高温堆肥技术在城市生活垃圾综合处理中的应用
城市生活垃圾的处理主要以卫生填埋、高温堆肥、焚烧为主，近些年来我国建设的垃圾无害化处理中，以卫生填埋处理的较多，焚烧处理在经济发达地区逐渐发展，高温堆肥因肥料市场等原因而处于发展滞缓的局面。为此，在某市生活垃圾综合处理项目中，实施高温堆肥技术为垃圾堆肥化技术的发展探索一种切实可行的途径。
1 高温堆肥的定义
高温堆肥是在特定控制条件下，利用微生物对垃圾中的有机物进行生物化学分解，使其变成一种具有良好稳定性的腐殖土状物质的过程。有机垃圾是堆肥微生物赖以生存、繁殖的物质条件，根据高温堆肥过程中微生物对氧气的不同需求，高温堆肥分为好氧高温堆肥和厌氧高温堆肥2种工艺。其中好氧堆肥过程中微生物活动产生并释放的热量大，使堆体温度高且持续时间长，有利于垃圾的无害化。由于好氧高温堆肥工艺具有分解物质彻底、发酵周期短、产生恶臭少、污染小、宜于机械化作业等特点，因此我国目前建成投产的堆肥厂全部采用好氧高温堆肥(以下简称高温堆肥)方式。
2 高温堆肥的类型
高温堆肥时，按垃圾发酵过程中堆肥物料所处的状态可分为动态高温堆肥和静态高温堆肥2种方式，前者通过机械翻动使垃圾充分与氧气接触，达到腐熟的目的，后者在静止的条件下通过强制通风或自然对流通风使垃圾中维持一定氧含量并腐熟垃圾。从工艺过程、机械化程度、处理效果和污染控制等方面看，动态高温堆肥工艺较好。从基建投资和运营成本以及对操作技术的要求来看，静态高温堆肥工艺则具有明显的优势，目前很多垃圾处理厂采用静态高温堆肥工艺。
3 静态高温堆肥工艺应用实例
某市垃圾综合处理项目设计堆肥处理生活垃圾200t／d的规模，选择静态高温堆肥工艺，实施过程如下。
3．1垃圾的进料及预处理
首先在各垃圾收集点对垃圾进行分类，将大件垃圾和建筑垃圾等直接填埋，将有机质含量高的垃圾用于堆肥，这样简化了垃圾堆肥前预处理工艺，降低了垃圾堆肥前期处理成本，降低了环境污染。
3．2垃圾初级发酵
初级发酵仓设计为混凝土结构，每个仓为16m(长)×6m(宽)×6m(高)。发酵仓顶敞开，沿发酵仓顶纵向布置3个2．7m(长)×1．8m(宽)的进料口。仓下采用通风沟通风并收集和导流渗滤液。仓顶附有喷淋装置，根据堆肥堆体内垃圾含水率的变化随时喷洒水。仓顶设抽风系统，将发酵过程产生的臭气集中抽出处理，同时有利于堆体通风。堆肥系统设控制监测系统，监测发酵温度、水份、通风量等参数，以监控发酵程度。初级发酵时间为1Od。
静态高温堆肥从垃圾堆积到腐熟要经历升温、高温持续、降温和保温腐熟4个阶段。堆肥初期有机物中的可溶性有机物质首先降解，释放出热量，使堆温开始上升，随着温度的上升，嗜温菌活跃并大量繁殖，导致更多的有机物分解并放热，堆温快速上升，达到50～60℃，甚至更高。高温使嗜温菌受到抑制而嗜热菌取而代之成为优势菌群，复杂的有机物如纤维素、半纤维素、蛋白质等也被分解，腐殖质开始形成，堆肥物质进入稳定状态。经过高温阶段后，堆肥的需氧量逐渐减少，堆温持续下降时，表示堆肥即将结束，当堆温下降并稳定在4O℃左右时，堆肥基本达到稳定。
运行期问对初级发酵进行物料变化分析，垃圾经过初级发酵使挥发性固体降解为气体、水分蒸发和下渗而引起垃圾质量损失、体积减少。垃圾质量减少大约在10～43%，体积减少大约在2O%～40%。减量变化和季节与垃圾含水率有很大关系，冬季垃圾含水率较低时减量及减容较少，夏季含水率高时减量与减容较高。出仓时垃圾的含水率一般在15～30％，较适宜垃圾的分选。
垃圾的初级发酵工艺初步达到了垃圾减量目的，降低了垃圾含水率，解决了垃圾机械分选的难度，垃圾降解产生的水和气，有控制的进入处理系统，可降低对垃圾渗滤液和废气的收集处理成本。
3．2 垃圾的分选
经过初级发酵的垃圾用装载机送到200t垃圾分选系统，垃圾经板式给料机进入破袋式滚桶筛、磁选、皮带输送机人工分选。回收垃圾中可利用的金属、塑料，分选后的筛上物进入焚烧系统，筛下物进人次级发酵车间。
3．4垃圾次级发酵
次级发酵车间是厂房式，60m(长)×30m(宽)×8m(高)的轻钢屋架结构，面积1800m。。初级发酵垃圾的筛下物经过皮带运输机送到次级发酵车间自然堆放，堆放2～4月后，垃圾基本腐熟稳定。大部分腐熟垃圾直接用到城市绿化，进行绿地土壤改良，其中部分腐熟垃圾按客户要求再用细筛筛分，去除垃圾中较大的颗粒和未发酵的木签等，细筛的垃圾肥用于园林花卉种殖。最后剩余的腐熟垃圾替代粘土作为垃圾临时覆盖层，腐熟垃圾来源较粘土来源方便，并且比粘土更具有透水性，雨季覆盖易摊铺，不易陷车，解决了垃圾填埋场雨季覆盖难的问题，节约了粘土资源。
4 结语
在垃圾堆肥工艺应用与垃圾综合处理中，围绕垃圾的“无害化、资源化、减量化”处理目标，经过垃圾的预处理、初级发酵、垃圾分选、次级发酵，将原垃圾填埋场的无序拾荒，变为有序的工厂化作业，改善了垃圾处理场及周边的环境，消除了场内外来人员拾荒的问题，消除作业安全隐患。因此高温堆肥技术在城市生活垃圾综合处理中的应用确实有其可取之处，值得进一步探讨，从而寻找出一条适合我国垃圾处理的可持续发展之路。
使用微信“扫一扫”功能添加“谷腾环保网”
