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厨余垃圾源头沥水对生活垃圾的减量提质效应(5)

2018-01-04 21:40 环卫科技网 张明武,宋敏英等

  低位热值

  利用氧弹法测定热值时,将垃圾中的玻璃、金属等惰性物质的热值忽略不计。氧弹法测出生活垃圾的干基高位热值Q,利用《生活垃圾采样和分析方法》(CJ/T313-2009)推荐的热值计算公式将其转化为湿基低位热值QL,其中Cw表示样品含水率(%),H为干基氢元素含量(%),计算时均采用实测值,结果如图7所示。

厨余垃圾源头沥水对生活垃圾的减量提质效应

  热值与橡塑类和可燃分正相关,与厨余类、含水率和灰分负相关。试点小区生活垃圾平均低位热值为4736kJ•kg-1,居民区生活垃圾的厨余组分和含水率较高,导致热值较低。在居民生活和饮食习惯不改变的情况下,降低厨余垃圾含水率是提高生活垃圾热值的重要途径。

厨余垃圾源头沥水对生活垃圾的减量提质效应

图7生活垃圾低位热值

  3.5讨论

  生活垃圾产生量和理化特性是基于10%的居民使用厨余粉碎机,60%的居民按要求源头沥水和分类投放厨余垃圾,其余30%的居民没有按要求操作得到的综合效果。厨余垃圾粉碎机能够将80%的厨余垃圾粉碎后排入下水道,全部安装粉碎机后生活垃圾减量率将达到50%以上,减量效果显著。如果不考虑厨余垃圾粉碎机的减量作用,试点小区生活垃圾户均日产生量将由1.37kg上升至1.44kg。尽管厨余垃圾粉碎机减量效果可观,但是现阶段由于排水管网、污水厂负荷以及安装成本等问题,大面积推广厨余垃圾粉碎机的时机尚不成熟。

  实施试点前,居民区生活垃圾中厨余组分为70.18%,含水率为67.82%,实施试点后,厨余组分为67.05%,含水率为65.34%。假设安装粉碎机、按要求源头沥水和没有参与源头沥水的居民所产生的生活垃圾物理组成相同,非厨余组分的产生量不变。试点后非厨余组分占生活垃圾的比例从29.82%提高到32.95%,利用物质守恒定律得到如下方程式(x表示厨余垃圾减量率):

厨余垃圾源头沥水对生活垃圾的减量提质效应

  由上式解得源头沥水的厨余垃圾减量率为9.23%,居民家庭反馈的厨余垃圾减量率为12%,计算值略低于实测值。通常情况下,居民只将汤水类垃圾倒入厨房水槽中利用滤网过滤,采取源头沥水措施后,厨余垃圾表面附着的部分自由水在重力作用下得以去除。实测值反映了原生厨余垃圾的最大减量潜力,计算值代表了实际运用时的真实减量效果。由厨余垃圾减量率可以得到采取源头沥水措施的生活垃圾减量率为6.47%,源头沥水后生活垃圾含水率为65.59%,降低了2.23%。

  据统计,北京市实施垃圾分类的小区厨余垃圾分出量不到实际产生量的10%。相比之下,仅采取源头沥水,生活垃圾减量率即可达到6.47%,源头减量意义显著。2014年苏州市生活垃圾产生量达到178万吨,假设其中50%来自居民区生活垃圾,采取源头沥水后年生活垃圾产生量将减少5.76万吨,能够有效节约运输和处理成本。据研究,基于社区人工分拣模式下的生活垃圾减量率可以达到52.6%,源头沥水的减量率虽然低于人工分拣模式下的减量率,但是源头沥水操作简单,成本较低,不需要专门的人工和设备投入,具有更强的实用性。

  氧弹法测得生活垃圾干基高位热值Q等于19656kJ•kg-1,干基氢含量平均值为6.34%,利用热值计算公式可以得到,源头沥水前生活垃圾低位热值为4222kJ•kg-1,源头沥水后上升到4684kJ•kg-1,提高了10.94%。我国生活垃圾含水率高、热值低,在进入焚烧炉前通常要经过堆酵预处理。堆酵3d可以使进炉垃圾含水率降低2.98%,源头沥水在居民家庭层面能够实现堆酵2~3d的提质效果,有利于提高焚烧处理效率。生活垃圾进入填埋场的原始含水率直接决定了垃圾自身可能产生的渗滤液量,降低生活垃圾含水率可以在源头上减少填埋场渗滤液的产生量。

来源:环境论评

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