技术原理及工艺路线
1.技术原理 本项目创造性的提出了高压挤压干湿分离技术和装备,该技术是通过液压系统产生的强大挤压力,将有机垃圾从混合垃圾中分离出来,从而达到干垃圾组分(即杂质)和湿垃圾组分(即有机质部分)的干湿分离效果,技术原理如下: (1)基于垃圾成分的物理性质差异:垃圾中的干垃圾主要由塑料、织物、竹木、橡胶等构成,这些物质均是条棒状或块状固体,不具有流动性;而有机垃圾主要由水分和较软的浆状有机质(塑料织物等属于干垃圾),均具有良好的流动性; (2)基于高压挤压力:液压系统产生强大的挤压力,高达 70MPa,而普通的垃圾压缩车产生的压强不足 1MPa。如此高的压力作用在垃圾上,一是干垃圾被挤碎或挤破并被牢牢地固定在挤压腔内无法移动,二是有机垃圾在巨大的压差下迅速流动,不断占据垃圾中的空隙,当所有空隙都被压缩殆尽的时候,便从垃圾中分离出来; (3)基于特定的分离机构:指垃圾挤压腔,挤压腔的周围布满湿垃圾流出的通道,需保证湿垃圾能够顺利快速地流出,还要尽可能阻止干垃圾外逸,同时还要承受强大的挤压力和摩擦力。因此,需要挤压腔具有良好的开孔率和通道分布、合适的壁厚以及足够的强度等。 2.工艺流程 采用一步直接挤压分离工艺,不经过破袋、筛分、破碎等任一前处理环节,适用于各种有机生活垃圾(包含生活垃圾、餐饮垃圾、厨余垃圾、过期食品、果蔬垃圾等)的干湿分离工艺,不用针对每一类垃圾制定不同的分离工艺。 对餐饮垃圾预处理,常规技术的制浆步骤包括大物质分选(即筛分)、分选制浆(即破碎)、砂水分离和水力旋流(即除砂)等 4 个步骤,而采用新工艺,直接由高压挤压一个步骤即可。 例如,常规技术采用破碎手段,在破碎的过程中,垃圾中的玻璃、陶瓷和砖瓦等也被破碎,产生了大量的砂子、碎玻璃、碎陶瓷等,为了除去这些杂质,不得不加设多级除砂设备;挤压处理工艺由于将块状的玻璃、陶瓷和砖瓦大部分都保留在了干垃圾组分内,因此湿浆料不用额外的除砂步骤。 对厨余垃圾预处理,常规技术需要经过人工分选、粗破碎、滚筒筛筛分、碟形筛筛分和细破碎等 5 个步骤,以多级破碎和多级筛分为典型特征,而采用新工艺,同样的,直接由高压挤压一个步骤即可。 新工艺充分体现了“多步合一,一步到位,简单高效”的创新点和优势,不仅能降低设备吨投资约 40%,降低能耗 40%~60%,而且还由于有机质损失少及高压挤压的作用,后端厌氧产沼的速率提高了 2.5 倍,产沼率提高了约 15%。
技术适应性分析
该技术装备广泛适用于混合生活垃圾、分类后的厨余垃圾、餐厨垃圾等的干湿分离分质。该技术装备可实现全自动化运行,设备模块化设计,安装、使用、维护简便。后续工艺可连接好氧堆肥工艺、厌氧发酵工艺、焚烧工艺、填埋工艺等,不受地域、规模、环境、资源能源等因素的限制。
技术稳定性分析
该技术装备在生产运行过程中保持稳定,对环境和原料均不敏感,适合不同含水、不同种类的垃圾,使用寿命 15 年以上。
技术安全性分析
该技术装备用于垃圾预处理工艺,后续可接生物处理、焚烧处理等资源化无害化工艺,成套设备成熟,不产生二次污染,不存在易燃易爆高毒性物质泄露等环境、安全事故的风险,不受上游资源限制等系统性风险。