垃圾強制分類的當下，廚余垃圾分選處理哪種機械設備更高效

袁藝東

摘 ?要：我國各城市正如火如荼的開展垃圾分類，尤其是一線城市北京、上海、廣州、深圳出臺垃圾強制分類條例后，突飛高漲的廚余垃圾產生量催生終端處理設施設計建設熱潮，本文主要介紹國內廚余垃圾主流的機械預處理設備應用特點及應用處理效果進行分析總結。

關鍵詞：垃圾分類;廚余垃圾;機械預處理、篩分設備;干濕分離設備;

引言

新修訂的《北京市生活垃圾管理條例》2020年5月1日正式施行，與以往顯著不同的是，《條例》對個人生活垃圾分類由倡導性上升為義務性條款，并明確了對生活垃圾混投混放、收運企業混裝混運等行為的處罰措施。這意味著我國的垃圾分類從此步入強制分類時代。分類后的廚余垃圾如何更好地資源化利用、如何減少易腐有機質的流失取決于機械設備的合理選配。

機械預處理

MBT（機械-生物處理）技術包括機械和生物處理兩個部分，前端目的是分選后端目的是降解和資源化利用，前后處理技術相輔相成。 MBT中的機械預處理部分是利用破碎、篩分、擠壓等機械設備把廚余垃圾中的易腐有機質分選出來;其分選剔除的雜物塑料、紙張、木材、織物等用于生活垃圾發電的燃料;生物處理部分是將易腐有機質選配好氧或厭氧的技術將其降解。本文所分析的廚余垃圾機械預處理主指與厭氧發酵處理技術結合的主要機械分選設備。

在生活垃圾強制分類之前廚余垃圾主要隨同生活垃圾處理，由此廚余垃圾機械預處理時間年限較短，各城市的廚余垃圾處理廠設備配套均有所不同，且尚無行業標準化設備，由此在工程設計選型上易走彎路。以下對我國現有處理技術介紹分析了不同原理的機械設備處理特點及效果。

篩分設備

用帶孔的篩面把粒度大小不同的廚余垃圾分成各種粒度級別的設備叫做篩分設備。在具有規?；陌咐泻Y分設備是主要選配的機械設備之一。根據其不同的結構裝置可分為：滾筒篩、彈跳篩、三角盤篩、指型篩、蝶形篩等。雖機械設備的結構不同，但其分選原理都是通過設備設定的篩孔直徑或縫隙大小進行物料性狀大小的篩分，物料在設備內通過物料自身的重力和機械能的翻拋分為篩上物和篩下物。 廚余垃圾選配的篩分設備篩分粒徑通常是80mm、100mm、120mm的孔徑。

如杭州市廚余垃圾分選減量暨生化利用一期工程選配篩分工藝設備，其公開機械設備流程為：鱗板給料機→分工分選室→磁選機→破袋機→風選機→滾筒篩→生物質分離器，通過該流程分選出廚余有機垃圾，去除塑料袋、粗纖維等垃圾中的雜物;如寧波市廚余垃圾處理廠選配篩分工藝設備，其公開機械設備流程為：抓斗給料→滾筒篩→磁選機→彈跳篩→彈跳板，通過該流程分選出廚余有機垃圾，去除塑料袋、粗纖維等垃圾中的雜物;如上海市上海生物能源再利用項目廚余處理選配篩分工藝設備，其公開機械設備流程為：步進給料機→破碎機→篩分機→磁選機→生物質破碎分離一體機→擠壓脫水機，通過該流程分選出廚余有機垃圾，去除塑料袋、粗纖維等垃圾中的雜物。

篩分工藝在廚余垃圾分選處理工程應用中具有以下特點：

1）物料過流量大單機處理能力高，輸送處理過程順暢穩定;

2）能順利的通過分類質量差含生活比例較高的廚余垃圾;

3）當廚余垃圾原料高濕、含水率高時篩孔堵孔率高，超出城市生活垃圾按粒度分級的性能指標堵孔率不應大于25%;

4）當含有果蔬市場垃圾、袋裝廚余垃圾時分選后篩余物占比偏大，篩余物有機質含量偏高;

螺旋擠壓設備

螺旋擠壓設備其機械結構是利用旋轉變徑和變距的螺旋體的推進作用對物料進行擠壓脫水的設備。工作原理脫水過程第一階段利用螺旋葉脫水，螺旋葉分傳輸區、壓縮區和出料區，傳輸區保證物料平穩進入設備，脫水區螺旋葉片螺距和螺旋內徑逐級變小，從而傳輸空間逐級變小，由于傳輸空間的逐級變小對物料形成逐級增加的壓力，強制物料體積輸小壓榨出水分;脫水過程第二階段利用阻料裝置脫水，當物料進入螺旋出料段，螺旋會對物料施加軸向推力將其推出出料口，同時由氣壓（或油壓）裝置加壓的阻料裝置會對即將被推出的物料施加反向作用力，從而形成擠壓對物料進行二階段脫水。

規?！?00噸/天廚余垃圾處理項目中幾乎無直接選配螺旋脫水機對廚余垃圾原料進行處理。多數案例應用在經人工精分揀的純果蔬物料，處理能力1-20噸/天果蔬市場，其限制選配的主要原因如下：

1.由于螺旋軸臨近出口螺旋葉片有效的齒高對進料的物料有特定的尺寸要求，否則造成卡堵。小機型腔室直徑400mm的進料粒徑需≤60mm，大機型腔室直徑800mm的進料粒徑需≤80mm;

2.當廚余垃圾成分復雜時，設備內有架橋、抱軸、打滑、拉稀等故障現象，前端配套破碎機控制物料尺寸稍有好轉，但不能徹底解決故障現象;

3.適于成分和性狀單一的物料，多數應用于廚余垃圾發酵后的殘渣脫水，以及去除粗大雜質后的有機食糜，如分類較好的餐廚垃圾;

4.對廚余垃圾原料的分類質量要求高，現有的項目案例中多數應用在精分選后端細雜質的脫水。

干濕分離設備

干濕分離設備俗稱壓榨機，特指通過柱塞式的方式直接對物料進行擠壓的設備。是種較為新型應用于廚余垃圾分類分質的設備。干濕分離設備功能是將廚余垃圾中的易腐有機物分離出來，不僅具有擠壓、脫水還具有有機質漿化和分離的功能。

分離設備原理是以柱塞的方式將廚余垃圾在布滿分離孔眼的腔室里進行封閉式擠壓，從而將垃圾中的易腐有機物料（如食物殘渣、瓜果和蔬菜殘渣等）壓榨成膠體狀從腔室內蹦出，在高壓壓榨分離過程易腐有機物受到強大的壓力從孔眼釋放卸壓時爆破漿化，具有漿化的作用;殘余在腔內的干組分（如塑料、織物等惰性物料）經腔室出渣口處推送排出。

柱塞式推頭與分離腔室緊密配合在推送干組分的同時將分離孔眼中的雜物清刮一遍由此每個周期循環都進行分離孔眼的疏通，保持著良好的分離作用。

如廣州市福山生物質綜合處理廠廚余垃圾處理選配干濕分離設備，無配置篩分設備。其公開機械設備流程為：抓斗給料→破碎機→高壓分離機→除雜制漿機，通過該流程分選出廚余有機質，去除塑料袋、粗纖維等垃圾中的雜物。

干濕分離工藝設備在廚余垃圾分選處理工程應用中具有以下特點：

1.設備適應性強，對垃圾分類水平要求不高，可適用于農貿市場垃圾、果蔬垃圾;

2.與現有的分選設備比較，可最大化的分離出廚余垃圾中的有機質，最大化的將物料資源化利用;

3.出渣類同生活垃圾，含水率低，分離去除的雜物中有機物、水分比傳統的分選設備處理效果有較大的提升。

4.設備造價成本高，比篩分設備投資成本約高出5倍以上;

結束語

現行技術主流的廚余垃圾機械預處理設備應用案例、原理分析、處理效果比較，篩分設備雖投資成本較低、可適用于分類過渡期的廚余垃圾分選，其機理是通過物料的大小進行區分，高濕物料易堵孔的因素由此導致有機質流失量大的缺陷;螺旋擠壓設備由于廚余垃圾成分復雜處理過程經常性出現抱軸、打滑、拉稀等故障現象，對物料前端的分類、破碎粒徑要求較高，且其擠壓壓力低不具備有機質漿化分離的功效，由此該設備不適于直接應用于廚余垃圾有機質的提取;干濕分離設備是現階段技術水平下應對我國廚余垃圾復雜的特性較為合適的漿化干濕分離設備，能對易腐有機質擠壓漿化與非易腐有機物惰性物料分離出來，可最大化的對廚余垃圾資源化利用，減少雜物含水率提升雜物的熱值。

參考文獻

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