固廢《生活垃圾綜合分選處理系統(tǒng)》課程設計說明書

1、 成績固體廢棄物處理與處置課程設計城市生活垃圾綜合分選處理系統(tǒng)設計學生姓名杜新要學院名稱環(huán)境工程學院學號20121707136班級12環(huán)工1專業(yè)名稱環(huán)境工程指導教師項瑋2015年1月17日目 錄1 固體廢棄物處理與處置課程設計任務書11.1 設計任務及目的11.2 設計內容和要求11.3 設計工作量及成果22 垃圾分選系統(tǒng)設計方案的分析確定22.1 設計依據22.2 設計方案23 分選工藝物料衡算33.1 垃圾分選廠每小時的處理量q033.2 人工分選33.3 磁選33.4 選擇性破碎機33.5 風選43.6 滾筒篩分43.7 廢物全過程總的質量44 垃圾儲倉計算54.1 倉體容積54.2 倉

2、體尺寸的計算55 分選設備選型65.1 吊車、抓斗的設計選擇65.2 磁選設備的選擇75.3 滾筒破碎機的選擇85.3.1 選型85.3.2 計算校核95.4 垃圾滾筒篩105.4.1 滾筒篩的主要參數105.4.2 料在篩體內的停留時間115.4.3 筒篩有用功率115.5 風選設備115.5.1 氣流速度確定115.5.2 立式風選幾何參數的確定125.5.3 旋風分離器選擇135.6 輸送帶135.6.1 輸送帶135.6.2 輸送帶155.6.3 輸送帶176 可行性分析18結束語18參考文獻19附圖201 固體廢棄物處理與處置課程設計任務書1.1 設計任務及目的1、 任務：徐州市生活

3、垃圾綜合分選處理系統(tǒng)設計2、目的：通過課程設計進一步鞏固本課程所學內容，并使所學的知識系統(tǒng)化，培養(yǎng)運用所學理論知識進行城市生活垃圾綜合分選處理系統(tǒng)設計的初步能力。通過設計，了解工程設計的內容、方法及步驟，培養(yǎng)學生確定固廢處理與處置系統(tǒng)的設計方案，進行設計計算、繪制工程圖，應用技術資料，編寫設計說明書的能力。1.2 設計內容和要求（包括原始數據、技術參數、設計要求等） 1、設計原始資料設計規(guī)模為x t/d的某城市生活垃圾分選系統(tǒng)。其中x=150+(36*5)垃圾主要成分見表1。表1 垃圾成分設計參數取值垃圾組分有機物無機物紙類金屬塑料玻璃其他含量/%56.728.92.882.384.89.1.

4、32.95有機物組分包括：食品殘余、果皮、植物殘余等。無機物組分包括：磚瓦、爐灰、灰塵、粉塵等。垃圾容重平均值為0.45 t/m3，含水率為47.8%。垃圾中塑料以超薄型塑料袋為主，廢紙以衛(wèi)生間的廢紙為主。垃圾熱值：1923 kj/kg。分選系統(tǒng)工作量為330t/d；日工作時間為12h。 2、設計內容及要求垃圾儲料倉設計計算；分選系統(tǒng)各設備選型計算：確定選擇性破碎機、滾筒篩、簡易風選機型號和規(guī)格，并確定其主要運行參數；皮帶運輸機計算及布置，并計算各段的長度、電機功率。編寫設計說明書：設計說明書按設計程序編寫，包括方案的確定，設計計算、設備選型計算和有關簡圖等內容。1.3 設計工作量及成果1、撰

5、寫課程設計說明書； 2、垃圾分選系統(tǒng)工藝流程及高程圖一張；分選系統(tǒng)平面、剖面布置圖1-2張。2 垃圾分選系統(tǒng)設計方案的分析確定2.1 設計依據設計規(guī)模為330t/d的某城市生活垃圾分選系統(tǒng)，垃圾主要成分見表1。2.2 設計方案 本次設計從我國的城市生活垃圾的現狀出發(fā)，考慮到城市垃圾的特點，和我國勞動力資源豐富的特點，采用機械分選為主、人工粗選的方法。對于回收利用經濟效率不高的固體廢物直接作為垃圾焚燒的原料，分選工藝采用城市生活垃圾簡易的處理方法，以分選產物作為填埋、堆肥、和焚燒為目的，以達到城市生活垃圾的減量化、穩(wěn)定化、無害化。分選工藝流程圖如2-2所示：2-2 分選工藝流程圖3 分選工藝物料

6、衡算3.1 垃圾分選廠每小時的處理量q0 式中 q每天垃圾的處理量，q=330t/d； t每天的工作時間，t=12h。 代入數據得 q0=330t/d/12h=27.5t/h3.2 人工分選人工手選去除垃圾中的1%的大塊金屬、0.6%玻璃、2%的塑料和約0.5%其他無機物質，即 金屬 (t/h) 玻璃 (t/h) 塑料 (t/h) 其他 (t/h)則經過人工手選可分出的垃圾有=0.275+0.165+0.55+0.1375=1.1275(t/h)3.3 磁選 垃圾通過磁選滾筒理論上可以分選所有的金屬。 3.4 選擇性破碎機a篩上物主要是紙、布、革、塑料、部分有機物等的物質，所以： (t/h)b

7、篩下物主要是的被破碎的無機物、無機物、玻璃及其他碎土等。3.5 風選a輕組分主要為粉塵、塑料紙張等。 (t/h) b重組分主要是有機物。 (t/h)3.6 滾筒篩分滾筒篩分主要對選擇性破碎機篩下物進行進一步分選，篩下物中主要有無機物、部分有機物、碎玻璃等。選擇篩孔為10mm.篩上物為的為有機物： （t/h)篩下物為碎土、石渣等無機物和碎玻璃“ (t/h)3.7 廢物全過程總的質量 =1.1275+0.379+4.50975+1.58675+5.5+10.0925+8.74775 =31.943254 垃圾儲倉計算4.1 倉體容積 (22)式中 儲存時間，d； 最大日處理量，t/h； 有效容積系

8、數，在0.80.9之間； 垃圾有效密度，在1.11.3之間，t/m3；則在本設計中倉體容積為： 取容積v=1800。4.2 倉體尺寸的計算 式中 每個小倉體的體積, ；a 長度，m；b寬度，m；c深度，m；取a=25m，b=10m，c=9m，則每個倉體的容積為 1800，滿足設計要求。5 分選設備選型5.1 吊車、抓斗的設計選擇垃圾吊車的臺數是根據垃圾最大日處理量來確定的。一般日處理量在300t以下的采用一臺吊車，日處理量在300t到600t的采用常用和備用各一臺，規(guī)模在600t以上的要求常用2臺，備用一臺。在吊車的臺數確定以后還要確定吊車卷起、放下、行走、橫移及抓斗開關動作所需時間，以確定吊

9、車運行周期。如果分選設備有足夠的處理能力，吊車的運行時間為60min/h,設計時一般取4555min/h。吊車供給能力： 式中 吊車供給能力，t/h； 抓斗一次抓起量，t； 吊車運行周期，h；根據垃圾最大日處理量選擇吊車、抓斗，其工藝參數如表5-1所示：表5-1 吊車工藝參數項目參數設計依據數量2臺垃圾最大日處理量噸位1.25t抓斗容量跨度7m儲料坑跨度運行周期143s吊車運行各種動作的速度實際運行時間50min/h供給能力21.5t/h抓斗抓起量抓斗一次抓起量為： (t)可知抓斗一次抓起量1.311t即可滿足生產需求，選擇一次抓起量為2.65t的抓斗。5.2 磁選設備的選擇 經過人工分選后進

10、入磁選機進行分選的垃圾量為： 已知垃圾的含水率為47.8%，根據以上數據選擇ctb-69永磁筒式磁選機，其主要技術參數如表所示：表5-2 ctb-69永磁筒式磁選機主要技術參數磁選機的規(guī)格型號ctb-69圓筒轉速(r/min)40規(guī)格600900電動機規(guī)格型號y90l-4槽體行式半逆流電機功率（kw）1.5磁場強度（oe）1450給料粒度(mm)00.2生產能力(t/h)815機重(kg)9105.3 滾筒破碎機的選擇5.3.1 選型 根據垃圾破碎分選工藝要求選擇國產滾筒破碎機，具體技術特征如表5-2。表5-3 滾筒破碎機技術特征規(guī)格30006000規(guī)格30006000生產能力/(t/h)滾筒

11、直徑/m長度/m傾角/度轉數/(r/min)8012036312篩孔尺寸/min提升板高度/min電動機型號功率/kw轉數/(r/min)50300bjo2-72-4301460圖5-4滾筒內斷面示意圖5.3.2 計算校核 橫斷面裝料面積為 取經驗值，代入數據得： 物料跌落所需時間為： 式中 ； 代入數據得 當篩體傾斜安裝時，實際物料軌跡為不規(guī)則的螺旋線，該螺旋線的螺距即物料跌落一次向前所走的距離，即： 物料沿滾筒軸向前的前進速度v為m/s滾筒破碎機實際生產能力為： 則所選擇的破碎機能滿足處理量的要求。5.4 垃圾滾筒篩 5.4.1 滾筒篩的主要參數垃圾滾筒篩篩分處理量為 滾筒篩主要參數確定如

12、下： (1)設計篩體長度4m，篩體直徑1.6m，篩孔取10mm10mm，安裝傾角40。 (2)篩分效率和生產率。根據“垃圾分選機-垃圾滾筒篩”行業(yè)標準（cj/t5013.1-95), 篩下物粒徑12mm，篩分效率80%。選取篩分效率為90%。 (3)滾筒篩轉速 通常為了獲得較好的篩分效率，應使物料在篩體內做較大的翻動。滾筒篩臨界轉速nc為根據實驗表明，垃圾滾筒篩回轉速度一般取臨界轉速的30%60%較為理想，則取滾筒篩轉速為12r/min。5.4.2 料在篩體內的停留時間 根據研究表明，當篩分垃圾時，要得到75%以上的篩分效率，停留時間應達到2530s,甚至更長。所以取垃圾在滾筒內停留時間為50

13、s，則物料在篩體內沿軸向運動的平均速度為5.4.3 筒篩有用功率 據資料推導，取600，篩分機有用功率為 實際使用的驅動電動功率還應考慮機械傳動損失。5.5 風選設備 對本風選工藝，選用簡易立式風選設備5.5.1 氣流速度確定 風力分選主要將低密度、空氣阻力大的塑料、廢紙等和具有高密度、空氣阻力小的重質有機物分開。部分物料密度如表5-4。表5-5 部分物料密度物質塑料玻璃磚干砂有機物密度/(kg/m3）9202500184025001200輕質物料以塑料為參考，其懸浮氣速為重質物料以有機物為參考，其懸浮氣速為則選取氣流速度為6.7m/s。5.5.2 立式風選幾何參數的確定 關于風力分選設備的計

14、算設計計算目前尚無成熟的方法可借鑒，對于立式分選垂直段主要目的是將紙類、塑料等輕質組分通過氣流輸送出來，可借鑒流化床氣力輸送設計進行經驗設計，精確的計算還需要實驗及有關的理論進行研究。(1)選擇氣體速度 根據氣力輸送設計原則確定垂直段管長7m，考慮所分選物料為不規(guī)則紙類、塑料等，選擇管徑。設高壓端氣體密度為3kg/m3,故所選氣速相當于氣體質量速度g=6.73=20.1（kg/m2s)。(2)估算氣-固比 垃圾分選主要去除塑料及紙類，設其堆積密度為。氣-固比為 (3)所需空氣量計算 取空氣重度為1.25kg/m3,則空氣體積流量為按所選管徑100mm和氣速，所需空氣體積流量為：故可選用3.2m

15、3/min空壓機一臺能夠滿足要求。(4)壓降計算管內平均絕對壓力為2kg/m2(1kg/m2=9.8pa)，室溫為300k，則氣體平均重度為：垂直管壓降：5.5.3 旋風分離器選擇 根據氣體流量3.156m3/min和入口風速6.7m/s,選取xlp/a-3.0型旋風分離器，其允許進口風速12m/s,處理量750m3/h。5.6 輸送帶在垃圾分選工藝中，帶式輸送機是主要的運輸機械，它連接各個分選設備。因此，各分選設備段之間的輸送帶帶寬、帶長、帶速及輸送帶的安裝位置需根據具體情況分別估算。5.6.1 輸送帶（1）帶寬確定 輸送帶主要輸送從垃圾儲坑經過初級篦子送入的及由輸送帶送至滾筒破碎機的垃圾，

16、在這一段輸送帶上同時進行人工分選。故帶速不宜選擇過快，選取帶速為0.3m/s。由于垃圾的密度較小和較松散，所以一般用槽式膠帶輸送帶。膠帶輸送機的輸送能力由下式計算。式中 輸送能力，由物料衡算知近似取14.5t/h； 物料在膠帶的截面積，； 輸送帶運行速度，取0.3m/s； 物料的堆密度，對垃圾取0.45t/; c 傾角系數。對有人工手選輸送帶應水平放置，故c=1。 圖5-6 物料在膠帶上堆積的斷面積對于槽型輸送帶上物料堆積的斷面積為其中，膠帶的槽角選取型為。則 則帶寬為：=1.20（m）。（2）電動機功率計算 在確定膠帶輸送機的電功率以前，首先要計算傳動滾筒的軸功率。轉動滾筒軸功率的計算公式（

17、式中參數數據取自文獻）為膠面?zhèn)鲃訚L筒=0.90，因此，電動機功率為 故選用型三相異步電動機，額定功率為0.3。5.6.2 輸送帶（1） 帶寬的確定 輸送帶主要用于輸送有滾筒破碎機篩上物（只要為廢紙、塑料及部分有機物）至風選設備。其計算方法如(1)，由物料衡算，此時輸送量=4.24t/h。傾角，傾角系數c取0.885。帶速取1.0m/s，則輸送帶帶寬為解得 b=1.27（m），取帶寬為1.3m。 圖5-7 輸送帶簡圖 （2） 電動機功率計算 已知采用滾動軸承，查得=0.030，導料擋板，空段清掃器，彈換清掃器，。將以上各數據帶入計算式，轉動滾筒軸功率為： 電動機功率為 所以選用型電動機，額定功率

18、為7.5。5.6.3 輸送帶（1）寬度確定 輸送帶主要用于輸送自滾筒破碎機篩下物（主要為無機物、碎石渣、玻璃及部分有機物）送至滾筒篩。取帶速為 1.5m/s，輸送傾角，傾角系數為0.957，由物料衡算此時輸送量為8.02t/h， 所以 b=1.27(m)取帶寬為1.3m。（2）電動機功率計算取采用滾動軸承，查得=0.030，導料擋板，空段清掃器，彈換清掃器，。將以上各數據帶入計算式，轉動滾筒軸功率為電動機功率為所以選用型電動機，額定功率為11。6、可行性分析根據已知垃圾的垃圾組成和含量，以及處理系統(tǒng)的工作量，設計方案采用了生活垃圾簡易處理方法。從理論上講，對于經過人工手選的垃圾，原先的大塊金屬

19、、塑料、玻璃品、建筑材料等可以被有效的除去，之后剩余的金屬可以利用磁選技術通過合適型號的磁選機有效的被選出，再通過選擇性破碎機將d50mm未被破碎和d50mm被破碎的物質分開，這個也是能夠達到的。篩上物質主要是紙、布、革、塑料及部分有機物等，其中有些是重質組分有些是輕質組分，符合重力分選的要求，采用風選技術較為合適，最終選出的效果也比較好。篩下部分主要是無機物和剩下的有機物，碎玻璃等，可以通過滾筒篩將d10mm和d10mm兩部分，這對于技術比較成熟的篩分也是可以達到的。從技術角度看，所設計的分選工藝流程是可以滿足對于處理量和處理效果的要求的。結束語 通過此次課程設計我對固體廢物處理中的分選這一塊進行了系統(tǒng)的復習，對各種分選