生活垃圾分选分类设备的选型及原理

聚焦固废处理与处置

Focus on Treatment and Disposal of Solid Wastes 生活垃圾分选分类设备的

选型及原理

叶明强，高博，曾毅夫，周益辉

（航天凯天环保科技股份有限公司，长沙，410100）

摘 要：阐述了生活垃圾分选分类设备在垃圾资源化处理中的目的与意义，介绍了国内外垃圾分选分类设备，分析了国内外垃圾分选分类的优势特点，对国内类似设备的发展现状进行了综合阐述。

关键词：生活垃圾；分选分类；复用技术

中图分类号：X799.3 文献标志码：A 文章编号：1006-5377（2017）11-0069-04

我国的生活垃圾产生量巨大且呈逐年剧增趋势。近

年来，由于城市人口不断增加、生活物质不断丰富、城

市规模逐渐扩大等综合因素，历年未经处理的垃圾堆存

量已高达66亿吨，占用耕地面积高达5亿多平方米。据

统计，我国是世界上生活垃圾处理处置负担最重的国家

之一，城市生活垃圾的年产生量估算高达4亿吨[1]。我

国日常处理生活垃圾采用的主要方式是卫生填埋，因该

方法简单，可对所有种类的垃圾进行填埋处理，且投资

较少，因此已被广泛采用。目前，我国已从无控制的随

意随地无序填埋，发展到有序有计划地卫生填埋，包括

滤沥循环填埋、卫生处理、压缩垃圾打包填埋、破碎垃

圾压缩打包填埋、场地封场等。统计显示，目前城市存

量垃圾高达80亿吨，据估算，采用垃圾填埋处理模式将

需占用土地高达35亿多平方米，已有将近2/3的大中小城

市陷入了“垃圾围城”，有1/4的城市生活垃圾转移到乡

村处理，导致原本城市的垃圾变成了乡村的公害[2]。尤

其是城市垃圾在转运过程中的二次污染，必然将造成城

乡结合地区及区域生态生物环境的严重恶化，因此对环

境综合治理的需求非常紧迫。

1 垃圾分选的目的和意义

生活垃圾的分类处理及垃圾综合治理，需要考虑以

下关键问题：

1.1 垃圾减量化问题

为了获得更多的土地资源，使填埋场的场地得到重

复利用[3]。通过对垃圾填埋场内的现存固体废弃物的综

合治理来实现减容，同时对填埋场地内的容量实现生态

恢复，从而使原有垃圾填埋场的地块可以再次进行二次

开发利用。在土地资源十分紧张的今天，原有封场填埋

场内的存量垃圾（也称为陈腐垃圾）的资源化处理具有

非常大的市场开发潜力。

1.2 垃圾无害化问题

为了消除、减轻垃圾填埋场对周边生态环境及地下

水资源的污染，特别是对于原有大量的非正规垃圾填埋

场，由于在垃圾运转有效期内没有采取有效的保护防护

措施，产生的垃圾渗滤液、垃圾腐败气体及臭味等源头

污染，对周边居民的生活环境造成了影响，并对地下水

环境造成重大危害[4]。通过对垃圾的无害化综合治理，

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也能有效消除原有垃圾污染源的危害，从而大幅改善生态环境，实现环境和社会效益的双丰收。

1.3 垃圾资源化问题

通过垃圾分类治理和垃圾资源化，可获得可回收利用的资源。通过综合治理和资源化过程，可得到大量的腐殖土等营养物质，这部分物质可用于绿化花木的培植土、填埋场覆土层所需的覆盖土，以及生物过滤性污染物净化基质等，如果能够采用可回收资源较多的已填埋的陈腐垃圾场地，分类出资源化产品，用该产品替代上述材料，将会在经济、社会、环境效益上产生无可比拟的优越性[5] 。

对垃圾填埋场内的生活垃圾及其他垃圾等原生垃圾的治理，应以分选+回收利用为主，通过高效的筛分、分选、遴选技术处理原生及陈腐的生活垃圾，按土沙类、不可燃物质、可燃物质等类别的不同，进行详细分类，分类后所收集的可燃物体量将会大大缩小，并可制备成热值较高的RDF，土沙类则可用于城市景观植被，不可燃的无机物可经深度处理后再次用于制砖、回填。

生活垃圾综合分选分类处理，具有多方面意义：能控制有害有毒气体的蔓延与无序扩散，可改善周边居民的生活环境；消除垃圾填埋场产生的气体造成的环境安全隐患，保证垃圾消纳填埋场及附近生活居民的安全；消除生活垃圾及原生垃圾飞散对周边地区造成环境污染。

2 国内外生活垃圾分选技术介绍

2.1 生活垃圾分选技术现状

目前，发达国家对生活垃圾已完全实现了源头分类，垃圾分类已成为市民的生活习惯[6]。日本对垃圾的分选分类起步较早，对垃圾分选分类设备的应用开发方面也走在世界的前列，已形成一整套完善的生活垃圾分类法律体系和分类后的垃圾分类处理处置体系。

发达国家对陈腐垃圾或存量垃圾的分选技术，主要应用于存量生活垃圾填埋场的处置处理技术。

国内生活垃圾的分选，包括原生生活垃圾和陈腐生活垃圾分选。其处理工艺上，根据待处理垃圾中所含有用成分的不同以及垃圾腐化、发酵的腐败作用，设备选型必然有所区别[7]。

2.2 生活垃圾分选技术发展趋势

目前欧美、日本等国家和地区先进的生活垃圾分类、分选、处理工艺，提出垃圾源头分类和“两网融合”资源化回收技术，从源头上为生活垃圾的治理找出路，减少进入垃圾焚烧场、垃圾焚烧发电厂、垃圾填埋场等末端处理环节的处理量。

垃圾的源头分选分类处置处理工艺，需要极大的社会资源及驱动资本的大力支持，需要垃圾分类及垃圾资源化意识的总体全面提升，但在较短的时期内，尚无法快速有效铺开。因此，在未来相当长的一段时间里，我国对原生垃圾或陈腐垃圾或存量垃圾的有效分类工艺，仍以机械设备分选为主。

《“十三五”全国城镇生活垃圾无害化处理设施建设规划》要求，“十三五”期间，对因历史原因形成的非正规生活垃圾堆放点、不达标生活垃圾处理设施及库容饱和的填埋场进行治理，使其达到标准规范要求。根据国家规划存量垃圾治理项目将达到803个，国家对存量垃圾处理的投入达到241.4亿元。因此，生活垃圾分选技术，将重点投入到现有存量垃圾的治理，并配合合理的协同处置，治理好填埋场污染。

3 各类设备原理及选型

3.1 筛分设备

筛分设备的主要作用是，筛分出垃圾中的不同组分，如纸张、玻璃、塑料等有回收价值的物质。筛分方法的主要机理是：原生垃圾及陈腐垃圾中有将近90％的易筛物质，碰撞可导致物质产生动能，增加物质与筛网的碰撞机会，增加物质从筛孔的通过机会，提高分选效率；缺点是陈腐垃圾的水分含量高，含量组分复杂、尺寸不规则，易导致分选效果产生极大波动。

根据固体废物粒径的差异，利用筛子将物料中小于筛孔的细粒物料透过筛面，而大于筛孔的粗粒物料留在筛面上，完成粗细物料的分离过程。筛分包括物料分层、细粒透筛两个阶段，物料分层是完成分离的条件，细粒透筛是分离的目的。

3.2 重力分选与风力分选

重力分选是根据固体废物中不同物质间的密度差异，颗粒群在运动介质中受重力、介质动力和机械力的作用，会发生结构松散及迁移分层，从而得到不同密度产品的分选过程。

风力、重力分选的基本原理相似。其是以高速空气为分选单元，在高速空气流通的作用下，较轻的物质在