生活垃圾成分复杂多样,包含厨余垃圾、塑料、纸张、金属、玻璃等数十种组分,其无害化、减量化与资源化处理是城市环境治理的核心课题。筛分处理作为生活垃圾处理链条中的关键程序,通过利用物料粒径、密度、物理形态等差异,借助专业化设备将混杂垃圾分离为不同类别,为后续的焚烧发电、填埋处置、资源回收等环节提供精准原料,直接决定处理效率与资源利用率。生活垃圾筛分处理并非单一环节,而是一套涵盖预处理、核心筛分、后处理及辅助保障的系统化程序,各环节紧密衔接、协同作用,形成完整的垃圾分离体系。
A.预处理程序:为筛分筑牢基础
原生生活垃圾中常夹杂大件杂物、大块硬物及大量水分,直接进入筛分设备易导致堵塞、设备磨损及筛分精度下降。预处理程序的核心目标是对生活垃圾进行“初加工”,去除特殊杂质、调节物料状态,使其满足筛分设备的进料要求,为后续高效筛分创造条件。该程序主要包括大件垃圾分离、人工分选、破碎及脱水四个关键步骤。

1.大件垃圾分离:清除筛分阻碍物
生活垃圾中往往混有家具、床垫、废旧电器、建筑垃圾块等大件物品,这些物品体积大、硬度高,无法通过常规筛分设备,且易损坏设备部件。此步骤通过“人工识别+机械辅助”的方式完成分离:在垃圾转运车卸料口设置拦截装置,由操作人员初步识别大件垃圾,再利用液压抓斗或叉车将其转移至专门堆放区。对于废旧家具等可拆解物品,后续进行拆解处理,分离出木材、金属等可回收成分;对于无法利用的大件垃圾,则直接进行压缩减容后送至填埋场处置,从源头避免其进入筛分系统造成阻碍。
2.人工分选:剔除危险与特殊杂质
人工分选是预处理的重要补充,主要针对筛分设备难以识别的危险物品和特殊杂质,如废电池、灯管、油漆桶、医疗垃圾等。该步骤在专门的分选平台上进行,操作人员配备防护装备,通过肉眼识别将此类物品从垃圾流中挑出。废电池、灯管等有害垃圾单独收集后交由专业机构处理;油漆桶等易燃易爆物品经安全处理后再进行后续处置;医疗垃圾则严格按照医疗废物处理规范单独转运,避免其在后续处理中造成环境污染或安全风险。同时,操作人员还会挑出体积较大的可回收物,如完整的塑料桶、纸箱等,提升资源回收效率。
2.破碎处理:缩小物料粒径差异
经过大件分离后的生活垃圾,仍存在部分粒径较大的物料,如大块厨余垃圾、树枝等,需通过破碎处理缩小粒径,使物料形态更均匀,便于后续筛分。常用设备为剪切式破碎机,其通过高速旋转的刀具对物料进行剪切、撕裂,将物料破碎至100毫米以下。破碎过程中,需严格控制破碎强度,避免将玻璃、金属等硬物过度破碎,影响后续分离效果。对于含水量较高的厨余垃圾,破碎还能促进水分释放,为后续脱水环节提供便利。部分处理系统会根据垃圾成分差异,设置不同规格的破碎机,实现针对性破碎。
4.脱水处理:降低物料含水率
生活垃圾中厨余垃圾占比高,含水率通常超过50%,高含水率不仅会增加垃圾重量,提升运输成本,还会影响筛分设备的稳定性和筛分精度。脱水处理主要通过挤压脱水机实现,物料进入脱水机后,在螺旋挤压作用下,水分被挤压排出,经收集管道送至污水处理系统。脱水后的垃圾含水率可降至30%左右,物料形态更稳定,不易黏结在筛分设备上。对于南方多雨地区或雨季收集的垃圾,还会在脱水前增加自然沥干环节,通过倾斜式输送带延长物料停留时间,让部分游离水自然滴落,降低脱水设备负荷。

B.核心筛分程序:实现物料精准分离
核心筛分程序是整个处理流程的“核心中枢”,依托不同物料的物理特性,通过多段式、组合化的筛分设备,将预处理后的生活垃圾分离为不同类别,为后续资源化利用和无害化处置提供分类明确的物料。该程序通常按照“粒径分级—组分分离—精准提纯”的逻辑展开,涵盖振动筛分、风选分离、磁选分离、光电分选等多个步骤。
1.振动筛分:按粒径实现初步分级
振动筛分是核心筛分的第一步,主要作用是按物料粒径将垃圾分为粗料、中料、细料三个等级,为后续针对性分离奠定基础。常用设备为多层圆振动筛,筛机配备2-3层不同孔径的筛网,从上至下筛网孔径逐渐减小。物料从筛机顶部进入,在高频振动作用下,细料(0-20毫米)通过最下层筛网,主要成分是厨余垃圾碎屑、灰尘等;中料(20-80毫米)通过中层筛网,包含塑料碎片、纸张、小型金属等;粗料(80毫米以上)则从上层筛网排出,主要为未完全破碎的物料,需返回破碎环节重新处理。
振动筛的振动频率和振幅可根据物料特性灵活调节,对于黏结性强的物料,可增大振动强度,避免筛网堵塞。筛网采用耐磨、防黏的特殊材质,同时配备自动清网装置,通过弹球或超声波清理筛网缝隙中的残留物料,确保筛分效率稳定。经振动筛分后,不同粒径的物料进入各自对应的后续处理环节,实现初步分类。
2.风选分离:按密度分离轻重组分
风选分离利用物料密度差异,在气流作用下将中料中的轻质组分与重质组分分离,是分离塑料、纸张与金属、玻璃的关键步骤。该步骤通常采用水平式风选机,物料从风选机中部进入,风机从一侧吹入稳定气流,轻质的塑料薄膜、纸张等在气流作用下被吹至远处的收集仓;重质的金属、玻璃、石子等则在重力作用下垂直下落,进入重质物料收集区。通过调节气流速度可控制分离精度,一般将风速设定为3-5米/秒,既能保证轻质物料被有效分离,又能避免细小重质颗粒被误吹。
对于含水量较高的物料,部分系统会在风选前设置热风干燥装置,降低物料含水率,避免轻质物料因黏附水分而比重增加,影响分离效果。风选后的轻质物料进入塑料、纸张分类环节,重质物料则进入金属与非金属分离环节。

3.磁选与涡流分离:回收金属资源
金属资源具有极高的回收价值,磁选与涡流分离是从生活垃圾中回收金属的核心技术。磁选主要针对铁、钴、镍等黑色金属,常用设备为永磁滚筒式磁选机,重质物料通过磁选机时,黑色金属被滚筒表面的强磁场吸附,随滚筒旋转至无磁区后脱落回收,回收率可达98%以上。磁选机的磁场强度根据物料情况调节,对于细小的铁钉、铁丝,需将磁场强度提升至10000高斯以上,确保有效吸附。
涡流分离则针对铝、铜、锌等有色金属,当物料通过高频磁场时,有色金属内部产生涡流电流,形成与磁场方向相反的磁场,产生排斥力将其从物料流中分离出来。涡流分离机通常与磁选机串联使用,先通过磁选回收黑色金属,再通过涡流分离回收有色金属,实现金属资源的全面回收。回收后的金属经压缩打包后,送往冶金厂重新冶炼,实现资源循环利用。
4.光电分选:精准分离塑料与纸张
风选后的轻质物料主要为塑料和纸张,光电分选通过识别物料的光学特性实现精准分离。常用设备为近红外光电分选机,物料通过输送带匀速输送时,高速相机捕捉物料的颜色、形状信息,近红外传感器检测物料的分子结构差异,将数据传输至AI识别系统。系统根据预设的塑料与纸张的光学参数阈值,快速判断物料类型,当物料到达分选口时,控制对应的高压气流喷嘴喷出气流,将塑料或纸张吹至指定收集仓。
光电分选机的识别精度可达95%以上,可有效区分不同类型的塑料,如聚乙烯、聚丙烯等,为塑料的差异化回收提供支撑。对于部分颜色相近、光学特性差异小的物料,系统还可结合深度学习算法,通过不断学习物料特征提升识别精度。分离后的纸张经压缩打包后送往造纸厂,塑料则破碎成颗粒后用于生产再生塑料制品。
5.细料筛分:提纯厨余垃圾
振动筛分产生的细料主要成分为厨余垃圾,但其仍混杂少量细小塑料、石子等杂质,需通过细料筛分进一步提纯。常用设备为滚筒筛与水力筛分机组合,细料先通过滚筒筛,利用筛网缝隙分离出细小石子等杂质;再进入水力筛分机,在水流作用下,厨余垃圾因密度小、易分散而悬浮,细小塑料则因表面张力作用漂浮在水面,通过不同的收集装置实现分离。
提纯后的厨余垃圾纯度可达90%以上,可直接用于厌氧发酵产沼气或制作生物有机肥;分离出的细小塑料则送往塑料回收环节,石子等杂质则送至填埋场处置。水力筛分产生的废水经处理后循环利用,避免水资源浪费。
C.后处理程序:完善物料处置闭环
核心筛分完成后,各类物料需通过后处理程序实现最终的资源化利用或无害化处置,形成“筛分—处理—利用”的闭环体系。后处理程序根据物料类型的不同,分为可回收物加工、厨余垃圾资源化、残余垃圾处置三个主要方向。

1.可回收物加工:提升资源价值
筛分分离出的金属、塑料、纸张等可回收物,需经过清洗、破碎、打包等加工处理,提升其利用价值。金属回收后,黑色金属经切割、打包后直接送往钢铁厂;有色金属则需进行分类清洗,去除表面油污和杂质,再熔炼成合金锭。塑料需先通过清洗设备去除泥沙、油污,再由破碎机破碎成2-5毫米的塑料颗粒,经干燥后根据塑料类型分类打包,送往再生塑料厂生产管材、薄膜等产品。
纸张则需去除其中的胶带、订书钉等杂质,经碎纸机破碎后制成纸浆,用于生产再生纸。部分系统还会对可回收物进行深度加工,如将废塑料制成塑料托盘,将废纸制成包装纸箱,进一步提升产品附加值。
2.厨余垃圾资源化:转化为能源与肥料
提纯后的厨余垃圾富含有机物,是重要的生物质资源,主要通过厌氧发酵和堆肥两种方式实现资源化利用。厌氧发酵是主流技术,厨余垃圾经破碎、均质化处理后,进入厌氧发酵罐,在厌氧菌作用下分解产生沼气,沼气经净化后可用于发电或作为燃料;发酵后的沼渣则经过脱水、烘干后,制成生物有机肥,用于农业生产。一套日处理100吨厨余垃圾的系统,可日产沼气约3000立方米,满足数百户家庭的日常用电需求。
堆肥法则适用于小规模处理场景,厨余垃圾与秸秆、锯末等辅料按比例混合,在堆肥发酵仓内经过升温、腐熟、降温等阶段,最终形成优质有机肥,用于园林绿化或农田施肥,实现“垃圾—肥料—土壤”的循环。
3.残余垃圾处置:实现无害化减量化
经过多轮筛分处理后,仍会产生少量无法回收、难以资源化的残余垃圾,主要包括惰性物质、不可降解塑料等,这类垃圾需通过焚烧或填埋实现无害化处置。对于热值较高的残余垃圾,优先采用焚烧发电方式处理,垃圾在焚烧炉内充分燃烧,产生的热量加热锅炉产生蒸汽,推动汽轮机发电,焚烧后的炉渣可用于制作建筑材料;焚烧产生的烟气则经过脱硝、脱硫、除尘等多道净化处理,确保达标排放。
对于热值较低、易降解的残余垃圾,则采用卫生填埋方式处置,垃圾被分层填埋在填埋场中,通过铺设防渗膜、设置渗滤液收集系统和沼气收集系统,防止土壤和地下水污染,同时回收填埋气用于发电,最大限度降低环境影响。
D.辅助保障程序:确保系统稳定运行
生活垃圾筛分处理系统的连续稳定运行,离不开辅助保障程序的支撑,该程序主要包括废气处理、废水处理、设备维护及智能监控,为筛分处理提供安全、环保的运行环境。
1.废气处理:控制大气污染
筛分处理过程中会产生恶臭气体和粉尘,废气处理采用“源头收集+末端净化”的工艺。在卸料口、筛分设备、物料输送等环节设置密闭罩和集气管道,将废气集中收集;粉尘通过袋式除尘器过滤去除,恶臭气体则经过活性炭吸附、生物滤池等处理工艺,去除硫化氢、氨气等有害成分,处理后的废气达标排放,确保车间及周边空气质量符合标准。
2.废水处理:实现循环利用
系统运行中产生的废水主要包括物料清洗废水、脱水废水和地面冲洗废水,废水处理采用“格栅过滤+厌氧处理+好氧处理+深度过滤”的工艺。废水先经格栅去除大块杂质,再进入厌氧反应池降解有机物,随后进入好氧池进一步净化,最后通过石英砂过滤罐和反渗透设备进行深度处理,处理后的水质达到工业用水标准,用于物料清洗和设备冷却,实现水资源循环利用,水循环利用率超过90%。

3.设备维护与智能监控
建立定期设备维护制度,对筛分机、破碎机、分选机等关键设备进行日常巡检和定期保养,及时更换磨损部件,确保设备运行状态良好。同时,引入智能监控系统,通过在设备上安装振动传感器、温度传感器、液位传感器等,实时采集设备运行数据和物料处理数据,通过数据管理平台实现生产过程的可视化监控。当设备出现异常时,系统自动发出警报并推送故障信息,便于操作人员快速处理,提升系统运行效率和稳定性。
生活垃圾筛分处理程序是一套系统、严谨的综合处理体系,从预处理的物料优化,到核心筛分的精准分离,再到后处理的资源转化与无害化处置,每个环节都承载着特定的功能,共同实现生活垃圾的减量化、无害化与资源化目标。随着AI识别、智能控制等技术的不断融入,筛分处理程序正朝着更高效、更精准、更环保的方向发展,未来将进一步提升垃圾资源的回收利用率,为城市环境治理和可持续发展提供更有力的支撑。