城市垃圾的资源化.ppt

9城市垃圾的资源化城市垃圾的资源化9.1垃圾的组成和性质垃圾的组成和性质 9.2城市垃圾的分选城市垃圾的分选9.3 城市垃圾的焚烧城市垃圾的焚烧9.4 城市垃圾的生物处理城市垃圾的生物处理9.5 城市垃圾的资源化新技术城市垃圾的资源化新技术19.19.1城市垃圾的组成和性质城市垃圾的组成和性质表表9-2 发达国家城市垃圾的平均组成（质量分数），发达国家城市垃圾的平均组成（质量分数），% % 美美国国英英国国日日本本前前苏苏联联法法国国荷荷兰兰原原西西德德瑞瑞士士瑞瑞典典意意大大利利比比利利时时食品垃圾食品垃圾纸纸 类类细碎物细碎物金金 属属玻玻 璃璃塑塑 料料其其 它它平均含水平均含水热值热值(kJ/1b)125079958251260.0273811992.53.525.01058.422.738.221.14.17.17.30.52311092326.9296.97.35.5224.71099223420884443.5100821252031041725907.21528287931035908.22045205532351083.620～～304557795251001.02520253751530796.02130.1262491028765.02表表9-3 我国部分城市生活垃圾的组成我国部分城市生活垃圾的组成,%,%城市城市纸张纸张塑料塑料织物织物生物生物灰土灰土砖石砖石玻璃玻璃金属金属其他其他北京北京上海上海哈尔滨哈尔滨湛江湛江福州福州4.20.43.60.90.60.60.51.51.50.41.20.50.50.4 50.642.716.637.121.842.244.674.859.462.20.90.42.20.021.10.8 0.90.70.54.2   3.4表表9-4 北京市生活垃圾的组成北京市生活垃圾的组成,%,%组成组成食品食品灰土灰土纸类纸类塑料塑料金属金属玻璃玻璃织物织物草木草木砖瓦砖瓦19901995199824.8915.9617.1252.2210.925.644.5616.1817.895.0810.3510.350.092.963.343.1010.2210.701.823.564.114.118.329.124.111.501.113 城城市市垃垃圾圾的的性性质质主主要要包包括括物物理理、、化化学学、、生生物物化学及感官性能化学及感官性能。

其其中中，，感感官官性性能能是是指指废废物物的的颜颜色色、、臭臭味味、、新新鲜鲜或或腐腐败败的的程程度度等等，，往往往往可可通通过过感感官官直直接接判判断断垃垃圾圾的其他性质则需通过某种测定才能认知的其他性质则需通过某种测定才能认知一、物理性质一、物理性质     一一般般用用垃垃圾圾组组成成、、含含水水率率和和容容重重三三个个物物理理量量来表示4成分成分含水率，含水率，%范围范围典型值典型值食品废品食品废品废纸类废纸类硬纸板硬纸板塑料塑料纺织品纺织品橡胶橡胶皮革类皮革类  庭院废物庭院废物废木料废木料玻璃陶瓷玻璃陶瓷马口铁罐头盒马口铁罐头盒非铁金属非铁金属钢铁类钢铁类渣土类渣土类混合垃圾混合垃圾50～～804～～104～～81～～46～～151～～48～～1230～～8010～～401～～42～～42～～42～～62～～1215～～407065210210602023238  30表表9-5   城市垃圾含水率城市垃圾含水率5表表9-6  城市垃圾的容重城市垃圾的容重成分成分容重，容重，kg／／m3范围范围典型值典型值食品废物食品废物废纸类废纸类硬纸板硬纸板塑料塑料纺织品纺织品橡胶橡胶皮革类皮革类庭院废物庭院废物废木料废木料杂类有机物杂类有机物玻璃陶瓷玻璃陶瓷马口铁罐头盒马口铁罐头盒非铁金属非铁金属钢铁类钢铁类渣土类渣土类未压实混合垃圾未压实混合垃圾在卡车容器内压实的混合垃圾在卡车容器内压实的混合垃圾填埋场一般压实垃圾填埋场一般压实垃圾填埋场紧密压实垃圾填埋场紧密压实垃圾120～～48030～～13030～～8030～～13030～～10090～～20090～～26060～～225120～～32090～～360160～～48045～～16060～～240120～～1200360～～96090～～180180～～450350～～550600～～75029085506565130160105240240195901603204801303004756006二、化学性质二、化学性质 城市垃圾的化学性质对选择垃圾资源化利用工艺十分重要。

城市垃圾的化学性质对选择垃圾资源化利用工艺十分重要表表示垃圾化学性质特征的参数示垃圾化学性质特征的参数主要有主要有挥发分、灰分、灰分熔点、元素挥发分、灰分、灰分熔点、元素组成、固定碳及发热值组成、固定碳及发热值等   （（1））挥挥发发分分  又又称称挥挥发发性性固固体体含含量量，，用用Vs（（%））表表示示，，它它是是近近似似反反映映垃垃圾圾中中有有机机物物含含量量多多少少的的参参数数，，一一般般以以垃垃圾圾在在600℃℃温温度度下下的的灼灼烧烧减减量量来来衡衡量量用用普普通通天天平平称称取取一一定定量量的的烘烘干干试试样样W1，，装装入入重重W2的的坩坩埚埚内内将将坩坩埚埚置置于于马马弗弗炉炉内内，，600℃℃灼灼烧烧2小小时时后后取取出出置置干干燥燥器中冷却到室温并称量得到器中冷却到室温并称量得到W3，，则挥发分可按下式计算：则挥发分可按下式计算：7   （（2）灰分及灰分熔点）灰分及灰分熔点  灰分是指垃圾中不能燃烧也灰分是指垃圾中不能燃烧也不挥发的物质，它是不挥发的物质，它是反映垃圾中无机物含量反映垃圾中无机物含量多少的参多少的参数，常用符号数，常用符号A表示测定方法同挥发分，其数值即表示。

测定方法同挥发分，其数值即是灼烧残留量（是灼烧残留量（%），计算式为：），计算式为：       灰分熔点高低受灰分的化学组成影响灰分熔点高低受灰分的化学组成影响垃圾组成不同，灰分含量及灰分熔点也不同，主要取组成不同，灰分含量及灰分熔点也不同，主要取决于垃圾中决于垃圾中Si、、A1等元素含量的多少等元素含量的多少8表表9-7   城市垃圾单一组分的化学元素分析（干基）城市垃圾单一组分的化学元素分析（干基）废物组废物组分分C，，%H，，%O，，%N，，%S，，%灰分，灰分，%食品废食品废物物废纸类废纸类硬纸板硬纸板塑料塑料纺织品纺织品橡胶类橡胶类皮革类皮革类庭院废物庭院废物废木料废木料渣土渣土48.043.544.060.055.078.060.047.849.526.36.46.05.97.26.610.08.06.06.03.037.644.044.622.831.2 11.638.042.72.02.60.3  0.3 4.62.010.03.40.20.50.40.20.2 0.15 0.40.30.10.25.06.05.010.02.510.010.04.51.568.09表表9-8   城市垃圾单一物理组分城市垃圾单一物理组分热值热值与惰性物与惰性物物理组分物理组分热值，热值，kJ/kg (湿基湿基)惰性物质，惰性物质，%范围范围典型值典型值范围范围典型值典型值食品废物食品废物纸类纸类纸板类纸板类塑料塑料  纺织品纺织品橡胶橡胶皮革皮革庭院废物庭院废物木料木料杂有机物杂有机物玻璃玻璃马口铁罐头盒马口铁罐头盒非铁金属非铁金属钢铁类钢铁类渣土类渣土类3 500～～7 00011 600～～18 600  13 950～～17 45027 900～～37 20015 100～～18 60020 900～～27 90015 100～～19 8002 300～～18 60017 450～～19 80011 000～～26 000100～～250250～～1 250 250～～1 2002 300～～11 6504 65016 75016 30032 60017 45023 25017 4506 50018 60018 000150700 7007 0002～～84～～83～～66～～202～～48～～208～～202～～60.6～～22～～896～～9996～～9990～～9994～～9960～～80565102.510104.51.56989896987010三、生物特性三、生物特性（（1）垃圾本身所具有的生物性质）垃圾本身所具有的生物性质      城城市市垃垃圾圾本本身身含含有有机机生生物物体体，，其其中中有有不不少少生生物物性性污污染染物物。

城城市市垃垃圾圾中中腐腐化化的的有有机机物物也也含含有有各各种种有有害害的的病病原原微微生生物物，，还还含含有有植植物物虫虫害、草籽、昆虫和昆虫卵，造成生物污染害、草籽、昆虫和昆虫卵，造成生物污染2）垃圾的可生化性）垃圾的可生化性      城城市市垃垃圾圾组组成成中中含含大大量量有有机机物物，，它它能能提提供供给给生生物物体体碳碳源源和和能能源源，，是是进进行行生生物物处处理理的的物物质质基基础础生生活活于于动动植植物物界界的的有有机机物物大大致致分分为为碳碳水水化化合合物物、、脂脂肪肪、、蛋蛋白白质质各各类类物物质质的的生生化化分分解解速速度度及及分分解解产产物物有有所所不不同同就就分分解解速速度度而而言言，，碳碳水水化化合合物物最最快快，，其其次次是是脂脂肪肪，，蛋蛋白白质质的的分分解解速速度度最最慢慢城城市市垃垃圾圾中中碳碳水水化化合合物物含含量量较较多多，，且且主主要要是是纤纤维维素素，，因因其其含含大大量量的的纸纸、、布布、、素素菜菜等等碳碳水水化化合合物物中中，，单单糖糖、、二二醣醣类类最最容容易易被被生生物物降降解解多多醣醣类类中中，，淀淀粉粉极极易易分分解解木木质质素素则则更更难难分分解解。

一一般般，，城城市市垃垃圾圾中中淀淀粉粉含含量量较较低低，， 通通常常为为2～～6%，，在在堆堆肥肥化化过过程程中中分分解解速速度度快快、、降降解解彻彻底底与与此此相相反反的的是是纤纤维维素素，，它它以以相相当当慢慢的的速速度度被微生物降解被微生物降解119.29.2城市垃圾的收运系统：城市垃圾的收运系统：收集、运输和转运系统收集、运输和转运系统 一、城市垃圾的收集一、城市垃圾的收集分分类类收收集集：：指指按按垃垃圾圾组组分分收收集集先先根根据据本本地地区区的的垃垃圾圾组组成成情情况况，，将将垃垃圾圾划划分分成成几几个个分分类类组组，，一一般般以以可可回回收收废废品品、、大大型型垃垃圾圾，，易易腐腐有有机机垃垃圾圾和和一一般般无无机机垃垃圾圾为为主主要要分分类类组组，，其其中中可可回回收收废废品品组组还还可可根根据据需需要要分分成成玻玻璃璃、、磁磁性性或或非非磁磁性性金属、塑料等成份以提高资源利用的价值金属、塑料等成份以提高资源利用的价值收集方式分类收集方式分类：可按收集内容和收集特点进行：可按收集内容和收集特点进行按收集内容按收集内容混合收集混合收集：指收集：指收集未经任何处理未经任何处理的原生垃圾，它应用广泛、的原生垃圾，它应用广泛、历史悠久，且简单易行、收集费用低，但混合收集造成各历史悠久，且简单易行、收集费用低，但混合收集造成各种废物相互混杂、粘结，降低了废物中有用物质的纯度和种废物相互混杂、粘结，降低了废物中有用物质的纯度和再利用价值，同时增加了处理的难度，提高了处理费用再利用价值，同时增加了处理的难度，提高了处理费用12分类收集分类收集按收集特点按收集特点定点收集定点收集：指收集容器放置于固定的地点，一天中的全：指收集容器放置于固定的地点，一天中的全部或大部分时间为居民服务部或大部分时间为居民服务定时收集：定时收集：不设置固定的垃圾收集点，直接使用垃圾清运不设置固定的垃圾收集点，直接使用垃圾清运车收集居民区垃圾。

车收集居民区垃圾特殊收集特殊收集：：一些为特殊区域服务的收集方式，如大楼一些为特殊区域服务的收集方式，如大楼型居住区的垃圾楼道式收集方式和气动垃圾收集输送型居住区的垃圾楼道式收集方式和气动垃圾收集输送方式13二、城市垃圾的运输二、城市垃圾的运输  垃圾从收集点到转运站（某些情况下直接到处理点）的输送过程垃圾从收集点到转运站（某些情况下直接到处理点）的输送过程它是城市垃圾收运管理系统中最复杂、耗资最大的阶段目前实用的它是城市垃圾收运管理系统中最复杂、耗资最大的阶段目前实用的城市垃圾运输方式有城市垃圾运输方式有车辆运输车辆运输和和管道输送管道输送两种 推料板推料板压缩器压缩器控制杆控制杆图图9-3  后装式垃圾车结构示意图后装式垃圾车结构示意图 14后装式垃圾运输车后装式垃圾运输车前装式垃圾运输车前装式垃圾运输车顶开式垃圾转运槽车顶开式垃圾转运槽车侧装式垃圾运输车侧装式垃圾运输车集装箱式垃圾车集装箱式垃圾车图图9-4  几种典型的垃圾运输车辆几种典型的垃圾运输车辆15三、城市垃圾的转运：三、城市垃圾的转运：由转运站和转运工具共同组成由转运站和转运工具共同组成  直接卸料式直接卸料式转运车转运车运输车运输车垃圾贮槽垃圾贮槽运输车运输车转运车转运车垃圾槽式垃圾槽式运输车运输车转运车转运车压缩装置压缩装置料斗压缩式料斗压缩式运输车运输车压缩装置压缩装置转运车转运车推料式贮槽推料式贮槽垃圾槽压缩式垃圾槽压缩式图图9-7  几种型式的垃圾转运站几种型式的垃圾转运站169.3城市垃圾的分选城市垃圾的分选一、国内两套不同的垃圾分选处理系统一、国内两套不同的垃圾分选处理系统大颗粒物质大颗粒物质中间颗粒物质中间颗粒物质小颗粒物质小颗粒物质水泥固化水泥固化风选风选人工分选人工分选强力破碎强力破碎后续工艺原料后续工艺原料城市垃圾城市垃圾破包机破包机振动筛振动筛人工分选人工分选磁选磁选烘干烘干滚筒筛滚筒筛可回收物质可回收物质铁金属铁金属热烟气热烟气填埋或利用填埋或利用可回收物质可回收物质重质组分重质组分图图9-10  南方垃圾分选处理系统南方垃圾分选处理系统17筛上物筛上物筛下物筛下物固化或制砖固化或制砖风选风选人工分选人工分选强力破碎强力破碎后续工艺原料后续工艺原料城市垃圾城市垃圾板式给料机板式给料机破包破包人工分选人工分选磁选磁选滚筒筛滚筒筛可回收物质可回收物质铁金属铁金属堆肥堆肥可回收物质可回收物质图图9-11  北方垃圾分选处理系统北方垃圾分选处理系统18铁金属铁金属轻组分轻组分贮存场贮存场破碎破碎风选风选旋分器旋分器除尘装置除尘装置排气排气空气空气重组分重组分磁选磁选主要有机组分主要有机组分（（a））系统：系统：固体废物固体废物贮存场贮存场破碎破碎磁选磁选旋分器旋分器除尘装置除尘装置排气排气空气空气风选风选铁金属铁金属主要有机组分主要有机组分重组分重组分（（b））系统：系统：固体废物固体废物固体废物贮存站固体废物贮存站破碎机破碎机风选机风选机重组分重组分旋分器旋分器轻组分（主要有机物）轻组分（主要有机物）磁选机磁选机铁金属回收铁金属回收旋转筛分旋转筛分玻璃回收玻璃回收非铁金属回收非铁金属回收剩余废物去处置场剩余废物去处置场（（c））系统系统图图9-12   国外城市垃圾分选回收的三种典型系统国外城市垃圾分选回收的三种典型系统19滚筒筛滚筒筛初破碎机初破碎机横向分选器横向分选器曲折风选机曲折风选机旋分器旋分器二次破碎机二次破碎机滚筒筛滚筒筛塑料分离器塑料分离器塑料塑料稀浆稀浆粗剩料粗剩料铁铁粗剩料堆肥粗剩料堆肥热缩干燥器热缩干燥器旋分器旋分器滚筒筛滚筒筛轻纸轻纸重纸重纸锯齿型风选机锯齿型风选机图9-15 家庭垃圾分选回收流程 209.4垃圾焚烧的典型过程垃圾焚烧的典型过程地中衡地中衡吊机吊机焚焚烧烧炉炉脱除脱除HCl装置装置除尘器除尘器引风机引风机烟囱烟囱灰渣吊机灰渣吊机灰渣池灰渣池吸铁器吸铁器出渣机出渣机空气预热器空气预热器蒸汽空气加热器蒸汽空气加热器二次风二次风一一次次风风二次风二次风鼓风机鼓风机垃圾贮槽垃圾贮槽21一、垃圾称重：一、垃圾称重：地衡地衡地衡组成地衡组成车辆承载台：车辆承载台：一般最大称重为一般最大称重为15～～20t，，近年来垃圾收集近年来垃圾收集车呈大型化趋势，出现了称重大于车呈大型化趋势，出现了称重大于30t的地衡。

的地衡指示重量的称重装置指示重量的称重装置连接信号输送转换装置连接信号输送转换装置称重结果打印装置称重结果打印装置地衡旁的控制房中地衡旁的控制房中        地衡数量地衡数量  500t/d以下设以下设2套；套；500t/d以上每增加以上每增加300～～500t/d需要增加需要增加1套     尺寸尺寸  根据进厂垃圾车尺寸来确定，必须考虑可能的最大进根据进厂垃圾车尺寸来确定，必须考虑可能的最大进厂车辆宽度厂车辆宽度2.6～～3m，，长度长度8～～15m22二、垃圾卸料平台二、垃圾卸料平台：接受各种形式的垃圾车：接受各种形式的垃圾车平台的平台的型式型式宜采用宜采用室内室内型，以防止臭气外溢及降雨流入型，以防止臭气外溢及降雨流入倾卸平台的倾卸平台的尺寸尺寸应依垃圾车辆的大小及其行驶路线而定，一般以应依垃圾车辆的大小及其行驶路线而定，一般以进入厂区的最大垃圾车辆作为设计的依据单向、双向行驶进入厂区的最大垃圾车辆作为设计的依据单向、双向行驶污水积存的防止：平台应具有污水积存的防止：平台应具有20%左右的坡度左右的坡度，以便通过集水沟，以便通过集水沟将污水收集后送至污水处理厂处理。

将污水收集后送至污水处理厂处理一般而言，一般而言，倾卸平台为混凝土的构造物倾卸平台为混凝土的构造物，必要时亦可考虑设置防，必要时亦可考虑设置防滑板以防止人员滑倒及行车安全为防止臭气、降雨及噪音对周滑板以防止人员滑倒及行车安全为防止臭气、降雨及噪音对周围环境的影响，平台应具有围环境的影响，平台应具有顶棚或屋顶顶棚或屋顶，其出入口亦应设置气幕，其出入口亦应设置气幕及铁门，以阻止臭气的扩散倾卸平台的屋顶及侧墙亦应保留适及铁门，以阻止臭气的扩散倾卸平台的屋顶及侧墙亦应保留适当的开口以利采光，并保持明亮清洁的气氛当的开口以利采光，并保持明亮清洁的气氛       附属空间附属空间：包括投入门驱动装置室、投入门操作室、粗大垃：包括投入门驱动装置室、投入门操作室、粗大垃圾倾卸平台、粗大垃圾破碎机室、垃圾抓斗维修室、除臭装置室圾倾卸平台、粗大垃圾破碎机室、垃圾抓斗维修室、除臭装置室等23三、卸料门三、卸料门：倾卸垃圾：倾卸垃圾  （（1）卸料门的形式）卸料门的形式按门的位置按门的位置垂直式垂直式：卸料门置于卸料平台与垃圾贮坑之间的：卸料门置于卸料平台与垃圾贮坑之间的墙壁墙壁上上水平式水平式：卸料门置于卸料平台：卸料门置于卸料平台地面地面上上常见的常见的垂直式垂直式卸料门卸料门两折铰链式：关闭时卸料门呈倾斜状态两折铰链式：关闭时卸料门呈倾斜状态 两边开启式：类似于公共汽车的门两边开启式：类似于公共汽车的门 卷帘式：类似于小店的卷帘门或家庭的车库门卷帘式：类似于小店的卷帘门或家庭的车库门 滑门式：关闭状态类似于卷帘式，开启时不需卷起滑门式：关闭状态类似于卷帘式，开启时不需卷起 常见的常见的水平式水平式卸料门卸料门圆筒式圆筒式旋转门式旋转门式平面滑门式平面滑门式24（（e））旋转筒式旋转筒式（（f））旋转门式旋转门式（（g））平面滑门式平面滑门式（（d））滑门式滑门式（（a））两折铰链式两折铰链式（（b））两边开启式两边开启式（（c））卷帘式卷帘式垃圾投入垃圾投入闭闭开开倾卸平台倾卸平台倾卸平台倾卸平台垃圾投入垃圾投入开开倾卸平台倾卸平台倾卸平台倾卸平台开开开开垃圾投入垃圾投入垃圾投入垃圾投入垃圾投入垃圾投入垃圾投入垃圾投入垃圾投入垃圾投入倾卸平台倾卸平台倾卸平台倾卸平台倾卸平台倾卸平台倾卸平台倾卸平台倾卸平台倾卸平台25（（2）卸料门的数量）卸料门的数量   垃圾焚烧厂的处理规模越大，所需要的卸料门数量就越多。

垃圾焚烧厂的处理规模越大，所需要的卸料门数量就越多设施规设施规模，模，t/d100～～150150～～200200～～300300～～400400～～600600以上以上设置座数设置座数34568>8         卸车车位前必须考虑指挥车辆的控制灯、必须设置防止卸车车位前必须考虑指挥车辆的控制灯、必须设置防止车辆跌落的车辆跌落的止车坎止车坎卸料门的开启和关闭，必须能在现场操卸料门的开启和关闭，必须能在现场操作控制除此之外，还可以考虑设置一个专门的控制室除此之外，还可以考虑设置一个专门的控制室 10-3  投入门的设置座数投入门的设置座数26四、垃圾贮坑四、垃圾贮坑 ：：暂时贮存运入焚烧厂的垃圾暂时贮存运入焚烧厂的垃圾 进进厂厂垃垃圾圾在在贮贮坑坑内内停停留留一一定定的的时时间间，，通通过过自自然然压压缩缩及及部部分分发发酵酵等等作作用用，，可可以以降降低低垃垃圾圾的的含含水水量量、、提提高高进进炉炉垃垃圾圾的的热热值值，，改改善善垃圾的焚烧效果垃圾的焚烧效果垃圾贮坑垃圾贮坑的作用的作用对进厂垃圾对进厂垃圾数量数量进行调节进行调节对进厂垃圾对进厂垃圾性质性质进行调节：由垃圾抓斗进行调节：由垃圾抓斗起重机对垃圾进行搅拌与混合作用起重机对垃圾进行搅拌与混合作用27（（1）垃圾贮坑的容量）垃圾贮坑的容量确确定定贮贮坑坑容容量量时时，，以以垃垃圾圾单单位位容容积积重重0.3t/m3及及容容纳纳3～～5d的的最最大大日日处处理理量量为为计计算算依依据据。

贮贮坑坑一一般般为为长长方方槽槽状状坑贮坑内垃圾卸料门水平线以贮坑内垃圾卸料门水平线以下（一般为卸料平台延长线下（一般为卸料平台延长线以下）的有效容积以下）的有效容积为（处理量为（处理量×（（3～～5））/0.3卸料门数量卸料门数量×（（5～～8））取抓斗张开直径的取抓斗张开直径的2～～3倍倍深度的确定一般应先确定深度的确定一般应先确定有效容积，再反算深度有效容积，再反算深度H但要但要注意当地地下水位注意当地地下水位，，深度不宜过深深度不宜过深28（（2）垃圾贮坑的结构）垃圾贮坑的结构垃圾贮坑一般采用垃圾贮坑一般采用地下或半地下形式地下或半地下形式垃垃圾圾贮贮坑坑采采用用钢钢筋筋水水泥泥加加强强结结构构，，并并且且是是防防水水的的，，可可避避免免将将渗渗沥水泄漏到地下水中去，也避免高水位的地下水影响垃圾贮坑沥水泄漏到地下水中去，也避免高水位的地下水影响垃圾贮坑   设设有有垃垃圾圾贮贮坑坑的的通通风风系系统统，，该该通通风风系系统统吸吸取取贮贮坑坑中中的的气气体体，，将将其其作作为为一一次次助助燃燃空空气气送送入入炉炉膛膛内内使使得得正正常常运运行行中中的的垃垃圾圾贮贮坑坑保保持持一一定定的的负负压压状状态态，，控控制制贮贮坑坑内内的的臭臭气气和和灰灰尘尘向向外外泄泄漏漏，，创创造造一一个个合合适的工作人员操作环境。

适的工作人员操作环境垃垃圾圾贮贮坑坑底底部部必必须须设设计计成成向向一一侧侧具具有有一一定定的的坡坡度度，，以以保保证证垃垃圾圾渗渗沥沥水水的的顺顺利利排排出出较较低低的的一一侧侧必必须须设设置置可可靠靠的的渗渗沥沥水水收收集集和和排排放放系统垃圾贮坑的上部需要安装垃圾吊车和抓斗垃圾贮坑的上部需要安装垃圾吊车和抓斗贮贮坑坑的的底底部部通通常常使使用用具具水水密密性性的的钢钢筋筋混混凝凝土土构构造造，，并并最最好好在在贮贮坑坑内内壁壁增增大大混混凝凝土土厚厚度度及及钢钢筋筋被被覆覆厚厚度度，，以以防防止止垃垃圾圾渗渗滤滤液液的的渗渗透透及吊车抓斗冲撞所造成的损害及吊车抓斗冲撞所造成的损害大大型型焚焚烧烧设设施施中中常常在在贮贮坑坑内内附附设设可可燃燃性性粗粗大大垃垃圾圾破破碎碎机机，，将将形形状不适合焚烧的大型垃圾破碎后再与其他垃圾混合送人炉内燃烧状不适合焚烧的大型垃圾破碎后再与其他垃圾混合送人炉内燃烧29垃垃圾圾贮贮坑坑、、粗粗大大垃垃圾圾投投入入及及粉粉碎碎与与垃垃圾圾漏漏斗斗的的相相对对配配置置，，一一般般分分为为L形形与与T形两大类共五种形式，如图形两大类共五种形式，如图10-17所示。

所示焚烧炉焚烧炉进料斗进料斗焚焚烧烧炉炉吊车跨距吊车跨距垃圾贮坑垃圾贮坑粉碎垃圾粉碎垃圾粗大垃圾破碎机粗大垃圾破碎机 一般垃圾贮坑一般垃圾贮坑焚烧炉焚烧炉吊吊车车跨跨距距垃圾贮坑垃圾贮坑焚烧炉焚烧炉粗大垃圾破碎机粗大垃圾破碎机粗大垃圾投入口粗大垃圾投入口一般垃圾贮坑一般垃圾贮坑粗大垃圾破碎机粗大垃圾破碎机粗大垃圾投入口粗大垃圾投入口焚烧炉焚烧炉a型配置方式型配置方式b型配置方式型配置方式c型配置方式型配置方式d型配置方式e型配置方式型配置方式30(a)蚌壳式抓斗蚌壳式抓斗   (b)剥皮式抓斗剥皮式抓斗      垃垃圾圾吊吊车车安安装装在在垃垃圾圾贮贮坑坑上上部部的的轨轨道道上上，，由由垃垃圾圾抓抓斗斗、、卷卷起起装装置置、、行走装置、配电装置、称重装置以及相应的控制设备组成行走装置、配电装置、称重装置以及相应的控制设备组成       垃垃圾圾抓抓斗斗通通过过横横向向、、纵纵向向移移动动可可以以顺顺利利地地达达到到垃垃圾圾贮贮坑坑的的任任意意角角落一般配备落一般配备2台吊车，台吊车，1台运行，台运行，1台备用      常用的垃圾抓斗有常用的垃圾抓斗有两种结构型式两种结构型式：蚌壳式和剥皮式：蚌壳式和剥皮式.31七、进料漏斗与滑道七、进料漏斗与滑道垃垃圾圾进进料料漏漏斗斗暂暂时时贮贮存存垃垃圾圾吊吊车车投投入入的的垃垃圾圾，，并并将将其其连连续续送送入入炉炉内内燃燃烧烧。

喇喇叭叭状状漏漏斗斗、、与与滑滑道道相相连连，，并并附附有有单单向向开开关关盖盖，，在在停停机机及及漏漏斗斗未未盛盛满满垃垃圾圾时时可可遮遮断断外外部部侵侵入入的的空空气气，，避避免免炉炉内内火火焰焰的的窜窜出出为为防防止止阻阻塞塞现象，还可附设现象，还可附设消除阻塞装置消除阻塞装置单边喇叭型单边喇叭型漏斗垂直滑漏斗垂直滑道道双边喇叭型漏双边喇叭型漏斗垂直滑道斗垂直滑道单边喇叭型单边喇叭型漏斗倾斜滑漏斗倾斜滑道道双边喇叭型双边喇叭型漏斗倾斜滑漏斗倾斜滑道道32进进料料阻阻塞塞：：障障碍碍物物卡卡住住滑滑道道或或因因吊吊车车操操作作错错误误使使投投入入位位置置偏偏离离，，在在滑道滑道入口处形成局部压实现象所造成的入口处形成局部压实现象所造成的 阻塞消除装置阻塞消除装置内推式内推式：把阻塞的垃圾推进炉内：把阻塞的垃圾推进炉内外移式外移式：把阻塞的垃圾顶出进料口，：把阻塞的垃圾顶出进料口，用抓斗送往破碎机破碎后再投人用抓斗送往破碎机破碎后再投人吊挂式堵塞消除装置吊挂式堵塞消除装置推杆式堵塞消除装置推杆式堵塞消除装置推杆式堵塞消除装置推杆式堵塞消除装置旋转式堵塞消除装置旋转式堵塞消除装置33八、推料器八、推料器推料器的主要功能推料器的主要功能连续将垃圾供给到焚烧炉内连续将垃圾供给到焚烧炉内根据垃圾性质及炉内燃烧状况的变化，适当调整进料速度根据垃圾性质及炉内燃烧状况的变化，适当调整进料速度在供料时松动漏斗内被自重压缩的垃圾。

在供料时松动漏斗内被自重压缩的垃圾炉炉排排式式：：将将干干燥燥炉炉床床的的上上部部延延伸伸到到进进料料漏漏斗斗下下方方，，使使进进料料装装置置与与炉炉床床成成为为一一体体，，依依靠靠干干燥燥炉炉床床的的运运动动将将漏漏斗斗通通道道内内的的垃垃圾圾送入焚烧炉，但无法调整进料量送入焚烧炉，但无法调整进料量推料器的种类推料器的种类推送式推送式：通过水平推料器的往返运动，将：通过水平推料器的往返运动，将漏斗滑道内漏斗滑道内的垃圾的垃圾供至炉内可通过改变推料器的冲程、运动速度及时间间隔供至炉内可通过改变推料器的冲程、运动速度及时间间隔来调节垃圾供给量来调节垃圾供给量螺旋推料器：螺旋推料器：可维持较高的气密性，并兼有破袋与破碎的功可维持较高的气密性，并兼有破袋与破碎的功能，通常以螺旋转数来控制垃圾供给量能，通常以螺旋转数来控制垃圾供给量旋转阀推料器旋转阀推料器：气密性高，排出能力较大，供给量则可以变换进：气密性高，排出能力较大，供给量则可以变换进料输送带的速度来控制，而旋转数也能与进料输送带作同步变速，料输送带的速度来控制，而旋转数也能与进料输送带作同步变速，一般设置在进料输送带的尾端但只能输送破碎过的垃圾，并需一般设置在进料输送带的尾端。

但只能输送破碎过的垃圾，并需在旋转阀推料器后装设播撒器使垃圾均匀分散进入炉内在旋转阀推料器后装设播撒器使垃圾均匀分散进入炉内 34（（a））推送式推送式供料斗滑槽供料斗滑槽炉内炉内干燥炉排干燥炉排（（b））炉排式炉排式供料斗供料斗炉内炉内螺旋推料器螺旋推料器（（c））螺旋推料器螺旋推料器水平推料器水平推料器炉内炉内干燥炉排干燥炉排供料斗滑槽供料斗滑槽（（d））旋转阀推料器旋转阀推料器炉内炉内高压空气高压空气喷射器喷射器履带履带流化床流化床破碎机破碎机旋转阀推料器旋转阀推料器垃圾垃圾旋转阀推料器旋转阀推料器35九、垃圾焚烧九、垃圾焚烧燃烧段燃烧段原生垃圾焚烧过程原生垃圾焚烧过程原生垃圾原生垃圾干干 燥燥气化燃烧气化燃烧火焰燃烧火焰燃烧静态燃烧静态燃烧炉渣炉渣水蒸气水蒸气还原性气体还原性气体火焰火焰剩余氧气剩余氧气料斗料斗原原生生垃垃圾圾干燥段干燥段H2O燃烧用空气燃烧用空气燃烧用空气燃烧用空气燃烧用空气燃烧用空气15%75%10%灰灰炉渣炉渣燃烬段燃烬段O2、、N2燃烧完了点燃烧完了点完完全全燃燃烧烧O2辐辐射射热热CmHnCO、、NH3二次助燃空气二次助燃空气辐射热辐射热二次助燃空气二次助燃空气HClCO2NOxSOxO2火火  焰焰定量供料器定量供料器36垃圾料斗垃圾料斗回转窑回转窑二次燃烧室二次燃烧室助燃器助燃器锅锅炉炉燃烬炉排燃烬炉排炉渣炉渣37λ=0.5二次助燃空气二次助燃空气碳素碳素未燃气体未燃气体(CO、、CmHn)燃烧气体燃烧气体(CO2、、H2O、、N2)λ=1.2～～1.4一次燃烧一次燃烧（分解燃烧）（分解燃烧）一次助燃空气一次助燃空气垃圾垃圾二次燃烧二次燃烧（气体燃烧）（气体燃烧）静态燃烧静态燃烧（表面燃烧）（表面燃烧）燃烧底灰燃烧底灰燃燃烧烧气气体体冷冷却却设设备备一一次次燃燃烧烧是是燃燃烧烧的的开开始始，，但但二二次次燃燃烧烧是是完完成成整整个个燃燃烧烧过过程程的的重重要要阶阶段段。

垃垃圾圾燃燃烧烧以以分分解解燃燃烧烧为为主主，，仅仅靠靠送送入入一一次次助助燃燃空空气气是是难难以以完完成成燃燃烧烧反反应应的的一一次次助助燃燃空空气气只只使使挥挥发发性性成成分分中中易易燃燃部部分分燃燃烧烧并并使使高高分分子子成成分分分分解解在在一一次次燃燃烧烧中中，，变变成成CO2的的成成分分有有时时也也会会还还原原，，燃燃烧烧反反应应很很复复杂杂，，受受温温度度的的影影响响很很大大垃垃圾圾焚焚烧烧炉炉的的燃烧温度在燃烧温度在800～～1000℃附近燃烧反应最快附近燃烧反应最快二次燃烧物是在一次燃烧过程中产生的可燃性气体和颗粒态碳素等二次燃烧物是在一次燃烧过程中产生的可燃性气体和颗粒态碳素等二次燃烧二次燃烧是气态的燃烧是气态的燃烧，所以合适的燃烧室容积，燃烧气体和二次助燃空气的良好的混合，所以合适的燃烧室容积，燃烧气体和二次助燃空气的良好的混合等至关重要二次燃烧是否完全，可以根据等至关重要二次燃烧是否完全，可以根据CO浓度来判断从抑制二恶英产生浓度来判断从抑制二恶英产生的角度来看，二次燃烧很重要的角度来看，二次燃烧很重要 38十、助燃空气十、助燃空气 图图10-24  助燃空气送风方式助燃空气送风方式一次送风机一次送风机二次送风机二次送风机送风机送风机（（a））分离方式分离方式（（b））分流方式分流方式39十一、灰渣输送和冷却十一、灰渣输送和冷却:(约约400℃））  图图6.23  炉渣输送系统炉渣输送系统炉渣炉渣出渣机出渣机磁选机磁选机输送带输送带吊车吊车灰渣贮坑灰渣贮坑漏斗漏斗下落管下落管40炉渣炉渣飞灰飞灰螺旋输送机螺旋输送机水水倾斜提升机构倾斜提升机构灰渣输送带灰渣输送带图图10-25  倾斜提升机构倾斜提升机构41图图10-26   水平提升机构水平提升机构炉渣炉渣飞灰飞灰炉渣排出炉渣排出传动机构传动机构水平提升机构水平提升机构42炉渣炉渣水水炉渣炉渣推渣机构推渣机构图图10-27   推渣机构推渣机构43十二、能量回收十二、能量回收垃圾焚烧炉的能量回收：垃圾焚烧炉的能量回收：通过在燃烧室的通过在燃烧室的侧壁侧壁或或顶部顶部的位置配置水管的位置配置水管                                              和和在炉膛在炉膛后部后部的装设废热锅炉的装设废热锅炉产生蒸汽或再以蒸汽发电来回收垃圾中的产生蒸汽或再以蒸汽发电来回收垃圾中的能量。

能量烟气烟气220-300℃进入废气净化装置热载体（烟气）的温度热载体（烟气）的温度>850℃各种水管墙示意图各种水管墙示意图44垃圾焚烧处理工程应用垃圾焚烧处理工程应用图图6.18   深圳垃圾焚烧厂主要工艺流程深圳垃圾焚烧厂主要工艺流程          规模规模300t/d该厂于该厂于1985年年11月破土动工，月破土动工，1988年年6月试车成功，月试车成功，同年同年11月正式投产，总投资月正式投产，总投资4729万元 45  汉汉城城木木洞洞焚焚烧烧厂厂始始建建于于1992年年11月月，，1996年年2月月正正式式投投入入使使用用该该厂设计容量为厂设计容量为400t/d，，总投资折合人民币总投资折合人民币3.2亿元背压式蒸汽发电机背压式蒸汽发电机供热供热贮坑贮坑焚烧炉焚烧炉锅炉锅炉磁选机磁选机半干法半干法洗涤塔洗涤塔布布  袋袋除尘器除尘器SCR反应塔反应塔烟烟囱囱垃圾垃圾炉渣炉渣烟气烟气外排外排图图6.19  汉城木洞焚烧厂主要工艺流程汉城木洞焚烧厂主要工艺流程46座座落落在在新新加加坡坡西西海海岸岸线线工工业业区区内内的的Tuas，，是是新新加加坡坡第第二二座座大大型型垃垃圾圾焚焚烧烧厂厂。

它它由由日日本本三三菱菱重重工工承承包包建建设设，，德德国国人人设设计计焚焚烧烧厂厂从从1986年年10月月正正式式投投入入运运行行，，设设计计能能力力为为2000t/d（（400t/d×5台台）），，耗耗资资折折合合人人民币将近民币将近12亿烟烟气气炉渣炉渣贮坑贮坑焚烧炉焚烧炉锅炉锅炉磁选机磁选机静静  电电除尘器除尘器干干  式式洗涤塔洗涤塔烟烟囱囱垃圾垃圾外排外排蒸汽蒸汽发电机发电机自用自用25%外售外售75%外运外运磁性产物磁性产物图图6.21  新加坡新加坡Tuas垃圾焚烧厂主要工艺流程垃圾焚烧厂主要工艺流程47烟囱排放烟囱排放轻质物轻质物轻质物轻质物小粒径小粒径生活垃圾生活垃圾破碎破碎磁选磁选铁系金属回收铁系金属回收筛选筛选二次破碎二次破碎风选风选气流密度分选气流密度分选人工分选人工分选分级精筛选分级精筛选燃料贮槽燃料贮槽大物件大物件重质残留物重质残留物焚烧炉焚烧炉干式洗烟塔干式洗烟塔静电除尘器静电除尘器底灰底灰底灰底灰填埋填埋废热锅炉废热锅炉汽涡轮发电汽涡轮发电冷却塔冷却塔锅炉水处理锅炉水处理图图6.22   美国佛罗里达州棕榈滩的焚烧厂工艺流程美国佛罗里达州棕榈滩的焚烧厂工艺流程489.5城市垃圾的生物处理城市垃圾的生物处理一、一、好氧处理好氧处理 好好氧氧堆堆肥肥化化过过程程实实际际上上是是有有机机废废物物的的微微生生物物发发酵酵过过程程，，只只进进行到腐熟阶段，并不需有机物的彻底氧化。

行到腐熟阶段，并不需有机物的彻底氧化一般认为堆料中易降解有机物一般认为堆料中易降解有机物基本上基本上被降解即达到被降解即达到腐熟腐熟 若若堆堆肥肥过过程程产产生生热热量量 > 堆堆肥肥向向环环境境的的散散热热，，堆堆肥肥物物料料的的温温度度 ，，短期内就可达到短期内就可达到60～～70℃℃甚至甚至80℃℃，然后逐渐降温而达到腐熟然后逐渐降温而达到腐熟 在在堆堆肥肥过过程程中中，，堆堆内内的的有有机机物物、、无无机机物物发发生生着着复复杂杂的的分分解解与与合合成成的变化，的变化，微生物组成也发生着相应的变化微生物组成也发生着相应的变化49表表5.2  两类微生物生活、繁殖的温度范围两类微生物生活、繁殖的温度范围微生物微生物最低温度，最低温度，℃℃最适宜温度，最适宜温度，℃℃最高温度，最高温度，℃℃嗜温性微生物嗜温性微生物嗜热性微生物嗜热性微生物15～～2525～～4525～～4540～～5043856040200  40         80      120      160      200      240      280      320       360     400     440温温度度  ，，℃℃时间，小时时间，小时中温阶段：环境温度到中温阶段：环境温度到40～～50℃℃，时间为堆肥后，时间为堆肥后40h左右。

左右高温阶段：温度在高温阶段：温度在50～～70℃℃，时间为堆肥后的，时间为堆肥后的40～～80h腐熟阶段：或称冷却阶段，时间在堆肥腐熟阶段：或称冷却阶段，时间在堆肥80h以后50 工厂化机械堆肥工厂化机械堆肥：先进的、很有前途的快速堆肥方：先进的、很有前途的快速堆肥方法目前堆肥生产主要采用这种工艺尽管这种堆肥系统目前堆肥生产主要采用这种工艺尽管这种堆肥系统形式多种多样，但形式多种多样，但基本工序基本工序通常都由通常都由预处理、主发酵预处理、主发酵（一次发酵）、后发酵（二次发酵）、后处理及贮藏（一次发酵）、后发酵（二次发酵）、后处理及贮藏五五个工序组成，如图个工序组成，如图5.3所示 好氧堆肥工艺好氧堆肥工艺野外人工堆肥野外人工堆肥：在传统的农家堆肥的基础上发展起来的，：在传统的农家堆肥的基础上发展起来的，操作简单，费用低廉，许多国家都有应用操作简单，费用低廉，许多国家都有应用 按堆肥配料比将垃圾、污水处理厂污泥或粪便等进行按堆肥配料比将垃圾、污水处理厂污泥或粪便等进行调配，选择调配，选择野外空地野外空地，堆成平行条堆每堆宽，堆成平行条堆每堆宽1.2～～2m，，长长1.8～～3m。

用人工定期翻动，一般每周用人工定期翻动，一般每周1～～2次，直次，直到发酵完毕，该方法对通气、水分、温度等条件不易控到发酵完毕，该方法对通气、水分、温度等条件不易控制这种好气堆肥工艺制这种好气堆肥工艺适用于分散的农家堆肥适用于分散的农家堆肥51固体废物固体废物有机固体废物有机固体废物预处理预处理无机物无机物搅拌机搅拌机机械发酵池机械发酵池风机风机后处理后处理后发酵后发酵贮藏贮藏出售出售图图5.3   工厂化机械堆肥工艺流程工厂化机械堆肥工艺流程 预处理：预处理：包括破碎、分选等，主要是除去堆肥原料中大块和非堆肥化物包括破碎、分选等，主要是除去堆肥原料中大块和非堆肥化物质但不同的堆肥原料，预处理过程有所不同但不同的堆肥原料，预处理过程有所不同如家畜粪便、污泥家畜粪便、污泥、、城城市生活垃圾市生活垃圾   一般，粒径一般，粒径 ，有机物，有机物分解速度分解速度 ，但，但物料间的空隙率物料间的空隙率  ，通气效果，通气效果 适宜的粒径范围是适宜的粒径范围是12～～60mm如果堆肥物质结构坚固，不易挤压，粒径如果堆肥物质结构坚固，不易挤压，粒径应小些，否则粒径应大些此外，决定垃圾粒径大小时，还应考虑它的应小些，否则粒径应大些。

此外，决定垃圾粒径大小时，还应考虑它的经济性，因为粒度经济性，因为粒度 ，动力消耗，动力消耗 ，处理垃圾的费用，处理垃圾的费用 52 主发酵（一次发酵）主发酵（一次发酵）通通常常将将堆堆肥肥开开始始到到堆堆肥肥温温度度升升高高到到开开始始降降低低为为止止的的阶阶段段，，称称为为主主发发酵酵阶段主发酵阶段是堆肥生物化学反应的基本阶段，在发酵池内进行主发酵阶段是堆肥生物化学反应的基本阶段，在发酵池内进行固体废物固体废物有机固体废物有机固体废物预处理预处理无机物无机物搅拌机搅拌机机械发酵池机械发酵池风机风机后处理后处理后发酵后发酵贮藏贮藏出售出售主发酵期应满足下述各工艺条件：主发酵期应满足下述各工艺条件：①①碳碳氮氮比比(C/N): 有有机机物物被被微微生生物物分分解解速速度度随随C/N比比而而变变微微生生物物自自身身的的C/N比比约约4～～30，，用用作作其其营营养养的的有有机机物物C/N比比最最好好也也在在此此数数值值范范围围内，特别当内，特别当C/N比在比在10左右时，有机物被微生物分解速度最大左右时，有机物被微生物分解速度最大②②含水率含水率  :50～～60%重量时，微生物分解速度最快。

重量时，微生物分解速度最快③③供供氧氧量量  实实际际供供氧氧量量通通常常为为理理论论量量的的2～～10倍倍但但过过量量供供氧氧易易使使温温度下降，不利于发酵的正常进行度下降，不利于发酵的正常进行53 后发酵后发酵      经过主发酵的半成品被送去后发酵在主发酵工序尚未分解的易分解及较难分经过主发酵的半成品被送去后发酵在主发酵工序尚未分解的易分解及较难分解的有机物可能全部分解变成腐植酸、氨基酸等比较稳定的有机物，得到完全成解的有机物可能全部分解变成腐植酸、氨基酸等比较稳定的有机物，得到完全成熟的堆肥成品一般，把物料堆积到熟的堆肥成品一般，把物料堆积到1～～2米高度进行后发酵，此时，需要防止雨米高度进行后发酵，此时，需要防止雨水的装设，有些场合还需进行翻堆和通风有时即使不进行通风，也需要每周左水的装设，有些场合还需进行翻堆和通风有时即使不进行通风，也需要每周左右进行一次翻堆右进行一次翻堆 后处理后处理    经过二次发酵后的物料中，几乎所有的有机物都经过二次发酵后的物料中，几乎所有的有机物都变细碎和变了形变细碎和变了形，数量也减少，数量也减少了然而，在城市固体废物发酵堆肥时，在前处理工序中还没有完全去除的塑料、了。

然而，在城市固体废物发酵堆肥时，在前处理工序中还没有完全去除的塑料、玻璃、陶瓷、金属、小石块等杂物依然存在，因此，还要经过一道分选工序以去玻璃、陶瓷、金属、小石块等杂物依然存在，因此，还要经过一道分选工序以去除杂物，可以用回转式振动筛、振动式回转筛、磁选机、风选机、惯性分离机、除杂物，可以用回转式振动筛、振动式回转筛、磁选机、风选机、惯性分离机、硬度差分离机等预处理设备分离去除上述杂质，并根据需要（如生产精制堆肥）硬度差分离机等预处理设备分离去除上述杂质，并根据需要（如生产精制堆肥）进行再破碎进行再破碎固体废物固体废物有机固体废物有机固体废物预处理预处理无机物无机物搅拌机搅拌机机械发酵池机械发酵池风机风机后处理后处理后发酵后发酵贮藏贮藏出售出售54粪便粪便输送输送垃圾垃圾发酵仓发酵仓熟料熟料振动筛振动筛细料细料通风通风磁选磁选农肥农肥粗料粗料分拣分拣利用利用浸滤液浸滤液集水井集水井冲洗水冲洗水调节池调节池初沉池初沉池污泥污泥曝气池曝气池竖流池竖流池污泥污泥回用池回用池图图5.14  上海市城市垃圾堆肥发酵系统工艺流程上海市城市垃圾堆肥发酵系统工艺流程 55武汉市城市垃圾堆肥发酵系统武汉市城市垃圾堆肥发酵系统 计量计量板式给料机板式给料机初选（人工）初选（人工）发酵仓发酵仓出仓出仓二次发酵二次发酵垃圾入场垃圾入场磁选磁选滚筒筛滚筒筛堆肥堆肥污水粪便污水粪便计量计量废铁废铁填埋填埋回收物回收物粪便入场粪便入场56图图5.19  杭州市垃圾堆肥厂工艺流程图杭州市垃圾堆肥厂工艺流程图城市生活垃圾城市生活垃圾贮料池贮料池抓吊抓吊废铁废铁滚筒筛滚筒筛人工分选人工分选粗大无机物去填埋粗大无机物去填埋混合滚筒混合滚筒污污水水池池风机风机出料机出料机二次发酵二次发酵出料机出料机风机风机一次一次发酵发酵振动给料机振动给料机散装堆肥散装堆肥装袋机装袋机填埋填埋出售出售滚筒筛滚筒筛57 图图5.21  长野县堆肥化系统流程图长野县堆肥化系统流程图脱臭脱臭戽斗式翻堆机戽斗式翻堆机贮槽贮槽定量给料器定量给料器一次发酵仓一次发酵仓家畜尿家畜尿回转振动筛回转振动筛二次发酵仓二次发酵仓杂质杂质污水池污水池土壤脱臭装置土壤脱臭装置干净气体干净气体58手选手选锤式破碎机锤式破碎机振动传输带振动传输带废纸捆包机废纸捆包机非堆肥物收集箱非堆肥物收集箱轻质物：纸及塑料轻质物：纸及塑料磁选机磁选机罐头盒罐头盒双螺旋混合机双螺旋混合机空气空气发酵仓（发酵仓（4座）座）粉碎机（粉碎机（3台）台）旋风旋风分离器分离器气体燃料气体燃料空气加热器空气加热器旋风分离器旋风分离器污泥污泥水：到下水道水：到下水道搅拌机搅拌机布料机布料机浓缩污泥槽浓缩污泥槽离心机离心机高温空气高温空气空气空气旋转干燥器旋转干燥器堆肥堆肥图图9-40  德克萨斯州休斯敦日处理德克萨斯州休斯敦日处理360吨垃圾堆肥厂流程吨垃圾堆肥厂流程59二、厌氧发酵技术二、厌氧发酵技术  一一般般最最常常发发生生厌厌氧氧发发酵酵过过程程的的地地方方有有：：沼沼泽泽淤淤泥泥、、海海底底、、湖湖底底和和江江湾的沉积物、污泥和粪坑、污泥及有机固体废弃物的厌氧发酵构筑物。

湾的沉积物、污泥和粪坑、污泥及有机固体废弃物的厌氧发酵构筑物醋酸分解菌醋酸分解菌纤维素、淀纤维素、淀粉、脂肪和粉、脂肪和蛋白质等蛋白质等发酵细菌发酵细菌单糖或二糖、肽和氨基酸、单糖或二糖、肽和氨基酸、脂肪酸和甘油、低级挥发性脂肪酸和甘油、低级挥发性脂肪醇类中性化合物、脂肪醇类中性化合物、H2、、CO2CO2、、H2、、甲醇、甲醇、甲甲 酸酸 、、 乙乙 酸酸 、、CH4甲烷细菌甲烷细菌CH4、、CO2等等（液化阶段）（液化阶段）（产酸阶段）（产酸阶段）（产甲烷阶段）（产甲烷阶段）图图5.4  厌氧发酵的三个阶段厌氧发酵的三个阶段甲甲烷烷发发酵酵：：一一种种完完全全的的或或彻彻底底的的有有机机物物厌厌氧氧降降解解过程，最终发酵产物主要是气态的过程，最终发酵产物主要是气态的CH4和和CO2根据有机物在厌氧发酵过程中要根据有机物在厌氧发酵过程中要求达到的求达到的分解程度分解程度的不同的不同酸发酵酸发酵：一种不完全的或不彻底的有机物厌：一种不完全的或不彻底的有机物厌氧发酵过程，最终发酵产物主要是水溶性的氧发酵过程，最终发酵产物主要是水溶性的有机酸和少量的醇和酮等有机酸和少量的醇和酮等60（（1）甲烷发酵：）甲烷发酵：理论产气量理论产气量和和原料碳氮比原料碳氮比计算计算理论产甲烷量理论产甲烷量E = 0.37 A + 0.49 B + 1.04 C         L/g发酵原料发酵原料理论产理论产CO2量量D = 0.37 A + 0.49 B + 0.364 C        L/g发酵原料发酵原料每克发酵原料每克发酵原料中碳水化合物中碳水化合物的重量，的重量，g每克发酵原料中每克发酵原料中蛋白质的重量，蛋白质的重量，g每克发酵原料中每克发酵原料中脂类化合物的重脂类化合物的重量，量，g发酵原发酵原料料每克干重物的组分，每克干重物的组分，g理论产气量，理论产气量，l/g碳水化合物碳水化合物蛋白质蛋白质脂类化合物脂类化合物CH4CO2玉米秸玉米秸麦草麦草稻草稻草0.62630.63960.60260.06330.02980.03160.04630.02340.02310.31090.27560.27180.27940.25970.250061厌氧发酵原料厌氧发酵原料适宜的碳氮比为适宜的碳氮比为20：：1到到30：：1发酵原料发酵原料碳素占原料重量，碳素占原料重量，%氮素占原料的重氮素占原料的重量，量，%碳氮比碳氮比(C：：N)干麦秸干麦秸干稻草干稻草玉米杆玉米杆野草野草鲜猪粪鲜猪粪464240147.80.530.630.750.540.6087:167:153:126:113:1不同不同碳氮比原料需配料，使碳氮比原料需配料，使C：：N为为20：：1到到30：：162原料中氮的原料中氮的含量，含量，%原料的重量，原料的重量，kg原料中碳的原料中碳的含量，含量，%63例：例：人粪和猪粪各人粪和猪粪各100kg，，配合成碳蛋比为配合成碳蛋比为25：：1的的混合发酵原料，需稻草多少混合发酵原料，需稻草多少kg？？发酵原料发酵原料碳素占原料重量，碳素占原料重量，%氮素占原料的重氮素占原料的重量，量，%碳氮比碳氮比(C：：N)干稻草干稻草鲜人粪鲜人粪鲜猪粪鲜猪粪422.57.80.630.850.6067:13:113:164甲甲烷烷发发酵酵工工艺艺:工工艺艺类类型型较较多多，，按按发发酵酵温温度度、、发发酵酵方方式式、、发发酵酵级级差差的的不不同同划划分分成成几几种种类类型型。

使使用用较较多多的的是是按按发发酵酵温温度度划划分厌氧发酵工艺类型分厌氧发酵工艺类型根据发酵温度根据发酵温度高温发酵工艺高温发酵工艺:最佳温度最佳温度47～～55℃℃，此时有机物，此时有机物分解旺盛，发酵快，物料在厌氧池内停留时间分解旺盛，发酵快，物料在厌氧池内停留时间短，非常适于短，非常适于城市垃圾、粪便和有机污泥城市垃圾、粪便和有机污泥的处的处理自然温度发酵自然温度发酵:自然界温度影响下发酵温度自然界温度影响下发酵温度发生变化的厌氧发酵目前我国发生变化的厌氧发酵目前我国农村农村都采用都采用这种发酵类型这种发酵类型 65        高温发酵工艺高温的维持高温发酵工艺高温的维持：通常是在发酵池内：通常是在发酵池内布设盘管布设盘管，通入，通入蒸汽加热料浆我国有的城市利用余热和废热作为高温发酵的热源，蒸汽加热料浆我国有的城市利用余热和废热作为高温发酵的热源，是一种技术上十分经济的办法是一种技术上十分经济的办法 发酵物料的搅拌发酵物料的搅拌：高温厌氧发酵过程要求对物料进行搅拌，以：高温厌氧发酵过程要求对物料进行搅拌，以迅速消除邻近蒸汽管道区域的高温状态和保持全池温度的均一迅速消除邻近蒸汽管道区域的高温状态和保持全池温度的均一。

搅拌方式搅拌方式机械搅拌机械搅拌: :采用一定的机械装采用一定的机械装置，如提升式、叶浆式等搅拌置，如提升式、叶浆式等搅拌机械进行搅拌机械进行搅拌充气搅拌充气搅拌: :将厌氧池内的沼气抽将厌氧池内的沼气抽出，然后再从池底压入，产生出，然后再从池底压入，产生较强的气体回流，达到搅拌的较强的气体回流，达到搅拌的目的目的充液搅拌充液搅拌: :从厌氧池的出料间将发从厌氧池的出料间将发酵液抽出，然后从加料管加入厌酵液抽出，然后从加料管加入厌氧池内，产生较强的液体回流，氧池内，产生较强的液体回流，达到搅拌的目的达到搅拌的目的 66城市垃圾城市垃圾加工、分选加工、分选破碎、筛分破碎、筛分轻组分轻组分重组分重组分有毒有害废物有毒有害废物配料、制浆配料、制浆水水污泥与粪便污泥与粪便加热加热厌氧发酵池厌氧发酵池沼气沼气沼气柜沼气柜剩余污泥剩余污泥脱水干燥脱水干燥作为农肥或处置作为农肥或处置图图9-45   城市垃圾厌氧发酵工艺流程城市垃圾厌氧发酵工艺流程预处理预处理配料制配料制浆浆厌氧消化处理厌氧消化处理与沼气回收与沼气回收67厨余垃圾厨余垃圾脱水脱水破碎破碎厌氧发酵厌氧发酵菌种投加菌种投加发酵产品外运或利用发酵产品外运或利用气体净化气体净化能源回收能源回收水处理水处理图图9-47   厨余垃圾厌氧发酵工艺流程厨余垃圾厌氧发酵工艺流程 离心机等离心机等脱水机械脱水机械粗大物体如骨头兼性和厌兼性和厌氧微生物氧微生物菌种菌种去除发酵气中H2S等杂质气体68有机废物有机废物进料进料分选分选料槽料槽废物废物破碎机破碎机天然气供应站天然气供应站加气站加气站电网电网热交换热交换主变电站主变电站临时储存仓临时储存仓区域供热系统区域供热系统发电发电热储存罐热储存罐发酵热发酵热发酵仓发酵仓热交换热交换废液肥料脱水废液肥料脱水堆肥产品堆肥产品堆肥精制车间堆肥精制车间脱水脱水图图5.29   典型的大型工业化沼气发酵工艺流程典型的大型工业化沼气发酵工艺流程699.6 城市垃圾资源化新技术城市垃圾资源化新技术一、一、垃圾焚烧的发展趋势垃圾焚烧的发展趋势：：气化加高温熔融焚烧气化加高温熔融焚烧 可燃气可燃气可燃气可燃气除除尘尘器器热分解段热分解段预备干燥段预备干燥段垃圾垃圾焦碳焦碳+石灰石灰富氧活性空气富氧活性空气燃燃烧烧炉炉空气空气燃烧废气燃烧废气炉渣炉渣炉渣炉渣+金属金属熔融炉熔融炉熔融段熔融段图图9-49   移动床气化炉方式流程图移动床气化炉方式流程图 70图图9-50   回转窑气化炉方式的流程回转窑气化炉方式的流程 高温空气高温空气加热器加热器冷却器冷却器分离设备分离设备高温空气高温空气低温空气低温空气回转窑回转窑半焦半焦半焦半焦不燃物不燃物+半焦半焦粉碎机粉碎机不燃物不燃物筒仓筒仓可燃气可燃气燃烧废气燃烧废气垃圾垃圾炉渣炉渣回回转转式式熔熔融融炉炉71排渣排渣可燃气可燃气粗细渣分离器粗细渣分离器给给料料器器垃圾垃圾气化炉气化炉空气空气粗渣粗渣细渣细渣细渣细渣高温烟气高温烟气熔融炉熔融炉骤冷池骤冷池熔渣熔渣空气空气空气空气图图9-51   流化床气化炉方式的流程流化床气化炉方式的流程72二、垃圾生物处理新技术二、垃圾生物处理新技术：糖化处理、生产单细胞蛋白和生产酒精等：糖化处理、生产单细胞蛋白和生产酒精等 图图9-52  废纤维素酶解制取葡萄糖的工艺流程图废纤维素酶解制取葡萄糖的工艺流程图化学转换化学转换微生物转换微生物转换发酵发酵酶水解反应器酶水解反应器过滤器过滤器三绿啶三绿啶营养剂营养剂经灭菌破碎的纤维素经灭菌破碎的纤维素发酵槽发酵槽过滤器过滤器经粉碎废纤维素经粉碎废纤维素葡葡萄萄糖糖浆浆15%粗粗葡葡萄萄糖糖纯纯葡葡萄萄糖糖化工原料化工原料单细胞单细胞蛋白质蛋白质甲醇、丙酮甲醇、丙酮等化学药品、等化学药品、抗菌素、酶抗菌素、酶pH4.850℃℃纤维素纤维素30%酶酶0.1%酶及未反应纤维素循环回路酶及未反应纤维素循环回路酶（培养滤液）酶（培养滤液）73         单单细细胞胞蛋蛋白白（（single cell protein简简称称SCP））:通通过过培培养养单单细细胞胞生生物物而而获获得的生物体蛋白质，又称得的生物体蛋白质，又称微生物蛋白。

微生物蛋白       这这些些微微生生物物蛋蛋白白不不仅仅蛋蛋白白质质含含量量高高于于传传统统的的蛋蛋白白质质食食品品，，而而且且氨氨基基酸酸组组成成齐齐全全，，配配比比适适当当，，富富含含人人畜畜生生长长代代谢谢必必需需的的8种种氨氨基基酸酸组组分分和和多多种种维维生生素，是理想的食品和动物饲料来源素，是理想的食品和动物饲料来源废纤维素废纤维素粉碎机粉碎机鼓风机鼓风机碱碱碱性浆液碱性浆液固液分离器固液分离器营养剂营养剂水或循环液水或循环液水蒸汽水蒸汽氧化炉氧化炉灭菌灭菌蒸发冷却器蒸发冷却器冷水冷却器冷水冷却器空气空气发发酵酵槽槽不溶性糖渣不溶性糖渣（使用或循环）（使用或循环）混凝剂混凝剂混合澄清槽混合澄清槽液体（使用或循环）液体（使用或循环）干燥器干燥器干燥菌体生成物干燥菌体生成物图图5.35  蔗渣生产单细胞蛋白工艺流程图蔗渣生产单细胞蛋白工艺流程图74固固体体废废物物生生产产酒酒精精:许许多多含含纤纤维维素素、、淀淀粉粉和和糖糖的的废废物物都都可可用用来来发发酵酵生生产产酒酒精精如如稻稻草草、、玉玉米米杆杆、、麦麦杆杆、、玉玉米米芯芯以以及及废废弃弃腐腐烂烂的的水水果果等等。

纯纯酒酒精精或或汽汽油和酒精的混合物都可作一次燃料油和酒精的混合物都可作一次燃料调到调到60º BéH2O发酵槽发酵槽酵母分离器酵母分离器酵母干燥酵母干燥用酸净化酵母用酸净化酵母蒸蒸  馏馏酒精液酒精液浓酒精液浓酒精液40ºBé粗酒精粗酒精酒糟碳酒糟碳钾碱钾碱精馏塔精馏塔脱水塔脱水塔无水酒精无水酒精板状冷却器板状冷却器总容器总容器酵母增殖酵母增殖酵母纯培养酵母纯培养待用发酵液蒸煮锅待用发酵液蒸煮锅H2SO4净化设备净化设备储料器储料器糖蜜糖蜜80ºBé图图5.37  以糖蜜为原料生产酒精的工艺流程图以糖蜜为原料生产酒精的工艺流程图 75个人观点供参考，欢迎讨论。