朱仁官

【摘 要】在日常生活中隨著人口的增加和經(jīng)濟(jì)水平的提高，人們生活需要每天都產(chǎn)生許多生活垃圾，如果對垃圾沒有進(jìn)行及時的處理，垃圾的泛濫將給環(huán)境帶來嚴(yán)重影響。本文通以處理生活垃圾為例分析目前在垃圾處理領(lǐng)域中的現(xiàn)狀及主要技術(shù)，探討將機(jī)械自動化技術(shù)與機(jī)械生物技術(shù)相結(jié)合在垃圾處理中的應(yīng)用，闡述該技術(shù)應(yīng)用帶來的經(jīng)濟(jì)效益和生態(tài)效益。

【關(guān)鍵詞】生活垃圾;處理技術(shù);機(jī)械自動化;應(yīng)用

中圖分類號： X799.3文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A文章編號： 2095-2457（2019）13-0034-002

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2019.13.015

Research on Mechanical Automation of Household Waste Disposal

ZHU Ren-guan

（Shanghai pudong new area science and technology innovation promotion center，Shanghai 201100，China）

【Abstract】With the increase of the population and the improvement of the economic level in daily life， people need to produce a lot of daily living garbage. If the garbage is not treated in a timely manner， the proliferation of garbage will have a serious impact on the environment. Taking the treatment of domestic waste as an example， this paper analyzes the current situation and main technologies in the field of garbage disposal， discusses the application of mechanical automation technology and mechanical biotechnology in garbage disposal， and expounds the economic benefits and ecological benefits brought about by this technology.

【Key words】Household garbage; Processing techniques; Mechanical automation; Application

0 前言

隨著日常生活的垃圾日益增多，給環(huán)境造成的破壞將會是毀滅性的，當(dāng)前形勢對生活垃圾的處理非常嚴(yán)峻，在處理生活垃圾的問題上刻不容緩。然而，有些地方采用不正確的處理方法，也有的面對生活垃圾采取置之不理的態(tài)度。隨著生活垃圾不斷增多，不僅對城市環(huán)境造成嚴(yán)重的影響，甚至?xí)绊懙匠鞘械男蜗蠛桶l(fā)展。因此，必須重視生活垃圾處理，投入人力物力研發(fā)有效的處理生活垃圾的方式，才能最終徹底清除實(shí)現(xiàn)保護(hù)環(huán)境目的，才能更好地確保經(jīng)濟(jì)健康可持續(xù)發(fā)展，給人們創(chuàng)造美好的生活環(huán)境。

1 目前生活垃圾主要處理方式分析

生活垃圾有效處理，直接關(guān)系到環(huán)境衛(wèi)生。從實(shí)際而言，生活垃圾處理主要以填埋、焚燒為主，在很大程度上尚未實(shí)現(xiàn)機(jī)械自動化。由于傳統(tǒng)處理方式單一，且存在環(huán)境污染、處理效率低等問題，不利于垃圾處理現(xiàn)代化發(fā)展。因此，本文從常用處理方法的分析出發(fā)，為生活垃圾自動化構(gòu)建，提供研究基礎(chǔ)。具體而言，目前生活垃圾主要處理方式包括以下幾個方面：

1.1 填埋法

填埋法是目前最為常用的一種垃圾處理方式，也是目前處理垃圾的主要的方式。所謂垃圾填埋，就是對所要處理的垃圾通過區(qū)域式的分層進(jìn)行壓實(shí)處理。該種方法在垃圾處理過程中如果管理不當(dāng)極易對環(huán)境造成嚴(yán)重的影響。因此，填埋法簡單、易操作，但面環(huán)境污染等系列問題，強(qiáng)調(diào)轉(zhuǎn)變處理方式，提高生活垃圾處理的科學(xué)有效性。

1.2 焚燒法

這是我國出現(xiàn)最早的一種垃圾處理方式，也是最為普遍簡單的一種處理方式?？勺匪莸缴鲜兰o(jì)80年代。在焚燒過程中，主要應(yīng)用到焚燒爐、國產(chǎn)化焚燒設(shè)備以及綜合性焚燒設(shè)備。當(dāng)前，我國垃圾焚燒技術(shù)日益成熟，且廣泛應(yīng)用于我國垃圾處理。但垃圾焚燒涉及面廣，對焚燒技術(shù)要求高，應(yīng)切實(shí)提高垃圾焚燒的合理性。

1.3 堆肥法

堆肥法的使用在我國具有相當(dāng)長的歷史淵源，但在垃圾處理中效率最低。主要的處理技術(shù)可分為：簡易堆肥處理、好氧堆肥處理和厭氧堆肥處理。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，我國采用堆肥方式處理所建設(shè)的工廠已達(dá)到了百余座。當(dāng)前，在“農(nóng)業(yè)+”的背景之下，通過堆肥法能夠有效實(shí)現(xiàn)垃圾的再利用，是對傳統(tǒng)處理方式的優(yōu)化與升級。

1.4 熱解法

該種方法在生活垃圾處理中的使用比前三種較為復(fù)雜，但是它的優(yōu)點(diǎn)是對環(huán)境造成的污染時最小的，有利于經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展，避免因在處理垃圾過程中對環(huán)境產(chǎn)生二次污染。因此，在現(xiàn)代垃圾處理中，熱解法也逐步被應(yīng)用，并取得了良好的應(yīng)用效果。

2 生活垃圾處理自動化的構(gòu)建意義

將機(jī)械自動化控制技術(shù)應(yīng)用到機(jī)械生物處理中，在垃圾處理領(lǐng)域具有非常重要的意義。首先，機(jī)械自動化應(yīng)用實(shí)現(xiàn)統(tǒng)對整個垃圾處理系統(tǒng)運(yùn)行過程中產(chǎn)生的各類信息一處理，顯著的提高各個設(shè)備的控制效果，確保在整個垃圾處理環(huán)節(jié)每個運(yùn)行系統(tǒng)能互相配合在一起，降低了在系統(tǒng)運(yùn)行中的能耗，達(dá)到節(jié)能降耗的目標(biāo)。其次，機(jī)械自動化的應(yīng)用，促進(jìn)生活垃圾處理技術(shù)的變革，該技術(shù)可以應(yīng)用與垃圾處理其他技術(shù)相結(jié)合，有效地促進(jìn)垃圾處理技術(shù)的發(fā)展，拉近我國和其他國家之間的技術(shù)差距，為推動實(shí)現(xiàn)垃圾自動化、智能化應(yīng)用奠定技術(shù)基礎(chǔ)。再次，機(jī)械自動化的應(yīng)用縮減了原有在機(jī)械生物處理過程中人員的參與的頻率和數(shù)量，不僅能大大地減少了人工成本的投入，而且還避免了人員與垃圾過多的接觸的可能性，有力的保障從業(yè)人員生命安全。最后，機(jī)械生物降解技術(shù)作為在處理生活垃圾是目前較為成熟的綜合處理技術(shù)，然而機(jī)械自動化的應(yīng)用能更加有效地提高垃圾中可再生資源的回收利用率，通過自動化控制提高垃圾的生物穩(wěn)定性、減少溫室氣體對環(huán)境的影響，所產(chǎn)生的可燃?xì)怏w或再生物質(zhì)夠進(jìn)一步循環(huán)領(lǐng)用，極大提高了垃圾變廢為寶利用率，為節(jié)約資源，保護(hù)生態(tài)環(huán)境具有非常重要的意義。

3 機(jī)械自動化在機(jī)械生物處理技術(shù)中的應(yīng)用

機(jī)械自動化是指機(jī)器設(shè)備或者裝置通過機(jī)械方式應(yīng)用自動化技術(shù)實(shí)現(xiàn)控制的過程。在機(jī)械生物處理技術(shù)中，將機(jī)械自動化技術(shù)應(yīng)用到垃圾處理各個環(huán)節(jié)中，可以將各個獨(dú)立的機(jī)械設(shè)備通過自動化控制技術(shù)連接起來，在垃圾處理的過程中盡量減少人力參與，不僅能實(shí)現(xiàn)垃圾自動處理和資源回收利用，而且極大地提高了生活垃圾處理效率和垃圾的利用率。因此，機(jī)械自動化在生活垃圾中的應(yīng)用，符合當(dāng)前的發(fā)展需求，并且在“自動化”+“生物處理技術(shù)”的整合中，進(jìn)一步提高了生活垃圾的處理效率，符合現(xiàn)代發(fā)展需求。

機(jī)械生物處理技術(shù)是一種新型生活垃圾綜合處理技術(shù)。主要是利用機(jī)械設(shè)備將高熱值的物質(zhì)、金屬以及玻璃等可回收利用的物質(zhì)進(jìn)行分離，剩下的部分有機(jī)物利用生物好氧或者厭氧原理進(jìn)行處理。從垃圾中可分選出再生材料進(jìn)行循環(huán)利用，而高熱值的物質(zhì)通過生物處理可以產(chǎn)生甲烷等氣體用于焚燒發(fā)電或者供暖。在機(jī)械生物處理技術(shù)中主要包括機(jī)械處理和生物處理兩個環(huán)節(jié)。首先是利用機(jī)械進(jìn)行破碎、篩分，在這過程中回收可再生資源，剩下的以有機(jī)物為主進(jìn)行生物降解，處理后的垃圾再次進(jìn)行機(jī)械再篩分提高資源化利用。

3.1 破碎和分選環(huán)節(jié)的應(yīng)用

在該環(huán)節(jié)主要是對生活垃圾進(jìn)行破碎和篩分。目的是從垃圾中分離出惰性物質(zhì)，回收金屬、玻璃、高熱值物質(zhì)等可再生資源，并將有機(jī)物集中進(jìn)行生物降解處理。機(jī)械自動化可以把破碎設(shè)備和篩分設(shè)備根據(jù)預(yù)先設(shè)定好的技術(shù)參數(shù)自動將垃圾按照250mm和60mm的粒徑大小進(jìn)行組分和篩分。破碎之后的垃圾在250mm以上的進(jìn)一步再破碎。剩余60mm以下富含大量的有機(jī)物通過自動分離設(shè)備分離金屬物質(zhì)后進(jìn)入生物處理環(huán)節(jié)。而在60mm和250mm大小的垃圾通過自動化控制的沖擊分離或者分選系統(tǒng)進(jìn)一步把大的物質(zhì)如金屬、建筑垃圾和塑料等分離出來進(jìn)入到資源回收利用系統(tǒng)或者進(jìn)行填埋，剩余的垃圾經(jīng)過機(jī)械自動化控制進(jìn)入到生物處理環(huán)節(jié)。

3.2 生物處理環(huán)節(jié)的應(yīng)用

利用機(jī)械自動化控制技術(shù)，在生物處理中將從機(jī)械處理得到的富含有機(jī)物垃圾顆粒通過利用生物的好氧原理降解有機(jī)物。在降解有機(jī)物的過程中，通過機(jī)械自動化技術(shù)判斷垃圾中含水率和資源可回收價值，將垃圾含水率高或者垃圾并無回收利用價值通過生物厭氧技術(shù)處理，在處理的過程中產(chǎn)生沼氣等可燃?xì)怏w，利用這些氣體進(jìn)行發(fā)電為處理系統(tǒng)提供電能或者燃燒產(chǎn)生熱能，實(shí)現(xiàn)資源的循環(huán)利用。

3.3 機(jī)械再篩分環(huán)節(jié)應(yīng)用

經(jīng)生物處理后剩余的生活垃圾采用自動化控制進(jìn)行干燥處理，再根據(jù)顆粒直徑大小進(jìn)行自動篩分，將篩分好的垃圾送入到振動和風(fēng)選系統(tǒng)把垃圾按照不同的比重進(jìn)行分開。篩分后垃圾通過機(jī)械自動化控制進(jìn)行自動判斷，把大顆粒垃圾用作輔助燃料。對剩下的大多數(shù)為玻璃、陶瓷、石塊等礦物質(zhì)進(jìn)行填埋或者再次回收利用。因此，在垃圾篩選等過程中，通過自動化構(gòu)建，能夠更好地提高垃圾處理效率，也進(jìn)一步保障垃圾處理自動化的生成，符合自動化發(fā)展需求。例如，某生活垃圾處理站，傳統(tǒng)人工篩分與自動化篩分的工作效率及質(zhì)量存在差異性，具體如表1所示。從中可以知道，自動化機(jī)械篩分有效提高了工作效率及篩分質(zhì)量，并且成本得到有效控制，成本下降46.8%。

3.4 效率和能量利用率分析

通過研究表明，在機(jī)械生物處理技術(shù)中利用自動化控制能夠更好地提高可再生資源利用率，減少因垃圾的不易降解對環(huán)境造成的破壞。與此同時，該技術(shù)的應(yīng)用能夠模擬在垃圾處理過程中達(dá)到的利用率，為實(shí)際處理垃圾過程中提供數(shù)據(jù)參考。在自動化控制中，通過在線實(shí)時監(jiān)控，有效提高了對能量的有效利用，保障效率的同時，也極大地提高了生活垃圾處理的自動化。

4 結(jié)束語

隨著環(huán)保事業(yè)的不斷發(fā)展，構(gòu)建科學(xué)化、機(jī)械自動化的生活垃圾處理，已成為現(xiàn)代環(huán)保事業(yè)發(fā)展的重要內(nèi)容。在傳統(tǒng)垃圾處理中，填埋、焚燒等方式，既易形成環(huán)境污染，也影響垃圾處理效率，不利于垃圾處理現(xiàn)代化發(fā)展。在本文探討中，機(jī)械生物處理技術(shù)作為一種新型自動化處理技術(shù)，將“機(jī)械自動化”與“生物處理技術(shù)”有效結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了高效、自動化垃圾處理。在筆者看來，在生活垃圾處理的實(shí)踐中，應(yīng)強(qiáng)化自動化技術(shù)的科學(xué)應(yīng)用，并結(jié)合現(xiàn)代生物等技術(shù)，有效提高生活垃圾處理效率，促進(jìn)生活垃圾處理機(jī)械自動化發(fā)展。

【參考文獻(xiàn)】

[1]羅家強(qiáng).生活垃圾機(jī)械-生物處理技術(shù)探究[J].中國資源綜合利用，2018（08）：63-64.

[2]張翼.自動化控制技術(shù)在節(jié)能環(huán)保領(lǐng)域的應(yīng)用[J].科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新，2019（02）：43-45.

[3]夏毅濤.生活垃圾處理及機(jī)械自動化焚燒的必要性分析[J].研究與探索，2018（02）：62-63.