简述MBT和MYT技术的应用特点★

常燕青 辛 然 张进锋 吴海锁

(1.维尔利环保科技集团股份有限公司，江苏 常州 213125; 2.常州金源机械设备有限公司，江苏 常州 213126;3.江苏省固体废弃物处理环保装备工程技术研究中心，江苏 常州 213126;4.江苏环保产业技术研究院股份公司，江苏 南京 210036)

随着加快生态文明建设，新的固废法实施和生活垃圾分类工作试点推进，我国垃圾处理目标是减量化、资源化和无害化、生态化、智能化，全社会已进入了强制垃圾分类处理时代，如何更好地借鉴德国等发达国家的分类垃圾终端处理新技术经验，快速提升我国城市垃圾终端处置水平也提上了日程。

我国的垃圾产量逐年增长，据生态环境部统计，到2020年年底，全国196个大、中城市生活垃圾产生量23 560.2万t[1]。按照目前每年8%～10%的增长速度，10年后我国的 固废年产量预计将是现在的8倍,其中厨余垃圾量将达到40%，在城市生活垃圾中占比较大，厨余垃圾的处理已经成为环卫系统重要的工作。

1 概述

厨余垃圾是居民在日常生活中所产生的废弃物，在生活垃圾中占1/3以上，主要为可降解的食物残渣和食物加工废弃物等，极易变质、发酵、腐烂，散发大量的毒素和恶臭气体,很容易对水体和大气及生活环境造成污染,如处理不及时, 会严重影响城市美观和环境卫生,并且传播疾病,对日常生活和环境的健康产生危害。厨余垃圾的特点是含有机质高，对环境污染严重，处理难度大。

我国厨余垃圾的传统处理方式主要是填埋、焚烧等，随着不断地探索研究，好氧堆肥、厌氧发酵、淋滤水解等新技术目前已经逐步得到了应用。为了达到资源化利用和无害化处理厨余垃圾的目的，2017年发改委、住建部颁布《“十三五”全国城镇生活垃圾无害化处理设施建设规划(2016—2020)》对厨余垃圾处理列入循环经济发展专业项目[2，3]。特别是垃圾分类试点以来和未来普及垃圾分类，厨余垃圾的处理技术工艺路线的选择和设施建设，直接关系到城市垃圾处理达标程度和人民不断对美好生活的追求的愿望的质量。本文着重介绍MBT和MYT技术工艺特点。

2 工艺技术方法

目前主要发展的厨余垃圾资源化处理技术有两项:一是垃圾的机械—生物处理技术(Mechanical Biological Treatment)，是由机械预处理技术+生物处理(堆肥或生物干化或厌氧)技术组成的主要处理方法，简称MBT。二是最大能量化技术(Maximum Yield Technology)，也称淋滤水解生态处理技术，是将机械分选预处理与淋滤水解处理和生物处理技术相结合的生活垃圾处理技术，简称MYT。

2.1 MBT技术工艺方法

MBT技术是由机械生物处理技术+堆肥技术组成的主要处理方法，二十多年前在德国开始应用，技术成熟度很高。第一代是以隧道式生物处理为主流技术，有机垃圾量减少约20%～30%，剩余的垃圾杂质作填埋处理。德国目前使用的第二代处理技术中包含分拣系统，经过处理后的垃圾仅剩原垃圾量的25%～50%[4]。

MBT技术结合了机械和生物过程，机械过程为机械破碎、筛分、风选、磁选等设备的运用。在机械过程主要是把垃圾中塑料、金属、玻璃等等可回收物质分离回收利用[5]。生物处理部分主要包括好氧处理、厌氧消化降解两种技术，成熟且应用广泛的是好氧处理技术。近年来新开发的厌氧消化降解技术是好氧处理的补充，较少单独运用[6]， 与好氧技术相比，厌氧技术是一个产能的过程，因为其更容易实现工艺过程的密封而易于控制臭气，因此厌氧技术的应用也随着时间越来越为广泛[7]。 MBT技术可用于处理未经任何预处理的原始城市生活垃圾，既可以作为单项的垃圾处理技术，也可以作为填埋、焚烧和资源化回收等方式的预处理技术。根据项目要求和选址，分选精细度要求等会有所区别，可根据地区的不同选择不同的工艺组合。几种典型的MBT处理技术如图1～图4所示。

MBT技术可增加资源的回收率，如高效回收原始垃圾中的塑料、金属、玻璃和纸制品等材料进行循环利用;降低垃圾中可利用有机物的含量，增加填埋处理垃圾的生物稳定性，同时降低了甲烷等温室气体的排放量和渗滤液的污染;产生并回收沼气进行资源化利用，制作高品位的固体燃料(Refuse Derived Fuel，RDF)等[8]。

MBT工艺的优势：

1)减量化：通过对生活垃圾进行机械生物堆肥(或干化)处理，可将生活垃圾含水率降低至30%～50%，通过全自动分选技术，去除了沙石，有色金属，铁之类惰性的物质，垃圾减量化可达约1/2以上。

2)无害化：用全自动分选技术，去除垃圾中PVC等含氯废料以及重金属，直接从源头上遏制二噁英等有毒物质的生成。大幅度降低渗滤液产生量，将高浓度有机废水转化为低浓度废水并进行全面回用，实现废水近零排放。

3)资源化：对生活垃圾的可回收物再生利用率达98%，变废为宝。把可回收利用的金属与塑料等可再生物质进行回收利用，而垃圾最终制成供发电的RDF绿色燃料，其热值最高可达4 000大卡/kg，与褐煤相当，而且与直接燃烧煤炭相比，二氧化碳的排放量可以减少70%，是一种名实相符的绿色燃料，经发电后剩余的灰渣等惰性物质仍可作为再生建材利用。

2.2 MYT技术工艺方法

MYT工艺是20世纪末德国发展的机械生物处理技术，主要依据新的技术标准和民众更高的环境、健康要求，是一种生态的能源化处理技术。由于德国2001年新的填埋法规要求进入填埋场的垃圾有机物不能超过 5%，而当地人又不愿意进行焚烧处理，德国维尔利环境公司(WEHRLE Umwelt GmbH)和当地垃圾主管机构ZAK 一起发展了 MYT 技术，其工艺原理是不论生活垃圾分不分类，或者分类程度如何均视为有机物和可燃物的混合物，通过淋滤水解技术，将易生物降解的有机质水解酸化为液态后挤压、脱水与可燃物料分离，并通过厌氧消化处理，处理产生的生物能源沼气可以再利用，分离的固态组分的含水率约为40%，低位热值约为 6 688 kJ/kg～8 360 kJ/kg的高热值物料[3]，在经过生物干化技术处理将含水率降低到约为10%后，热值可达12 540 kJ/kg～16 720 kJ/kg，成为适合发电厂、水泥窑等工业窑炉使用的RDF燃料[9]。 典型的MYT处理技术如图5，图6所示。

MYT工艺的工艺优势：

1)减量化：由于垃圾中所包含的不可降解或者难以降解的物质在经过淋滤反应后便经由挤压脱水分离，不会进入厌氧反应系统中，使厌氧发酵过程非常稳定。只有高浓度液体参与厌氧反应，沼渣和污泥残余很少，与传统的厌氧反应相比，发酵时间短且产气效率高，并不会有处理大量沼渣污泥的产生，减少了投资成本。

2)无害化：由于淋滤生物水解作用除去了垃圾中含盐氯离子和生物干化后经再分选处理去除PVC塑料所包含的氯离子，减少了后续处理中的酸性和二噁英等有害气体，预处理设备密封和密封淋滤水解反应器，整体流程易于全封闭进行，减少了对环境的污染。淋滤水解工艺同时稳定物料属性，减少污水排放，减少污泥产生，保护生态环境。

3)资源化：将垃圾转化为水、沼气、筛上物、高固含量和高热值固体四个部分，最大化的利用资源和能源。四种产物都方便处理和利用，有机质脱水效果好，在有焚烧处理设施情况下，由于平均低位热值达到10 000 kJ/kg左右，最直接高效的方式是筛上物和固相渣全部焚烧发电利用[9]。

3 结果与讨论

3.1 MBT与MYT技术比较讨论

3.1.1机械分选必要性

经典的MYT处理技术在前端的机械预分选部分采用了机械简单预处理，运行的效果非常稳定。该技术的前端分选主要采取的方式是用破袋滚筒筛将物料分选为筛上物和筛下物两部分。筛上物经过磁选和手选，将金属物质进行回收，惰性物填埋处理，而可燃物(RDF)则送焚烧厂。筛下物则经过重物质磁选和分选处理后，再送淋滤反应器继续生物水解处理，此工艺步骤可将不宜进行生物水解的塑料，织物，金属等干扰物选出[3]。因此对后续工艺机器的机械力度要求低，对机器的损伤较低，可以提高机器使用寿命。

MBT技术分前端的机械预分选部分+好氧堆肥(干化)的传统工艺模式，也有很多先发酵+机械后分选的工艺模式，采用机械破碎处理，主要使用破碎机将不易于直接干化的大块物质破碎分解到一定粒径之下，然后直接将物料送去干化仓进行干化处理，不仅干化时间长，脱水效率低，而将后续精细的机械分选则放置在了干化处理之后，由于并未将惰性物质筛选出来，则对后续机械力度要求较高，同时容易造成后续机械的磨损。

3.1.2环境友好度

MBT技术与MYT技术都具有较好的环境友好度。两种技术均属于常温下的生物处理技术，尤其MYT适宜于含水量高的厨余垃圾，生活垃圾等。该技术不存在二噁英问题，使得污染控制更容易，处理效果更具有生态、环境友好度[10]。

1)进料车间采用自动密封门密闭，有效地阻止了处理车间臭气的外溢；所有设备都完全密封设计，使用通风设备和通风管道从车间和机械设备内部抽气，维护整个系统的负压运行状态，抽出的气体可通过生物滤池等方式进行再处理，这样可使厂区范围内嗅觉环境非常良好。同MBT工艺相比，MYT技术由于进行了生物水解，使得垃圾中氯离子含量降低，臭气产生量较小，臭气处理所需能耗降低很多，更容易进行臭气的处理。

2)与焚烧等技术相比，MBT与MYT技术具有以下特点：a.垃圾无需分类收集，大大降低了垃圾的管理成本。b.由于其对环境的高标准，高要求，也不存在处理后产生二噁英污染等问题，因此，在离居民较近的地方也可以建设垃圾处理厂。c.在处理过程中可结合厌氧消化技术，将有机物转换成沼气，这部分沼气可经过处理后用于发电等。d.最终的成品可燃质部分制成RDF替代燃料，实现垃圾所含能源的最大化利用。

3.1.3经济效益与资源化利用

MBT与MYT技术均具有投资成本低和较高的经济收益的优点，都是目前成熟的生活垃圾处理工艺技术，两者比较：

1)占地面积与处理周期比较。

MBT与MYT工艺技术所需的厂区占地面积均小于垃圾填埋场，都具有选址容易，土地占用率低，前期投资成本低的优点。

同MYT技术相比，MBT技术在前端分选后直接进入干化仓进行干化，此做法未经过淋滤水解，有机物的含水率无法控制，在垃圾含水率较高的地区会产生好氧发酵无法充分进行的问题，产生大量臭气，且易降解物质与不易降解物质均存在于垃圾之中，惰性物质和含氯物质较多，因此不易干化，所需要的干化时间比MYT工艺长。因此运营成本也比MYT高。

2)次生污染风险比较。

同MYT技术相比，MBT技术虽然也可进行渗滤液与臭气的收集，但是由于未经生物淋滤水解过程，所以在堆肥或干化过程后周期长，产生臭气量多，所需要的后期成本较高。

3)RDF产品比较。

两者在经过生物处理后的残渣(RDF)基本实现了稳定化，污染风险较小。而MYT技术由于经过了生物淋滤水解过程，所以反应更加完全，RDF产品的稳定性更高。无论是直接用作焚烧发电还是后期贩卖工业窑炉应用均可以产生较高的经济收益。

4)资源化效果比较。

同MBT技术相比，使用MYT技术在处理过程中还会获得沼气用于发电或供热，而由于生物淋滤水解反应将原生垃圾中所包含的氯离子和后分选处理惰性物质基本去除的更加完全，将水解后的物质进行好氧处理更加简单，耗时短，稳定性好，因此RDF产物品质更高，资源化效果更好。

3.1.4MBT和MYT技术与其他处理方式相比讨论

与传统的垃圾填埋和焚烧处理方式相比，MBT和MYT技术两者均是生态和环境友好的城乡垃圾处理主流技术工艺，确保生活垃圾处理设施的达标运行，杜绝二次污染方面具有明显优势，不仅可适应混合城乡垃圾处理，同时更适应分类垃圾的处理，在实现垃圾资源化和无害化的同时，也可以实现能源最大化利用[3]。两项技术可以代替垃圾填埋处理技术，其推广应用也是目前解决城乡生活垃圾处理领域面临难题的有效工作途径。

3.2 结果

综合上述MBT和MYT的不同技术流程和工艺特点分析研究，提出了不同形式的工艺组合可以适用于我国不同地区的生活垃圾(厨余)处理方法建议。由于中国地域广阔，气候和居民生活习惯差异很大，南方多雨含有机物和水分高，沿海地区海鲜剩余物多和水分高，北方干燥温差大，生活垃圾有机物和含水率较南方低，中西部地区干旱，生活垃圾中无机物占比高，含水率更低，因此在工艺选择上根据当地生活垃圾组分、环境和经济条件优势，要因地制宜综合选择工艺方法。

4 结语

通过上述对城市生活垃圾处理的几种典型机械生物处理工艺方法论述，对MBT和MYT工艺方法的优缺点及不同适应场景进行了分析研究得出结论，MBT或MYT工艺方法的不同工艺组合和选择，可以适应我国不同城市区域的垃圾处理，MBT技术目前较为成熟，在国外有较高的使用率。MYT技术增加了淋滤生物水解技术，生活垃圾中可回收材料的分类回收利用率和生物稳定性就可以有效提高、垃圾的最终处置量可以显著减少、在更大提高垃圾热值的同时减少温室气体排放量，对碳峰值和碳中和有贡献性，MYT技术比其他技术更具有技术先进性和适应性，无论大型城市分类收集的厨余垃圾，高有机物高含水率或目前大多城市混合收集的生活垃圾处理都能达到处理标准，具有更大适合度和环境友好性及经济性。