生活垃圾处理机械自动化探究

朱仁官

【摘 要】在日常生活中随着人口的增加和经济水平的提高，人们生活需要每天都产生许多生活垃圾，如果对垃圾没有进行及时的处理，垃圾的泛滥将给环境带来严重影响。本文通以处理生活垃圾为例分析目前在垃圾处理领域中的现状及主要技术，探讨将机械自动化技术与机械生物技术相结合在垃圾处理中的应用，阐述该技术应用带来的经济效益和生态效益。

【关键词】生活垃圾;处理技术;机械自动化;应用

中图分类号： X799.3文献标识码： A文章编号： 2095-2457（2019）13-0034-002

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2019.13.015

Research on Mechanical Automation of Household Waste Disposal

ZHU Ren-guan

（Shanghai pudong new area science and technology innovation promotion center，Shanghai 201100，China）

【Abstract】With the increase of the population and the improvement of the economic level in daily life， people need to produce a lot of daily living garbage. If the garbage is not treated in a timely manner， the proliferation of garbage will have a serious impact on the environment. Taking the treatment of domestic waste as an example， this paper analyzes the current situation and main technologies in the field of garbage disposal， discusses the application of mechanical automation technology and mechanical biotechnology in garbage disposal， and expounds the economic benefits and ecological benefits brought about by this technology.

【Key words】Household garbage; Processing techniques; Mechanical automation; Application

0 前言

隨着日常生活的垃圾日益增多，给环境造成的破坏将会是毁灭性的，当前形势对生活垃圾的处理非常严峻，在处理生活垃圾的问题上刻不容缓。然而，有些地方采用不正确的处理方法，也有的面对生活垃圾采取置之不理的态度。随着生活垃圾不断增多，不仅对城市环境造成严重的影响，甚至会影响到城市的形象和发展。因此，必须重视生活垃圾处理，投入人力物力研发有效的处理生活垃圾的方式，才能最终彻底清除实现保护环境目的，才能更好地确保经济健康可持续发展，给人们创造美好的生活环境。

1 目前生活垃圾主要处理方式分析

生活垃圾有效处理，直接关系到环境卫生。从实际而言，生活垃圾处理主要以填埋、焚烧为主，在很大程度上尚未实现机械自动化。由于传统处理方式单一，且存在环境污染、处理效率低等问题，不利于垃圾处理现代化发展。因此，本文从常用处理方法的分析出发，为生活垃圾自动化构建，提供研究基础。具体而言，目前生活垃圾主要处理方式包括以下几个方面：

1.1 填埋法

填埋法是目前最为常用的一种垃圾处理方式，也是目前处理垃圾的主要的方式。所谓垃圾填埋，就是对所要处理的垃圾通过区域式的分层进行压实处理。该种方法在垃圾处理过程中如果管理不当极易对环境造成严重的影响。因此，填埋法简单、易操作，但面环境污染等系列问题，强调转变处理方式，提高生活垃圾处理的科学有效性。

1.2 焚烧法

这是我国出现最早的一种垃圾处理方式，也是最为普遍简单的一种处理方式。可追溯到上世纪80年代。在焚烧过程中，主要应用到焚烧炉、国产化焚烧设备以及综合性焚烧设备。当前，我国垃圾焚烧技术日益成熟，且广泛应用于我国垃圾处理。但垃圾焚烧涉及面广，对焚烧技术要求高，应切实提高垃圾焚烧的合理性。

1.3 堆肥法

堆肥法的使用在我国具有相当长的历史渊源，但在垃圾处理中效率最低。主要的处理技术可分为：简易堆肥处理、好氧堆肥处理和厌氧堆肥处理。据不完全统计，我国采用堆肥方式处理所建设的工厂已达到了百余座。当前，在“农业+”的背景之下，通过堆肥法能够有效实现垃圾的再利用，是对传统处理方式的优化与升级。

1.4 热解法

该种方法在生活垃圾处理中的使用比前三种较为复杂，但是它的优点是对环境造成的污染时最小的，有利于经济可持续发展，避免因在处理垃圾过程中对环境产生二次污染。因此，在现代垃圾处理中，热解法也逐步被应用，并取得了良好的应用效果。

2 生活垃圾处理自动化的构建意义

将机械自动化控制技术应用到机械生物处理中，在垃圾处理领域具有非常重要的意义。首先，机械自动化应用实现统对整个垃圾处理系统运行过程中产生的各类信息一处理，显著的提高各个设备的控制效果，确保在整个垃圾处理环节每个运行系统能互相配合在一起，降低了在系统运行中的能耗，达到节能降耗的目标。其次，机械自动化的应用，促进生活垃圾处理技术的变革，该技术可以应用与垃圾处理其他技术相结合，有效地促进垃圾处理技术的发展，拉近我国和其他国家之间的技术差距，为推动实现垃圾自动化、智能化应用奠定技术基础。再次，机械自动化的应用缩减了原有在机械生物处理过程中人员的参与的频率和数量，不仅能大大地减少了人工成本的投入，而且还避免了人员与垃圾过多的接触的可能性，有力的保障从业人员生命安全。最后，机械生物降解技术作为在处理生活垃圾是目前较为成熟的综合处理技术，然而机械自动化的应用能更加有效地提高垃圾中可再生资源的回收利用率，通过自动化控制提高垃圾的生物稳定性、减少温室气体对环境的影响，所产生的可燃气体或再生物质够进一步循环领用，极大提高了垃圾变废为宝利用率，为节约资源，保护生态环境具有非常重要的意义。

3 机械自动化在机械生物处理技术中的应用

机械自动化是指机器设备或者装置通过机械方式应用自动化技术实现控制的过程。在机械生物处理技术中，将机械自动化技术应用到垃圾处理各个环节中，可以将各个独立的机械设备通过自动化控制技术连接起来，在垃圾处理的过程中尽量减少人力参与，不仅能实现垃圾自动处理和资源回收利用，而且极大地提高了生活垃圾處理效率和垃圾的利用率。因此，机械自动化在生活垃圾中的应用，符合当前的发展需求，并且在“自动化”+“生物处理技术”的整合中，进一步提高了生活垃圾的处理效率，符合现代发展需求。

机械生物处理技术是一种新型生活垃圾综合处理技术。主要是利用机械设备将高热值的物质、金属以及玻璃等可回收利用的物质进行分离，剩下的部分有机物利用生物好氧或者厌氧原理进行处理。从垃圾中可分选出再生材料进行循环利用，而高热值的物质通过生物处理可以产生甲烷等气体用于焚烧发电或者供暖。在机械生物处理技术中主要包括机械处理和生物处理两个环节。首先是利用机械进行破碎、筛分，在这过程中回收可再生资源，剩下的以有机物为主进行生物降解，处理后的垃圾再次进行机械再筛分提高资源化利用。

3.1 破碎和分选环节的应用

在该环节主要是对生活垃圾进行破碎和筛分。目的是从垃圾中分离出惰性物质，回收金属、玻璃、高热值物质等可再生资源，并将有机物集中进行生物降解处理。机械自动化可以把破碎设备和筛分设备根据预先设定好的技术参数自动将垃圾按照250mm和60mm的粒径大小进行组分和筛分。破碎之后的垃圾在250mm以上的进一步再破碎。剩余60mm以下富含大量的有机物通过自动分离设备分离金属物质后进入生物处理环节。而在60mm和250mm大小的垃圾通过自动化控制的冲击分离或者分选系统进一步把大的物质如金属、建筑垃圾和塑料等分离出来进入到资源回收利用系统或者进行填埋，剩余的垃圾经过机械自动化控制进入到生物处理环节。

3.2 生物处理环节的应用

利用机械自动化控制技术，在生物处理中将从机械处理得到的富含有机物垃圾颗粒通过利用生物的好氧原理降解有机物。在降解有机物的过程中，通过机械自动化技术判断垃圾中含水率和资源可回收价值，将垃圾含水率高或者垃圾并无回收利用价值通过生物厌氧技术处理，在处理的过程中产生沼气等可燃气体，利用这些气体进行发电为处理系统提供电能或者燃烧产生热能，实现资源的循环利用。

3.3 机械再筛分环节应用

经生物处理后剩余的生活垃圾采用自动化控制进行干燥处理，再根据颗粒直径大小进行自动筛分，将筛分好的垃圾送入到振动和风选系统把垃圾按照不同的比重进行分开。筛分后垃圾通过机械自动化控制进行自动判断，把大颗粒垃圾用作辅助燃料。对剩下的大多数为玻璃、陶瓷、石块等矿物质进行填埋或者再次回收利用。因此，在垃圾筛选等过程中，通过自动化构建，能够更好地提高垃圾处理效率，也进一步保障垃圾处理自动化的生成，符合自动化发展需求。例如，某生活垃圾处理站，传统人工筛分与自动化筛分的工作效率及质量存在差异性，具体如表1所示。从中可以知道，自动化机械筛分有效提高了工作效率及筛分质量，并且成本得到有效控制，成本下降46.8%。

3.4 效率和能量利用率分析

通过研究表明，在机械生物处理技术中利用自动化控制能够更好地提高可再生资源利用率，减少因垃圾的不易降解对环境造成的破坏。与此同时，该技术的应用能够模拟在垃圾处理过程中达到的利用率，为实际处理垃圾过程中提供数据参考。在自动化控制中，通过在线实时监控，有效提高了对能量的有效利用，保障效率的同时，也极大地提高了生活垃圾处理的自动化。

4 结束语

随着环保事业的不断发展，构建科学化、机械自动化的生活垃圾处理，已成为现代环保事业发展的重要内容。在传统垃圾处理中，填埋、焚烧等方式，既易形成环境污染，也影响垃圾处理效率，不利于垃圾处理现代化发展。在本文探讨中，机械生物处理技术作为一种新型自动化处理技术，将“机械自动化”与“生物处理技术”有效结合，实现了高效、自动化垃圾处理。在笔者看来，在生活垃圾处理的实践中，应强化自动化技术的科学应用，并结合现代生物等技术，有效提高生活垃圾处理效率，促进生活垃圾处理机械自动化发展。

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