生活垃圾處理機械自動化探究

朱仁官

【摘 要】在日常生活中隨著人口的增加和經濟水平的提高，人們生活需要每天都產生許多生活垃圾，如果對垃圾沒有進行及時的處理，垃圾的泛濫將給環境帶來嚴重影響。本文通以處理生活垃圾為例分析目前在垃圾處理領域中的現狀及主要技術，探討將機械自動化技術與機械生物技術相結合在垃圾處理中的應用，闡述該技術應用帶來的經濟效益和生態效益。

【關鍵詞】生活垃圾;處理技術;機械自動化;應用

中圖分類號： X799.3文獻標識碼： A文章編號： 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

隨著日常生活的垃圾日益增多，給環境造成的破壞將會是毀滅性的，當前形勢對生活垃圾的處理非常嚴峻，在處理生活垃圾的問題上刻不容緩。然而，有些地方采用不正確的處理方法，也有的面對生活垃圾采取置之不理的態度。隨著生活垃圾不斷增多，不僅對城市環境造成嚴重的影響，甚至會影響到城市的形象和發展。因此，必須重視生活垃圾處理，投入人力物力研發有效的處理生活垃圾的方式，才能最終徹底清除實現保護環境目的，才能更好地確保經濟健康可持續發展，給人們創造美好的生活環境。

1 目前生活垃圾主要處理方式分析

生活垃圾有效處理，直接關系到環境衛生。從實際而言，生活垃圾處理主要以填埋、焚燒為主，在很大程度上尚未實現機械自動化。由于傳統處理方式單一，且存在環境污染、處理效率低等問題，不利于垃圾處理現代化發展。因此，本文從常用處理方法的分析出發，為生活垃圾自動化構建，提供研究基礎。具體而言，目前生活垃圾主要處理方式包括以下幾個方面：

1.1 填埋法

填埋法是目前最為常用的一種垃圾處理方式，也是目前處理垃圾的主要的方式。所謂垃圾填埋，就是對所要處理的垃圾通過區域式的分層進行壓實處理。該種方法在垃圾處理過程中如果管理不當極易對環境造成嚴重的影響。因此，填埋法簡單、易操作，但面環境污染等系列問題，強調轉變處理方式，提高生活垃圾處理的科學有效性。

1.2 焚燒法

這是我國出現最早的一種垃圾處理方式，也是最為普遍簡單的一種處理方式。可追溯到上世紀80年代。在焚燒過程中，主要應用到焚燒爐、國產化焚燒設備以及綜合性焚燒設備。當前，我國垃圾焚燒技術日益成熟，且廣泛應用于我國垃圾處理。但垃圾焚燒涉及面廣，對焚燒技術要求高，應切實提高垃圾焚燒的合理性。

1.3 堆肥法

堆肥法的使用在我國具有相當長的歷史淵源，但在垃圾處理中效率最低。主要的處理技術可分為：簡易堆肥處理、好氧堆肥處理和厭氧堆肥處理。據不完全統計，我國采用堆肥方式處理所建設的工廠已達到了百余座。當前，在“農業+”的背景之下，通過堆肥法能夠有效實現垃圾的再利用，是對傳統處理方式的優化與升級。

1.4 熱解法

該種方法在生活垃圾處理中的使用比前三種較為復雜，但是它的優點是對環境造成的污染時最小的，有利于經濟可持續發展，避免因在處理垃圾過程中對環境產生二次污染。因此，在現代垃圾處理中，熱解法也逐步被應用，并取得了良好的應用效果。

2 生活垃圾處理自動化的構建意義

將機械自動化控制技術應用到機械生物處理中，在垃圾處理領域具有非常重要的意義。首先，機械自動化應用實現統對整個垃圾處理系統運行過程中產生的各類信息一處理，顯著的提高各個設備的控制效果，確保在整個垃圾處理環節每個運行系統能互相配合在一起，降低了在系統運行中的能耗，達到節能降耗的目標。其次，機械自動化的應用，促進生活垃圾處理技術的變革，該技術可以應用與垃圾處理其他技術相結合，有效地促進垃圾處理技術的發展，拉近我國和其他國家之間的技術差距，為推動實現垃圾自動化、智能化應用奠定技術基礎。再次，機械自動化的應用縮減了原有在機械生物處理過程中人員的參與的頻率和數量，不僅能大大地減少了人工成本的投入，而且還避免了人員與垃圾過多的接觸的可能性，有力的保障從業人員生命安全。最后，機械生物降解技術作為在處理生活垃圾是目前較為成熟的綜合處理技術，然而機械自動化的應用能更加有效地提高垃圾中可再生資源的回收利用率，通過自動化控制提高垃圾的生物穩定性、減少溫室氣體對環境的影響，所產生的可燃氣體或再生物質夠進一步循環領用，極大提高了垃圾變廢為寶利用率，為節約資源，保護生態環境具有非常重要的意義。

3 機械自動化在機械生物處理技術中的應用

機械自動化是指機器設備或者裝置通過機械方式應用自動化技術實現控制的過程。在機械生物處理技術中，將機械自動化技術應用到垃圾處理各個環節中，可以將各個獨立的機械設備通過自動化控制技術連接起來，在垃圾處理的過程中盡量減少人力參與，不僅能實現垃圾自動處理和資源回收利用，而且極大地提高了生活垃圾處理效率和垃圾的利用率。因此，機械自動化在生活垃圾中的應用，符合當前的發展需求，并且在“自動化”+“生物處理技術”的整合中，進一步提高了生活垃圾的處理效率，符合現代發展需求。

機械生物處理技術是一種新型生活垃圾綜合處理技術。主要是利用機械設備將高熱值的物質、金屬以及玻璃等可回收利用的物質進行分離，剩下的部分有機物利用生物好氧或者厭氧原理進行處理。從垃圾中可分選出再生材料進行循環利用，而高熱值的物質通過生物處理可以產生甲烷等氣體用于焚燒發電或者供暖。在機械生物處理技術中主要包括機械處理和生物處理兩個環節。首先是利用機械進行破碎、篩分，在這過程中回收可再生資源，剩下的以有機物為主進行生物降解，處理后的垃圾再次進行機械再篩分提高資源化利用。

3.1 破碎和分選環節的應用

在該環節主要是對生活垃圾進行破碎和篩分。目的是從垃圾中分離出惰性物質，回收金屬、玻璃、高熱值物質等可再生資源，并將有機物集中進行生物降解處理。機械自動化可以把破碎設備和篩分設備根據預先設定好的技術參數自動將垃圾按照250mm和60mm的粒徑大小進行組分和篩分。破碎之后的垃圾在250mm以上的進一步再破碎。剩余60mm以下富含大量的有機物通過自動分離設備分離金屬物質后進入生物處理環節。而在60mm和250mm大小的垃圾通過自動化控制的沖擊分離或者分選系統進一步把大的物質如金屬、建筑垃圾和塑料等分離出來進入到資源回收利用系統或者進行填埋，剩余的垃圾經過機械自動化控制進入到生物處理環節。

3.2 生物處理環節的應用

利用機械自動化控制技術，在生物處理中將從機械處理得到的富含有機物垃圾顆粒通過利用生物的好氧原理降解有機物。在降解有機物的過程中，通過機械自動化技術判斷垃圾中含水率和資源可回收價值，將垃圾含水率高或者垃圾并無回收利用價值通過生物厭氧技術處理，在處理的過程中產生沼氣等可燃氣體，利用這些氣體進行發電為處理系統提供電能或者燃燒產生熱能，實現資源的循環利用。

3.3 機械再篩分環節應用

經生物處理后剩余的生活垃圾采用自動化控制進行干燥處理，再根據顆粒直徑大小進行自動篩分，將篩分好的垃圾送入到振動和風選系統把垃圾按照不同的比重進行分開。篩分后垃圾通過機械自動化控制進行自動判斷，把大顆粒垃圾用作輔助燃料。對剩下的大多數為玻璃、陶瓷、石塊等礦物質進行填埋或者再次回收利用。因此，在垃圾篩選等過程中，通過自動化構建，能夠更好地提高垃圾處理效率，也進一步保障垃圾處理自動化的生成，符合自動化發展需求。例如，某生活垃圾處理站，傳統人工篩分與自動化篩分的工作效率及質量存在差異性，具體如表1所示。從中可以知道，自動化機械篩分有效提高了工作效率及篩分質量，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

通過研究表明，在機械生物處理技術中利用自動化控制能夠更好地提高可再生資源利用率，減少因垃圾的不易降解對環境造成的破壞。與此同時，該技術的應用能夠模擬在垃圾處理過程中達到的利用率，為實際處理垃圾過程中提供數據參考。在自動化控制中，通過在線實時監控，有效提高了對能量的有效利用，保障效率的同時，也極大地提高了生活垃圾處理的自動化。

4 結束語

隨著環保事業的不斷發展，構建科學化、機械自動化的生活垃圾處理，已成為現代環保事業發展的重要內容。在傳統垃圾處理中，填埋、焚燒等方式，既易形成環境污染，也影響垃圾處理效率，不利于垃圾處理現代化發展。在本文探討中，機械生物處理技術作為一種新型自動化處理技術，將“機械自動化”與“生物處理技術”有效結合，實現了高效、自動化垃圾處理。在筆者看來，在生活垃圾處理的實踐中，應強化自動化技術的科學應用，并結合現代生物等技術，有效提高生活垃圾處理效率，促進生活垃圾處理機械自動化發展。

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