第五节　城市固体废弃物预处理集成工艺

一、概述

按照城市生活垃圾的组成特性、拟采用的处理处置方式，把各种预处理方法（如焚烧、堆肥和回收等）进行合理集成，可以组合出不同的垃圾预处理系统，可运用于实际的垃圾处理工程中。

垃圾预处理、分离系统的设计，还应考虑到垃圾产生地的一些具体情况。例如，我国的垃圾在进入焚烧厂以前，已经有人将其中有价值的金属、玻璃和塑料类等拣走，因此预处理系统不能完全照搬国外的系统；我国城市生活垃圾中常混入一些大块水泥、钢筋等，这对于焚烧炉的进料和排渣有较大危害，选择预处理方案时应加以重视。

目前应用的城市生活垃圾处理技术和方法有一些共同的特点，包括：预处理基本是“干式”回收有用组分，极少数在工艺过程的结束工序辅以“湿式”回收；通用工艺程序均为原始垃圾破碎→分选→处理→回收；采用综合技术方法进行破碎、分选和回收，很少用单一的方法处理，有些国家还辅以光电等先进技术分离提纯；各处理工艺所能回收的产品有黑色金属、有色金属、纸浆、塑料、有机肥料、饲料、玻璃以及焚烧热等。

二、固体废弃物焚烧预处理工艺

设计焚烧炉预处理系统的主要目的应是提高垃圾热值、去除大块不燃物等，这样就可以保证焚烧炉的正常运行，同时兼顾堆肥需要。

图3-58为100t/d循环流化床焚烧炉预处理系统示意。系统设备包括双筛网滚筒筛、风选机和手选带以及各类垃圾流动的传送带等，并规划了一台垃圾破碎机，可以处理家具等大型垃圾，使预处理装置成为一个与焚烧炉配套的完整系统。

图3-58　100t/d循环流化床焚烧炉预处理系统示意

由于可以将部分不燃物在进炉前就处理掉，因此该系统提高了实际焚烧厂的垃圾处理容量和处理性能。预处理系统的初步运用结果表明，通过滚筒筛、风选机、手选线对原生垃圾分类后，可以在进入焚烧炉前就将垃圾分流30%～50%，避免了许多不燃物质进入炉内。经过预处理，垃圾低位热值从4000kJ/kg提升至6000kJ/kg以上，提高了垃圾焚烧炉的燃烧稳定性和日处理能力。采用双筛网滚筒筛技术可以将一部分细小的颗粒（<20mm）分离出来，这些物质可以进行堆肥或改善土壤；另一部分中等粒度的颗粒（20mm<ϕ<150mm）经过风选机将塑料类轻物质与一些不燃重物分离，也减少了入炉的垃圾量。将风选出来的轻物质和大于150mm的筛上物一起送入手选线，回收一些有价值的物品，如金属、玻璃或包装罐等，增加焚烧厂的收入，同时把大块建筑垃圾、钢筋等拣出，避免对焚烧炉的运行造成危害。

三、固体废弃物有用物质分选回收系统

图3-59所示分选回收工艺系统是目前国际上经常采用的典型流程，这个系统分选回收产品主要有：黑色金属，如废铁块、马口铁皮等；有色金属，如铜、铝、锌、铅等；重质无机物，主要为玻璃等；轻质塑料薄膜、布类、纸类等；堆肥粗品。

图3-59　垃圾有用物质分选回收系统

城市垃圾分选回收系统包括城市生活垃圾收集、运输和分选子系统，分选子系统又包括破碎、筛选、人工分选、重力分选、磁力分选、摩擦与弹跳分选、浮选等方法和技术。该系统分选回收可得到以下产品：轻质可燃物，主要有纸类、塑料、布料等有机物质；金属类，主要为废钢、废铁、废铜、废铝等；玻璃；其他无机物，主要为非金属类。城市生活垃圾分选回收系统工艺流程如图3-60所示。

图3-60　城市生活垃圾分选回收系统工艺流程

四、原生城市固体废弃物分离系统

图3-61是在美国原生城市生活垃圾处理流程。给料先在一台具有双铣刀辊碎机中粗碎，经破碎后的物料排放到传送带上，传送带上有一固定罩，切碎机排出的气体就像风机一样，从罩子下通过，带走轻质料，将重物料留在传送带上。较轻的易燃物料用旋流器回收，并送入压实机中。传送带上的较重的物料通过一台旋带式磁选机，回收钢罐和铁。非磁性物料送入一台水平的空气分级机，得到3种产品：轻质易燃物，送入另一个旋流器和压实机；中等重量的物料如玻璃、铝罐、木材和其他重的易燃物；大量的金属，随后用磁选机分成黑色金属和有色金属。

中等重量的物料送入筛网为1in❶的滚筒筛内，筛下物进入跳汰机，在这里大多数食物和其他轻质有机废物（易燃物）与粗粒玻璃分离。跳汰机是该流程中的第一段湿式单元操作。对跳汰机中排出的粗粒玻璃产品进行干燥。用光电分选机按颜色分成火石、琥珀和绿色产品。

滚筒筛的筛上物被碎成0.5～2in，进入一个特制的空气分级机，轻质易燃物被带入旋流器，重物在底部收集，重物中含有铝和易燃物如木头、橡胶和厚塑料等。用高压电选机将铝与这些易燃物分离。