厨余垃圾杂质分离技术有哪些?
厨余垃圾处理中杂质分离其关键是材料的特性,如尺寸、重量、密度、硬度、磁性、导电性和光折射。
污染是好氧堆肥设施和厌氧消化 (AD) 设施的过程和产品质量问题。影响有机浆质量的污染物(玻璃、金属、塑料等)从另一个角度来看,有机物回收在某种程度上是对秩序的探索——将异质材料加工成更纯净的成分。这个任务总是需要将一些材料与其他材料分开。在最简单的形式中,分离是一个二元过程,将进料分成两种成分。大多数有机物回收分离过程需要从多种材料的混合物中分离出一种材料。这个过程有一个输入,即原料,和两个输出,提取物(回收材料)和拒绝物(剩余材料)。在材料回收设施中,一系列二元分离步骤依次发生,每一步都变得更加均匀。
所有用于加工的可回收物的主要分离特征分为几类:尺寸、重量、密度、硬度、磁性、导电性和光折射率。一些材料根据不止一种特性进行分离。
分离系统并非万无一失;透明玻璃与有色玻璃的分离在透明玻璃堆中总会有一些有色玻璃。用于评估分离效率的指标是回收率和纯度。回收率只是从整个废物流进料中回收的百分比(捕获的玻璃百分比与未捕获的百分比)。纯度是总回收废物流中所需回收材料的百分比(即透明玻璃堆中有色玻璃的百分比)。
SSO 通常必须在分离和生物处理之前进行处理。SSO 的处理和分离系统往往是干式或湿式系统。干式系统包括拆包、研磨、切碎、挤压、筛分、除磁、离心和空气夹带。湿法系统包括制浆、过滤、旋风分级、浮选和沉降。低固含量和连续高固含量厌氧消化 (AD) 系统通常使用湿法处理和分离系统,而堆肥和批量高固含量厌氧消化设施通常使用干法系统。许多分离系统使用某种形式的流体传输来促进分离过程。当密度是分离特性时,通常使用空气或水,滚筒分离器中使用真空分离器从传送带的卸料带上拉出薄膜塑料。当使用浮/沉槽分离轻质塑料等可漂浮物和石头和砖块等可沉物时,水是分离介质。
干分离系统
筛网
杂质分离可以手动完成,但成本很高。筛选是一种干法分离过程,用于堆肥或厌氧消化之前的原料制备,以及用于最终产品上市的制备。所有筛网的工作原理都是以分离特性为尺寸,分离开关为筛孔尺寸。这也是研磨机和撕碎机的一个特点,它们使用尺寸和筛网开口将未磨碎的材料与磨碎的材料分开。屏幕有多种尺寸和配置。滚筒筛广泛用于堆肥和厌氧发酵工厂,由旋转的金属骨架滚筒组成,具有各种螺栓固定筛网尺寸。带有 2 英寸筛网和内壁刀片的滚筒用于从包装中分离有机物,而带有八分之三英寸筛网的滚筒用于从木屑中分离堆肥。
拆包
机械拆包的一个挑战是包装的形状和尺寸多种多样。配备桨叶的机械设备在将包装与大小和形状一致的包装(例如包装汤的纸板碗)分离方面非常有效,但在处理不同大小和形状的废物流(例如 MSW)时效率较低。另外,螺旋轴锯齿状边缘反向旋转切开包装,同时还通过料斗移动材料,有一个附带的好处,可以打开垃圾袋中的食物。在这个例子中,硬度是分离特性,物理破坏(通过桨叶或螺旋输送机)是分离的关键。
用于预处理混合或包装的有机物的是一种组合式撕碎机和筛网,它以硬度和尺寸作为分离特性,以撕碎和筛网作为关键流程,将有机物从包装中分离出来。进料斗底部的螺旋钻既可以将物料移入装置,又可以撕开袋子。最后还可以使用工艺用水将有机物制成泥浆,泵入低固含量厌氧消化系统,或让它们保持干燥以用于堆肥或分批高固含量厌氧消化。
挤压
挤压原来是一种与食品生产相关的过程,而不是与材料分离相关的过程。市场上有 使用挤压技术将有机物与污染物分离。它的系统在 9,000 到 14,000 磅/平方英寸的压力下运行,并迫使 SSO 通过模板或者螺旋钻分离出糊状有机物,并在压机中去除无机物。压制的有机物可以作为堆肥或 AD 的原料,而无机物有潜力作为垃圾衍生燃料。
空气分离
空气夹带通常用于堆肥设施,以从产品筛选过程中的超大木质颗粒中分离出薄膜塑料。有几家制造商提供这种类型的设备。该过程旨在从滚筒筛的卸料带上的过大颗粒中去除薄膜塑料。这个特殊的设备有一个正压鼓风机和一个负吸鼓风机来去除轻质污染物。卸料带上物料的密度是分离特性,气流速度是切换机制。
湿分离系统
与湿法分离系统相关的过程包括制浆、过滤、旋风分级、浮选和沉降。考虑到过程水分含量的根本差异,湿分离系统在 AD 中比在堆肥中更常见。顾名思义,制浆涉及将高水分固体捣碎成固体和液体混合物的物理过程,具有燕麦片的稠度。
Organic Waste Systems (OWS) 开发了一种新技术,用于处理来自处理城市固体废弃物的连续高固体厌氧消化系统的消化物。该系统通过多步过程清洁消化物。第一步是向沼渣中加水,然后将其通过振动筛,将大于 3 毫米的颗粒与较小的颗粒分开。较大的碎片,主要是塑料、纺织品、小块金属等,进入滚筒筛进一步分离成轻组分和“清洁惰性物质”。尺寸过小的部分进入离心砂分离器,将流分馏成粗砂和有机物流。粗糙的沙子被气旋分裂成湿沙和“植物碎片”;后者返回到从砂分离器出来的有机物流中。该有机物流在离心机中脱水,制成纤维状污泥饼完成杂质分离。