生態(tài)環(huán)保產(chǎn)業(yè)作為支撐生態(tài)文明建設和高質(zhì)量發(fā)展的關鍵力量，正面臨著轉(zhuǎn)型升級的迫切需求。環(huán)保新質(zhì)生產(chǎn)力，正成為推動產(chǎn)業(yè)向前發(fā)展的核心力量。本欄目將聚焦生態(tài)環(huán)保產(chǎn)業(yè)的新技術、新裝備、新材料、新模式，深入宣傳推廣科技創(chuàng)新成果，及時發(fā)布環(huán)境技術進步獎項，全面介紹行業(yè)內(nèi)的實用技術裝備和示范工程，引導行業(yè)持續(xù)創(chuàng)新，加快數(shù)字、智慧、科技的融合賦能，為經(jīng)濟社會全面綠色轉(zhuǎn)型貢獻力量。

生態(tài)環(huán)境保護實用技術

2023-J-28

申報單位

北京高能時代環(huán)境技術股份有限公司

推薦單位

北京市環(huán)境保護產(chǎn)業(yè)協(xié)會

一、技術簡介

適用范圍

分質(zhì)篩分技術主要針對商業(yè)利用價值較高、短期內(nèi)需要高度開發(fā)利用或環(huán)境保護要求較高的存量垃圾填埋場，通過分質(zhì)篩分技術能夠解決填埋場環(huán)境污染問題，釋放土地資源，旨在推動存量垃圾填埋場治理由傳統(tǒng)污染阻控向解決污染后的場地再開發(fā)方向發(fā)展，從而緩解城市環(huán)境污染及土地資源緊張問題。

技術原理

根據(jù)垃圾堆體中有機質(zhì)含量，甲烷氣體濃度、含水率等基本情況，采取好氧預處理/好氧穩(wěn)定化，通過向堆體埋設注氣井、注液井和排氣井；向垃圾堆體內(nèi)注入空氣(氧濃度調(diào)節(jié))，并將收集的滲濾液和其他液體回注至垃圾堆體(水分調(diào)節(jié))。堆體由厭氧環(huán)境轉(zhuǎn)變?yōu)楹醚醐h(huán)境，有機垃圾發(fā)生好氧降解，生成以二氧化碳為主的氣體，經(jīng)風機.html'>風機.html">風機.html">風機抽出、凈化后達標排放。達到降低有機質(zhì)含量、甲烷氣體濃度及含水率目的。經(jīng)過好氧穩(wěn)定化或好氧預處理之后的存量垃圾開挖轉(zhuǎn)運至密閉篩分車間，利用物料輸送系統(tǒng)及均料系統(tǒng)均勻布料物料，物料通過滾筒篩分系統(tǒng)實現(xiàn)不同粒徑物料分離，篩下粒徑較小物料(即腐殖土)經(jīng)檢測滿足《土壤環(huán)境質(zhì)量——建設用地土壤污染風險管控標準》(GB 36600-2018)或《綠化種植土壤》(CJ/T 340-2016)要求之后可作為建設用地回填用土或綠化用地回填土使用，粒徑較大物料進入風選篩分系統(tǒng)，根據(jù)物料密度分選出不同成分。使用 鼓風機 依靠風力和比重實現(xiàn)輕質(zhì)物和重骨料的分離，重骨料經(jīng)檢測滿足《土壤環(huán)境質(zhì)量——建設用地土壤污染風險管控標準》(GB 36600-2018)后就地回填，輕質(zhì)物經(jīng)壓縮打包之后送至生活垃圾焚燒廠進行焚燒發(fā)電。腐殖土及重骨料中的鐵類金屬通過磁選系統(tǒng)實現(xiàn)分離，最終進行資源回收利用。

工藝路線

存量垃圾經(jīng)過好氧穩(wěn)定化/好氧預處理后，進行開挖作業(yè)，在現(xiàn)場作業(yè)面內(nèi)采用挖掘機翻曬(根據(jù)垃圾濕度確定)，含水率達到篩分系統(tǒng)要求后，由鏟車將垃圾傾倒入鏈板 給料機 的儲料斗，經(jīng)安裝在鏈板機頭部的均料器將垃圾均勻布料后，垃圾通過上料 輸送機 輸送至滾筒篩分系統(tǒng)進行篩分，同時在上料輸送機上安裝人工篩選平臺，人工揀出大件干擾物(大石塊，大木頭等)，經(jīng)滾筒篩分系統(tǒng)分離的篩下物(腐殖土)經(jīng)磁選機除去其中鐵類金屬，然后輸送至雙向皮帶卸料處，經(jīng)檢測滿足相應標準后，由垃圾車外運處置。滾筒篩分系統(tǒng)的篩上物經(jīng)皮帶機輸送至風選系統(tǒng)內(nèi)，風選系統(tǒng)的原理是根據(jù)物料的比重不同，進行輕重物料分離，分為重骨料和可燃物輕質(zhì)物，輕質(zhì)物經(jīng)皮帶機輸送至打包機進行壓縮打包，由車輛外運至生活垃圾焚燒廠進行焚燒處置。重骨料經(jīng)皮帶機輸送至雙向皮帶料處，由車輛外運至指定地點進行處置。

裝備性能參數(shù)及執(zhí)行標準

三級冷凝最低冷場溫度-75℃，系統(tǒng)阻力15kpa，單壓縮機控制雙路冷場系統(tǒng)。催化氧化催化段設置兩級催化，催化劑選用150*150*100mm，孔道為300目的催化劑規(guī)格，催化反應溫度為280——400℃，空速為15000——25000h-1，標況流速為0.8——1.2m/s，廢氣停留時間>0.17s。廢氣處理后滿足《石油化學工業(yè)污染物排放標準》(GB 31571-2015)、《江蘇省化學工業(yè)揮發(fā)性有機物排放標準》(DB32/3151-2016)、《江蘇省大氣污染物綜合排放標準》(DB 32/4041-2021)及《揮發(fā)性有機物無組織排放控制標準》(GB 37822-2019)等標準。設備滿足《固定式壓力容器安全技術監(jiān)察規(guī)程》(TSG 21-2016)、《壓力容器》(GB/T 150.1——150.4-2011)、《熱交換器》(GB/T 151-2014)等相關標準要求。

應用效果

存量垃圾經(jīng)過治理后，各類物質(zhì)分選正確率達到90%以上。其中輕質(zhì)物經(jīng)壓縮打包之后外運至生活垃圾焚燒廠進行焚燒處理，腐殖土經(jīng)檢測滿足《土壤環(huán)境質(zhì)量——建設用地土壤污染風險管控標準》(GB36600-2018)中二類建設用地篩選值指標要求后運輸至指定地點填埋，重骨料送至指定地點回填，鐵類金屬外售，經(jīng)收集的滲瀝液送至指定單位進行有效處置。

存量垃圾填埋場經(jīng)過好氧穩(wěn)定化/好氧預處理，再經(jīng)分質(zhì)篩分，各類產(chǎn)物得到資源化利用，污染物削減率100%。

運行過程中大氣污染物排放執(zhí)行《惡臭污染物排放標準》(GB 14554-93)廠界標準二級標準值，最終存量垃圾全部完成治理，場地得到釋放，因此，治理完成后無任何污染因子，污染物排放量為0。

研發(fā)背景

隨著城市發(fā)展進程的不斷加快，很多原本位于城市邊緣的垃圾填埋場逐漸處于城市新區(qū)，填埋場的存在大大影響了周邊土地的開發(fā)利用，而現(xiàn)階段生活垃圾填埋場的主要治理手段是原位封場，不能解決環(huán)境污染問題，也不能在短時間內(nèi)實現(xiàn)場地的開發(fā)利用。本技術研發(fā)的主要目的就是加速存量垃圾填埋場內(nèi)存量垃圾的資源化利用及場地的騰退，解決填埋場環(huán)境污染問題，同時實現(xiàn)場地的再次開發(fā)利用。國內(nèi)外現(xiàn)階段生活垃圾填埋場治理技術還停留在原位封場治理階段，無法解決填埋場環(huán)境污染問題，封場之后還需要長期進行運行維護，投入大量資金，而且無法對場地進行高度開發(fā)利用。

技術特點

1、好氧預處理工程實施采用短期移動式好氧方案。根據(jù)堆體形狀，控制單次好氧垃圾體量不大于50 m×50 m×3.5 m，同時每次開挖深度不大于3.5 m，以確保開挖堆體內(nèi)部存有的填埋氣體被充分置換。抽注氣井呈等邊三角形間隔分布，同類型井之間間距為10 m。通過對堆體狀態(tài)、排氣指標、擬開挖堆體表面有害氣體濃度等監(jiān)測指標的反饋，對抽注氣風機功率和通風時間進行動態(tài)調(diào)節(jié)，實現(xiàn)了填埋堆體安全開挖和臭氣控制等目標。

2、優(yōu)選篩分治理工藝，對滾筒篩、風選機等設備進行改造優(yōu)化，在有效確保了項目處理規(guī)模的基礎上，達到各類物質(zhì)分選正確率≥90%的目標，同時本項目利用好氧穩(wěn)定化+堆體覆蓋+現(xiàn)場開挖除臭+密閉車間篩分+專人定期除臭體系，降低項目實施過程中的環(huán)境影響，是存量垃圾篩分治理高標準項目典范。

二、典型應用案例

案例名稱

石獅市將軍山垃圾填埋場存量垃圾治理項目

案例簡介

項目背景：石獅市將軍山生活垃圾填埋場自1995年啟用至2003年底封場，服務時間為9年。到現(xiàn)在封場時間達到了15年之久。存量垃圾的量計算為48.4萬m3。生活垃圾填埋場區(qū)域面積約為4.0萬m2，存量垃圾堆體總面積約為3.4萬m2。

建設內(nèi)容：好氧預處理、垃圾開挖、現(xiàn)場除臭、篩分設備安裝調(diào)試、篩分車間建設、垃圾篩分、篩分產(chǎn)物運輸、滲瀝液收集運輸?shù)取?

項目工藝：本項目主要采用“好氧預處理+篩分處理”工藝進行治理，共投入2條篩分生產(chǎn)線，同時設置密閉篩分車間，日處理能力達到2000 t/d。存量垃圾經(jīng)過篩分處理之后主要產(chǎn)生3種產(chǎn)物，分別為輕質(zhì)物、重骨料及腐殖土，其中輕質(zhì)物轉(zhuǎn)運至業(yè)主指定焚燒廠進行焚燒處理，重骨料及經(jīng)檢測合格的腐殖土送至業(yè)主指定的廢棄石窟進行填埋處置，滲瀝液經(jīng)收集后送至業(yè)主指定的飛灰填埋場滲瀝液處理車間進行處理。

施工及運行單位：北京高能時代環(huán)境技術股份有限公司

運行模式：第三方托管運行

達到的標準或性能要求

存量垃圾填埋場經(jīng)過好氧穩(wěn)定化/好氧預處理，再經(jīng)分質(zhì)篩分，輕質(zhì)物送往焚燒發(fā)電廠，腐殖土滿足《土壤環(huán)境質(zhì)量——建設用地土壤污染風險管控標準(試行)》(GB 36600—2018)中二類建設用地要求，金屬類物質(zhì)可外售，骨料無機物進行回收利用或回填，產(chǎn)物均可得到資源化利用，治理完成后污染物削減率為100%，治理效果達標率100%。運行過程中大氣污染執(zhí)行標準《惡臭污染物排放標準》(GB 14554-93)廠界標準值二級標準。

業(yè)主單位

石獅市市政公用事業(yè)處

投運時間

2018年9月30日——2020年5月14日

工藝流程

存量垃圾開挖前，首先對高含水率的垃圾堆體進行短期的好氧穩(wěn)定化，或在現(xiàn)場作業(yè)面內(nèi)采用挖掘機翻曬，降低垃圾含水率以適應篩分處置，然后由鏟車將垃圾轉(zhuǎn)運傾倒入上料鏈板機的儲料斗，經(jīng)安裝在鏈板機端部的均料機將垃圾均勻均料后，通過帶式上料輸送機運至破袋滾筒篩進行篩分，同時在上料輸送機上安裝人工分選平臺，人工揀出大件干擾物(大石塊，大木頭等)，破袋滾筒篩上安裝破袋刀，進行垃圾破袋。

經(jīng)破袋滾筒篩篩分后的篩下物經(jīng)磁選機除去鐵類金屬，然后經(jīng)皮帶機輸送后外運堆存處置。篩上物經(jīng)皮帶機輸送至風選機，風力風選的原理是根據(jù)物料的比重不同，進行輕重物料分離，分為惰性重物料和可燃物輕物料。惰性重物料經(jīng)磁選機除去鐵類金屬，再經(jīng)皮帶機輸送后外運填埋處理，輕物料經(jīng)皮帶機輸送至壓縮打包機進行壓縮打包，外運焚燒處理。

運行情況

污染治理：

存量垃圾經(jīng)過篩分治理后，各類物質(zhì)分選正確率達到90%以上，達到預期目標。其中輕質(zhì)物經(jīng)壓縮打包之后外運至生活垃圾焚燒廠進行焚燒處理，腐殖土經(jīng)檢測滿足《土壤環(huán)境質(zhì)量——建設用地土壤污染風險管控標準》(GB 36600-2018)中二類建設用地篩選值指標要求后進行廢棄石窟回填，重骨料送至廢棄石窟回填，鐵類金屬外售，經(jīng)收集的滲瀝液送至指定飛灰滲瀝液處理站進行處理。經(jīng)過篩分治理后的場地已通過福建省環(huán)保設計院環(huán)保驗收，泉州市環(huán)保局、城管局的聯(lián)合驗收。

二次污染控制：

1)首先對垃圾堆體進行好氧穩(wěn)定化治理，加速垃圾中有機物質(zhì)的降解，消減有毒有害和惡臭物質(zhì)的產(chǎn)生，從源頭降低污染物的產(chǎn)生量。

2)盡量減小作業(yè)面，非作業(yè)面采用HDPE膜進行覆蓋，做好現(xiàn)場雨污分流，降低滲瀝液產(chǎn)生量。

3)開挖過程中采用移動式除臭霧炮機進行植物除臭劑噴灑，降低臭氣對周邊環(huán)境影響。

4)開挖過程中產(chǎn)生的滲瀝液通過滲瀝液導排盲溝及收集井集中收集，篩分過程中產(chǎn)生的滲瀝液經(jīng)廠房周邊設置的收集槽收集后與開挖過程中收集的滲瀝液送至飛灰滲瀝液處理站進行處理。

5)現(xiàn)場垃圾及物料轉(zhuǎn)運過程嚴格限制行駛速度，同時定期采用灑水車進行灑水降塵，降低揚塵影響。

6)設置密閉篩分廠房，垃圾篩分在密閉車間進行，同時設置除塵除臭設施，確保垃圾篩分對周邊環(huán)境影響最小。

7)安排專人對場區(qū)、篩分車間遺撒物料進行清掃，確保場區(qū)干凈整潔。

技術應用產(chǎn)生的碳減排效果

甲烷(CH4)在氣候變化中的破壞作用是同等排放量二氧化碳的25倍，其排放占全球溫室氣體17%左右。填埋場是甲烷排放主要源之一，占固廢領域排放的93%——95%，全球而言，填埋場碳排放高達15億噸左右。“十四五”城鎮(zhèn)生活垃圾分類和處理設施發(fā)展規(guī)劃中明確提出“存量填埋設施成為生態(tài)環(huán)境新的風險點”，存量垃圾填埋作為巨大的碳排放源，需采用新技術新方法實現(xiàn)降碳目標。此技術通過系統(tǒng)性解決方案，將存量垃圾中高熱值部分(即輕物質(zhì))進行定向篩分后焚燒發(fā)電處理，將原有的碳排放有效地轉(zhuǎn)換為電能。具體而言，存量垃圾篩分后產(chǎn)生的輕質(zhì)物為低含水率、高熱值的發(fā)電廠燃料，可以代替?zhèn)鹘y(tǒng)燃煤，本項目存量垃圾篩分后產(chǎn)生輕質(zhì)物19.28萬噸，輕質(zhì)物每噸發(fā)電量為400Kwh，能源節(jié)約7712萬kW·h，按碳減排折算系數(shù)(0.61 kgCO2/kW·h)計算，碳減排總量為47043.2 tCO2-eq，平均每年碳減排量為28226 tCO2-eq/a。

三、技術申報單位聯(lián)系信息

單位名稱：北京高能時代環(huán)境技術股份有限公司

單位地址：北京市海淀區(qū)秋楓路36號院1號樓高能環(huán)大廈

聯(lián)系人：于肖肖