“无废城市”建设先进适用技术 | 城市混合有机垃圾高压挤压干湿分离技术及装备

发布时间：2023-12-15 作者：来源： IBS 生物质能源与有机固废资源化利用高峰论坛

　根据《“十四五”时期“无废城市”建设工作方案》(环固体〔2021〕114号)，为推动固体废物利用处置技术成果共享与转化，强化“无废城市”建设技术支撑，国家生态环境科技成果转化综合服务平台组织遴选了一批工业固废、生活源固废、危险废物、农业固废、信息化等五个领域先进适用技术，国家生态环境成果转化服务平台将从9月开始对此批技术进行集中展示，供开展“无废城市”建设的各城市和地区参考使用。

◆ 技术名称 ◆

　　城市混合有机垃圾高压挤压干湿分离技术及装备

◆ 技术所属领域 ◆

　　生活源固废

◆ 工艺路线 ◆

　　高压挤压干湿分离技术和装备，该技术是通过液压系统产生的强大挤压力，将有机垃圾从混合垃圾中分离出来，从而达到干垃圾组分(即杂质)和湿垃圾组分(即有机质部分)的干湿分离，该技术原理主要基于以下特性：

(1)基于垃圾成分的物理性质差异：垃圾中的干垃圾主要由塑料、织物、竹木、橡胶等构成，这些物质均是条棒状或块状固体，不具有流动性；而有机垃圾主要由水分和较软的浆状有机质，均具有良好的流动性；

(2)基于高压挤压力：液压系统产生强大的挤压力，高达70MPa，而普通的垃圾压缩车产生的压强不足1MPa。如此高的压力作用在垃圾上，一是干垃圾被挤碎或挤破并被牢牢地固定在挤压腔内无法移动，二是有机垃圾在巨大的压差下迅速流动，不断占据垃圾中的空隙，当所有空隙都被压缩殆尽的时候，便从垃圾中分离出来；

(3)基于特定的分离机构：指垃圾挤压腔，挤压腔的周围布满湿垃圾流出的通道，需保证湿垃圾能够顺利快速地流出，还要尽可能阻止干垃圾外逸，同时还要承受强大的挤压力和摩擦力。因此，需要挤压腔具有良好的开孔率和通道分布、合适的壁厚以及足够的强度等。

◆ 主要技术指标 ◆

◆ 技术特点 ◆

1. 处理工艺“多步合一，一步到位，简单高效”；

2. 基于梯度挤压策略的单挤压腔结构；

3. 模块化设计解决关键零部件磨损后的快换问题；

4. 挤压干化减量后对干组分的精分选技术.

◆ 适用范围 ◆

　　城市生活垃圾、家庭厨余垃圾、餐饮垃圾、超市过期食品、菜市场果蔬垃圾。

◆ 案例名称 ◆

　　成都市中心城区300t/d餐厨垃圾无害化处理项目

◆ 案例概况 ◆

　　工程规模：300t/d

　　投运时间：2018年5月

　　验收情况：已验收

◆ 工艺流程 ◆

　　料仓-高压挤压制浆-蒸煮-三项离心-厌氧发酵。

◆ 污染防治效果和达标情况 ◆

　　餐厨垃圾进料前的动植物油脂含量为5%左右，应用高压挤压预处理技术实现干湿分离，干物料含水率小于60%，经过三项离心提出浆液中的大部分油脂，提取率大于95%。

◆ 主要工艺运行和控制参数 ◆

　　预处理线2条；单台高压挤压干湿分离设备处理量20t/h，装机功率120kW；干物料含水率小于50%；浆料粒径小于1mm；综合杂物去除率大于95%；易降解有机质损失小于5%；油相含水率小于3%；提油后浆液含油率小于0.2%。

◆ 投资费用 ◆

　　工程基础设施建设200万元，设备投资费用1800万元，合计2000万元.

◆ 运行费用 ◆

　　电费：120万元
　　水费：1万元
　　人工：25万元
　　修理费及其它费用：24万元
　　年度运行费用合计：170万元

◆ 能源、资源节约和综合利用情况 ◆

1. 资源循环再利用方面：本项目通过一步挤压作用，将餐饮垃圾、厨余垃圾等有机垃圾分离成易于发酵的浆液和高热值的干垃圾，浆液进一步发酵产生沼气，已投运项目每年可制备沼气65万方，发电量约130万度，可产有机肥或营养土1620吨，是一种典型的资源循环再利用项目。

2. 降低电耗方面：通过采用一步挤压预处理工艺和梯度压榨控制策略以及设备创新，对餐饮垃圾干湿分离降低电耗61.7%，对厨余垃圾干湿分离降低电耗39.3%。

3. 节约材料方面：高压挤压机与常规线相比，以10t/h规模计，在餐饮垃圾预处理系统中，设备重量降低38.1%，易损件成本降低80%；在厨余垃圾预处理系统中，设备重量降低37.9%，易损件成本降低83.3%。

4. 节省人工方面：由于处理流程的缩短，设备可靠性的提高以及生产线全部实现了自动化，所需的操作人员由原来的6——8人减少为2人，极大的减少了人工投入。