第4章 生活垃圾的預(yù)處理

1、第4章 生活垃圾的預(yù)處理1 預(yù)處理主要包括： 壓實(shí)、破碎、分選。 預(yù)處理的主要目的： 壓實(shí)：減少運(yùn)輸量，減少填埋空間； 破碎：焚燒的粒度要求，堆肥的反應(yīng)速度，其他資源化利用要求； 分選：資源化利用要求。2第1節(jié) 城市生活垃圾的壓實(shí)31 概述 壓實(shí)是一種通過對廢物實(shí)行減容化，降低運(yùn)輸成本、延長填埋場壽命的預(yù)處理技術(shù)。 壓實(shí)是一種普遍采用的固體廢棄物預(yù)處理方法。如金屬廢棄物、易拉罐、塑料瓶等通常首先采用壓實(shí)處理。 適于壓實(shí)減少體積處理的固體廢棄物還有松散廢物、紙帶、紙箱及某些纖維制品等。4 對于那些可能使壓實(shí)設(shè)備損壞的廢棄物不宜采用壓實(shí)處理，某些可能引起操作問題的廢棄物，如焦油、污泥或液體物料，一

2、般也不宜作壓實(shí)處理。52 壓實(shí)目的及操作原理 2.1目的 便于裝卸、運(yùn)輸、貯存和填埋。 制取高密度的惰性塊料、便于貯存填埋。 2.2操作原理 壓實(shí)（壓縮）是利用機(jī)械的方法增加固體廢物的聚集程度，增大容重和減小體積，便于裝卸、運(yùn)輸、貯存和填埋。67vsmVVV固體廢物的固體廢物的表觀體積表觀體積固體顆粒體積固體顆粒體積（包括水分）（包括水分）空隙體積空隙體積當(dāng)對固體廢物實(shí)施壓實(shí)操作時：當(dāng)對固體廢物實(shí)施壓實(shí)操作時：壓力壓力 ，空隙體積，空隙體積 ，表現(xiàn)體積也隨之，表現(xiàn)體積也隨之 ，而容重，而容重 。壓實(shí)原理壓實(shí)原理固體廢物經(jīng)過壓實(shí)處理后體積減少的程固體廢物經(jīng)過壓實(shí)處理后體積減少的程度叫壓縮比度叫壓

3、縮比R R：后前mmVVR 注： 1.適合壓實(shí)處理的主要是壓縮性能大而復(fù)原性小的物質(zhì)，液態(tài)廢物不宜作壓縮處理。 2.要焚燒處理的垃圾壓實(shí)處理的壓實(shí)比不能過大，這樣焚燒不完全。 83 生活垃圾壓實(shí)設(shè)備 3.1 構(gòu)造：容器單元和壓實(shí)單元二部分 容器單元接受廢物，壓實(shí)單元具有液壓或氣壓操作的壓頭，利用高壓使廢物致密化。為了防止垃圾中有機(jī)物腐敗，要求在壓實(shí)器的四周涂敷瀝青。 另外，還有壓縮滲濾液導(dǎo)排和收集設(shè)施。9 3.2 類別：移動和移動 3.2.1 移動式壓實(shí)器一般安裝在收集垃圾車上，接受廢物后即行壓縮，隨后送往處置場地。 3.2.2固定式壓實(shí)器一般設(shè)在廢物轉(zhuǎn)運(yùn)站、高層住宅垃圾滑道的底部，以及需要壓

4、實(shí)廢物的場合。 10 3.2.1 移動式后裝式密封壓縮收集車11 技術(shù)參數(shù)： 實(shí)際容積：6m3 核定噸位：2.5t； 軸距：3100mm； 功能簡介：由密封式垃圾廂、液壓系統(tǒng)、操作系統(tǒng)組成。整車為全密封型，自行壓縮、自行傾倒、壓縮過程中的污水全部進(jìn)入污水箱，較為徹底的解決了垃圾運(yùn)輸過程中的二次污染的問題，關(guān)鍵部件采用進(jìn)口部件，具有壓力大、密封性好、操作方便、安全等優(yōu)點(diǎn)。 可選配后掛桶翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)或垃圾斗翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu) 。123.2.2 固定式13固定式固定式壓實(shí)器壓實(shí)器大型工業(yè)壓縮機(jī)：可將汽車壓縮，大型工業(yè)壓縮機(jī)：可將汽車壓縮，每日可以壓縮數(shù)千噸垃圾，一般每日可以壓縮數(shù)千噸垃圾，一般安裝在廢物轉(zhuǎn)運(yùn)站、高

5、層住宅垃安裝在廢物轉(zhuǎn)運(yùn)站、高層住宅垃圾滑道的底部以及其它需要壓實(shí)圾滑道的底部以及其它需要壓實(shí)廢物的場合。廢物的場合。小型家庭用壓實(shí)器：安裝在廚房小型家庭用壓實(shí)器：安裝在廚房下面，用于一些家庭生活垃圾的收下面，用于一些家庭生活垃圾的收集和壓實(shí)。集和壓實(shí)。14（1） 三向聯(lián)合式壓實(shí)器三向聯(lián)合式壓實(shí)器右圖適合于壓實(shí)松散金屬廢物的右圖適合于壓實(shí)松散金屬廢物的三向聯(lián)合式壓實(shí)器。它具有三個三向聯(lián)合式壓實(shí)器。它具有三個互相垂直的壓頭，金屬等類廢物互相垂直的壓頭，金屬等類廢物被置于容器單元內(nèi)，而后依次啟被置于容器單元內(nèi)，而后依次啟動動1、 2、 3三個壓頭，逐漸使三個壓頭，逐漸使固體廢物的空間體積縮小，容重固

6、體廢物的空間體積縮小，容重增大，最終達(dá)到一定的尺寸。壓增大，最終達(dá)到一定的尺寸。壓后尺寸一般在后尺寸一般在2001000mm之間。之間。1516（2 2）回轉(zhuǎn)式壓實(shí)器）回轉(zhuǎn)式壓實(shí)器圖圖2-62-6是回轉(zhuǎn)式壓實(shí)器的示意圖。廢物裝入容器單元后，先是回轉(zhuǎn)式壓實(shí)器的示意圖。廢物裝入容器單元后，先按水平式壓頭按水平式壓頭1 1的方向壓縮，然后按箭頭的運(yùn)動方向驅(qū)動旋的方向壓縮，然后按箭頭的運(yùn)動方向驅(qū)動旋動式壓頭動式壓頭2 2，使廢物致密化，最后按水平壓頭，使廢物致密化，最后按水平壓頭3 3的運(yùn)動方向的運(yùn)動方向?qū)U物壓至一定尺寸排出。將廢物壓至一定尺寸排出。1718（3 3）高層住宅垃圾滑道下的）高層住宅垃

7、圾滑道下的壓實(shí)器壓實(shí)器 圖圖2 27 7是這種壓實(shí)器工作的是這種壓實(shí)器工作的示意圖，示意圖， (a)(a)為壓縮循環(huán)開始，為壓縮循環(huán)開始，從滑道中落下的垃圾進(jìn)入料斗。從滑道中落下的垃圾進(jìn)入料斗。(b)(b)為壓縮臂全部縮回處于起始為壓縮臂全部縮回處于起始狀態(tài)，壓縮室內(nèi)充入垃圾。當(dāng)狀態(tài)，壓縮室內(nèi)充入垃圾。當(dāng)壓臂全部伸展，垃圾被壓入容壓臂全部伸展，垃圾被壓入容器中，如器中，如(c)(c)圖，當(dāng)垃圾不斷充圖，當(dāng)垃圾不斷充入最后在容器中壓實(shí)?？梢詫⑷胱詈笤谌萜髦袎簩?shí)?？梢詫簩?shí)的垃圾裝入袋內(nèi)。壓實(shí)的垃圾裝入袋內(nèi)。1920（4 4）水平壓實(shí)器）水平壓實(shí)器圖圖2-82-8是用于壓實(shí)城市垃圾是用于壓實(shí)城市垃

8、圾的水平式壓實(shí)器。先將垃圾加入的水平式壓實(shí)器。先將垃圾加入裝料室，啟動具有壓面的水平壓裝料室，啟動具有壓面的水平壓頭，使垃圾致密化和定形化，然頭，使垃圾致密化和定形化，然后將坯塊推出。推出過程中，坯后將坯塊推出。推出過程中，坯塊表面的雜亂廢物受破碎桿作用塊表面的雜亂廢物受破碎桿作用而被破碎，不致防礙坯塊移出。而被破碎，不致防礙坯塊移出。21 （5）填埋場垃圾壓實(shí)22 主要用于城市垃圾衛(wèi)生填埋場垃圾壓實(shí)。本機(jī)可以進(jìn)行垃圾壓實(shí)、推鏟等作業(yè)，是一種用途多，效率高的環(huán)保機(jī)械。 性能參數(shù) 最大推力：200kN 推鋪鏟最大提升高度：1000 mm 推鋪鏟最大下降深度：350 mm 最小轉(zhuǎn)彎半徑推鏟外側(cè)(運(yùn)

9、輸狀態(tài))：8500mm 壓實(shí)能力：可將0.4t/m3垃圾壓實(shí)到0.8t/m3以上,處理能力為65t/小時以上。234 垃圾壓縮中轉(zhuǎn)站244.1 立式25 四柱支撐，隨動平衡，液壓升降儲運(yùn)集中，構(gòu)成了簡單，獨(dú)特完美結(jié)構(gòu)。操作簡單安全可靠，自裝自卸。主要技術(shù)參數(shù)：工作壓力：100Mpa配套功率：11KW垃圾壓縮比：1:2-1:4壓塊體積：3-4 m3占地面積：998m26 4.2 臥式27 全封閉智能壓縮垃圾（中轉(zhuǎn)）站，又稱為臥式垃臥式垃圾站圾站，臥式壓縮垃圾站臥式壓縮垃圾站，水平式垃圾站，水平壓水平壓縮垃圾（中轉(zhuǎn)）站縮垃圾（中轉(zhuǎn)）站，或地下水平壓縮垃圾（中轉(zhuǎn)）站，以及環(huán)保型地下隱藏式壓縮垃圾站。

10、 這種新型的垃圾壓縮站具有占地面積小，不影響地面周圍景觀，收集轉(zhuǎn)運(yùn)效率高，徹底消除露天垃圾堆放的污染問題。代表著垃圾收集，轉(zhuǎn)運(yùn)的方向。 該垃圾站設(shè)備有3噸，5噸，8噸，20噸單箱的多種型號，廣泛適用于學(xué)校、社區(qū)、市政、批發(fā)市場、主題公園等區(qū)域。 282930運(yùn)行流程31324 壓實(shí)器的選擇 壓實(shí)器的選擇主要針對壓縮比，應(yīng)當(dāng)選擇合適的壓縮比和使用壓力。此外，應(yīng)注意壓縮過程中的情況，如城市垃圾壓縮過程中會出現(xiàn)水分，塑料熱壓時會粘在壓頭上等，應(yīng)對不同廢物采用不同壓縮機(jī)。 在城市垃圾的綜合利用中，垃圾壓實(shí)后產(chǎn)生水分，在風(fēng)選分離紙時是不利的，因此，是否選用壓實(shí)裝置與后繼處理過程也有關(guān)、應(yīng)當(dāng)綜合考慮。33

11、5 壓實(shí)流程 下圖為國外某城市壓縮處理流程。 垃圾先裝入四周墊有鐵絲網(wǎng)的容器中，然后送入壓實(shí)機(jī)壓縮，壓力1500N2000N，壓縮為原體積的1/5。壓塊有向上的推動活塞推出壓縮腔，送入180200瀝青浸漬池10s涂浸瀝青防漏，冷卻后經(jīng)運(yùn)輸皮袋裝入汽車運(yùn)往垃圾填埋場。壓縮污水經(jīng)油水分離器入活性污泥處理系統(tǒng)，處理水滅菌后排放。 城市垃圾壓縮處理工藝流程3435第2節(jié) 固體廢物的破碎361 破碎的理論基礎(chǔ) 1.1破碎的概念 用外力克服固體廢物質(zhì)點(diǎn)間的內(nèi)聚力而使大塊固體廢物分裂成小塊的過程稱為破碎。 可分為三個階段：破碎、磨碎和超細(xì)粉碎。 破碎：將大塊廢物破碎成小塊的過程。 磨碎：使小塊固體廢物顆粒分

12、裂成細(xì)粉的過程。 超細(xì)粉碎：是小塊物質(zhì)磨碎成超細(xì)粉的過程。 固體廢物一般進(jìn)行破碎和磨碎。37 1.2固體廢物破碎的目的 使固體廢物的容積減小，便于運(yùn)輸和貯存。 為固體廢物的分選提供所要求的入選粒度，以便有效地回收固體廢物中的某種成分。 使固體廢物的比表面積增加，提高焚燒、熱分解、熔融等作業(yè)的穩(wěn)定性和熱效率。38 為固體廢物的下一步加工作準(zhǔn)備，例如，煤矸石的制磚、制水泥等，都要求把煤石破碎和磨碎到一定粒度以下，以便進(jìn)一步加工制備使用。 對破碎后的生活垃圾進(jìn)行填埋處置時，壓實(shí)密度高而均勻，可以加快復(fù)土還原。 防止粗大、鋒利的固體廢物損壞分選、焚燒和熱解等設(shè)備。 39 1.3 影響固體廢物破碎的因素

13、 （1）固體廢物的機(jī)械強(qiáng)度 固體廢物的機(jī)械強(qiáng)度是指固體廢物抗破碎的阻力。通常用靜載下測定的抗壓強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度、抗剪強(qiáng)度和抗彎強(qiáng)度來表示。 一般，抗壓強(qiáng)度最大，抗剪強(qiáng)度次之，抗彎強(qiáng)度較小，抗拉強(qiáng)度最小。40 機(jī)械強(qiáng)度機(jī)械強(qiáng)度 ，破碎難度，破碎難度 。 廢物粒度廢物粒度 ，機(jī)械強(qiáng)度機(jī)械強(qiáng)度 ，破碎難度，破碎難度 41一般，抗壓強(qiáng)度一般，抗壓強(qiáng)度大于大于250Mpa者稱為堅(jiān)硬固體廢物者稱為堅(jiān)硬固體廢物40250Mpa者稱為中硬固體廢物者稱為中硬固體廢物小于小于40Mpa者稱為軟固體廢物者稱為軟固體廢物 （2）硬度 在實(shí)際工程中，鑒于固體廢物的硬度在一定程度上反映被破碎的難易程度，因而可以用廢物的硬度

14、表示其可碎性。 礦物的硬度可按莫式硬度分為十級，其硬度從小到大排列如下：42 各種固體廢物的硬度可通過與這些礦物相比較來確定。43、滑石、滑石 、長石、長石、石膏、石膏 、石英、石英、方解石、方解石 、黃玉石、黃玉石、螢石、螢石 、剛玉、剛玉、磷灰石、磷灰石 、金剛石、金剛石各種硬度物料的分類4445干式破碎干式破碎：通常所說的破碎：通常所說的破碎濕式破碎濕式破碎：在大量水中的破碎：在大量水中的破碎機(jī)械能破碎機(jī)械能破碎：利用破碎工具如：利用破碎工具如齒板、錘子、鋼球齒板、錘子、鋼球 非機(jī)械能破碎非機(jī)械能破碎：利用電能、熱能等，：利用電能、熱能等，如低溫破碎、熱力破碎、減壓破碎及如低溫破碎、熱力

15、破碎、減壓破碎及超聲波破碎超聲波破碎 干式破碎干式破碎（1.4破碎方法 目前廣泛應(yīng)用的是機(jī)械能破碎，主要有目前廣泛應(yīng)用的是機(jī)械能破碎，主要有壓碎、劈壓碎、劈碎、折斷、磨碎和沖擊破碎等方法碎、折斷、磨碎和沖擊破碎等方法。 選擇破碎方法時，需視固體廢物的機(jī)械強(qiáng)度，特別是廢物的硬度而定。對堅(jiān)硬物采用擠壓破碎和沖擊破碎十分有效；對脆性廢物則采用劈碎、沖擊破碎為宜。 一般破碎機(jī)都是由兩種或兩種以上的破碎方法聯(lián)合作用對固體廢物進(jìn)行破碎的，例如壓碎和折斷、沖擊破碎和磨碎等。46 在需要破碎的廢物中，大多數(shù)呈現(xiàn)脆性，廢物在斷裂之前的變形很小。但也有一些需要破碎的廢物在常溫下呈現(xiàn)較高的可塑性，這些廢物用傳統(tǒng)的破

16、碎機(jī)難以破碎，需要采取特殊措施。 例如，廢橡膠在壓力作用下能產(chǎn)生較大的塑性變形，可利用其低溫變脆的性能而有效地破碎。又如破碎金屬切削下來的金屬屑，壓力只能使其壓實(shí)成團(tuán)，但不能碎成小片或小條、粉末，必須采用特制的金屬切削破碎機(jī)進(jìn)行有效的破碎。47 1.5破碎比、破碎段與破碎流程 (1)破碎比 在破碎過程中，原廢物粒度與破碎后產(chǎn)物粒度的比值稱為破碎比。破碎比表示廢物粒度在破碎過程中減小的倍數(shù)，即表示廢物被破碎的程度。破碎機(jī)的能量消耗和處理能力都與破碎比有關(guān)。 破碎比的計(jì)算方法有以下兩種： 48 用廢物破碎前的最大粒度(Dmax)與破碎后最大粒度(dmax)的比值來確定破碎比(i): iDmax/d

17、max 用該法確定的破碎比稱為極限破碎比極限破碎比，在工程設(shè)計(jì)中常被采用。根據(jù)最大塊直徑來選擇 破碎機(jī)給料口寬度。 49 用廢物破碎前的平均粒度(Dcp)與破碎后平均粒度(dcp)的比值來確定破碎比(i): iDcp/dcp 該法確定的破碎比稱為真實(shí)破碎比真實(shí)破碎比，能較真實(shí)地反映破碎程度，所以，在科研及理論研究中常被采用。 一般破碎機(jī)的平均破碎比在330之間，磨碎機(jī)破碎比可達(dá)40400以上。50 （2）破碎段 固體廢物每經(jīng)過一次破碎機(jī)或磨碎機(jī)稱為一個破碎段，若要求破碎比不大，一段破碎即可滿足。但對固體廢物的分選，例如，浮選、磁選、電選等工藝來說，由于要求的入選粒度很細(xì)，破碎比很大，往往需要把

18、幾臺破碎機(jī)依次串聯(lián)，或根據(jù)需要把破碎機(jī)和磨碎機(jī)依次串聯(lián)組成破碎和磨碎流程。 對固體廢物進(jìn)行多次(段)破碎，其總破碎比等于各段破碎比(i1，i2，in)的乘積。51 破碎段數(shù)是決定破碎工藝流程的基本指標(biāo)，它主要決定破碎廢物的原始粒度和最終粒度。破碎段數(shù)越多，破碎流程就越復(fù)雜，工程投資相應(yīng)增加，因此，在可能的條件下，應(yīng)盡量采用一段或兩段流程。 52 （3）破碎流程 根據(jù)固體廢物的性質(zhì)、粒度大小，要求的破碎比和破碎機(jī)的類型，每段破碎流程可以有不同的組合方式。 單純的破碎流程具有流程和破碎機(jī)組合簡單、操作控制方便、占地面積少等優(yōu)點(diǎn)，但只適用于對破碎產(chǎn)品粒度要求不高的場合。 53 帶有預(yù)先篩分的破碎流程

19、，其特點(diǎn)是預(yù)先篩除廢物中不需要破碎的細(xì)粒，相對地減少了進(jìn)入破碎機(jī)的總給料量，同時有利于節(jié)能。 帶有檢查篩分的破碎流程，其特點(diǎn)是能夠?qū)⑵扑楫a(chǎn)物中一部分大于所要求的產(chǎn)品粒度顆粒分離出來，送回破碎機(jī)進(jìn)行再破碎，因此，可獲得全部符合粒度要求的產(chǎn)品。54固體廢物固體廢物破碎破碎篩分篩分篩上物篩上物破碎產(chǎn)物破碎產(chǎn)物篩下物篩下物2 破碎設(shè)備 破碎固體廢物常用的破碎機(jī)類型有顎式破碎機(jī)、錘式破碎機(jī)、沖擊式破碎機(jī)、剪切式破碎機(jī)、輥式破碎機(jī)和球磨機(jī)等。 55 2.1顎式破碎機(jī) 顎式破碎機(jī)的特點(diǎn)及應(yīng)用 顎式破碎機(jī)結(jié)構(gòu)簡單、堅(jiān)固、維護(hù)方便、高度小、工作可靠等特點(diǎn)。在固體廢物破碎處理中，主要用于破碎強(qiáng)度及韌性高、腐蝕性強(qiáng)

20、的廢物。例如，煤矸石作為沸騰爐燃料，制磚和水泥原料時的破碎等。既可用于粗碎，也可用于中、細(xì)碎。 562.1.1簡單擺動顎式破碎機(jī) 工作原理：送入破碎腔中的固體廢物，由于動顎被傳動的偏心軸帶動呈往復(fù)擺動而被擠壓破碎。當(dāng)動顎離開定顎時，破碎腔內(nèi)下部已被碎到小于排料口的物料,靠自身重力作用從排料口排出，位于破碎腔上部的尚未充分破碎的料塊當(dāng)即下落一定距離，在動顎板的繼續(xù)壓碎下被破碎。57582.1.2 復(fù)雜擺動顎式破碎機(jī) 復(fù)雜擺動顎式破碎機(jī)從構(gòu)造上看，復(fù)雜擺動顎式破碎機(jī)與簡單擺動顎式 破碎機(jī)的區(qū)別是少了一根動顎懸掛的心軸，沒有垂直連桿，動顎與連桿合為一個部件，可見，復(fù)雜擺動顎式破碎機(jī)構(gòu)造簡單。但動顎的

21、運(yùn)動卻較簡單擺動顎式破碎機(jī)復(fù)雜，動顎在水平方向有擺動，同時在垂直方向也有運(yùn)動，是一種復(fù)雜運(yùn)動，不失為稱復(fù)雜擺動顎式破碎機(jī)。592.2 錘式和沖擊式破碎機(jī) 2.2.1 錘式破碎機(jī) （1）錘式破碎機(jī)的類型 錘式破碎機(jī)按轉(zhuǎn)子數(shù)目可分為兩類：一類是單轉(zhuǎn)子錘式破碎機(jī)(只有一個轉(zhuǎn)子)；另一類是雙轉(zhuǎn)子破碎機(jī)(它有兩個作相對回轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子)。單轉(zhuǎn)子破碎機(jī)根據(jù)轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)方向，又可分為可逆式(轉(zhuǎn)子可兩個方向轉(zhuǎn)動)和不可逆式(轉(zhuǎn)子只能一個方向轉(zhuǎn)動)兩種。606162錘式破碎機(jī)錘式破碎機(jī)實(shí)物圖錘式破碎機(jī)實(shí)物圖 錘式破碎機(jī)主要用于破碎中等硬度且腐蝕性弱的固體廢物。例如，煤矸石經(jīng)一次破碎后小于25mm的粒度達(dá)95，可送至球磨

22、機(jī)磨細(xì)制造水泥。還可破碎含水分及油質(zhì)的有機(jī)物、纖維結(jié)構(gòu)、彈性和韌性較強(qiáng)的木塊、石棉水泥廢料、回收石棉纖維和金屬切屑等。 優(yōu)點(diǎn)：破碎顆粒較均勻。 缺點(diǎn)：噪聲大，安裝需采取防震、 隔音措施。 63 （2）Hammer Mills型錘式破碎機(jī) 機(jī)體分成兩部分：壓縮機(jī)部分和錘碎機(jī)部分。大型固體廢物先經(jīng)壓縮機(jī)壓縮，再給入錘式破碎機(jī)，轉(zhuǎn)子由大小兩種錘子組成，大錘子磨損后，改作小錘用，錘子鉸接懸掛在繞中心旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子上做高速旋轉(zhuǎn)。轉(zhuǎn)子下方半周安裝有箅子篩板，篩板兩端安裝有固定反擊板，起二次破碎和剪切作用。這種錘式破碎機(jī)用于破碎廢汽車等粗大固體廢物。 6465 （3）BJD型破碎金屬切屑的錘式破碎機(jī)66 2.2

23、.2 沖擊式破碎機(jī) 沖擊式破碎機(jī)具有破碎比大、適應(yīng)性強(qiáng)、構(gòu)造簡單、外形尺寸小、操作方便、易于維護(hù)等特點(diǎn)。適用于破碎中等硬度、軟質(zhì)、脆性、韌性以及纖維狀等多種固體廢物。我國在水泥 、火力、發(fā)電、玻璃、化工、建材、冶金等工業(yè)部門廣泛應(yīng)用。67 （1）Universa 型沖擊式破碎機(jī) 當(dāng)要求的破碎產(chǎn)品粒度為40mm時，僅用沖擊板即可，研磨板和篩條可以拆除。粒度為20mm時需裝上研磨板。當(dāng)粒度較小或破碎較輕的軟物料時，沖擊板、研磨板和篩條都需要裝上。由于研磨板和篩條可以裝上或拆下，因而對固體廢物的破碎適應(yīng)性較強(qiáng)。6869 （2）Hazemag型沖擊式破碎機(jī) 轉(zhuǎn)子上安裝有兩個堅(jiān)硬的板錘。機(jī)體內(nèi)表面裝有特

24、殊鋼板襯板，用以保護(hù)機(jī)體不受損壞。有兩塊反擊板，形成兩個破碎腔。對于固體廢物可通過月牙型齒狀打擊刀和沖擊板間隙進(jìn)行擠壓和剪切。這種破碎機(jī)主要用于破碎家具、電視機(jī)、雜物等生活廢物。7071反擊式破碎機(jī)反擊式破碎機(jī)2.3 輥式破碎機(jī) 2.3.1 輥式破碎機(jī)的類型 按輥?zhàn)拥奶攸c(diǎn)可分為光輥破碎機(jī)和齒輥破碎機(jī)兩種。 光輥破碎機(jī)的輥?zhàn)颖砻婀饣?，具有擠壓破碎兼有研磨作用。用于硬度較大的固體廢物的中碎和細(xì)碎。 齒輥破碎機(jī)輥?zhàn)颖砻鎺в旋X牙，主要破碎形式是劈碎。用于破碎脆性和含泥粘性廢物。齒輥破碎機(jī)按齒輥數(shù)目又可分為單齒輥和雙齒輥破碎機(jī)兩種。 72 雙齒輥破碎機(jī)有兩個相對運(yùn)動的齒輥。當(dāng)兩齒輥相對運(yùn)動時，輥面上的齒

25、牙將廢物咬住并加以劈碎，破碎后產(chǎn)品隨齒輥轉(zhuǎn)動由下部排出。破碎產(chǎn)品粒度由兩齒輥的間隙大小決定。 單齒輥破碎機(jī)有一旋轉(zhuǎn)的齒輥和一固定的弧形破碎板。破碎板和齒輥之間形成上寬下窄的破碎腔。大塊廢物在破碎腔上部被長齒劈碎，隨后繼續(xù)落在破碎腔下部進(jìn)一步被齒輥軋碎，合格破碎產(chǎn)品從下部縫隙排出。7374 2.3.2 輥式破碎機(jī)的特點(diǎn) 輥式破碎機(jī)的特點(diǎn)是能耗低、產(chǎn)品過度粉碎程度小，構(gòu)造簡單，工作可靠等。廣泛用于處理脆性物料和含泥粘性物料，作為中、細(xì)碎之用。但運(yùn)行時間長，設(shè)備較龐大。7576772.4 剪切式破碎機(jī) 剪切式破碎機(jī)是通過固定刀和可動刀(往復(fù)式刀或旋轉(zhuǎn)式刀)之間的嚙合作用，將固體廢物切開或割裂適宜的形

26、狀和尺寸，特別適合破碎低二氧化硅含量的松散物料。 7879往復(fù)式剪切機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖往復(fù)式剪切機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖 固定刀固定刀活動刀活動刀 固定刀和活動刀交錯排列，通過下端活動鉸軸連接，尤似一把無柄剪刀。當(dāng)呈開口狀態(tài)時，從側(cè)面看固定刀和活動刀呈V字形。固體廢物由上端給入，通過液壓裝置緩緩將活動刀推向固定刀，當(dāng)V字形閉合時，廢物被剪切破碎。這種破碎機(jī)適合松散的片、條狀廢物的破碎。 回轉(zhuǎn)式剪切破碎 由固定刀（12片）和旋轉(zhuǎn)刀（35片）組成。固體廢物給入料斗，依靠高速轉(zhuǎn)動的旋轉(zhuǎn)刀和固定刀之間的間隙擠壓和剪切破碎，破碎產(chǎn)品經(jīng)篩縫排出機(jī)外。該機(jī)的缺點(diǎn)是當(dāng)混入硬度較大的雜物時，易發(fā)生操作事故。這種破碎機(jī)適合家庭生活

27、垃圾的破碎。 80固體廢物固體廢物固定刀固定刀旋轉(zhuǎn)刀旋轉(zhuǎn)刀篩網(wǎng)篩網(wǎng)2.5 球磨機(jī) 磨碎在固體廢物處理與利用中占有重要地位。對于礦業(yè)廢物和工業(yè)廢物尤其是這樣。例 如，在煤矸石生產(chǎn)水泥、磚瓦、矸石棉、化肥等過程；在硫鐵礦燒渣煉鐵制造球團(tuán)，回收有色金屬、制造鐵粉和化工原料、生產(chǎn)鑄石等；電石渣生產(chǎn)水泥、磚瓦、回收化工原料等；鋼渣生產(chǎn)水泥、磚瓦、化肥、溶劑等等過程都離不開球磨機(jī)對固體廢物的磨碎。81 (1)構(gòu)造：主要由圓柱形筒體、端蓋、中空軸頸、軸承和傳動大齒圈等部件組成。筒體內(nèi)裝有直徑為25150mm的鋼球，裝入量為筒容積的2550%。筒體內(nèi)壁敷設(shè)有襯板。 82球磨機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖球磨機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖1、筒體

28、；、筒體；2、端蓋；、端蓋；3、軸承；、軸承；4、大齒輪、大齒輪 （2）工作原理：當(dāng)筒體回轉(zhuǎn)時，在摩擦力、離心力和突起于筒壁的襯板共同作用下，鋼球和廢物被襯板提起，當(dāng)提升到一定高度后，在鋼球和廢物自身重力作用下，介質(zhì)自由瀉落和拋落，從而對筒內(nèi)物料產(chǎn)生沖擊、研磨，當(dāng)物料粒徑達(dá)到粉磨要求后排出。83842.6 低溫破碎 對于常溫下難以破碎的固體廢物如汽車輪胎、包覆電線、家用電器等，可利用其低溫變脆的性能而有效地破碎。亦可利用不同的物質(zhì)脆化溫度的差異進(jìn)行選擇性破碎，即所謂低溫破碎技術(shù)。 低溫破碎通常采用液氮(-196)致冷劑。液氮具有致冷溫度低、無毒、無爆炸危險(xiǎn)等優(yōu)點(diǎn)。但制備液氮需耗用大量能源，故低

29、溫破碎的對象僅限于常溫難破碎的廢物，如橡膠和塑料。 8586低溫破碎的應(yīng)用 塑料低溫破碎：要確定各種塑料的脆化點(diǎn)。對塑料低溫破碎的研究結(jié)果表明：各種塑料的脆化點(diǎn)聚氯乙烯為-5 -20、聚乙烯為-95 -135、聚丙烯為0 -20。 4min后溫度降至-75；62min后溫度降至-167 從有色金屬混合物、廢輪胎、包覆電線等廢物中回收銅、鋁及鋅的低溫破碎:美國某研究所研究結(jié)果表明，對25-75mm大小的混合金屬用錘碎機(jī)低溫破碎(-72，1min)25mm以下產(chǎn)物中可回收97的銅，100的鋁(不合鋅)；25mm以上產(chǎn)物中可回收2.8的銅，100的鋅(不含鋁)，說明能進(jìn)行選擇性破碎分離。 汽車輪胎的

30、低溫破碎 。872.7 濕式破碎 （1）濕式破碎原理和設(shè)備 濕式破碎是利用特制的破碎機(jī)將投入機(jī)內(nèi)的含紙垃圾和大量水流一起劇烈攪拌和破碎成為漿液的過程，從而可以回收垃圾中的紙纖維。這種使含紙垃圾漿液化的特制破碎機(jī)稱為濕式破碎機(jī)。 8889 （2）濕式破碎具有以下優(yōu)點(diǎn)： 使含紙垃圾變成均質(zhì)漿狀物，可按流體處理； 不孽生蛟蠅 、無惡臭、衛(wèi)生條件好； 噪聲低、無發(fā)熱、爆炸、粉塵等危害； 適用于回收垃圾中的紙類、玻璃及金屬材料等。 902.8 半濕式選擇性破碎分選 半濕式選擇性破碎分選是利用城市垃圾中各種不同物質(zhì)的強(qiáng)度和脆性的差異，在一定濕度下破碎成不同粒度的碎塊，然后通過不同篩孔加以分離的過程。由于該

31、過程是在半濕(加少量水)狀態(tài)下，通過兼有選擇性破碎和篩分兩種功能的裝置中實(shí)現(xiàn)的，因此，把這種裝置稱為半濕式選擇性破碎分選機(jī)。9192半濕式選擇性破碎分選的特點(diǎn) 半濕式選擇性破碎分選具有以下特點(diǎn)：能使城市垃圾在一臺設(shè)備中同時進(jìn)行破碎和分選作業(yè)；可有效地回收垃圾中的有用物質(zhì)。從第組產(chǎn)物中可得到純度為80的堆肥原料 廚房垃圾；從第組產(chǎn)物中可回收純度為8595的紙類；從第組產(chǎn)物中可得純度為95的塑料類，回收廢鐵純度達(dá)98；對進(jìn)料的適應(yīng)性好，易破碎的廢物首先破碎并及時排出，不會產(chǎn)生過粉碎現(xiàn)象。 932.9 超聲波破碎 由于超聲波與聲波一樣是一種疏密的振動波，在傳播過程中，介質(zhì)的壓力作交替變化。在負(fù)壓區(qū)域

32、，液體中產(chǎn)生撕裂的力，并形成真空的氣泡。當(dāng)聲壓達(dá)到一定值時，氣泡迅速增長，在正壓區(qū)域氣泡由于受到壓力擠破滅、閉合。此時，液體間相互碰撞產(chǎn)生強(qiáng)大的沖擊波。雖然位移、速度都非常小，但加速度卻非常大，局部壓力可達(dá)幾千個大氣壓，這就是所謂的空化效應(yīng)空化效應(yīng)。 94 選擇破碎機(jī)類型時，必須綜合考慮下列因素： 所需要的破碎能力； 固體廢物的性質(zhì) (如破碎對形狀、硬度、密度、形狀、含水率等)和顆粒的大??； 對破碎產(chǎn)品粒徑大小、粒度組成、形狀的要求； 供料方式： 安裝操作場所情況等。 95 固體廢物的分選固體廢物的分選就是將固體廢物中各種可回收利用就是將固體廢物中各種可回收利用廢物或不利于后續(xù)處理工藝要求的廢

33、物組分采用適當(dāng)技廢物或不利于后續(xù)處理工藝要求的廢物組分采用適當(dāng)技術(shù)分離出來的過程。術(shù)分離出來的過程。 手工揀選手工揀選: :轉(zhuǎn)運(yùn)站或處理中心的廢物傳送帶兩邊。轉(zhuǎn)運(yùn)站或處理中心的廢物傳送帶兩邊。分類分類 機(jī)械分選機(jī)械分選: :一般先經(jīng)過破碎，包括一般先經(jīng)過破碎，包括: :篩選篩選( (分分) )、 風(fēng)選、浮選、磁選、電選、摩擦與風(fēng)選、浮選、磁選、電選、摩擦與 彈跳分選、光電分選和渦電流分選。彈跳分選、光電分選和渦電流分選。在固體廢物處理、處置與回用之前應(yīng)該進(jìn)行分選，將在固體廢物處理、處置與回用之前應(yīng)該進(jìn)行分選，將有用的組分加以分選回收，將有害的成分分離出來，有用的組分加以分選回收，將有害的成分分

34、離出來，對固體廢物進(jìn)行分選有很重要的意義。對固體廢物進(jìn)行分選有很重要的意義。一、篩選(一一)篩選原理篩選原理1、篩選過程：利用一個或一個以上的篩面，將不、篩選過程：利用一個或一個以上的篩面，將不同粒徑顆粒的混合廢物分成兩組或兩組以上顆同粒徑顆粒的混合廢物分成兩組或兩組以上顆粒組的過程。粒組的過程。該過程由該過程由物料分層物料分層和和細(xì)粒透篩細(xì)粒透篩兩個階段組成。兩個階段組成。 條件條件 目的目的易篩粒：易篩粒：粒度小于篩孔尺寸粒度小于篩孔尺寸3/4的顆粒，很易通過的顆粒，很易通過粗粒形成的間隙到達(dá)篩面而透篩。粗粒形成的間隙到達(dá)篩面而透篩。難篩粒：難篩粒：粒度大于篩孔尺寸粒度大于篩孔尺寸3/4的

35、顆粒，粒度越接的顆粒，粒度越接近篩孔尺寸就越難透篩。近篩孔尺寸就越難透篩。2、篩分效率：篩選時實(shí)際得到的篩下產(chǎn)物的質(zhì)量與原料中、篩分效率：篩選時實(shí)際得到的篩下產(chǎn)物的質(zhì)量與原料中所含粒度小于篩孔尺寸的物料的質(zhì)量比，用百分?jǐn)?shù)表示。所含粒度小于篩孔尺寸的物料的質(zhì)量比，用百分?jǐn)?shù)表示。(此時篩下產(chǎn)物全部為小于篩孔尺寸的顆粒) (4-1)式中：式中： Q 1為篩下產(chǎn)物質(zhì)量，為篩下產(chǎn)物質(zhì)量，kg； Q為入篩固體廢物質(zhì)量，為入篩固體廢物質(zhì)量， kg ； 入篩固體廢物中小于篩孔尺寸的細(xì)粒含量，入篩固體廢物中小于篩孔尺寸的細(xì)粒含量，%。實(shí)際要測定實(shí)際要測定Q 、 Q1比較困難。設(shè)：比較困難。設(shè)： (4-2) (4

36、-3)式中：式中： Q2為篩上產(chǎn)物質(zhì)量，為篩上產(chǎn)物質(zhì)量，kg；、分別為篩上、篩下產(chǎn)分別為篩上、篩下產(chǎn)品中小于篩孔尺寸的細(xì)粒含量，品中小于篩孔尺寸的細(xì)粒含量，%。%1001QQH21QQQ12100%QQQ入篩固體廢物入篩固體廢物Q ,篩上篩上產(chǎn)品產(chǎn)品Q2，篩下產(chǎn)品Q1， 將式（4-2）代入式（4-3），得將其代入式 (4-1)，得1()(100%)QQ()100%(100%)H21QQQ12100%QQQ實(shí)際生產(chǎn)中由于篩網(wǎng)磨損而常有部分大于篩孔尺寸的粗粒進(jìn)入篩下產(chǎn)品，此時，篩下產(chǎn)品不是100% Q1 ，而是 Q1，篩分效率的計(jì)算公式為：%100)()(H3、影響篩分效率的因素（1）固體廢物性質(zhì)

37、的影響：）固體廢物性質(zhì)的影響： a、粒度組成、粒度組成（易篩粒含量越高，篩分效率越高）；（易篩粒含量越高，篩分效率越高）； b、含水率和含泥量、含水率和含泥量（含水量小于（含水量小于5%且含泥質(zhì)較少時，且含泥質(zhì)較少時，影響不大，屬干式篩分；含水量達(dá)影響不大，屬干式篩分；含水量達(dá)5%8% ，且顆粒粒，且顆粒粒度較細(xì)又含泥質(zhì)時，顆粒間以及顆粒與網(wǎng)絲間產(chǎn)生較大度較細(xì)又含泥質(zhì)時，顆粒間以及顆粒與網(wǎng)絲間產(chǎn)生較大凝聚力，堵塞篩孔，使篩分無法繼續(xù)進(jìn)行；含水量達(dá)凝聚力，堵塞篩孔，使篩分無法繼續(xù)進(jìn)行；含水量達(dá)10%14% 時，顆粒形成泥漿，凝聚力下降，顆粒團(tuán)聚時，顆粒形成泥漿，凝聚力下降，顆粒團(tuán)聚體散成單體顆粒

38、，篩分效率提高，屬濕式篩分。）體散成單體顆粒，篩分效率提高，屬濕式篩分。）c、顆粒形狀、顆粒形狀（球形最易，片狀或條狀顆粒，難通過圓形或（球形最易，片狀或條狀顆粒，難通過圓形或方形篩孔的篩子，但易通過長方形篩孔的篩子。）方形篩孔的篩子，但易通過長方形篩孔的篩子。）（2）篩分設(shè)備性能的影響：）篩分設(shè)備性能的影響：篩孔形狀、篩孔形狀、篩面、篩子運(yùn)動方式及運(yùn)動強(qiáng)度、篩面篩面、篩子運(yùn)動方式及運(yùn)動強(qiáng)度、篩面寬度和長度、篩面傾角寬度和長度、篩面傾角(15-25為易為易)。（3）篩分操作條件的影響：）篩分操作條件的影響：注意連續(xù)均注意連續(xù)均勻給料、及時清理和維修篩面。勻給料、及時清理和維修篩面。（二）篩分設(shè)

39、備1、固定篩、固定篩2、滾筒篩、滾筒篩3、振動篩、振動篩 (1)慣性振動篩慣性振動篩 (2)共振篩共振篩1 1、固定篩、固定篩 篩分物料時，篩面固定不動的篩分設(shè)備。篩面篩分物料時，篩面固定不動的篩分設(shè)備。篩面由許多平行排列的篩條組成，可以水平或傾斜安裝。由許多平行排列的篩條組成，可以水平或傾斜安裝。（1）棒條篩）棒條篩：由平行排列的棒條組成，篩孔尺寸為：由平行排列的棒條組成，篩孔尺寸為篩下粒度的篩下粒度的1.11.2倍（一般不小于倍（一般不小于50mm），棒條），棒條寬度應(yīng)大于固體廢物中最大快塊度的寬度應(yīng)大于固體廢物中最大快塊度的2.5倍。適于篩倍。適于篩分粒度大于分粒度大于50mm的粗粒廢物

40、，主要用在初碎和中的粗粒廢物，主要用在初碎和中碎之前，安裝傾角一般為碎之前，安裝傾角一般為3035。（2）格篩）格篩：由縱橫排列的格條組成，一般安裝在粗：由縱橫排列的格條組成，一般安裝在粗碎機(jī)之前，以保證入料塊度適宜。碎機(jī)之前，以保證入料塊度適宜。2、滾筒篩 亦叫轉(zhuǎn)筒篩，篩面為帶孔的圓柱形筒體或亦叫轉(zhuǎn)筒篩，篩面為帶孔的圓柱形筒體或截頭的圓錐體。篩網(wǎng)一般為沖擊板。安裝截頭的圓錐體。篩網(wǎng)一般為沖擊板。安裝傾角傾角35。物料在滾筒篩中的運(yùn)動有三種狀態(tài)：物料在滾筒篩中的運(yùn)動有三種狀態(tài)：（1）沉落狀態(tài)：）沉落狀態(tài)：顆粒被圓周運(yùn)動帶起，滾落顆粒被圓周運(yùn)動帶起，滾落到向上運(yùn)動的顆粒層表面。到向上運(yùn)動的顆粒層

41、表面。（2）拋落狀態(tài)：）拋落狀態(tài)：篩筒轉(zhuǎn)速足夠高時，顆粒沿篩筒轉(zhuǎn)速足夠高時，顆粒沿筒壁上升，沿拋物線軌跡落回篩底。筒壁上升，沿拋物線軌跡落回篩底。（3）離心狀態(tài)：）離心狀態(tài)：轉(zhuǎn)速進(jìn)一步提高，顆粒附著轉(zhuǎn)速進(jìn)一步提高，顆粒附著在筒壁上不再落下，此轉(zhuǎn)速稱為臨界轉(zhuǎn)速。在筒壁上不再落下，此轉(zhuǎn)速稱為臨界轉(zhuǎn)速。物料處于拋落狀態(tài)時效果最佳，一般，物料物料處于拋落狀態(tài)時效果最佳，一般，物料在筒內(nèi)滯留在筒內(nèi)滯留2530S，轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)速56r/min時篩分時篩分效率最佳。效率最佳。3、振動篩 振動方向與篩面垂直或近似垂直，振動次數(shù)振動方向與篩面垂直或近似垂直，振動次數(shù)6003600r/min，振幅，振幅0.51.5m

42、m。物料在篩面上。物料在篩面上發(fā)生離析現(xiàn)象，密度大而粒度小的顆粒穿過密度發(fā)生離析現(xiàn)象，密度大而粒度小的顆粒穿過密度小而粒度大的顆粒間隙，進(jìn)入下層到達(dá)篩面，大小而粒度大的顆粒間隙，進(jìn)入下層到達(dá)篩面，大大有利于篩分地進(jìn)行。安裝傾角一般控制在大有利于篩分地進(jìn)行。安裝傾角一般控制在840之間。之間。 （1）慣性振動篩）慣性振動篩 （2）共振篩）共振篩通過由不平衡的旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的離心慣性力使篩箱產(chǎn)通過由不平衡的旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的離心慣性力使篩箱產(chǎn)生振動的一種篩子。由于篩面作強(qiáng)烈的振動生振動的一種篩子。由于篩面作強(qiáng)烈的振動 ，消，消除了堵塞篩孔的現(xiàn)象，有利于濕物料的篩分。適用除了堵塞篩孔的現(xiàn)象，有利于濕物料的篩分

43、。適用于于0.10.15mm的粗中細(xì)粒廢物的篩分。還可用作的粗中細(xì)粒廢物的篩分。還可用作脫水振動和脫泥篩分。脫水振動和脫泥篩分。 慣性振動篩構(gòu)造及工作原理圖慣性振動篩構(gòu)造及工作原理圖 (a ) (a ) 振動篩構(gòu)造圖；振動篩構(gòu)造圖； (b)(b)工作原理圖工作原理圖 （1）慣性振動篩共振篩構(gòu)造及工作原理圖共振篩構(gòu)造及工作原理圖 1、上篩箱、上篩箱2、下機(jī)體、下機(jī)體3、傳動裝置、傳動裝置4、共振彈簧、共振彈簧5、板簧、板簧6、支撐彈簧、支撐彈簧（2）共振篩二、風(fēng)選又稱氣流分選，是最常用的一種按固體廢物密度分又稱氣流分選，是最常用的一種按固體廢物密度分離固體廢物中不同組分的重選方法。離固體廢物中不

44、同組分的重選方法。（一）風(fēng)選原理（一）風(fēng)選原理 風(fēng)選，以空氣為分選介質(zhì)，氣流將輕物料向上風(fēng)選，以空氣為分選介質(zhì)，氣流將輕物料向上帶走或水平帶向較遠(yuǎn)的地方，重物料沉降或拋出較帶走或水平帶向較遠(yuǎn)的地方，重物料沉降或拋出較近距離。近距離。通常稱為通常稱為“豎向豎向氣流分選氣流分選”和和“水平水平氣流氣流分選分選”。 實(shí)質(zhì)上包含兩個過程實(shí)質(zhì)上包含兩個過程： 分離出具有低密度、空氣阻力大的輕質(zhì)部分分離出具有低密度、空氣阻力大的輕質(zhì)部分（提取物）和具有高密度、空氣阻力小的重質(zhì)部分（提取物）和具有高密度、空氣阻力小的重質(zhì)部分（排出物）；（排出物）； 再進(jìn)一步將輕顆粒從氣流中分離出來，常采用再進(jìn)一步將輕顆粒從

45、氣流中分離出來，常采用旋流器（除塵）。旋流器（除塵）。空氣阻力空氣阻力有效重力有效重力 則有：則有：剛開始沉降時，剛開始沉降時，v=0, dv/dt=g，為球形顆粒的最大加速度；，為球形顆粒的最大加速度；當(dāng)當(dāng)dv/dt=0時，沉降速度達(dá)到最大，固體顆粒在時，沉降速度達(dá)到最大，固體顆粒在G0 ，R的的作用下達(dá)到動態(tài)平衡而作等速沉降運(yùn)動。作用下達(dá)到動態(tài)平衡而作等速沉降運(yùn)動。設(shè)最大沉降速度為設(shè)最大沉降速度為v0，則有，則有空氣阻力，R有效重力，G0沉降速度，v受力分析靜止空氣中的顆粒受力分析靜止空氣中的顆粒受力分析22vdR gdgdGSS3636)(dtdvmRG26sdvvgdtd ),(6ss

46、dfgdv根據(jù)牛頓定律根據(jù)牛頓定律:當(dāng)顆粒粒度一定時，密度大的顆粒當(dāng)顆粒粒度一定時，密度大的顆粒v0大，可分離不同密度顆粒；大，可分離不同密度顆粒；當(dāng)顆粒密度相同時，直徑大的顆粒當(dāng)顆粒密度相同時，直徑大的顆粒v0大，可分離不同粒度的顆大，可分離不同粒度的顆粒，也即風(fēng)力分級。粒，也即風(fēng)力分級。由于顆粒的沉降末速同時與顆粒的密度、粒度及形狀有關(guān)，因而由于顆粒的沉降末速同時與顆粒的密度、粒度及形狀有關(guān)，因而在同一介質(zhì)中，密度、粒度和形狀不同的顆粒在特定的條件下，在同一介質(zhì)中，密度、粒度和形狀不同的顆粒在特定的條件下，可以具有相同的沉降速度?？梢跃哂邢嗤某两邓俣取＿@樣的相應(yīng)顆粒稱為這樣的相應(yīng)顆粒稱為

47、等降顆粒等降顆粒，其，其中密度小的顆粒粒度中密度小的顆粒粒度(d1)與密度大的顆粒粒度與密度大的顆粒粒度(d2)之比，稱為之比，稱為等等降比降比，以，以e0表示，即：表示，即：若兩顆粒等降，則若兩顆粒等降，則v01=v02，有，有 即即e0將隨兩種顆粒的密度差將隨兩種顆粒的密度差(s2s1)的增大而增大；的增大而增大； e0還是阻力還是阻力系數(shù)系數(shù)的函數(shù)。理論實(shí)踐表明：的函數(shù)。理論實(shí)踐表明： e0將隨顆粒粒度變細(xì)而減小。將隨顆粒粒度變細(xì)而減小。因此為了提高分選效率在分選前要對廢物進(jìn)行分級，或經(jīng)破碎使因此為了提高分選效率在分選前要對廢物進(jìn)行分級，或經(jīng)破碎使粒度均勻后，使其按密度差異進(jìn)行分選。粒度

48、均勻后，使其按密度差異進(jìn)行分選。2211210ssdde6621gdgdss1210dde上升氣流中顆粒受力分析上升氣流中顆粒受力分析固體顆粒實(shí)際沉降速度固體顆粒實(shí)際沉降速度v=v0-ua當(dāng)當(dāng)v0ua時，時，v0，顆粒向下做沉降運(yùn)動；顆粒向下做沉降運(yùn)動；當(dāng)當(dāng)v0=ua時，時，v=0，顆粒做懸浮運(yùn)動；顆粒做懸浮運(yùn)動；當(dāng)當(dāng)v0ua時，時，vf機(jī)機(jī)f非非磁磁 f磁磁=mx0HgradH式中：式中：m廢物顆粒質(zhì)量，廢物顆粒質(zhì)量，g ；x0廢物顆粒的比磁化系數(shù)，廢物顆粒的比磁化系數(shù)，cm3/g；H磁選機(jī)的磁場強(qiáng)度，磁選機(jī)的磁場強(qiáng)度，Oe(奧斯特，奧斯特，1 Oe =79.5775A/m)；gradH磁選

49、機(jī)的磁場梯度，磁選機(jī)的磁場梯度， Oe/cm。固體廢物中各種物質(zhì)磁性分類（據(jù)比磁化系數(shù)）：固體廢物中各種物質(zhì)磁性分類（據(jù)比磁化系數(shù)）：1、強(qiáng)磁性物質(zhì)強(qiáng)磁性物質(zhì)：x03810-6cm3/g2、弱磁性物質(zhì)弱磁性物質(zhì): x0=(0.197.5)10-6cm3/g3、非磁性物質(zhì)非磁性物質(zhì): x00.1910-6cm3/gHgradH 反應(yīng)磁選設(shè)備特性。反應(yīng)磁選設(shè)備特性。根據(jù)根據(jù)H的大小磁選設(shè)備分為三類：的大小磁選設(shè)備分為三類：1、弱磁場磁選設(shè)備弱磁場磁選設(shè)備：磁極表面：磁極表面H1700 Oe, 分選分選x0大大的顆粒；的顆粒；2、中等磁場磁選設(shè)備中等磁場磁選設(shè)備：磁極表面：磁極表面20006000

50、Oe，分，分選選x0中等的顆粒；中等的顆粒；3、強(qiáng)磁場磁選設(shè)備強(qiáng)磁場磁選設(shè)備：磁極表面：磁極表面H=600026000 Oe，分，分選選x0小的顆粒；小的顆粒；此外此外要求要求gradH 0，也就是說磁選必須在非均勻磁場，也就是說磁選必須在非均勻磁場中進(jìn)行。中進(jìn)行。鐵磁性物質(zhì)在磁場中的分離 （二）常用磁選機(jī)1 1、磁力滾筒、磁力滾筒2 2、吸持型磁選機(jī)、吸持型磁選機(jī)3 3、懸吸型磁選機(jī)、懸吸型磁選機(jī)4 4、濕式永磁圓筒式磁選機(jī)、濕式永磁圓筒式磁選機(jī)1、磁力滾筒 又稱磁滑輪，主要由磁滾筒和輸送皮帶又稱磁滑輪，主要由磁滾筒和輸送皮帶組成。磁滾筒有永磁滾筒和電磁滾筒兩組成。磁滾筒有永磁滾筒和電磁滾筒

51、兩種。種。2 2、吸持型磁選機(jī)、吸持型磁選機(jī)廢物顆粒通過輸送皮帶直接送至收集面上。廢物顆粒通過輸送皮帶直接送至收集面上。u滾筒式：水平滾筒外殼由黃銅或不銹鋼制造，內(nèi)包滾筒式：水平滾筒外殼由黃銅或不銹鋼制造，內(nèi)包有半環(huán)形磁鐵。有半環(huán)形磁鐵。u帶式：磁性滾筒與廢物傳送帶合為一體。帶式：磁性滾筒與廢物傳送帶合為一體。3、懸吸型磁選機(jī)、懸吸型磁選機(jī)u一般式除鐵器：通過傳送帶將廢物顆粒輸送穿一般式除鐵器：通過傳送帶將廢物顆粒輸送穿過有較大梯度的磁場。為間斷式工作，通過切過有較大梯度的磁場。為間斷式工作，通過切斷電磁鐵的電流排出鐵物。斷電磁鐵的電流排出鐵物。u帶式除鐵器：連續(xù)工作式，鐵物數(shù)量較多時適帶式除

52、鐵器：連續(xù)工作式，鐵物數(shù)量較多時適用。用。4 4、濕式永磁圓筒式磁選機(jī)、濕式永磁圓筒式磁選機(jī)分為分為順流型和逆流型順流型和逆流型兩種形式，常用的為逆流型。兩種形式，常用的為逆流型。u順流型磁選機(jī)的給料方向和圓筒的旋轉(zhuǎn)方向或磁順流型磁選機(jī)的給料方向和圓筒的旋轉(zhuǎn)方向或磁性產(chǎn)品的移動方向一致性產(chǎn)品的移動方向一致 。u逆流型則正好相反，主要適用于粒度小于逆流型則正好相反，主要適用于粒度小于0.6mm0.6mm的強(qiáng)磁性顆粒的回收及從鋼鐵冶煉排出的含鐵塵泥的強(qiáng)磁性顆粒的回收及從鋼鐵冶煉排出的含鐵塵泥和氧化鐵皮中回收鐵。和氧化鐵皮中回收鐵。七、電選（一）電選原理（一）電選原理1、電選過程中廢物顆粒的帶電方式

53、、電選過程中廢物顆粒的帶電方式(4種種)(1)直接傳導(dǎo)帶電直接傳導(dǎo)帶電 ：廢物與傳導(dǎo)電極廢物與傳導(dǎo)電極直接接觸直接接觸，利用顆粒，利用顆粒的導(dǎo)電性差異及其在電極上表現(xiàn)的行為不同，就可以的導(dǎo)電性差異及其在電極上表現(xiàn)的行為不同，就可以把它們分開。把它們分開。 導(dǎo)電好的物質(zhì)導(dǎo)電好的物質(zhì)與電極帶與電極帶相同相同電荷，而被電極電荷，而被電極排斥；排斥；導(dǎo)電差的物質(zhì)導(dǎo)電差的物質(zhì)，只能被，只能被極化極化，不能導(dǎo)電而被電極，不能導(dǎo)電而被電極吸引吸引。是利用固體廢物中各種組分在高壓電場是利用固體廢物中各種組分在高壓電場中電性的差異而實(shí)現(xiàn)分選的方法。中電性的差異而實(shí)現(xiàn)分選的方法。 (2)感應(yīng)帶電：感應(yīng)帶電：廢物顆

54、粒不和帶電電極或帶電體直接廢物顆粒不和帶電電極或帶電體直接接觸，而僅在電場中受到電場的接觸，而僅在電場中受到電場的感應(yīng)感應(yīng)，利用廢物顆，利用廢物顆粒在電場中的表現(xiàn)差異分選導(dǎo)電性不同的廢物顆粒。粒在電場中的表現(xiàn)差異分選導(dǎo)電性不同的廢物顆粒。(3)電暈帶電：電暈帶電：電暈電場是電暈電場是不均勻電場不均勻電場。導(dǎo)電性不同。導(dǎo)電性不同的廢物顆粒進(jìn)入電場后，都獲得的廢物顆粒進(jìn)入電場后，都獲得負(fù)電荷負(fù)電荷，但它們在，但它們在電場中的表現(xiàn)行為不同。利用這一差異分離導(dǎo)電性電場中的表現(xiàn)行為不同。利用這一差異分離導(dǎo)電性不同的物質(zhì)。不同的物質(zhì)。 (4)摩擦帶電摩擦帶電 ：由于廢物由于廢物顆粒相互之間顆粒相互之間和和

55、顆粒同給料顆粒同給料運(yùn)輸設(shè)備的表面運(yùn)輸設(shè)備的表面發(fā)生摩擦而使廢物顆粒帶電的帶電發(fā)生摩擦而使廢物顆粒帶電的帶電方式。如果不同的廢物顆粒在摩擦?xí)r能獲得方式。如果不同的廢物顆粒在摩擦?xí)r能獲得不同符不同符號的足夠的摩擦電荷號的足夠的摩擦電荷，則進(jìn)人電場中也可把它們分，則進(jìn)人電場中也可把它們分開。開。 實(shí)際上，顆粒在輥筒表面上不僅吸附離子而獲實(shí)際上，顆粒在輥筒表面上不僅吸附離子而獲得電荷，同時也放出電荷給輥筒。剩余電荷同得電荷，同時也放出電荷給輥筒。剩余電荷同顆粒的放電和荷電速度的比值有關(guān)。因此，作顆粒的放電和荷電速度的比值有關(guān)。因此，作用在顆粒上的庫侖力為：用在顆粒上的庫侖力為： 2 2、電選分離的基

56、本條件、電選分離的基本條件(1)(1)作用在顆粒上的電力作用在顆粒上的電力a a、庫侖力、庫侖力( (f f1 1) )：f f1 1= =Q QE E f f1 1= =Q QrE E Q Qr r為顆粒上的剩余電荷。為顆粒上的剩余電荷。對于對于導(dǎo)體顆粒接近于零導(dǎo)體顆粒接近于零；對于；對于非導(dǎo)體顆粒接近于非導(dǎo)體顆粒接近于1 1。 作用是促使顆粒被吸引在輥筒表面上作用是促使顆粒被吸引在輥筒表面上 b b、非均勻電場引起的作用力非均勻電場引起的作用力( (f f2 2) ) ：又稱：又稱質(zhì)動力質(zhì)動力，在，在電暈電暈電場中，越靠近電暈電極電場中，越靠近電暈電極f f2 2越大越大；而；而靠近輥筒表

57、面則電靠近輥筒表面則電場近于均勻，場近于均勻，f f2 2越小越小。所以，。所以，對顆粒來說對顆粒來說f f2 2很小，與庫很小，與庫侖力相比要小數(shù)百倍侖力相比要小數(shù)百倍( (對對lmmlmm顆粒顆粒) )，因此，在電選中，因此，在電選中f f2 2可忽略不計(jì)?？珊雎圆挥?jì)。 c c、界面吸力、界面吸力( (f f3 3):):是荷電顆粒的是荷電顆粒的剩余電荷和輥筒表面相應(yīng)剩余電荷和輥筒表面相應(yīng)位值的感應(yīng)電荷之間的吸引力位值的感應(yīng)電荷之間的吸引力( (此感應(yīng)電荷大小與剩余此感應(yīng)電荷大小與剩余電荷相同，符號相反電荷相同，符號相反) )。對。對導(dǎo)體顆粒來說導(dǎo)體顆粒來說，放電速度快，放電速度快，剩余電

58、荷少，所以，其界面吸力也接近于剩余電荷少，所以，其界面吸力也接近于零零，而非導(dǎo)，而非導(dǎo)體顆粒則反之。作用是促使顆粒被體顆粒則反之。作用是促使顆粒被吸向輥筒表面吸向輥筒表面。 從以上作用在顆粒上的三種電力可以看出，從以上作用在顆粒上的三種電力可以看出，庫侖庫侖力和界面吸力力和界面吸力的大小主要決定于顆粒的的大小主要決定于顆粒的剩余電荷剩余電荷，而剩余電荷又決定于顆粒的而剩余電荷又決定于顆粒的界面電阻界面電阻。界面電阻。界面電阻大大時時，剩余電荷多剩余電荷多，所受的，所受的庫侖力和界面吸力庫侖力和界面吸力就就大大：反之則相反。對導(dǎo)體顆粒來說，由于它的界面電阻反之則相反。對導(dǎo)體顆粒來說，由于它的界面

59、電阻接近于零，放電速度快，剩余電荷很少，所以作用接近于零，放電速度快，剩余電荷很少，所以作用在它上面的庫侖力和界面吸力也接近于零；而對非在它上面的庫侖力和界面吸力也接近于零；而對非導(dǎo)體顆粒，它的界面電阻很大，放電速度很慢，剩導(dǎo)體顆粒，它的界面電阻很大，放電速度很慢，剩余電荷很多，所以作用在它上面的庫侖力和界面吸余電荷很多，所以作用在它上面的庫侖力和界面吸力較大；作用在半導(dǎo)體顆粒上的上述兩種力的大小力較大；作用在半導(dǎo)體顆粒上的上述兩種力的大小介于導(dǎo)體顆粒與非導(dǎo)體顆粒之間。介于導(dǎo)體顆粒與非導(dǎo)體顆粒之間。 (2)作用在顆粒上的機(jī)械力作用在顆粒上的機(jī)械力a、重力、重力(f4)：顆粒在分選中所受的重力：

60、顆粒在分選中所受的重力f4=mg。在。在整個過程中其徑向和切線方向的分力是變化的。整個過程中其徑向和切線方向的分力是變化的。如圖中，在如圖中，在A、B兩點(diǎn)的電場區(qū)內(nèi)，重力兩點(diǎn)的電場區(qū)內(nèi)，重力f4從從A點(diǎn)點(diǎn)開始起著使顆粒沿輥筒表面移動或脫離的作用。開始起著使顆粒沿輥筒表面移動或脫離的作用。f4除在除在E點(diǎn)是一沿著切線向下的力外，在點(diǎn)是一沿著切線向下的力外，在AB內(nèi)其內(nèi)其他各點(diǎn)僅是其分力起作用。他各點(diǎn)僅是其分力起作用。 b、離心力、離心力(f5)：顆粒在分選中所受離心力為：顆粒在分選中所受離心力為： f5 =mv2/R式中，式中，f5為作用在顆粒上的離心力；為作用在顆粒上的離心力；v為顆粒在輥筒為