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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(guó)內(nèi)堆肥技術(shù)的特點(diǎn)，結(jié)合工程實(shí)例，就工藝和設(shè)備的配置提出建議對(duì)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(guó)內(nèi)的垃圾處理方式中堆肥仍占有一定的市場(chǎng)，堆肥是固體廢棄物中的有機(jī)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(diǎn)是處理工藝簡(jiǎn)單，成品中較多保存氮，缺點(diǎn)是消耗原料中的有機(jī)質(zhì)，堆制周期太長(zhǎng)，占地多，臭味大，有些物質(zhì)不易腐爛，病菌不易殺死，對(duì)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(jī)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(jī)物裝入密閉的容器中，通入高溫高壓蒸汽，經(jīng)過一定時(shí)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(lái)，再經(jīng)過干燥、造粒等一系列工序最后制成有機(jī)肥料。
2高溫濕解制肥技術(shù)的特點(diǎn)
2.1生產(chǎn)處理的時(shí)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(shí)，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(dòng)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(yùn)行費(fèi)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(yùn)用可降低運(yùn)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(jī)肥出售可獲取一定的經(jīng)濟(jì)效益。
2.7無(wú)害化較為徹底：原生垃圾只需經(jīng)過2~3小時(shí)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(qiáng)，機(jī)械化程度高：日處理規(guī)�？纱罂尚。こ踢m應(yīng)性廣。
3工程實(shí)例與主要設(shè)備配置方案
3.1前分選工序
�。�1）工藝說(shuō)明：垃圾分選采用機(jī)械分選和手工分選相結(jié)合。人工分選主要是在機(jī)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(jī)械分選主要采用滾筒篩將大部分可濕解的有機(jī)物分離出來(lái)，沿滾筒篩長(zhǎng)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(jī)功率4KW*2臺(tái)。
3.2濕解工序
（1）工藝說(shuō)明：分選過來(lái)的有機(jī)物料經(jīng)輸送提升設(shè)備運(yùn)至濕解釜上部，計(jì)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(shí)。濕解終了通過自動(dòng)噴放閥向排料倉(cāng)進(jìn)行排料。排料倉(cāng)的作用是將濕解釜中的物料排出來(lái)，對(duì)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(cāng)：容積55立方米，設(shè)計(jì)壓力0.11MPa，設(shè)計(jì)溫度110℃，底部螺旋根數(shù)6根，配減速電機(jī)，倉(cāng)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(tái)。
3.3干燥工序
�。�1）工藝說(shuō)明：從排料倉(cāng)輸送來(lái)的物料含水率為60%左右，本項(xiàng)目采用的干燥機(jī)為蒸汽加熱的圓盤干燥機(jī)，蒸汽來(lái)自垃圾焚燒產(chǎn)生。其優(yōu)點(diǎn)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(jī)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(jī)功率：55KW。
3.4重物分離工序
�。�1）工藝說(shuō)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(dòng)篩SZZ2型：振幅4mm，頻率1042次/分，配套電機(jī)功率11KW。
3.5制肥工序
（1）工藝說(shuō)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(jì)量包裝等階段。（2）主要設(shè)備配置：①風(fēng)選錘片破碎機(jī)FCPSJ：處理量4噸/時(shí)，破碎機(jī)功率45KW，風(fēng)機(jī)功率7.5KW。②造粒機(jī)SZLH35F：產(chǎn)量1.5-8噸/時(shí)，電機(jī)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(diǎn)，制出的農(nóng)用有機(jī)肥符合《城鎮(zhèn)垃圾農(nóng)用控制標(biāo)準(zhǔn)》（GB8172－87），以干基計(jì)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(jī)的選擇關(guān)系很大，破袋機(jī)有待改進(jìn)，在扯破袋裝垃圾的同時(shí)盡量不把玻璃制品打碎，以便后續(xù)設(shè)備把它分離出來(lái)。②設(shè)備盡量選用耐腐蝕、耐磨損的材料制造，雖然投資會(huì)增加一些，但使用壽命將延長(zhǎng)且減少維修成本。③環(huán)模造粒機(jī)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(chǎng)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(qiáng)的標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品，以利后期維修并降低采購(gòu)費(fèi)用。
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