生活垃圾高温湿解制肥技术与主要设备配置
摘要：比较分析国内堆肥技术的特点，结合工程实例，就工艺和设备的配置提出建议对策。
关键词：生活垃圾；高温湿解制肥；技术；设备配置
1 堆肥技术比较分析
目前国内的垃圾处理方式中堆肥仍占有一定的市场，堆肥是固体废弃物中的有机物经过生物化学的降解作用，使之成为腐殖质状，用作土壤的改良剂或肥料。传统堆肥一般分为好氧堆肥和厌氧堆肥。厌氧堆肥多采用人工堆制，优点是处理工艺简单，成品中较多保存氮，缺点是消耗原料中的有机质，堆制周期太长，占地多，臭味大，有些物质不易腐烂，病菌不易杀死，对环境产生二次污染。好氧堆肥又称高温堆肥，它可以利用现代化技术和机械化处理垃圾，物料分解彻底，臭味小，病菌可以全部杀死，生产周期也短。
将探讨一种新的垃圾堆肥工艺，即高温湿解制肥技术。它是将生活垃圾分选，把其中的有机物装入密闭的容器中，通入高温高压蒸汽，经过一定时间的反应，使垃圾中各种组分得到降解，并使一部分降解的物质再合成腐殖质的工艺过程。垃圾湿解后通过喷放装置排放出来，再经过干燥、造粒等一系列工序最后制成有机肥料。
2 高温湿解制肥技术的特点
2.1 生产处理的时间短：从垃圾开始分选到湿解、干燥、造粒等全过程仅需6小时，而传统堆肥则需30~50天。
2.2 生产流程可以连续化、密闭化：其生产过程可以形成大规模流水作业，并能进行自动化控制，设置密闭化。
2.3 清洁化生产，避免二次污染：产生的废气、废水、废渣用相关装置进行处理，控制达标排放，其排放量比传统堆肥和焚烧少。
2.4 运行费用低：垃圾通过分选，一部分筛上物可以焚烧，其产生的一部分热能可供给湿解制肥所用，两者结合运用可降低运行成本。
2.5 减量化程度高：垃圾经湿解处理后可减量约60%。
2.6 资源化：经湿解制成有机肥出售可获取一定的经济效益。
2.7 无害化较为彻底：原生垃圾只需经过2~3小时高温高压湿解处理，即可完成100%杀菌，除臭。
2.8 适应能力强，机械化程度高：日处理规模可大可小，工程适应性广。
3 工程实例与主要设备配置方案
3.1 前分选工序
（1）工艺说明：垃圾分选采用机械分选和手工分选相结合。人工分选主要是在机械破碎之前将尺寸较大的垃圾和一些不可湿解的垃圾如电池、日光灯管等拣出。机械分选主要采用滚筒筛将大部分可湿解的有机物分离出来，沿滚筒筛长度方向开出不同尺寸（60mm和90mm）的筛孔，小于60mm的物料进入湿解系统，60mm和90mm之间的物料直接送去填埋，大于90mm的物料送到焚烧车间焚烧。（2）主要设备配置：滚筒筛：有效内径1800mm，回转速度8-17转/分，电机功率4KW*2台。
3.2 湿解工序
（1）工艺说明：分选过来的有机物料经输送提升设备运至湿解釜上部，计量后装入釜，加盖后通入0.5-1.0MPa的饱和蒸汽，在此压力下（温度为150-210℃）进行湿解。此过程约需2小时。湿解终了通过自动喷放阀向排料仓进行排料。排料仓的作用是将湿解釜中的物料排出来，对高温高压物料进行闪蒸，以除去部分水分。喷放出去的蒸汽中含有少量的有害气体，经采取废蒸汽处理措施，通过喷射冷凝器，以蒸汽量的18倍水将其冷凝，每釜大约产生500kg冷凝污水，该污水用管道送至污水处理车间进行处理。（2）主要设备配置：①湿解釜SJF1：容积25立方米，装釜量约19吨，容器直径：2.5米。②排料仓：容积55立方米，设计压力0.11MPa，设计温度110℃，底部螺旋根数6根，配减速电机，仓底尺寸3224mm，总高度13.72m。③喷射式冷凝器：压力为大气压，介质是蒸汽和水，进口水温度40-45°C，出口水90°C，蒸汽进口温度120°C，冷凝能力1600kg/min，循环水量13.3m3/min，直径Ф1400mm，高度4000mm。④污热水槽：容积60立方米，直径Ф3816mm，工作压力常压，工作温度90°C，工作水位3-5.5m，配循环水泵2台。
3.3 干燥工序
（1）工艺说明：从排料仓输送来的物料含水率为60%左右，本项目采用的干燥机为蒸汽加热的圆盘干燥机，蒸汽来自垃圾焚烧产生。其优点是热利用率高，可达90%，汽凝水全部回用，物料干燥后的水分在15%以下。（2）主要设备配置：圆盘干燥机PG225型：加热介质为饱和水蒸汽，加热盘面积225m2，工作压力0.5MPa，加热盘转速3-9rpm，配套电机功率：55KW。
3.4 重物分离工序
（1）工艺说明：干燥后的物料进一步筛分，小于孔径20mm的干物料进入下一道工序，其余的废渣如小石头、碎玻璃等直接送去填埋。（2）主要设备配置：双层振动筛SZZ2型：振幅4mm，频率1042次/分，配套电机功率11KW。
3.5 制肥工序
（1）工艺说明：筛分后的细物料送到制肥工序，大致分为粉碎、造粒、干燥和计量包装等阶段。（2）主要设备配置：①风选锤片破碎机FCPSJ：处理量4吨/时，破碎机功率45KW，风机功率7.5KW。②造粒机SZLH35F：产量1.5-8吨/时，电机功率55KW，压模内径350mm。
4 设备配置问题探讨
虽然高温湿解制肥技术有众多优点，制出的农用有机肥符合《城镇垃圾农用控制标准》（GB8172－87），以干基计总氮磷钾含量大于4%，主要重金属含量都小于标准限值。但仍存在以下问题需解决：①肥料中含有许多玻璃碎渣，这与前分选工序中破袋机的选择关系很大，破袋机有待改进，在扯破袋装垃圾的同时尽量不把玻璃制品打碎，以便后续设备把它分离出来。②设备尽量选用耐腐蚀、耐磨损的材料制造，虽然投资会增加一些，但使用寿命将延长且减少维修成本。③环模造粒机的选择不恰当，虽然造出的肥料颗粒外观较好，但使用后不容易溶解消化，建议制成市场反应良好的粉状形态，也可减少与造粒工序相关设备的投资。④设备的配件尽量选择通用性强的标准产品，以利后期维修并降低采购费用。
