大件垃圾资源化处理技术及发展趋势


2024年6月26日发(作者:德尔地板公司)

绿色广场

大件垃圾资源化处理技术及发展趋势

林文琪

1,2

程沈航

3

林剑文

1,2

郭珍珍

1,2

王亚琢

2,4

林凌攀

1,2

引言

大件垃圾是生活垃圾的重要组成部分

广义

上的大件垃圾一般包含大件废家具

大件废家用

电器

大件废电子产品等

而狭义上的大件垃圾

特指重量超过

5kg

或体积超过

0.2m

或长度超过

1m袁

且整体性强需要单独分类收集处理的废家

本文所指大件垃圾

特指需要单独分类收集处

理的大件废家具

2020

10

在北京举行的中国共产党第

十九届中央委员会第五次全体会议审议通过

共中央关于制定国民经济和社会发展第十四个五

年规划和二〇三五年远景目标的建议

曳袁

提出要全

面提高资源利用效率

推行垃圾分类和减量化

源化

就大件垃圾的分类来看

已有多个城市出台

专门的大件垃圾管理办法

或是在生活垃圾管理

的政策文件里规定大件垃圾单独分类管理的要

如厦门市出台的

厦门经济特区生活垃圾分类

管理办法

曳袁

在生活垃圾四分类基础上

要求低附

加值可回收物和大件垃圾要单独分类回收处理

此外

部分城市在大件垃圾减量

化方面取得

一定成效

如福建

北京和四川等省市的多个城市

已建立大件垃圾处理厂

通过破碎实现大件垃圾

减容

不过

在大件垃圾的资源化方面

现有处理

厂的资源化水平一般低于

30%

[1]

因此

袁野

十四五

期间

除了继续推动大件垃圾的分类和减量

工作

应在现有大件垃圾的分类处理基础上提高

大件垃圾的资源化水平

为适应大件垃圾资源化处理的需求

本文在

分析已出台的大件垃圾处理技术规范基础上

结国内已投入使用的大件垃圾处理厂的案例特

探讨大件垃圾资源化处理技术的发展方向

大件垃圾处理技术规范

截至

2020

12

已经出台的大件垃圾处

理技术规范主要有

3

包括国家标准

1

大件

垃圾处理团体标准

2

3

项标准是目前我国

大件垃圾处理遵循的主要技术规范

大件垃圾收集和利用技术要求

曳渊GB/

T25175要2010冤

[2]

是针对我国大件垃圾处理的第

一部国家标准

由住建部

2010

年正式发布

该标

准首次明确了大件垃圾的定义

并规定大件垃圾

的收集和利用要交给专业的单位进行处理

此后

2017

年华中科技大学陈海滨教授组织行业内多

家单位启动了大件垃圾处理技术团体标准的起草

工作

并在

2018

年和

2020

年先后发布了

大件垃

圾集散设施设置标准

曳渊T/HW00002要2018冤

[3]

大件垃圾处理技术规程

曳渊T/HW00007要2020冤

[4]

2

部大件垃圾处理的团体技术标准

遥叶

大件垃圾集

散设施设置标准

侧重于规范大件垃圾的分类和

收运

通过科学设置大件垃圾集散设施

支撑大件

垃圾的分类收运

曰叶

大件垃圾处理技术规程

侧重

于规范大件垃圾的处理

提出了大件垃圾处理过

程资源化途径

并点明了不可再利用大件垃圾均

采用无害化处理

大件垃圾处理相关的主要技术

文件梳理如表

1遥

26

绿色广场

1

大件垃圾处理技术文件

大件垃圾产生量预测

根据对福建

浙江

江西等地区投入使用的

15

座大件垃圾处理厂的调研

结果显示

大件垃圾处

理厂的大件垃圾实际处理量集中在

15.0t/d

以内

平均处理量为

5.0t/d渊

1冤遥

对处理厂的大件垃圾

处理量与处理厂所服务地区的人口数拟合分析结

果显示

袁R

2

0.73渊

2冤袁

这表明

人口数量是影

响大件垃圾产生水平的因素之一

2

大件垃圾量与人口数量的关系

进入处理厂的大件垃圾数量往往低于大件垃

圾的实际产生水平

这是因为

垃圾分类工作受居

民的个人分类行为影响较大

在监管缺失的区域

仍有部分大件垃圾分入其他垃圾的收运体系里

甚至被遗弃在某些角落垃圾堆里

此外

袁野

城市流

1

大件垃圾处理厂处理量分布情况

动拾荒大军

对有价值大件垃圾的源头捡拾

也减

少了收运至处理厂的大件垃圾数量

目前

常用的

27

绿色广场

大件垃圾产生水平测算方法主要包括比例预测

容重比预测法和车吨位预测法

1.

比例预测法

根据对福建等地区在运行的

15

座大件垃圾

处理厂的走访调研

大件垃圾产生水平在生活垃

圾中的比重主要集中在

0.5%耀2.0%

范围内

其他地

区可以按照上述比例预测当地的大件垃圾产生水

由于大件垃圾产生量受常住人口数量

常住人

口中流动人口比重

城市所处地理环境

城市经济

发展水平及产业结构特征等多种因素影响

因此

在预测大件垃圾产生量过程中

流动人口比重高

旅游酒店业发达的地区

大件垃圾产生水平可以

按照占生活垃圾产生量的

1.0%耀2.0%

进行预测

2.

容重比预测法

根据对大件垃圾处理厂的走访调研

部分处

理厂在统计大件垃圾处理量的过程中

用车辆装

载体积作为大件垃圾产生水平的数据依据

由于

大件垃圾形状

材质等区别较大

装载在转运车上

导致车辆装载的空间利用率降低

通过实测发现

大件垃圾的容重比主要集中在

0.01t/m

耀0.1t/m

的范围

因此

根据每天清运大件垃圾的车次

辆体积等的统计数据

可用于预测当地大件垃圾

的产生水平

3.

车吨位预测法

车吨位法计算公式为

越再择伊运泽伊运糟

式中

Yq要要要

按车吨位统计的大件垃圾平均日清运

单位为

渊t/d冤曰

运s要要要

渗滤液修正系数

大件垃圾是干垃圾

系数可按

1

冤曰

运c要要要

装载系数

实际装载量与车设计装载

量比值

根据每天清运大件垃圾的车次

车辆设计装

载量

实际装载量等统计数据

可以预测大件垃圾

每天的产生水平

通过比例预测法

容重比预测法

车吨位预测

基本可以满足对大件垃圾产生水平的预测

由于大件垃圾产生水平还受收集率

节假日

自然灾害等的影响

因此

在设计大件垃圾处理厂

的处理规模的时候

一般按照预测产生水平的

2耀

5

倍进行设计

若处理厂需要协同处理其他的城市

固废

如协同处理园林绿化废弃物或是装修垃圾

则可以考虑按照大件垃圾产生水平预测量的

3耀8

倍进行设计

大件垃圾处理工艺

根据对现有大件垃圾处理厂项目开展的工艺

调研

大件垃圾处理的工艺主要包括精细化资源

利用模式和简约式处理利用两种模式

精细化资

源利用模式是一种细分选的方式

主要是采用

工分选

/

拆解

破碎

磁选

要渊

风选

冤要

人工分选

的组合技术工艺

即大件垃圾收运至处理厂后

现场工人做预分选

分选出可利用的大件垃圾进

行人工拆解

不能人工处理的大件垃圾进入破碎

工艺

通过磁选技术从破碎后物料中分选出铁质

金属

供下游企业回收再生利用

部分处理厂在磁

选基础上

增加了风选工艺

利用风选设备

分成

物料中的重物质

木料

和轻物质

海绵

皮革

料等

两大类

重物质以木料为主

经人工二次分

选去除杂质后用于制生物质颗粒燃料

轻物质经

人工二次分选出海绵

皮革等物质进行再生利用

其他不能利用的物质进入焚烧发电厂处理

简约

式处理利用模式采用

人工分选

破碎

磁选

现场工人做预分选

分选出可以再利用的大件

垃圾进入二手交易市场

可以通过简易方式拆解

出木材和铁质金属的大件垃圾进行人工拆解

他大件垃圾进入破碎工艺

利用磁选设备将破碎

后物料中的铁质金属分选出来后

其余物料经压

缩转运至焚烧发电厂处理

大件垃圾是一种

低值可回收物

冶袁

经济效益

较低

精细化分选对人工和设备的投入较大

运行

成本高

因此

简约化处理利用模式更受市场青

这也是行业内大件垃圾处理

重减量

轻资

源化

的主要原因

大件垃圾处理技术发展趋势

虽然大件垃圾的简约化处理利用模式基本能

够满足现阶段对大件垃圾的处理需求

但是考虑

十四五

期间我国将进一步强化垃圾分类后资

28

绿色广场

源化率指标

以及

无废城市

建设强调通过提升件家具生产环节

统筹使用可再生资源与不可再

资源化率水平尽量减少废物进入终端的焚烧或是生资源

提高生产过程再生资源使用率

在大件垃

填埋处置

因此

现有大件垃圾处理的技术圾收运环节

装备

尧袁

采取有效措施

提高大件垃圾收运

工艺路线仍有改进提升的空间

[5,6]

遥3

是大件垃

减少大件垃圾被遗弃进入环境造成环境负外

圾资源化处理架构图

指出了大件垃圾处理技术

部性

在大件垃圾处理环节

通过再生技术和再加

装备

工艺路线改进提升的

3

个原则

包括

在大工技术实现废旧家具的再利用

3

大件垃圾资源化处理框架体系

1.

创新大件垃圾再生技术

生产过程的使用

将有助于提升废旧大件家具资

在大件家具生产环节要统筹使用可再生资源源化率

与不可再生资源

而实现这一目标的前提是创新

2.

创新大件拆解技术和装备

可再生技术

重点突破口为聚氨酯再生技术

聚氨提高大件垃圾资源化率

需要做好可再生资

酯全名为聚氨基甲酸酯

是一种高分子化合物

聚源的分选工作

如分选出可再生利用的聚氨酯和

氨酯泡沫塑料等被广泛运用于家具生产行业

废铁质金属等

大件垃圾破碎

磁选的技术和装备已

旧家具中的聚氨酯泡沫塑料经再生

可作为生产经相当成熟

但是大件垃圾破碎后的物料进一步

家具的原料

目前

法国出台的政策要求在

2025

分选难度较大

在已有的项目实践中发现

通过粒

年前

床垫等含有塑料制品的家具要

100%

回收

径筛分

密度分选等方式难以保证破碎后物料分

并对塑料进行再生利用

欧盟出台的文件则要求选的准确率

而开发人工智能分选设备

对图像识

2035

袁65%

的聚氨酯泡沫制品可以实现回收别

跟踪技术要求高

对配套的机械手臂灵活性要

并进行再生利用

因此

对聚氨酯的再生技术的开求高

并且投资成本比现有的密度分选和粒径筛

以及通过政策文件鼓励再生资源在大件家具分设备高

短期内难以普及使用

因此

袁野

十四五

29

绿色广场

期间要进一步分选出可再生利用的物料

可以将

重点放在创新大件垃圾的拆解技术和设备方面

目前

床垫拆解设备已在北京朝阳的大件处理厂

投入使用

可以将床垫的拆解效率提高到

2min/

有效分选出床垫里的聚氨酯泡沫和铁质金属

针对沙发

桌椅

衣柜等的拆解需求

重点开发便

携式

小型化的拆解设备

提高现场工作人员拆解

效率

分选出木质物料

聚氨酯泡沫等

3.

制定再加工大件垃圾的清单及技术

大件垃圾的处理需要强调

零遗弃

冶袁

避免废

弃大件垃圾进入环境产生环境负外部性

一是需

要加强宣传提高垃圾分类的意识

规范居民分类

行为

引导居民将大件垃圾单独分类

二是管理者

需要完善大件垃圾收运系统建设

让收运系统覆

盖更广泛的区域

提高大件垃圾收集率

使大件垃

100%

被收集并转运至处理厂集中处理

三是制

定再加工大件垃圾的清单及技术

便于居民

大件

垃圾处理厂工作人员判别可再加工的大件垃圾

从而在收运环节或是处理环节

将可以加工利用

的大件家具单独分选出来

通过适当的再加工处

使之部分恢复原有的功能

并通过二手交易市

场进入使用者手中

(作者单位:1环创(厦门)科技股份有限公司

2环创科技“先进环保装备制造”院士专家工作站

3中国农业大学植物保护学院4中国科学院广

州能源研究所

参考文献

[1]

林文琪,郭子成,郭珍珍,等.基于分类趋势下的我国家

具类大件垃圾处理展望[J].再生资源与循环经济,

2019,12(12):16-20

[2]

GB/T25175—2010大件垃圾收集和利用技术要求[S].

北京:中国标准出版社,2010

[3]

T/HW00002—2018大件垃圾集散设施设置标准[S].北

京:中国标准出版社,2018

[4]

T/HW00007—2020大件垃圾处理技术规程[S].北京:

中国标准出版社,2020

[5]

林文琪.我国家具类大件垃圾分类体系的主要问题及

对策建议[J].中国资源综合利用,2020,38(11):30-33

[6]

郑凯方,

陈燕.

温宗国,“无废城市”建设推进政策及措

施的国别比较研究[J].中国环境管理,2020,12(5):

48-57

结语

大件垃圾处理技术文件对大件垃圾的分类

收运和处理起到了引领和规范的作用

由于

十四

期间对大件垃圾处理资源化率的要求被强化

今后规划起草的大件垃圾处理技术文件将更加重

视处理技术和设备对资源化水平的提升作用

新大件垃圾的再生技术

创新大件垃圾拆解技术

和设备

制定再加工大件垃圾的清单及技术

是提

升大件垃圾资源化率的有效途径

在全社会努力

将垃圾分类打造为低碳生活新时尚的大背景下

总结现有大件垃圾处理的工艺技术

梳理大件垃

圾资源化处理的技术及发展方向

对推动我国垃

圾分类工作将起到积极的作用

基金项目

国家重点研发计划

固废资源化

重大

专项

渊2018YFC1900703冤

30