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生活垃圾高溫濕解制肥技術(shù)與主要設(shè)備配置論文
摘要：比較分析國內(nèi)堆肥技術(shù)的特點，結(jié)合工程實例，就工藝和設(shè)備的配置提出建議對策。
關(guān)鍵詞：生活垃圾；高溫濕解制肥；技術(shù)；設(shè)備配置
1堆肥技術(shù)比較分析
目前國內(nèi)的垃圾處理方式中堆肥仍占有一定的市場，堆肥是固體廢棄物中的有機物經(jīng)過生物化學(xué)的降解作用，使之成為腐殖質(zhì)狀，用作土壤的改良劑或肥料。傳統(tǒng)堆肥一般分為好氧堆肥和厭氧堆肥。厭氧堆肥多采用人工堆制，優(yōu)點是處理工藝簡單，成品中較多保存氮，缺點是消耗原料中的有機質(zhì)，堆制周期太長，占地多，臭味大，有些物質(zhì)不易腐爛，病菌不易殺死，對環(huán)境產(chǎn)生二次污染。好氧堆肥又稱高溫堆肥，它可以利用現(xiàn)代化技術(shù)和機械化處理垃圾，物料分解徹底，臭味小，病菌可以全部殺死，生產(chǎn)周期也短。
將探討一種新的垃圾堆肥工藝，即高溫濕解制肥技術(shù)。它是將生活垃圾分選，把其中的有機物裝入密閉的容器中，通入高溫高壓蒸汽，經(jīng)過一定時間的反應(yīng)，使垃圾中各種組分得到降解，并使一部分降解的物質(zhì)再合成腐殖質(zhì)的工藝過程。垃圾濕解后通過噴放裝置排放出來，再經(jīng)過干燥、造粒等一系列工序最后制成有機肥料。
2高溫濕解制肥技術(shù)的特點
2.1生產(chǎn)處理的時間短：從垃圾開始分選到濕解、干燥、造粒等全過程僅需6小時，而傳統(tǒng)堆肥則需30~50天。
2.2生產(chǎn)流程可以連續(xù)化、密閉化：其生產(chǎn)過程可以形成大規(guī)模流水作業(yè)，并能進(jìn)行自動化控制，設(shè)置密閉化。
2.3清潔化生產(chǎn)，避免二次污染：產(chǎn)生的廢氣、廢水、廢渣用相關(guān)裝置進(jìn)行處理，控制達(dá)標(biāo)排放，其排放量比傳統(tǒng)堆肥和焚燒少。
2.4運行費用低：垃圾通過分選，一部分篩上物可以焚燒，其產(chǎn)生的一部分熱能可供給濕解制肥所用，兩者結(jié)合運用可降低運行成本。
2.5減量化程度高：垃圾經(jīng)濕解處理后可減量約60%。
2.6資源化：經(jīng)濕解制成有機肥出售可獲取一定的經(jīng)濟效益。
2.7無害化較為徹底：原生垃圾只需經(jīng)過2~3小時高溫高壓濕解處理，即可完成100%殺菌，除臭。
2.8適應(yīng)能力強，機械化程度高：日處理規(guī)模可大可小，工程適應(yīng)性廣。
3工程實例與主要設(shè)備配置方案
3.1前分選工序
�。�1）工藝說明：垃圾分選采用機械分選和手工分選相結(jié)合。人工分選主要是在機械破碎之前將尺寸較大的垃圾和一些不可濕解的垃圾如電池、日光燈管等揀出。機械分選主要采用滾筒篩將大部分可濕解的有機物分離出來，沿滾筒篩長度方向開出不同尺寸（60mm和90mm）的篩孔，小于60mm的物料進(jìn)入濕解系統(tǒng)，60mm和90mm之間的物料直接送去填埋，大于90mm的物料送到焚燒車間焚燒。（2）主要設(shè)備配置：滾筒篩：有效內(nèi)徑1800mm，回轉(zhuǎn)速度8-17轉(zhuǎn)/分，電機功率4KW*2臺。
3.2濕解工序
�。�1）工藝說明：分選過來的有機物料經(jīng)輸送提升設(shè)備運至濕解釜上部，計量后裝入釜，加蓋后通入0.5-1.0MPa的飽和蒸汽，在此壓力下（溫度為150-210℃）進(jìn)行濕解。此過程約需2小時。濕解終了通過自動噴放閥向排料倉進(jìn)行排料。排料倉的作用是將濕解釜中的物料排出來，對高溫高壓物料進(jìn)行閃蒸，以除去部分水分。噴放出去的蒸汽中含有少量的有害氣體，經(jīng)采取廢蒸汽處理措施，通過噴射冷凝器，以蒸汽量的18倍水將其冷凝，每釜大約產(chǎn)生500kg冷凝污水，該污水用管道送至污水處理車間進(jìn)行處理。（2）主要設(shè)備配置：①濕解釜SJF1：容積25立方米，裝釜量約19噸，容器直徑：2.5米。②排料倉：容積55立方米，設(shè)計壓力0.11MPa，設(shè)計溫度110℃，底部螺旋根數(shù)6根，配減速電機，倉底尺寸3224mm，總高度13.72m。③噴射式冷凝器：壓力為大氣壓，介質(zhì)是蒸汽和水，進(jìn)口水溫度40-45°C，出口水90°C，蒸汽進(jìn)口溫度120°C，冷凝能力1600kg/min，循環(huán)水量13.3m3/min，直徑Ф1400mm，高度4000mm。④污熱水槽：容積60立方米，直徑Ф3816mm，工作壓力常壓，工作溫度90°C，工作水位3-5.5m，配循環(huán)水泵2臺。
3.3干燥工序
�。�1）工藝說明：從排料倉輸送來的物料含水率為60%左右，本項目采用的干燥機為蒸汽加熱的圓盤干燥機，蒸汽來自垃圾焚燒產(chǎn)生。其優(yōu)點是熱利用率高，可達(dá)90%，汽凝水全部回用，物料干燥后的水分在15%以下。（2）主要設(shè)備配置：圓盤干燥機PG225型：加熱介質(zhì)為飽和水蒸汽，加熱盤面積225m2，工作壓力0.5MPa，加熱盤轉(zhuǎn)速3-9rpm，配套電機功率：55KW。
3.4重物分離工序
�。�1）工藝說明：干燥后的物料進(jìn)一步篩分，小于孔徑20mm的干物料進(jìn)入下一道工序，其余的廢渣如小石頭、碎玻璃等直接送去填埋。（2）主要設(shè)備配置：雙層振動篩SZZ2型：振幅4mm，頻率1042次/分，配套電機功率11KW。
3.5制肥工序
�。�1）工藝說明：篩分后的細(xì)物料送到制肥工序，大致分為粉碎、造粒、干燥和計量包裝等階段。（2）主要設(shè)備配置：①風(fēng)選錘片破碎機FCPSJ：處理量4噸/時，破碎機功率45KW，風(fēng)機功率7.5KW。②造粒機SZLH35F：產(chǎn)量1.5-8噸/時，電機功率55KW，壓模內(nèi)徑350mm。
4設(shè)備配置問題探討
雖然高溫濕解制肥技術(shù)有眾多優(yōu)點，制出的農(nóng)用有機肥符合《城鎮(zhèn)垃圾農(nóng)用控制標(biāo)準(zhǔn)》（GB8172－87），以干基計總氮磷鉀含量大于4%，主要重金屬含量都小于標(biāo)準(zhǔn)限值。但仍存在以下問題需解決：①肥料中含有許多玻璃碎渣，這與前分選工序中破袋機的選擇關(guān)系很大，破袋機有待改進(jìn)，在扯破袋裝垃圾的同時盡量不把玻璃制品打碎，以便后續(xù)設(shè)備把它分離出來。②設(shè)備盡量選用耐腐蝕、耐磨損的材料制造，雖然投資會增加一些，但使用壽命將延長且減少維修成本。③環(huán)模造粒機的選擇不恰當(dāng)，雖然造出的肥料顆粒外觀較好，但使用后不容易溶解消化，建議制成市場反應(yīng)良好的粉狀形態(tài)，也可減少與造粒工序相關(guān)設(shè)備的投資。④設(shè)備的配件盡量選擇通用性強的標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品，以利后期維修并降低采購費用。
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