根據《“十四五”時期“無廢城市”建設工作方案》(環固體〔2021〕114號),為推動固體廢物利用處置技術成果共享與轉化,強化“無廢城市”建設技術支撐,國家生態環境科技成果轉化綜合服務平臺組織遴選了一批工業固廢、生活源固廢、危險廢物、農業固廢、信息化等五個領域先進適用技術,國家生態環境成果轉化服務平臺將從9月開始對此批技術進行集中展示,供開展“無廢城市”建設的各城市和地區參考使用。
◆ 技術名稱 ◆
城市混合有機垃圾高壓擠壓干濕分離技術及裝備
◆ 技術所屬領域 ◆
生活源固廢
◆ 工藝路線 ◆
高壓擠壓干濕分離技術和裝備,該技術是通過液壓系統產生的強大擠壓力,將有機垃圾從混合垃圾中分離出來,從而達到干垃圾組分(即雜質)和濕垃圾組分(即有機質部分)的干濕分離,該技術原理主要基于以下特性:
(1)基于垃圾成分的物理性質差異:垃圾中的干垃圾主要由塑料、織物、竹木、橡膠等構成,這些物質均是條棒狀或塊狀固體,不具有流動性;而有機垃圾主要由水分和較軟的漿狀有機質,均具有良好的流動性;
(2)基于高壓擠壓力:液壓系統產生強大的擠壓力,高達70MPa,而普通的垃圾壓縮車產生的壓強不足1MPa。如此高的壓力作用在垃圾上,一是干垃圾被擠碎或擠破并被牢牢地固定在擠壓腔內無法移動,二是有機垃圾在巨大的壓差下迅速流動,不斷占據垃圾中的空隙,當所有空隙都被壓縮殆盡的時候,便從垃圾中分離出來;
(3)基于特定的分離機構:指垃圾擠壓腔,擠壓腔的周圍布滿濕垃圾流出的通道,需保證濕垃圾能夠順利快速地流出,還要盡可能阻止干垃圾外逸,同時還要承受強大的擠壓力和摩擦力。因此,需要擠壓腔具有良好的開孔率和通道分布、合適的壁厚以及足夠的強度等。
◆ 主要技術指標 ◆
◆ 技術特點 ◆
1. 處理工藝“多步合一,一步到位,簡單高效”;
2. 基于梯度擠壓策略的單擠壓腔結構;
3. 模塊化設計解決關鍵零部件磨損后的快換問題;
4. 擠壓干化減量后對干組分的精分選技術.
◆ 適用范圍 ◆
城市生活垃圾、家庭廚余垃圾、餐飲垃圾、超市過期食品、菜市場果蔬垃圾。
◆ 案例名稱 ◆
成都市中心城區300t/d餐廚垃圾無害化處理項目
◆ 案例概況 ◆
工程規模:300t/d
投運時間:2018年5月
驗收情況:已驗收
◆ 工藝流程 ◆
料倉-高壓擠壓制漿-蒸煮-三項離心-厭氧發酵。
◆ 污染防治效果和達標情況 ◆
餐廚垃圾進料前的動植物油脂含量為5%左右,應用高壓擠壓預處理技術實現干濕分離,干物料含水率小于60%,經過三項離心提出漿液中的大部分油脂,提取率大于95%。
◆ 主要工藝運行和控制參數 ◆
預處理線2條;單臺高壓擠壓干濕分離設備處理量20t/h,裝機功率120kW;干物料含水率小于50%;漿料粒徑小于1mm;綜合雜物去除率大于95%;易降解有機質損失小于5%;油相含水率小于3%;提油后漿液含油率小于0.2%。
◆ 投資費用 ◆
工程基礎設施建設200萬元,設備投資費用1800萬元,合計2000萬元.
◆ 運行費用 ◆
電費:120萬元
水費:1萬元
人工:25萬元
修理費及其它費用:24萬元
年度運行費用合計:170萬元
◆ 能源、資源節約和綜合利用情況 ◆
1. 資源循環再利用方面:本項目通過一步擠壓作用,將餐飲垃圾、廚余垃圾等有機垃圾分離成易于發酵的漿液和高熱值的干垃圾,漿液進一步發酵產生沼氣,已投運項目每年可制備沼氣65萬方,發電量約130萬度,可產有機肥或營養土1620噸,是一種典型的資源循環再利用項目。
2. 降低電耗方面:通過采用一步擠壓預處理工藝和梯度壓榨控制策略以及設備創新,對餐飲垃圾干濕分離降低電耗61.7%,對廚余垃圾干濕分離降低電耗39.3%。
3. 節約材料方面:高壓擠壓機與常規線相比,以10t/h規模計,在餐飲垃圾預處理系統中,設備重量降低38.1%,易損件成本降低80%;在廚余垃圾預處理系統中,設備重量降低37.9%,易損件成本降低83.3%。
4. 節省人工方面:由于處理流程的縮短,設備可靠性的提高以及生產線全部實現了自動化,所需的操作人員由原來的6——8人減少為2人,極大的減少了人工投入。
供稿 | 生態環境部環境發展中心
原標題:“無廢城市”建設先進適用技術 | 城市混合有機垃圾高壓擠壓干濕分離技術及裝備
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