城市生活垃圾綜合處理新工藝(一)

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1.引言
    生活垃圾成分復雜,是一種含有大量廚余物及無機廢料的混合物,因其物雜量多,單一的填埋、堆肥或焚燒都很難從根本上解決問題。本文提出的垃圾綜合處理新工藝主要由以下三個環(huán)節(jié)構成:1.填埋(或稱“厭氧產(chǎn)沼”更妥);2.分選;3.焚燒;分述如下:
    2.填埋
    因篇幅過大,請見論文“一個平原建造垃圾填埋場的典型設計”。
    需要指出的是,以上兩篇文章的內容都是針對建造永久性垃圾填埋場而言。現(xiàn)在要討論的問題是:當?shù)谝浑A段即“分倉填埋階段”完成后,不必再進行“圍合成型階段”,而另做一種更好的選擇:逐倉分選和焚燒熟化垃圾。
    3.分選
    垃圾在厭氧熟化過程中產(chǎn)生熱量和甲烷氣體,在數(shù)十年的強制抽取沼氣過程中,同時會帶出大量水蒸氣,待數(shù)十年后,垃圾厭氧產(chǎn)沼高峰期已過,呈逐年迅速衰減趨勢,此時可以認為垃圾中生物能(即沼氣)已得到較充分的利用,與此同時,日趨腐熟穩(wěn)定的垃圾已近乎完全脫水。這就為進一步利用垃圾的物理能做好了前期準備。為減少垃圾焚燒量可首先采用風力分選以剔除不可焚燒的無機物,如金屬、玻璃及建筑垃圾等。
    風力分選的原理是區(qū)分垃圾中不同質量的物質,非同類物質的質量差異越大,分選效率越高。垃圾中的有機物,特別是廚余垃圾在腐熟并脫水后質量大大減輕,不難理解,風力分選熟化垃圾的效率必然會大大高于分選含水量高的原生垃圾。
    另外,垃圾干燥后也有利于進一步做其它種類的分選,不再敖述。
    4.焚燒
    原生垃圾之所以難以焚燒,一個重要原因是因為生活垃圾中有高含水量的廚余垃圾。它們在脫水前不可能自燃,而必須消耗垃圾中的其它成分,如包裝物之類的燃燒熱能,當垃圾中的可燃物質不足時還必須向焚燒爐內噴射助燃劑。因此,無論人們怎樣改進焚燒爐,只要是焚燒原生垃圾總是低效率的。
    垃圾經(jīng)數(shù)十年腐熟且脫水后情況就大不一樣了,垃圾中的無機物基本無變化,而有機物卻發(fā)生了很大變化。脫水后的廚余垃圾入爐后不必消耗外界熱能就可以直接自燃。再者,凡腐熟后的物質通常是不耐燒的,例如:取同樣體積的兩段木料,一段是潮濕的新鮮樹枝,另一段是干燥的朽木進行對比焚燒……,顯而易見,結果同樣是化為灰燼,而后者所耗費的時間將遠遠少于前者。
    由此可以推斷,在相同的焚燒環(huán)境中,焚燒熟化垃圾的效率將遠勝于焚燒原生垃圾。對于一些老式的焚燒爐來說也許是獲得了一個起死回生的好機會:焚燒原生垃圾被判定為不合格,但焚燒腐熟垃圾也許未必不合格