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1、第二部分 固体废物的基本处理技术,固体废物的压实技术 固体废物的破碎技术 固体废物的分选技术 固体废物的脱水与干燥,第二章 固体废物的收集、运输、 压实技术,第一节 固体废物的收集,一 工业固体废物的收集和运输 在我国，工业固体废物处理的原则是“谁污染，谁治理”。 一般，产生废物较多的工厂都建有自己的堆场，收集，运输工作由工厂自己负责。 如：煤矿的粉煤灰和煤矸石， 尾矿堆场 上海市物资回收公司1983年回收总量即达166万吨，其中工业废料占85%.,二 城市生活垃圾的收集和运输,城市生活垃圾的收集流程： 垃圾发生源-垃圾桶-垃圾中转站-最终处置场,第一阶段： 垃圾发生源到垃圾桶，分为混合收集和
2、分类收集 垃圾分类收集是实现垃圾无害化处理和资源化利用的前提， 不仅可以回收大量资源，是垃圾资源充分得到利用，而且可以大大减少垃圾的运输费用，简化垃圾处理工艺，降低垃圾处理成本，减少垃圾的二次污染。 垃圾分类方法受国情，生活方式，处理设施及公众素质和法律政策的影响。各个国家和地区情况不尽相同。,按照城市居民生活垃圾成分调查统计规范的地方标准规定，生活垃圾成分分类有十种：纸类、橡塑、竹木、布类、厨余、果类、金属、玻璃、灰渣及其它(指上述九类以外没有专项列出的其它废物)。该标准适合实验室的成分分析试验研究，从实际情况出发只能根据垃圾不同性质(可燃性或毒性)或利于后续处理来分类。 目前广泛采用的是按
3、有机物(厨余、果类等)与无机物(纸类、橡塑、竹木、布类、金属)及有害有毒物(玻璃、灯管、药品、电池等)分类。此方法既有利于废物资源回收利用，又减轻生活垃圾后续处理负担并可按不同分类方法进行不同后续处理。如有机垃圾经预处理后可以焚烧或堆肥，无机垃圾可回收利用，有毒有害垃圾专项处理或填埋。该方法作为分类收集的首选方法，目前太原市采样的就是这样的分类方法。,大件垃圾实行污染者付费计划 P A Y T：pay - as -you throw programs 垃圾袋装化 居民住宅区垃圾搬运：由居民自行投递或工人收集 第二阶段：从垃圾桶到中转站：统一由环卫工人将垃圾箱内垃圾装入垃圾车内送往垃圾中转站。
4、我国规定日收日清，国外频率不同。,第三阶段：,垃圾由中转站送至最终处置场或填埋场， 一般距离较远，需要有大容量的运输工具或带压实装置的运输工具 城市生活垃圾收集耗资巨大，在发达国家，处理城市生活垃圾费用的60%-80%用于垃圾的收集和运输，发展中国家更高。 城市生活垃圾的收集和运输方式正经历几个转变：人工-机械化，自动化 敞开式-密闭式 松散式-压缩式,第二节 固体废物的输送,一 气流输送： 用空气流动输送物料，分吸引式（负压操作）和压送式（正压操作） 主要用于将各个大楼、公寓的垃圾收集于中转站，或将中转站垃圾焚烧后的灰烬输送到填埋场。 特点：设备简单，占地教学好，是用于分装或密度小的物料，但
5、动力消耗大，粉尘大。,二 水力输送,以水作为输送介质，将颗粒物料与水混合成浆状浮液，利用液体输送设备（泥浆泵）进行输送。 可以在调浆机中，用水把物料搅拌成料浆后输送，也可以用水力喷射器（文氏管）直接吸入颗粒物料送入输送管道中，至终点后，在沉淀池中进行沉淀，使输送物料与水分离，水循环使用。 主要用于输送工业废渣，如：粉煤灰，含尘铁泥,三、机械输送,1 螺旋输送器 2 无端循环皮带输送机 3 链式输送机 4 箕斗升降机等,一、压实的基本理论 压实：利用机械的方法增加固体废物的聚 集程度，增大容重，减小体积，便于装卸、运输、贮存和填埋。 适用物质：压缩性能大而复原性能小 金属丝，金属碎片，家用电器，
6、 纸箱，纸袋和纤维等 不适用物质：木头，玻璃，金属，塑料块等 已经很密实的物体，以及焦油，污泥等,第三节 固体废物的压实,目的：减少表观体积，提高运输与管理效率 通过对固体废物实施压实操作，使之随压力强度的增大，孔隙率减少，表观体积随之减少，容重增大，如：城市垃圾经压实后，体积可减少60-70% 可以减少占地面积，便于对固体废物实施运输与处理,是一种预处理手段，同时也可用来直接进行固体废物处理。如：日本采用压实手段直接处理城市垃圾， 压力：258kg/cm2， 压实后，垃圾密度：1125.4-1380kg/m BOD:6000-200ppm COD:8000-150ppm,固体废物容重随压强变
7、化关系,随初始容重的增加，其容重随压强变化趋势逐渐减缓，700Kg/m3以下，初始容重对压实后的容重影响比较明显 但随压强继续升高，这一影响逐渐变小，当施加压强达到甚高的程度时，这一影响消失,固体废物压实机械：容器单元+压实单元 固定型与移动型 固定型：用于收集或转运站装车 移动型：废物处置场所,二 压实设备,水平压实器,废物依赖于水平往返运动的压头压入矩形或方形容器中， 常用于转运站固定型压实,三向垂直压实器,带有三个相互垂直的压头，可将装入料斗中的固体废物压实成块， 适用于金属类废物的压实 压后尺寸一般在200-1000mm之间,回转式压实器,借助液压驱动，平板型压头连接与容器的一端 适用
8、于压实体积小，重量轻的废物,压实器的选择,压缩比：固体废物经压实处理后，体积减小的程度。 废物压缩比决定于废物的种类及施加的压力，一般为3-5 选择压实器需选择合适的压缩比，同时考虑固体废物本身的特性。,第三章 固体废物的破碎,第一节 粒度,粒度：颗粒的大小叫做颗粒的粒度 粒群：一份颗粒物料的全体 粒级：把一个粒群按其颗粒尺寸的大小分为若干组分， 每一组分称为粒级。 粒度的分布：颗粒尺寸概率分布函数P(x) 颗粒尺寸累积分布函数F(x),一、基本概念,颗粒尺寸概率 分布函数P(x) 表示颗粒尺寸为 X1+dx这一微量部 分颗粒的概率， 即在粒群中占的百分比,颗粒尺寸累积 分布函数F(x) 表示
9、在该粒群中颗粒尺寸小于或等于X1的全部颗粒占该粒群的百分比。(也称细粒累积分布，同理也有粗粒累积分布） X1=Xmax 时，F(x)=1,二 粒度分布的表示方法,（1）表格法粒度表格 （2）图形法- 粒度曲线：颗粒尺寸密度分布曲线和颗粒尺寸累积分布曲线 （3）函数法-粒度公式：指数公式和罗辛-莱姆勒公式,三 粒度测试的基本方法 沉降法、激光法、筛分法、图像法和电阻法,四 表示粒度特性的几个关键指标：, D50：一个样品的累计粒度分布百分数达到50%时所对应的粒径。它的物理意义是粒径大于它的颗粒占50%，小于它的颗粒也占50%，D50也叫中位径或中值粒径。D50常用来表示粉体的平均粒度。 D97
10、：粒径小于它的的颗粒占97%。D97常用来表示粉体粗端的粒度指标。 其它如D16、D90等参数的定义与物理意义与D97相似。 比表面积：单位重量的颗粒的表面积之和。比表面积的单位为m2/kg或cm2/g。比表面积与粒度有一定的关系，粒度越细，比表面积越大，但这种关系并不一定是成正比关系。 （4）算术平均直径 （5）概率平均直径 （6）几何平均直径,例：激光粒度仪的测定结果,第二节 破碎的基础理论,破碎：利用外力克服固体废物质点间的内聚 力而使大块固体废物分裂成小块的过程。 磨碎：使小块固体废物颗粒分裂成细粉的过程称为磨碎。,固体废物破碎和磨碎的目的如下：,使固体废物的容积减小，便于运输和贮存。
11、 为固体废物的分选提供所要求的入选粒度，以便有效地回收固体废物中的某种成分。 使固体废物的比表面积增加，提高焚烧、热分解、熔融等作业的稳定性和热效率。 为固体废物的下一步加工作准备，例如，煤矸石的制砖、制水泥等，都要求把煤石破碎和磨碎到一定粒度以下，以便进一步加工制备使用。 对破碎后的生活垃圾进行填埋处置时，压实密度高而均匀，可以加快复土还原。 防止粗大、锋利的固体废物损坏分选、焚烧和热解等设备。,固体废物的机械强度 机械强度:固体废物抗破碎的阻力 包括：抗压强度，抗拉强度，抗剪强度和抗弯 强度， 抗压强度抗剪强度抗弯强度抗拉强度 一般以固体废物的抗压强度为标准来衡量。 抗压强度250MPa坚
12、硬固体废物 40-250MPa中硬固体废物 40MPa软固体废物 实际工作中，用固体废物的硬度来鉴别,各种硬度物料的分类,二 破碎方法,机械能破碎 非机械能破碎：风能，热能，超声波，激光 机械能破碎：压碎、劈碎、折断、磨碎、冲击破碎。 破碎方法选择：坚硬废物：挤压，冲击 韧性废物：剪切，冲击，磨碎 脆性废物：劈碎、冲击破碎,选择破碎方法时，需视固体废物的机械强度，特别是废物的硬度而定。对坚硬物采用挤 压破碎和冲击破碎十分有效；对脆性废物则采用劈碎、冲击破碎为宜。 一般破碎机都是由两种或两种以上的破碎方法联合作用对固体废物进行破碎的，例如压 碎和折断、冲击破碎和磨碎等。,在需要破碎的废物中，大多
13、数呈现脆性，废物在断裂之前的变形很小。但也有一些需要破碎的废物在常温下呈现较高的可塑性，这些废物用传统的破碎机难以破碎，需要采取特殊实施。 例如，废橡胶在压力作用下能产生较大的塑性变形而裂，但可利用其低温变脆的性能而有效地破碎。又如破碎金属切削下来的金属屑，压力只能使其压实成团，但不能碎成小片或小条、粉末，必须采用特制的金属切削破碎机进行有效的破碎。,三 破碎比，破碎段和破碎流程,破碎比：破碎过程中，原废物粒度与破碎产 物粒度的比值 破碎比的计算： （1）破碎前最大粒度/破碎后最大粒度 （2） 破碎前的平均粒度/破碎后的平均粒度 破碎段：固体废物每经过一次破碎机称为一个破碎段，破碎比为每段之乘
14、积。 一般要求下，采用一段或两段破碎。 破碎流程：常和筛分程序组合在一起,破碎比的计算方法有以下两种：,用废物破碎前的最大粒度(Dmax)与破碎后最大粒度(dmax)的比值来确定破碎比(i) iDmax/dmax 用该法确定的破碎比称为极限破碎比，在工程设计中常被采用。根据最大块直径来选择 破碎机给料口宽度。 用废物破碎前的平均粒度(Dcp)与破碎后平均粒度(dcp)的比值来确定破碎比(i) iDcp/dcp 该法确定的破碎比称为真实破碎比，能较真实地反映破碎程度，所以，在科研及理论研 究中常被采用。 一般破碎机的平均破碎比在330之间，磨碎机破碎比可达40400以上。,固体废物每经过一次破碎
15、机或磨碎机称为一个破碎段，若要求破碎比不大，一段破碎即 可满足。但对固体废物的分选，例如，浮选、磁选、电选等工艺来说，由于要求的入选粒度 很细，破碎比很大，往往需要把几台破碎机依次串联，或根据需要把破碎机和磨碎机依次串联组成破碎和磨碎流程。对固体废物进行多次(段)破碎，其总破碎比等于各段破碎比(i 1，i2，in)的乘积 破碎段数是决定破碎工艺流程的基本指标，它主要决定破碎废物的原始粒度和最终粒度。破 碎段数越多，破碎流程就越复杂，工程投资相应增加，因此，在可能的条件下，应尽 量采用一段或两段流程。,破碎流程,根据固体废物的性质、粒度大小，要求的破碎比和破碎机的类型，每段破碎流程可以有不同的组
16、合方式。 单纯的破碎流程具有流程和破碎机组合简单、操作控制方便、占地面积少等优点，但只适用于对破碎产品粒度要求不高的场合。 带有预先筛分的破碎流程其特点是预先筛除废物中不需要破碎的细粒，相对地减少了进入破碎机的总给料量，同 时有利于节能。 带有检查筛分的后两种破碎流程。 其特点是能够将破碎产物中一部分大于所要求的产品粒度颗粒分离出来，送回破碎机进 行再破碎，因此，可获得全部符合粒度要求的产品。,第三节 破碎机,颚式破碎机： 锤式破碎机 冲击式破碎机 剪切式破碎机 辊式破碎机 球磨机,选择破碎机类型时，必须综合考虑下列因素： 所需要的破碎能力； 固体废物的性质 (如破碎对形状、硬度、密度、形状、含水率等)和颗粒的大小； 对破碎产品粒径大小、粒 度组成、形状的要求； 供料方式： 安装操作场所情况等。,移动搅拌粉碎机,一 颚式破碎机,积压型破碎机械 简单摆动型，复杂摆动型 适用于破碎
