歐洲主要固體廢物綜合處理工藝技術

歐洲主要固體廢物綜合處理工藝技術歐洲幾種代表性的固體廢物綜合處理工藝技術主要包括德國Horstmann公司的工藝技術、德國WeserEngineeringGmbH公司的翻拌系統(tǒng)和工藝、西班牙Masias公司的工藝技術、法國Tecsem公司的工藝技術等。德國Horstmann公司工藝技術應用在Munster、Ennigerloh、Nieheim等垃圾綜合處理和堆肥廠，德國WeserEngineeringGmbH公司的翻拌系統(tǒng)和工藝應用于德國Polh＇sheHeide堆肥廠，西班牙Masias公司工藝技術應用在巴塞羅那的ECOPARE2城市垃圾綜合處理廠，法國Tecsem公司工藝技術應用在西班牙馬德里LasLomas和塞爾維拉MonteMarta等垃圾綜合處理廠。文章對以上幾種不同的生產(chǎn)工藝的技術、設備的特點進行了綜合論述。

1德國的Rethmann綜合處理廠

德國Rethmann綜合處理廠處理工藝主要為分選回收、厭氧發(fā)酵、好氧堆肥等三部分。采用德國Horstmann的工藝技術和設備。主要處理城市混合垃圾，垃圾成分為53％的有機垃圾，15％紙和塑料，30％的金屬和其它成分，處理量為7萬t／a。

該廠的分選工藝采用Horstmann特有的無人工分選全機械分選系統(tǒng)，分選回收工序采用無人工分選的全機械分選方式，分選系統(tǒng)采用了振動均料裝置、風選設備、渦流分選機、紅外自動分選機、加速皮帶等設備。采用的特殊分選設備Eddy渦流分選機用于分選鋁等非鐵金屬，紅外自動分選機分選塑料和紙張。

進料斗帶有粉塵沉降裝置，可減少大廳中的粉塵。破碎機將較大垃圾破碎，第一道滾筒篩的篩上物回到破碎機再破碎，篩下物先通過一個風選，然后進入二道滾筒篩，此篩將物料分成三部分，篩下物通過一個振動均料裝置進入渦流分選機，再經(jīng)過磁選后物料主要含有機成分，經(jīng)過調(diào)節(jié)穩(wěn)定后進入?yún)捬醢l(fā)酵，好氧堆肥階段。

好氧堆肥采用Horstmann公司的隧道倉式堆肥技術，厭氧發(fā)酵生產(chǎn)沼氣用于發(fā)電。

2德國Eggersmann堆肥廠

Eggersmann堆肥廠處理能力為7.3萬t／a，采用Horstmann的處理工藝技術和設備，垃圾成份為分類收集的有機可堆肥垃圾，這種垃圾不含重金屬等工業(yè)有害物，可生產(chǎn)高等級的堆肥。

該廠發(fā)酵部分采用Horstmann特有的隧道倉發(fā)酵系統(tǒng)的工藝和設備，垃圾經(jīng)過進料勻料設備和磁選機進入一個滾筒篩，滾筒篩的篩上物送到破碎機破碎，篩下物進入隧道式發(fā)酵倉進行一次發(fā)酵，發(fā)酵過程中對物料進行倒倉，從一個隧道發(fā)酵倉換到另一個發(fā)酵倉，倒倉過程采用全自動化的進料、布料和出料系統(tǒng)進行操作，布料技術可保證隧道內(nèi)的物料具有均勻的孔隙率，控制系統(tǒng)可對發(fā)酵過程中的溫度、水分等參數(shù)進行控制、調(diào)節(jié)和記錄。發(fā)酵后的未熟化粗料送到開放式大棚進行腐熟，過程用鏟車翻堆，腐熟后堆肥經(jīng)過篩選除雜，粉碎后成為不同級別的堆肥產(chǎn)品。

3德國Horstmann的EcowestRDF廠

Horstmann的Ecowest垃圾處理廠每年處理量約8萬t／a城市生活垃圾和商業(yè)垃圾，其中40％為城市生活垃圾，60％為商業(yè)垃圾。該廠采用自動化的機械分選系統(tǒng)，垃圾的40％分選出來作為RDF燃料，熱值可達到1.8萬kJ／kg。滾筒篩將物料分成三部分，篩上物被送回破碎機破碎，篩下物去堆肥，篩出的中間物料經(jīng)過風選等一系列分選后得到高熱值可燃成份，進一步干燥到7％的水分含量用做RDF燃料使用。

4德國Polh＇sheHeide堆肥廠

Pohl＇scheHeide堆肥廠1995年開始運行，設計年處理能力4萬t，目前處理量為150～200t／d，每天生產(chǎn)時間8h。

該廠使用的垃圾為有機生活垃圾、有機商業(yè)垃圾、園林廢物，垃圾水分大約50％。垃圾車將垃圾卸入卸料大廳，用鏟車裝入給料機料斗。通過上料皮帶的輸送，物料經(jīng)過磁選將金屬分出，然后進入人工分揀臺將塑料、紙等不可堆肥成份揀出。人工分揀后，物料不經(jīng)篩分送入發(fā)酵車間。園林廢物經(jīng)過破碎后直接送往發(fā)酵車間。車間內(nèi)配置有布料皮帶輸送機，行車式翻堆設備，出料皮帶輸送機等組成的布料、翻堆和出料系統(tǒng)。發(fā)酵車間為封閉式、全自動化操作。通風系統(tǒng)將有氣味的空氣排出，送往生物濾池處理。

發(fā)酵工藝采用WeserEngineering的翻堆系統(tǒng)，這種翻堆機適用于室內(nèi)堆垛的翻堆。翻拌輥的高度和速度可以調(diào)節(jié)，整個車間內(nèi)堆肥物料可以成片堆放，不需分成條堆。設備對發(fā)酵倉內(nèi)的腐蝕環(huán)境有很強的抵抗能力。

發(fā)酵車間共有2個發(fā)酵大廳，每個大廳配備一套翻堆系統(tǒng)，翻堆機將送入車間的物料進行多次翻堆，翻堆過程使物料從進料一側逐漸向出料方向移動，直至將物料翻至出料側。發(fā)酵中不采用地面通氣供氧。出料系統(tǒng)將完成了發(fā)酵的物料輸送到室外，再經(jīng)過露天腐熟，得到高等級的農(nóng)用和多用堆肥產(chǎn)品。

5西班牙ECOPARE2垃圾綜合處理廠

位于巴塞羅那的ECOPARE2垃圾綜合處理廠綜合處理能力為1050t／d。Masias公司是提供該廠的成套工藝及設備的主要廠商之一。

該廠生產(chǎn)主要包括垃圾前分選、好氧堆肥、厭氧發(fā)酵、沼氣發(fā)電等幾部分，共有3條處理線，可處理兩種垃圾。第一種垃圾為城市混合垃圾，采用2條生產(chǎn)線處理，處理能力共為800t／d。城市混合垃圾的成分為55％有機物、30％塑料、10％金屬、5％玻璃等。第二種垃圾為餐館垃圾，用第3條生產(chǎn)線進行處理，每天處理量為250t。餐館垃圾有機物為90％，其它占10％。

Masias的一種特殊的金屬輸送帶上料設備，輸送帶與地面呈40度傾角，該機節(jié)省占地，在西班牙有6家采用了Masias的金屬輸送帶設備。Masias滾筒篩采用兩段不同篩孔的滾筒，兩段篩直徑也有差異。滾筒篩內(nèi)的破袋刀形狀設計較特殊，第二段滾筒只有前端有破袋刀。滾筒篩篩下物主要是有機成份，送去進行生物厭氧發(fā)酵、好氧堆肥，篩上物進一步人工分選回收其中的可回收物。該廠采用了一種強磁力分選機，對所有金屬都能分選。該廠先用一般磁選將鐵金屬分選出，然后再用強磁分選將鋁等非鐵金屬分離出來。

該廠生物處理采用厭氧和好氧兩種方式，質量較好的有機物送去進行厭氧發(fā)酵，質量較差的有機成分送去好氧堆肥。好氧堆肥采用了隧道倉式發(fā)酵，Masias采用的進出料系統(tǒng)比Horstmann的簡單，兩個公司的隧道技術并不一樣。隧道發(fā)酵得到的腐熟堆肥進一步精分選，滾筒篩帶有防止堵塞的自清作用，過篩的堆肥進入綜合密度分選設備，將重雜質和輕雜質去掉后，得到精堆肥產(chǎn)品。

厭氧發(fā)酵產(chǎn)生的沼氣用來發(fā)電，該廠采用了4臺Jembars的發(fā)電機，每臺功率1萬kW，每年運行8000h，年總發(fā)電量為3.2億kW?h。

6馬德里LasLomas城市垃圾綜合處理廠

馬德里的LasLomas城市垃圾綜合處理廠主要分為前處理分選回收、堆肥和焚燒三部分，前處理、分選回收和堆肥部分采用了Tecsem的工藝系統(tǒng)，該廠綜合處理量為44萬t／a，生產(chǎn)堆肥量4萬t／a以上，回收一部分塑料、紙板、金屬等可回收物，高熱值可燃部分作為燃料送往焚燒車間。

前處理分4條分選線，裝入的物料通過料斗和輸送帶進入到4條生產(chǎn)線上的4個滾筒篩內(nèi)。滾筒篩由兩段篩筒組成，總長18m。一段篩的破袋刀長度加長，以達到更有效的破袋效果。

垃圾通過滾筒篩后，篩上物經(jīng)過一個人工分選臺和一個磁選機，將塑料、金屬等物質分選出來，塑料被壓縮打包外運，分選后剩余的篩上物料送到焚燒車間。滾筒篩出來的篩下物經(jīng)過人工分選、磁選后，通過輸送帶進入堆肥車間。

焚燒車間主要由進料、焚燒爐、發(fā)電、尾氣處理等系統(tǒng)組成，焚燒爐溫度大于850℃，停留時間2S，產(chǎn)生的蒸汽用于發(fā)電。

一次發(fā)酵采用半開式條堆，采用鏟車翻堆，二次腐熟采用露天堆垛式，發(fā)酵車間上部設有抽氣系統(tǒng)將臭氣抽送到生物濾池處理。

完成腐熟的粗堆肥被送入精選工段，經(jīng)過滾筒篩、氣流密度分選等設備的精選，獲得精堆肥產(chǎn)品，堆肥以散裝的形式送到另一家專業(yè)制肥廠加工出售。

7西班牙MonteMarta垃圾處理廠

西班牙MonteMarta垃圾綜合處理廠采用Tecsem的工藝處理系統(tǒng)，設計能力為800t／d。該處理廠共設置2條生產(chǎn)線，處理兩種不同的垃圾。第一條生產(chǎn)線處理混合袋裝垃圾，第二條生產(chǎn)線處理已分類收集的垃圾，其成份主要以塑料和紙類為主。

由于處理的垃圾水分較低，基本無滲漏液，垃圾的卸料采用卸料大廳的方式，而不是一般的卸料坑的方式。滾筒篩采用兩段不同的篩孔，將物料篩分成三股不同粒度的物料。篩上物主要包括塑料袋、塑料瓶、金屬罐、包裝盒、玻璃瓶等，進一步送至人工分選臺將塑料袋、塑料瓶、包裝紙盒、玻璃瓶等分揀出。人工分選皮帶速度可人工調(diào)節(jié)，當來不及分揀時，可將速度調(diào)慢或停下。人工分揀出的塑料、紙等可回收物送到壓縮打包機，經(jīng)打包后送到旁邊的填埋場。滾筒篩分出的篩下物，作為堆肥物料送堆肥場。發(fā)酵采用露天堆垛式，側翻式專用翻堆機進行翻堆，以提高翻堆效果。

腐熟后的粗堆肥送精選工段，通過滾筒篩、均料裝置、彈跳篩、氣流密度分選等設備，獲得精選的堆肥產(chǎn)品，物料水分等參數(shù)影響最佳的堆肥質量。

8各個工藝技術的特點總結

8.1Horstmann工藝技術特點

德國的垃圾干燥，相對較純凈，適用于全機械分選工藝，垃圾原料和產(chǎn)品目的與我國的情況差異較大。采用Horstmann的工藝流程的廠房布局和設備布置設計十分緊湊，占地面積小。Horstmann工藝中采用了一些很有特點的、特殊的專用的分選設備組成了其特有的機械分選系統(tǒng)，這些設備對于德國的垃圾的特點表現(xiàn)了高的效率，但是不太適用于中國的垃圾特點。

德國Rethmann綜合處理廠的分選工藝是較為典型的全自動分選系統(tǒng)，采用了振動均料裝置、風選設備、渦流分選機、紅外自動分選機、加速皮帶等具有特點的設備構成了無人工分選的全機械分選線。具有特色的渦流分選機用于分選鋁等非鐵金屬，紅外自動分選機分選塑料和紙張，進料斗帶有粉塵沉降裝置可減少大廳中的粉塵。第一道滾筒篩的篩上物回到破碎機進行再破碎。

德國的Eggersmann堆肥廠工藝特點為采用了特有的Horstmann的隧道倉式發(fā)酵，發(fā)酵過程中物料在不同隧道倉之間進行倒倉，倒倉過程采用全自動化的進料、布料和出料系統(tǒng)進行操作和控制，布料技術可保證隧道內(nèi)的物料達到要求的孔隙率和均一性。

德國EcowestRDF廠的工藝特點是采用自動化的機械分選系統(tǒng)，垃圾的40％分選出來作為RDF燃料，熱值可達到1.8萬kJ／kg。分選后得到高熱值可燃成份進一步干燥到7％的水分含量用做RDF燃料使用。

8.2Weser的翻拌系統(tǒng)技術特點

WeserEngineering翻堆系統(tǒng)的技術特點為發(fā)酵車間為封閉式全自動化操作，發(fā)酵翻堆系統(tǒng)配置了布料皮帶輸送機，行車式翻堆機，出料皮帶輸送機等設備。Weser的翻拌機系統(tǒng)表現(xiàn)了很高的操作性能和質量，這種翻堆系統(tǒng)適用于室內(nèi)堆垛的翻堆。翻拌輥的高度和速度可以調(diào)節(jié)，整個車間內(nèi)堆肥物料為成片堆放，沒有采用條堆狀堆放。行車式翻堆機將送入車間的物料進行多次翻堆，翻堆過程使物料從進料一側逐漸向出料方向移動。

8.3Masias工藝技術特點

采用生物厭氧發(fā)酵、好氧堆肥相結合的方式。質量較好的有機成分用于厭氧發(fā)酵，質量較差的有機成分去好氧堆肥。厭氧發(fā)酵產(chǎn)生沼氣用來發(fā)電。好氧堆肥采用了隧道倉式發(fā)酵，但Masias的隧道倉進出料系統(tǒng)比Horstmann的簡單，兩家公司的隧道倉技術不一樣，技術含量上Horstmann為更高端的技術。采用了特色的金屬輸送帶上料設備，輸送帶與地面呈40度傾角，節(jié)省占地。滾筒篩分為兩段不同的滾筒，每段采用了不同的滾筒篩直徑和不同的篩孔孔徑。滾筒篩內(nèi)的破袋刀形狀設計特殊，第二段滾筒只有前端分布有破袋刀。采用了特色的強力型金屬分選機，工藝中先用普通磁選將鐵金屬分選出，然后再用強力金屬分選機將鋁等非鐵金屬分離出來。

精分選中的滾筒篩具有防止堵塞的自清作用，采用綜合密度分選設備進行精選。垃圾綜合處理廠房布局和設備在空間布置上比較合理，處理的垃圾原料較為接近我國情況。

8.4Tecsem工藝技術特點

馬德里LasLomas垃圾綜合處理廠的Tecsem工藝特點為一次發(fā)酵采用半開式條堆發(fā)酵，二次腐熟采用露天堆垛式。滾筒篩由兩段篩筒組成，一段篩的破袋刀長度加長，以達到更有效的破袋效果。精選工段采用氣流密度分選等設備的精選，

西班牙Sevilla的MonteMarta垃圾處理廠的Tecsem工藝特點為垃圾的卸料采用了比卸料坑簡單、方便的卸料大廳的方式，適用于當?shù)氐乃州^低的垃圾，這種垃圾基本無滲漏液產(chǎn)生。滾筒篩采用兩段不同的篩孔，將物料篩分成三股不同