生活垃圾机械-生物处理技术研究

摘要：本文主要介绍了机械-生物处理技术（MBT）的工艺流程，分析了工艺的优劣势，并简单说明了该项技术在国内应用的措施。希望以此为切入点，引入更多先进的垃圾处理工艺，确保生活垃圾处理工作更加高效地完成及对环境的有效保护。

关键词：生活垃圾;城市固体废弃物;机械生物处理;减量化;资源化

Abstract：This paper mainly introduces the process of mechanical-biological treatment technology （MBT）， analyzes the advantages and disadvantages of this technology， and also briefly explains the application of this technology in China. It is hoped to take this as the starting point，introduce more advanced waste treatment technology，in order to ensure a more efficient waste treatment work and an effective environmental protection.

Key words：Household waste;Municipal solid waste;Mechanical biological treatment;Reduce;Recycling

国际上尤其是德国垃圾处理普遍采用机械-生物处理技术，可对有价值的物质进行分离、利用，成为一项先进的生活垃圾处理方法。本文首先分析了处理工艺，同时针对我国机械-生物处理技术应用措施进行了简单分析，希望能给相关人士提供重要的参考价值。

1 处理工艺

机械-生物处理技术主要涵盖机械和生物处理两个方面。首先，先利用机械设备对生活垃圾实施分选，保证可再生利用的物质得以回收，除有机质外的剩余物质按照垃圾原本常规处理手段填埋或焚烧。另外，进一步对生活垃圾中有机组分实施生物降解，产生沼气、肥料等，可以当作资源再次利用后，将残留物填埋或者是焚烧处理。

1.1 机械处理

生活垃圾机械处理的最核心环节就是机械分选，目的在于利用各种专业化分选手段将混合生活垃圾中含有的纸张、金属、塑料、玻璃等可再生利用的资源进行回收，将其中混入的电池、农药瓶等有害垃圾单独分出无害化处理，将小粒径的厨余垃圾生物处理，并将分选后的剩余垃圾焚烧或者填埋处理。对于混合垃圾的机械处理，一般需要在最开始设置人工分选环节，先挑选出大件垃圾（薄膜和硬纸板等）、有害垃圾，避免其对后续机械设备产生影响。随后垃圾经过带有破袋刀片的滚筒筛，进行破袋和按照物料粒径的筛分，并通过弹道筛根据物料的形态（2D或3D）进一步分离，随后小粒径物质进入生物处理环节，其余物质经过磁选分离铁、涡电流分离铝、光电分选细分塑料后，剩余物质进行填埋/焚烧处置。机械处理不仅可以回收生活垃圾中可再利用的资源，还可以大量减少最终填埋/焚烧的垃圾量，达到减量化目的。

1.2 生物处理

随着科学技术的不断发展，对于生物处理工艺来说，当前又可以分为好氧处理技术（堆肥工艺）和厌氧发酵技术两种形式。经过多年来的实践应用，好氧处理技术（堆肥工艺）受到了行业人士的高度青睐。虽然作为一项现代化的厌氧消化降解技术，为了能够充分发挥应用价值，最关键的就是结合好氧处理形式进行运用。

1.2.1 生物好氧处理技术

所谓的生物好氧处理技术，简单来说，就是将垃圾当中的有机物质，通过好氧生物降解工艺加以处理，借助堆肥的原理实现对有机质较高的垃圾的有效处理并产生肥料，充分利用垃圾中有机成分，将生活垃圾中有机组分资源化、无害化处理。从本质上来讲，生物好氧处理主要包括两个环节。第一，垃圾进入密闭容器并对容器内部有效通风，为微生物的有序生长提供充足的条件，通过微生物自身的新陈代谢，对垃圾中的有机物实施较为快速的降解。第二，在露天环境下将垃圾堆放聚集实施后腐，并确保垃圾达到规定的湿度标准。同时，也可以借助自然的通风举措，确保内部能够降解的物质尽快完成降解。垃圾降解阶段会有大量的有机废水形成，可被引入厌氧发酵罐中用于产生沼气（含65%～75%甲烷，25%～35%二氧化碳），后续可以用于燃烧发电或者供暖。为了能够妥善对垃圾实施全面化处理，过程中工作人员还可以应用生物干燥稳定化工艺进行处理。在降解微生物环节当中，基于过程中有大量热量的形成，可以辅助实现对垃圾的通风干燥。在10～15d的过程中，可以去除垃圾内部大量的水分，为接下来进一步实施垃圾机械分离工作打下坚实的基础[1]。

1.2.2 生物厌氧发酵技术

在目前形势下，生物厌氧发酵技术是最重要的生物质能利用技术之一。生物厌氧发酵处理技术过程中，会产生沼气，既可以用于燃烧发电还可以燃烧供暖。内部沼气量的形式可以摆脱环节处理工艺的影响，但是，垃圾进料质量却与沼气量的大小有着直接关系。此外，厌氧发酵处理后的沼渣还可以作为动物饲料或通过后续好氧发酵（堆肥）、熟化等过程转变为肥料，沼液还可以作为农作物的营养液。综上所述，生物厌氧發酵技术能够有效降解垃圾当中50%～75%的有机物，可实现资源、能源回收，且密闭的反应容器可以控制恶臭的散发，在经济上和环境上均有较大优势。

1.3 机械再筛分

经过生物处理后干燥的垃圾，将其颗粒直径参考80mm临界值加以划分，确保垃圾能够按照比重大小加以区分。其中，针对超出80mm，有着较低比重的垃圾可以用作燃烧辅助应用，而一些如玻璃或有机物质等，可以进行回收再利用，也可以填埋操作[2]。

1.4 物质流和能量流分析

在我国城市垃圾处理过程中，借助MBT技术形式，能够对垃圾当中的2%的金属加以回收利用，产生38%高热值可燃物、38%水、5%气体损耗、5%沼气、10%矿物质和2%的残留物。对于残留物的形成，主要就是在人工对垃圾进行堆积时产生的异物。通过该项垃圾处理技术，确保内部可以焚烧的物质热值有效升高，每吨生活垃圾可发电406kW·h并减少二氧化碳排放280kg。

2 MBT在国内的应用

在国外先进国家率先应用MBT技术，目前我国在进行城市垃圾处理过程中，也有少量应用案例。2013年在我国成都，当地的相关部门就对该项垃圾处理工艺进行了试验。试验过程中主要针对的是该地区垃圾场新鲜的垃圾，为了实现垃圾填埋量的减少而进行的一项试验操作。根据差异化的处理工艺，可回收金属和玻璃6.95%，干物质的质量削减百分比在26.17%～52.05%，挥发性有机质含量下降48.10%，含水率下降40.06%。确保最后的生活垃圾填埋处理量下降了50%的标准，但究其根本，该试验并没有对垃圾热能的可利用范畴进行说明与操作[3]。

3 结论

在科学技术不断进步的时代背景下，机械-生物处理技术应被因地制宜地推广应用到我国城市生活垃圾处理工作当中，该技术不仅能够极大提高生活垃圾中可回收資源利用率，而且还能够提高最终填埋垃圾的生物稳定性，对环境做出有效保护的同时，保证整个生活垃圾处理质量显著提升。本文针对机械-生物处理工艺进行了详细分析，对我国目前应用此种生活垃圾处理方式的案例提出了几点建议，希望对相关人士有一定的参考价值。

参考文献

[1]王芮.我国城市生活垃圾分类处理政策研究[D].青岛：中国海洋大学，2018.

[2]刘广青，侯吉聪，等.美国城市生活垃圾处理模式分析及思考[J].中国科技信息，2016（12）：30-32+40.

[3]杨丁元，郑晨婕，等.YWL-ZF-80型连续式有机肥高温发酵设备的试验与研究[J].科技视界，2017（17）：79-82+61.

[4]杨婷.城市生活垃圾分类现状和对策浅析[J].资源节约与环保，2020（01）：142.

收稿日期：2020-05-12

作者简介：刘佳（1992-），女，汉族，硕士研究生，研究方向为垃圾处理。