大件废物处理处置技术及其应用

▲HUANJINGYUFAZHAN73应用技术大件废物处理处置技术及其应用白兵，裴晓辉，邓兵，彭刚（中机国际工程设计研究院有限责任公司，湖南长沙410007）摘要：随着生活垃圾产生量的日益增长，大件废物产生量也迅速增长，有调查表明大件废物占生活垃圾总产生量的8%~10%，大件废物的处理处置问题日益突出，已成为城镇发展的制约因素。本文通过对大件废物处理处置技术进行分析并结合工程实例，探索出适合我国大件废物处理处置的技术路线，以供参考。关键词：大件废物；处理处置；技术中图分类号：X705文献标识码：A文章编号：2095-672X(2019)01-0073-02DOI:10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2019.01.042Large-scalewastetreatmentanddisposaltechnologyanditsapplicationBaiBing,PeiXiaohui,DengBing,PengGang(ChinaNationalEngineeringDesignandResearchInstituteCo.,Ltd.,ChangshaHu’nan410007,China)Abstract:Withtheincreasingproductionofdomesticwaste,theamountoflarge-volumewastehasalsoincreasedrapidly.Somesurveyshaveshownthatlarge-scalewasteaccountsfor8%to10%ofthetotalamountofdomesticwastegenerated.Astheamountoflarge-scalewasteisincreasing,Theproblemofhandlinganddisposaloflarge-scalewastehasbecomeincreasinglyprominent,andithasbecomeaconstraintfactorforurbandevelopment.Throughtheanalysisoflarge-scalewastetreatmentanddisposaltechnologyandcombinedwithengineeringexamples,thetechnicalroutesuitableforthetreatmentanddisposaloflarge-scalewasteinChinaisexploredforreference.Keywords:Large-scalewaste;Treatmentanddisposal;Technology1 背景随着经济社会发展和物质消费水平大幅提高，我国生活垃圾产生量迅速增长，环境隐患日益突出。为切实推动生活垃圾分类，国家发展改革委、住房城乡建设部2017年3月发布了《生活垃圾分类制度实施方案》（国办发〔2017〕26号），规划到2020年底，基本建立垃圾分类相关法律法规和标准体系，形成可复制、可推广的生活垃圾分类模式，在实施生活垃圾强制分类的城市，生活垃圾回收利用率达到35%以上，加快垃圾终端处理设施规划建设，以末端处置引导前端分类，加快农贸市场果蔬垃圾和园林绿化垃圾、装修垃圾、大件垃圾、厨余垃圾等分类分流处置设施规划建设。2 大件废物来源目前城市大件废物主要指的是废旧家具、装修垃圾、木质包装箱、园林垃圾等。据统计，城市大件废物的总量约占生活垃圾总量的8%~10%，床垫、废家具等又占大件废物总量的60%。大件废物的主要产生源包括老旧居民区、新建城镇地区、城市流动人口集聚区，主要来源于以下几个方面：（1）居民：旧棉被、旧大件衣物；旧床垫、旧桌椅、旧沙发、箱柜等家具；装修的边角余料；旧自行车、大件儿童玩具、儿童推车；（2）工业：大件包装废弃物、木箱、纸箱；（3）商业：大型广告布、广告栏、包装物；（4）服务业：城市园林修剪、树枝、树干、物流托盘。3 大件废物处理处置现状国内对于大件废物的处理处置尚处于起步阶段，自《再生资源回收体系建设中长期规划》（2015-2020年）提出后，推进再生资源回收管理体制，构建多元化回收、集中拆解、分拣、安全储存运输和无害化处理的先进回收体系显得尤为重要。大件废物作为可再生资源的重要部分，国内一些城市尤其是沿海发达城市率先意识到大件废物处理处置的严峻性，如北京、上海、杭州、深圳、广东省的生活垃圾管理条例中均对大件废物处理处置做出了相应规定，各地在探索生活垃圾前端分类预处理模式的基础上，积极响应中央和地方政策的号召，大力开展大件废物处理处置技术的研究。除了实现大件废物分类收集处置的城市以外，目前，国内大多数城市的大件废物的处理处置普遍较为混乱，管理机制不够完善，资源化、减量化程度较低，并且大件废物的资源回收利用率较低，没有实现真正的回收利用。由于国内与国外的实际情况有所差别，因地制宜的探索出适合中国国情和城市特点的大件废物处理处置技术已迫在眉睫。4 大件废物处理处置技术目前大件废物处理常用的处理处置技术路线主要有以下2种：4.1 集中收集+生活垃圾协同处理该技术路线前端安排专人专车进行收集转运，然后集中到大件废物预处理中心，进行统一预处理。预处理后的物料直接或转运进入生活垃圾处理系统。此种处理方式早期应用较为广泛，服务于国内各大城市。大件废物预处理厂建设在现有生活垃圾转运站或根据城市地域大小和大件废物处理量独立建立厂房，该技术路线的处理工艺流程为：大件废物→板式输送机→全量破碎→磁选除铁→转运或直接进入生活垃圾处理系统。该种方式的处理规模一般为5~12t/h，厂房面积为500~1000m2，该方式有以下优缺点：大件废物处理与生活垃圾处理系统共存，解决了终端物料的去向问题；大件废物处理中心与生活垃圾转运站共同建站，共同利用厂房及除尘系统，降低了建设成本；但该处理方式并未真正解决大件废物资源化问题。4.2 资源化处理技术路线该技术路线整套系统采用双轴破碎机破碎减容，磁选机除铁，风选机分选海绵、织物、木材等轻物质的分选工艺，主要筛选出木质材料与市政园林垃圾综合利用。该技术路线的关键设备为双轴破碎机，破碎机原理为液压马达驱动破碎腔内两个刀轴，刀轴通过正反转带动刀具共同旋转，进入破碎腔的物料，被动刀、边板、中梳板相互配合实现撕裂、剪切和挤压从而达到破碎效果。该技术路线的处理工艺流程为：①桌椅、箱柜、装修垃圾、木质废料等木质含量高且含水率低的大件废物经“破碎+磁选”工艺处理后变成金属铁和破碎后的木屑。②沙发、床垫等经人工拆解后，拆解出金属铁、皮革、木材和其他废物料分区堆放，废环境与发展74HUANJINGYUFAZHAN▲YINGYONGJISHU木材同样经“破碎+磁选”工艺处理后变成金属铁和破碎后的木屑。③园林垃圾等木质含量高且含水率高的垃圾经破碎工艺处理后变成木屑。其中金属铁外售给废铁回收企业，回收价值低的物料则进入生活垃圾处理系统，木屑外售给生物质发电厂。该技术路线增加了资源化利用率，从而达到经济利益最大化。综上，技术路线2因其资源化程度远优于技术路线1，且更符合我国国情，目前运用已越来越广泛。5 案例应用5.1 项目概况湖南某市某区园林绿化垃圾大件废物综合处理场，项目服务范围为某区辖区，服务人口75万人，该处理场设计规模100t/d，目前处理量为80t/d，其中园林垃圾20t/d，其他木质垃圾60t/d，处理对象包括园林垃圾、废旧家具，项目投产时间为2018年4月，项目占地面积为5200m2，项目收运模式为园林部门负责收集园林垃圾，环卫部门负责收集大件家具，然后各自运送至综合处理场处理。5.2 项目技术路线该综合处理场的技术路线为大件家具经人工拆解，拆解出金属铁、木材其他废物料分区堆放，拆解出的金属铁、海绵、织物外售给回收企业，余下的木质垃圾和收集而来的园林垃圾一起送至破碎机进行破碎，破碎后尺寸物料尺寸为100~200mm，将破碎后的木屑售卖至附近生物质焚烧发电厂进行焚烧发电。5.3 项目实施效益分析该项目符合国家及某市相关产业政策及技术政策，属于国家鼓励支持的循环经济、环保项目；产品市场广阔，原料来源充足，工艺技术成熟，设备先进合理，项目投资回收期短、回报率高，并且有较强的抗风险能力；破碎后产品销售给生物质发电厂销售单价为120~160元/t，年销售收入达450万元，经济效益显著；同时发展生物质能，可有效替代化石能源、有利于节能减排和合理控制能源消费总量，环境效益显著，本项目为生物质能项目，能为当地提供百余个就业岗位，社会效益显著。6 结语通过对大件废物处理处置技术的分析，总结出目前大件废物处理处置主流路线为资源化处理技术路线，对大件废物进行分类处置和资源化利用，解决了大件废物无法进入现有生活垃圾转运、处置系统的问题，同时保护环境安全，满足垃圾“减量化、资源化”的原则，通过案例分析，进一步说明了资源化技术路线的环境效益、社会效益，经济效益的可行性。参考文献[1]梁卫坤,余亚莉等.大件垃圾收运处理模式初探[J].环境卫生工程,2017,25(03):31-33.[2]何钊.某市大件垃圾处置经济性分析[J].综合利用,2017,35(7):50-54.[3]康婷,姚玉泉,王瑜.探索杭州大件垃圾处置技术[J].工程技术:引文版,2016(2):14.[4]谢斌.城管设立大件垃圾分解处理站点[J].宁波通讯,2016(4):38.收稿日期：2018-10-10作者简介：白兵（1987-），男，汉族，研究生学历，研究方向为固体废物处理处置。（上接第72页）目前主要的海水淡化方法主要有反渗透膜法和膜蒸馏法。膜蒸馏技术是近些年发展迅速的一种膜分离技术。膜蒸馏技术的核心是疏水微孔膜，分离膜两侧的液体通过一个疏水微孔膜被隔开，而由于膜材料是疏水的，因而膜两面的液体都不能直接穿过分离膜。但由于在疏水微孔膜的两侧存在蒸汽压力差，这就为液体的分离提供了原动力，蒸汽压高一侧的水就会以蒸汽的形式进入到蒸汽压低的一侧。而蒸汽进入蒸汽压低的一侧后，会冷凝成液体，从而达到膜分离的作用。由于整个膜分离的原理和过程与蒸馏过程非常相似，因而被称为膜蒸馏技术。4 正渗透分离膜有反渗透分离膜，就有正渗透分离膜，与反渗透分离膜相反，正渗透分离膜是利用选择性渗透膜两边的渗透压差作为原动力，其膜分离过程是自发的，在近些年，是膜技术研究领域的一个热点，越来越多的研究人员正在对其进行研究。正渗透分离膜有很多优点，首先在正渗透分离膜的工作过程中，不需要对分离过程进行主动加压，可以达到低压或者无压力的工况，这就节约了能源。再者，正渗透分离膜的分离效果好，对一些组分几乎可以达到完全阻挡的效果，性能优异。最后，由于正渗透分离膜的工作特点，它的整个过程较为简单，并不复杂。正是由于正渗透分离膜具有这些鲜明的优点，因而近些年来其被越来越多的学者研究，但由于它的技术工艺一直没有得到突破，所以仍然处于实验研究阶段，还不如推广到工业应用。5 离子交换膜离子交换膜是一种特殊的具有离子选择能力高分子材料分离膜，离子交换膜的特点是可以对溶液里的离子进行选择性透过。离子交换膜可以分成均相离子交换膜和非均相离子交换膜两种，这两种离子交换膜的制备方法都可以使用高分子材料的成型方法。离子交换膜必须被保存在水中，因为如果被直接放置在空气中，膜体会因失水而变脆甚至破裂。在国务院印发的关于“十三五”生态环境保护规划中强调，党中央、国务院高度重视生态文明建设，习近平总书记多次强调，“绿水青山就是金山银山”“要坚持节约资源和保护环境的基本国策”“像保护眼睛一样保护生态环境，像对待生命一样对待生态环境”。李克强总理也明确指出，要加大环境综合治理力度，提高生态文明水平，促进绿色发展，下决心走出一条经济发展与环境改善双赢之路。因而，通过研发与实施包括膜技术在内的各项污水处理技术，改善水污染现状，对其进行有效治理，具有非常重要的意义。参考文献[1]黄万抚,严思明,丁声强.膜分离技术在印染废水中的应用及发展趋势[J].有色金属科学与工程,2012,0