生活垃圾機械-生物處理技術研究

摘要：本文主要介紹了機械-生物處理技術（MBT）的工藝流程，分析了工藝的優劣勢，并簡單說明了該項技術在國內應用的措施。希望以此為切入點，引入更多先進的垃圾處理工藝，確保生活垃圾處理工作更加高效地完成及對環境的有效保護。

關鍵詞：生活垃圾;城市固體廢棄物;機械生物處理;減量化;資源化

Abstract：This paper mainly introduces the process of mechanical-biological treatment technology （MBT）， analyzes the advantages and disadvantages of this technology， and also briefly explains the application of this technology in China. It is hoped to take this as the starting point，introduce more advanced waste treatment technology，in order to ensure a more efficient waste treatment work and an effective environmental protection.

Key words：Household waste;Municipal solid waste;Mechanical biological treatment;Reduce;Recycling

國際上尤其是德國垃圾處理普遍采用機械-生物處理技術，可對有價值的物質進行分離、利用，成為一項先進的生活垃圾處理方法。本文首先分析了處理工藝，同時針對我國機械-生物處理技術應用措施進行了簡單分析，希望能給相關人士提供重要的參考價值。

1 處理工藝

機械-生物處理技術主要涵蓋機械和生物處理兩個方面。首先，先利用機械設備對生活垃圾實施分選，保證可再生利用的物質得以回收，除有機質外的剩余物質按照垃圾原本常規處理手段填埋或焚燒。另外，進一步對生活垃圾中有機組分實施生物降解，產生沼氣、肥料等，可以當作資源再次利用后，將殘留物填埋或者是焚燒處理。

1.1 機械處理

生活垃圾機械處理的最核心環節就是機械分選，目的在于利用各種專業化分選手段將混合生活垃圾中含有的紙張、金屬、塑料、玻璃等可再生利用的資源進行回收，將其中混入的電池、農藥瓶等有害垃圾單獨分出無害化處理，將小粒徑的廚余垃圾生物處理，并將分選后的剩余垃圾焚燒或者填埋處理。對于混合垃圾的機械處理，一般需要在最開始設置人工分選環節，先挑選出大件垃圾（薄膜和硬紙板等）、有害垃圾，避免其對后續機械設備產生影響。隨后垃圾經過帶有破袋刀片的滾筒篩，進行破袋和按照物料粒徑的篩分，并通過彈道篩根據物料的形態（2D或3D）進一步分離，隨后小粒徑物質進入生物處理環節，其余物質經過磁選分離鐵、渦電流分離鋁、光電分選細分塑料后，剩余物質進行填埋/焚燒處置。機械處理不僅可以回收生活垃圾中可再利用的資源，還可以大量減少最終填埋/焚燒的垃圾量，達到減量化目的。

1.2 生物處理

隨著科學技術的不斷發展，對于生物處理工藝來說，當前又可以分為好氧處理技術（堆肥工藝）和厭氧發酵技術兩種形式。經過多年來的實踐應用，好氧處理技術（堆肥工藝）受到了行業人士的高度青睞。雖然作為一項現代化的厭氧消化降解技術，為了能夠充分發揮應用價值，最關鍵的就是結合好氧處理形式進行運用。

1.2.1 生物好氧處理技術

所謂的生物好氧處理技術，簡單來說，就是將垃圾當中的有機物質，通過好氧生物降解工藝加以處理，借助堆肥的原理實現對有機質較高的垃圾的有效處理并產生肥料，充分利用垃圾中有機成分，將生活垃圾中有機組分資源化、無害化處理。從本質上來講，生物好氧處理主要包括兩個環節。第一，垃圾進入密閉容器并對容器內部有效通風，為微生物的有序生長提供充足的條件，通過微生物自身的新陳代謝，對垃圾中的有機物實施較為快速的降解。第二，在露天環境下將垃圾堆放聚集實施后腐，并確保垃圾達到規定的濕度標準。同時，也可以借助自然的通風舉措，確保內部能夠降解的物質盡快完成降解。垃圾降解階段會有大量的有機廢水形成，可被引入厭氧發酵罐中用于產生沼氣（含65%～75%甲烷，25%～35%二氧化碳），后續可以用于燃燒發電或者供暖。為了能夠妥善對垃圾實施全面化處理，過程中工作人員還可以應用生物干燥穩定化工藝進行處理。在降解微生物環節當中，基于過程中有大量熱量的形成，可以輔助實現對垃圾的通風干燥。在10～15d的過程中，可以去除垃圾內部大量的水分，為接下來進一步實施垃圾機械分離工作打下堅實的基礎[1]。

1.2.2 生物厭氧發酵技術

在目前形勢下，生物厭氧發酵技術是最重要的生物質能利用技術之一。生物厭氧發酵處理技術過程中，會產生沼氣，既可以用于燃燒發電還可以燃燒供暖。內部沼氣量的形式可以擺脫環節處理工藝的影響，但是，垃圾進料質量卻與沼氣量的大小有著直接關系。此外，厭氧發酵處理后的沼渣還可以作為動物飼料或通過后續好氧發酵（堆肥）、熟化等過程轉變為肥料，沼液還可以作為農作物的營養液。綜上所述，生物厭氧發酵技術能夠有效降解垃圾當中50%～75%的有機物，可實現資源、能源回收，且密閉的反應容器可以控制惡臭的散發，在經濟上和環境上均有較大優勢。

1.3 機械再篩分

經過生物處理后干燥的垃圾，將其顆粒直徑參考80mm臨界值加以劃分，確保垃圾能夠按照比重大小加以區分。其中，針對超出80mm，有著較低比重的垃圾可以用作燃燒輔助應用，而一些如玻璃或有機物質等，可以進行回收再利用，也可以填埋操作[2]。

1.4 物質流和能量流分析

在我國城市垃圾處理過程中，借助MBT技術形式，能夠對垃圾當中的2%的金屬加以回收利用，產生38%高熱值可燃物、38%水、5%氣體損耗、5%沼氣、10%礦物質和2%的殘留物。對于殘留物的形成，主要就是在人工對垃圾進行堆積時產生的異物。通過該項垃圾處理技術，確保內部可以焚燒的物質熱值有效升高，每噸生活垃圾可發電406kW·h并減少二氧化碳排放280kg。

2 MBT在國內的應用

在國外先進國家率先應用MBT技術，目前我國在進行城市垃圾處理過程中，也有少量應用案例。2013年在我國成都，當地的相關部門就對該項垃圾處理工藝進行了試驗。試驗過程中主要針對的是該地區垃圾場新鮮的垃圾，為了實現垃圾填埋量的減少而進行的一項試驗操作。根據差異化的處理工藝，可回收金屬和玻璃6.95%，干物質的質量削減百分比在26.17%～52.05%，揮發性有機質含量下降48.10%，含水率下降40.06%。確保最后的生活垃圾填埋處理量下降了50%的標準，但究其根本，該試驗并沒有對垃圾熱能的可利用范疇進行說明與操作[3]。

3 結論

在科學技術不斷進步的時代背景下，機械-生物處理技術應被因地制宜地推廣應用到我國城市生活垃圾處理工作當中，該技術不僅能夠極大提高生活垃圾中可回收資源利用率，而且還能夠提高最終填埋垃圾的生物穩定性，對環境做出有效保護的同時，保證整個生活垃圾處理質量顯著提升。本文針對機械-生物處理工藝進行了詳細分析，對我國目前應用此種生活垃圾處理方式的案例提出了幾點建議，希望對相關人士有一定的參考價值。

參考文獻

[1]王芮.我國城市生活垃圾分類處理政策研究[D].青島：中國海洋大學，2018.

[2]劉廣青，侯吉聰，等.美國城市生活垃圾處理模式分析及思考[J].中國科技信息，2016（12）：30-32+40.

[3]楊丁元，鄭晨婕，等.YWL-ZF-80型連續式有機肥高溫發酵設備的試驗與研究[J].科技視界，2017（17）：79-82+61.

[4]楊婷.城市生活垃圾分類現狀和對策淺析[J].資源節約與環保，2020（01）：142.

收稿日期：2020-05-12

作者簡介：劉佳（1992-），女，漢族，碩士研究生，研究方向為垃圾處理。