酵倉頂縱向布置3個2．7m(長)×1．8m(寬)的進(jìn)料口。倉下采用通風(fēng)溝通風(fēng)并收集和導(dǎo)流滲濾液。倉頂附有噴淋裝置，根據(jù)堆肥堆體內(nèi)垃圾含水率的變化隨時噴灑水。倉頂設(shè)抽風(fēng)系統(tǒng)，將發(fā)酵過程產(chǎn)生的臭氣集中抽出處理，同時有利于堆體通風(fēng)。堆肥系統(tǒng)設(shè)控制監(jiān)測系統(tǒng)，監(jiān)測發(fā)酵溫度、水份、通風(fēng)量等參數(shù)，以監(jiān)控發(fā)酵程度。初級發(fā)酵時間為1Od。
靜態(tài)高溫堆肥從垃圾堆積到腐熟要經(jīng)歷升溫、高溫持續(xù)、降溫和保溫腐熟4個階段。堆肥初期有機(jī)物中的可溶性有機(jī)物質(zhì)首先降解，釋放出熱量，使堆溫開始上升，隨著溫度的上升，嗜溫菌活躍并大量繁殖，導(dǎo)致更多的有機(jī)物分解并放熱，堆溫快速上升，達(dá)到50～60℃，甚至更高。高溫使嗜溫菌受到抑制而嗜熱菌取而代之成為優(yōu)勢菌群，復(fù)雜的有機(jī)物如纖維素、半纖維素、蛋白質(zhì)等也被分解，腐殖質(zhì)開始形成，堆肥物質(zhì)進(jìn)入穩(wěn)定狀態(tài)。經(jīng)過高溫階段后，堆肥的需氧量逐漸減少，堆溫持續(xù)下降時，表示堆肥即將結(jié)束，當(dāng)堆溫下降并穩(wěn)定在4O℃左右時，堆肥基本達(dá)到穩(wěn)定。
運(yùn)行期問對初級發(fā)酵進(jìn)行物料變化分析，垃圾經(jīng)過初級發(fā)酵使揮發(fā)性固體降解為氣體、水分蒸發(fā)和下滲而引起垃圾質(zhì)量損失、體積減少。垃圾質(zhì)量減少大約在10～43%，體積減少大約在2O%～40%。減量變化和季節(jié)與垃圾含水率有很大關(guān)系，冬季垃圾含水率較低時減量及減容較少，夏季含水率高時減量與減容較高。出倉時垃圾的含水率一般在15～30％，較適宜垃圾的分選。
垃圾的初級發(fā)酵工藝初步達(dá)到了垃圾減量目的，降低了垃圾含水率，解決了垃圾機(jī)械分選的難度，垃圾降解產(chǎn)生的水和氣，有控制的進(jìn)入處理系統(tǒng)，可降低對垃圾滲濾液和廢氣的收集處理成本。
3．2 垃圾的分選
經(jīng)過初級發(fā)酵的垃圾用裝載機(jī)送到200t垃圾分選系統(tǒng)，垃圾經(jīng)板式給料機(jī)進(jìn)入破袋式滾桶篩、磁選、皮帶輸送機(jī)人工分選。回收垃圾中可利用的金屬、塑料，分選后的篩上物進(jìn)入焚燒系統(tǒng)，篩下物進(jìn)人次級發(fā)酵車間。
3．4垃圾次級發(fā)酵
次級發(fā)酵車間是廠房式，60m(長)×30m(寬)×8m(高)的輕鋼屋架結(jié)構(gòu)，面積1800m。。初級發(fā)酵垃圾的篩下物經(jīng)過皮帶運(yùn)輸機(jī)送到次級發(fā)酵車間自然堆放，堆放2～4月后，垃圾基本腐熟穩(wěn)定。大部分腐熟垃圾直接用到城市綠化，進(jìn)行綠地土壤改良，其中部分腐熟垃圾按客戶要求再用細(xì)篩篩分，去除垃圾中較大的顆粒和未發(fā)酵的木簽等，細(xì)篩的垃圾肥用于園林花卉種殖。最后剩余的腐熟垃圾替代粘土作為垃圾臨時覆蓋層，腐熟垃圾來源較粘土來源方便，并且比粘土更具有透水性，雨季覆蓋易攤鋪，不易陷車，解決了垃圾填埋場雨季覆蓋難的問題，節(jié)約了粘土資源。
4 結(jié)語
在垃圾堆肥工藝應(yīng)用與垃圾綜合處理中，圍繞垃圾的“無害化、資源化、減量化”處理目標(biāo)，經(jīng)過垃圾的預(yù)處理、初級發(fā)酵、垃圾分選、次級發(fā)酵，將原垃圾填埋場的無序拾荒，變?yōu)橛行虻墓S化作業(yè)，改善了垃圾處理場及周邊的環(huán)境，消除了場內(nèi)外來人員拾荒的問題，消除作業(yè)安全隱患。因此高溫堆肥技術(shù)在城市生活垃圾綜合處理中的應(yīng)用確實有其可取之處，值得進(jìn)一步探討，從而尋找出一條適合我國垃圾處理的可持續(xù)發(fā)展之路。
使用微信“掃一掃”功能添加“谷騰環(huán)保網(wǎng)”
