第五節　城市固體廢棄物預處理集成工藝

一、概述

按照城市生活垃圾的組成特性、擬采用的處理處置方式，把各種預處理方法（如焚燒、堆肥和回收等）進行合理集成，可以組合出不同的垃圾預處理系統，可運用于實際的垃圾處理工程中。

垃圾預處理、分離系統的設計，還應考慮到垃圾產生地的一些具體情況。例如，我國的垃圾在進入焚燒廠以前，已經有人將其中有價值的金屬、玻璃和塑料類等揀走，因此預處理系統不能完全照搬國外的系統；我國城市生活垃圾中常混入一些大塊水泥、鋼筋等，這對于焚燒爐的進料和排渣有較大危害，選擇預處理方案時應加以重視。

目前應用的城市生活垃圾處理技術和方法有一些共同的特點，包括：預處理基本是“干式”回收有用組分，極少數在工藝過程的結束工序輔以“濕式”回收；通用工藝程序均為原始垃圾破碎→分選→處理→回收；采用綜合技術方法進行破碎、分選和回收，很少用單一的方法處理，有些國家還輔以光電等先進技術分離提純；各處理工藝所能回收的產品有黑色金屬、有色金屬、紙漿、塑料、有機肥料、飼料、玻璃以及焚燒熱等。

二、固體廢棄物焚燒預處理工藝

設計焚燒爐預處理系統的主要目的應是提高垃圾熱值、去除大塊不燃物等，這樣就可以保證焚燒爐的正常運行，同時兼顧堆肥需要。

圖3-58為100t/d循環流化床焚燒爐預處理系統示意。系統設備包括雙篩網滾筒篩、風選機和手選帶以及各類垃圾流動的傳送帶等，并規劃了一臺垃圾破碎機，可以處理家具等大型垃圾，使預處理裝置成為一個與焚燒爐配套的完整系統。

圖3-58　100t/d循環流化床焚燒爐預處理系統示意

由于可以將部分不燃物在進爐前就處理掉，因此該系統提高了實際焚燒廠的垃圾處理容量和處理性能。預處理系統的初步運用結果表明，通過滾筒篩、風選機、手選線對原生垃圾分類后，可以在進入焚燒爐前就將垃圾分流30%～50%，避免了許多不燃物質進入爐內。經過預處理，垃圾低位熱值從4000kJ/kg提升至6000kJ/kg以上，提高了垃圾焚燒爐的燃燒穩定性和日處理能力。采用雙篩網滾筒篩技術可以將一部分細小的顆粒（<20mm）分離出來，這些物質可以進行堆肥或改善土壤；另一部分中等粒度的顆粒（20mm<?<150mm）經過風選機將塑料類輕物質與一些不燃重物分離，也減少了入爐的垃圾量。將風選出來的輕物質和大于150mm的篩上物一起送入手選線，回收一些有價值的物品，如金屬、玻璃或包裝罐等，增加焚燒廠的收入，同時把大塊建筑垃圾、鋼筋等揀出，避免對焚燒爐的運行造成危害。

三、固體廢棄物有用物質分選回收系統

圖3-59所示分選回收工藝系統是目前國際上經常采用的典型流程，這個系統分選回收產品主要有：黑色金屬，如廢鐵塊、馬口鐵皮等；有色金屬，如銅、鋁、鋅、鉛等；重質無機物，主要為玻璃等；輕質塑料薄膜、布類、紙類等；堆肥粗品。

圖3-59　垃圾有用物質分選回收系統

城市垃圾分選回收系統包括城市生活垃圾收集、運輸和分選子系統，分選子系統又包括破碎、篩選、人工分選、重力分選、磁力分選、摩擦與彈跳分選、浮選等方法和技術。該系統分選回收可得到以下產品：輕質可燃物，主要有紙類、塑料、布料等有機物質；金屬類，主要為廢鋼、廢鐵、廢銅、廢鋁等；玻璃；其他無機物，主要為非金屬類。城市生活垃圾分選回收系統工藝流程如圖3-60所示。

圖3-60　城市生活垃圾分選回收系統工藝流程

四、原生城市固體廢棄物分離系統

圖3-61是在美國原生城市生活垃圾處理流程。給料先在一臺具有雙銑刀輥碎機中粗碎，經破碎后的物料排放到傳送帶上，傳送帶上有一固定罩，切碎機排出的氣體就像風機一樣，從罩子下通過，帶走輕質料，將重物料留在傳送帶上。較輕的易燃物料用旋流器回收，并送入壓實機中。傳送帶上的較重的物料通過一臺旋帶式磁選機，回收鋼罐和鐵。非磁性物料送入一臺水平的空氣分級機，得到3種產品：輕質易燃物，送入另一個旋流器和壓實機；中等重量的物料如玻璃、鋁罐、木材和其他重的易燃物；大量的金屬，隨后用磁選機分成黑色金屬和有色金屬。

中等重量的物料送入篩網為1in?的滾筒篩內，篩下物進入跳汰機，在這里大多數食物和其他輕質有機廢物（易燃物）與粗粒玻璃分離。跳汰機是該流程中的第一段濕式單元操作。對跳汰機中排出的粗粒玻璃產品進行干燥。用光電分選機按顏色分成火石、琥珀和綠色產品。

滾筒篩的篩上物被碎成0.5～2in，進入一個特制的空氣分級機，輕質易燃物被帶入旋流器，重物在底部收集，重物中含有鋁和易燃物如木頭、橡膠和厚塑料等。用高壓電選機將鋁與這些易燃物分離。