生活垃圾機械－生物預處理工藝優(yōu)化

以宜昌市垃圾綜合處理場為例，分析了通風量和水分對生物預處理的影響，進而優(yōu)化生物預處理的實際應用工藝。實驗結果表明：通風量與水分對預處理過程中堆體溫度、pH、堆高變化影響明顯，對揮發(fā)分變化影響不明顯。選取每30min風機送風8min的通風方式，處理之前調(diào)整垃圾水分在40%～50%之間，可以取得較好的預處理效果。

　　堆肥化技術是目前國內(nèi)外城市垃圾無害化處理的三大基本技術之一，但是在我國的應用目前還存在較多問題[1-2]。鄭州、大慶、合肥、揚州等城市已建成的不同規(guī)模和類型的幾十個垃圾堆肥廠大多數(shù)已關閉，或不能正常連續(xù)處理垃圾[1]。
　　而堆肥化技術作為垃圾預處理方式則在國內(nèi)外得到了廣泛認可。Lornage等人介紹了一種低成本的好氧生物預處理技術，經(jīng)過25周的好氧處理，干物質(zhì)減少37%，進入填埋場的垃圾能減量28%[3]。Mahar等人報道了一種經(jīng)濟的堆體自然通風生物預處理方法，經(jīng)過22周的預處理后，混合垃圾中的有機物、水分、生物產(chǎn)甲烷量都有明顯減少[4]。處理時間長是生物預處理技術在我國難以推廣的主要原因之一，我國城市生活垃圾產(chǎn)生量大，而填埋場地本來就有限，很難找到大量的土地用于長期的生物預處理。
　　如何利用已建成的垃圾堆肥廠作為垃圾預處理設施，并發(fā)展適合我國生活垃圾特點的低成本機械－生物預處理技術成為重要的研究課題。本文研究了時間、通風和水分對生物預處理的影響，以優(yōu)化生物預處理的實際應用工藝。現(xiàn)場工藝實驗在湖北省宜昌市垃圾綜合處理場進行。
1材料和方法
1.1實驗設施與材料
　　預處理現(xiàn)場實驗在堆肥場一級發(fā)酵倉進行，發(fā)酵倉結構見圖1。發(fā)酵倉尺寸為：16m×6m×6m，為鋼筋混凝土結構，發(fā)酵倉底部按面積均勻安裝有16排通風孔，均為鋼板結構，具有較強的承重能力。倉頂開有4個進料口，每個進料口尺寸為4m×2.5m，用鐵制骨架雙層塑料板覆蓋，發(fā)酵倉額定設計裝料200t。進料時，從1號～4號進料口進料。進料完畢后，再用覆蓋板將進料口水封，開始堆肥預處理過程。生活垃圾是從宜昌市中心城區(qū)混合收集來的，未經(jīng)分選和破碎。每個發(fā)酵倉堆置約150t的生活垃圾，堆體高度最初4～5m。堆置之后就進行強制通風堆肥化。每個發(fā)酵倉有單獨的通風系統(tǒng)，從底部向上通風，風機的通風量是3166m3/h，功率11kW。
1.2實驗條件
　　由于發(fā)酵倉送風系統(tǒng)無法單獨控制，無法設置不通風不加水的對照倉，為了比較通風和水分對預處理過程的影響，通過改變水分與通風量研究工藝的優(yōu)化，一共設置了4組實驗，每組有兩個平行發(fā)酵倉同時進行，實驗條件如表1所示。