生活垃圾低溫?zé)峤庠O(shè)備的改進(jìn)＊

黃湘寧 ,朱彩萍 ,管知深 ,閆俊輝，康 魏，李育昌，朱躍彬

（1.青海師范大學(xué)，青海 西寧 810008；2.廣東熠森能環(huán)保科技有限公司，廣東 廣州 510000）

1 研究背景

生活垃圾低溫?zé)峤庠O(shè)備在高原高海拔牧區(qū)特色生活垃圾治理上表現(xiàn)優(yōu)異，但設(shè)備在高海拔地區(qū)應(yīng)用時會出現(xiàn)一些問題。本研究通過在試驗(yàn)過程中出現(xiàn)的一系列問題做深度改進(jìn)，并圍繞出現(xiàn)的出灰揚(yáng)塵問題、爐內(nèi)冰凍垃圾、布料不均問題、爐排耗水問題設(shè)備改進(jìn)前后做詳細(xì)對比試驗(yàn)，探究改進(jìn)后設(shè)備在高原高海拔牧區(qū)的應(yīng)用。

2 改進(jìn)出灰揚(yáng)塵問題后的應(yīng)用效果

生活垃圾低溫?zé)峤饧夹g(shù)[1]在高海拔地區(qū)應(yīng)用過程中，由于灰渣含水率極低，且高海拔區(qū)域濕度低、大風(fēng)天氣多，在出灰過程中極易出現(xiàn)無組織揚(yáng)塵，危害現(xiàn)場操作人員身體健康[2]，有損區(qū)域環(huán)境質(zhì)量，為此項(xiàng)目組技術(shù)人員根據(jù)實(shí)際情況，有針對性地對生活垃圾低溫?zé)峤庠O(shè)備進(jìn)行改進(jìn)，利用在尾氣處理過程中產(chǎn)生的冷凝水，在生活垃圾熱解設(shè)備內(nèi)加裝噴霧降塵裝置，對從爐底出來的爐渣進(jìn)行噴霧加濕預(yù)處理，增加爐渣濕度，大大降低揚(yáng)塵的幾率，改進(jìn)后的設(shè)備經(jīng)過2020 年10 月—12 月的跟蹤觀察，基本杜絕了出灰無組織揚(yáng)塵問題。經(jīng)現(xiàn)場采用激光粒子計數(shù)器在噴淋前后進(jìn)行多次檢測，對甘肅省冶力關(guān)鎮(zhèn)、四川省阿壩州黑水鎮(zhèn)、青海省果洛州江千鄉(xiāng)等高海拔地區(qū)生活垃圾熱解設(shè)備改進(jìn)前后的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，見表1。

表1 三地設(shè)備加裝噴霧降塵裝置前后數(shù)據(jù)對比

從上述結(jié)果，可以分析得出，針對生活垃圾低溫?zé)峤饧夹g(shù)出灰揚(yáng)塵問題的改進(jìn)方案，不僅僅可以應(yīng)用青海高海拔地區(qū)，也可以在上述類似區(qū)域廣泛應(yīng)用，同樣達(dá)到了較為理想的效果，既解決了操作人員出灰時揚(yáng)塵較大又解決了尾氣處理產(chǎn)生的冷凝水無去處的問題。在上述區(qū)域，該升級改造方案，在將來大力推廣和應(yīng)用生活垃圾低溫?zé)峤饧夹g(shù)進(jìn)行就地?zé)o害化處理的時候，將起到重要作用。

3 增加爐內(nèi)垃圾攪拌裝置后的應(yīng)用效果

對于生活垃圾處理裝置，不論采用何種工藝，都需要對爐內(nèi)垃圾進(jìn)行較為均勻布控[3]，這樣既起到了通過垃圾層截留顆粒物和有毒有害物質(zhì)的好處，同時又增加了垃圾處理效率。針對青藏高原高海拔地區(qū)，本項(xiàng)目增加垃圾攪拌裝置，解決冰凍垃圾入爐后不均勻問題，通過實(shí)踐，在沒有冰凍垃圾的情況下，垃圾攪拌裝置對爐內(nèi)垃圾的均勻布控，也起到了很好的作用，既大大減輕了工作強(qiáng)度，又提高了垃圾處理效率，在青海省果洛州成功應(yīng)用的基礎(chǔ)上，垃圾攪拌裝置在甘肅省冶力關(guān)鎮(zhèn)、四川省阿壩州黑水鎮(zhèn)等設(shè)備也改造安裝完成，經(jīng)過一段時間設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行后，收集各5 天生活垃圾低溫?zé)峤庋b置運(yùn)行處理量數(shù)據(jù)和減少操作人員對垃圾進(jìn)行均勻布控的次數(shù)，和未安裝垃圾攪拌裝置之前數(shù)據(jù)對比見表2。

表2 三地設(shè)備加裝爐內(nèi)垃圾攪拌裝置前后數(shù)據(jù)對比

通過上述數(shù)據(jù)表明，爐內(nèi)垃圾均勻布控，是垃圾處理的效率影響較大的因素之一，增加垃圾攪拌裝置不僅有效解決高海拔高寒地區(qū)的入爐結(jié)冰垃圾處理問題，同樣可以解決爐內(nèi)垃圾布控均勻的問題，增加垃圾攪拌裝置大大提高了生活垃圾處理效率，可以推廣到全國相同類型或近似類型的處理裝置中，有效解決生活垃圾就地?zé)o害化處理問題。

4 增加風(fēng)冷爐排應(yīng)用效果

生活垃圾處理裝置中的爐排是重要部件，爐排的損壞不僅影響垃圾處理效率，還大大增加維護(hù)和更換成本，所以本研究在應(yīng)用現(xiàn)有設(shè)備的基礎(chǔ)上，繼續(xù)改進(jìn)和增加了風(fēng)冷爐排的應(yīng)用。因?yàn)橛靡后w冷卻，不僅需要用到水和冷卻水塔，在缺水的地方或停水的時候，雖然會有應(yīng)急和保護(hù)措施，但同樣會嚴(yán)重影響爐排的冷卻效果，另外冷卻水塔在使用時同樣地增加了能耗。在上述情況下，依據(jù)高原高海拔地區(qū)氣溫較冷的情況，經(jīng)過數(shù)據(jù)測算和實(shí)驗(yàn)，改進(jìn)了爐排的局部結(jié)構(gòu)，把整體爐排分成3 個一組，通過空氣泵通入外接空氣，循環(huán)降溫?fù)Q熱，既起到冷卻爐排的效果，同時又不會因?yàn)樘^快降低溫度，引起灰渣層的溫度劇烈變化而影響垃圾處理效率。從爐排出來的干凈熱空氣，通過保溫管道連接至工人休息室、廚房、廁所等地方用來供暖或在垃圾臨時存儲區(qū)布控管道，熱空氣通過管道，把垃圾進(jìn)行預(yù)烘干，熱空氣也可以用于結(jié)冰垃圾進(jìn)行除冰融化等可行方案[4-5]。改造后的風(fēng)冷爐排如圖1 所示。

圖1 風(fēng)冷爐排示意圖

風(fēng)冷爐排裝置在甘肅省冶力關(guān)鎮(zhèn)、四川省阿壩州黑水鎮(zhèn)、青海省果洛州江千鄉(xiāng)等三臺設(shè)備進(jìn)行相應(yīng)的改造安裝完成，經(jīng)過一段時間設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行后，收集各10 天生活垃圾低溫?zé)峤庋b置爐排溫控報警次數(shù)和未改裝風(fēng)冷爐排裝置之前數(shù)據(jù)對比見表3。

表3 三地設(shè)備加裝風(fēng)冷爐排裝置爐排溫控報警前后數(shù)據(jù)對比

續(xù)表3

通過統(tǒng)計數(shù)據(jù)表明，在未改裝成風(fēng)冷爐排之前，由于每個操作人員出爐渣的經(jīng)驗(yàn)、方式等不同，導(dǎo)致原來出灰渣時，更加依賴于爐排溫控報警裝置，且報警次數(shù)也較為頻繁，自從改裝為風(fēng)冷爐排后，不論操作人員如何出灰渣，爐排溫控報警裝置沒有或較少報警，說明風(fēng)冷爐排起到了很好的保護(hù)作用，此改進(jìn)方式可以推廣到全國相同類型或近似類型的處理裝置中，有效解決了爐排變形問題。

5 優(yōu)化后的生活垃圾低溫?zé)峤饧夹g(shù)在高海拔地區(qū)應(yīng)用的討論

本研究從2019 年4 月開始，針對高海拔高寒地區(qū)垃圾的特性，在青海省果洛州江千鄉(xiāng)開展生活垃圾低溫?zé)峤庠O(shè)備應(yīng)用近兩年的基礎(chǔ)上，對設(shè)備進(jìn)行了尾氣冷凝水噴霧降塵裝置、垃圾攪拌裝置解決冰凍垃圾破冰及均勻垃圾層、水冷爐排裝置冷卻液熱量回用供熱供暖等6 項(xiàng)技術(shù)優(yōu)化，優(yōu)化后的生活垃圾低溫?zé)峤饧夹g(shù)，經(jīng)過三地設(shè)備的實(shí)際應(yīng)用表明，針對高海拔地區(qū)的環(huán)境特點(diǎn)，在原有生活垃圾低溫?zé)峤饧夹g(shù)基礎(chǔ)上，通過對設(shè)備的6 項(xiàng)技術(shù)優(yōu)化改造，大大提高了垃圾處理效率、加強(qiáng)了對操作人員身體和環(huán)境的保護(hù)，更加有效增強(qiáng)了對爐排壽命的保護(hù)，這些優(yōu)化技術(shù)，對生活垃圾低溫?zé)峤庠O(shè)備在高海拔地區(qū)的大規(guī)模應(yīng)用起到了示范作用。