廣工固體廢物處理與處置課程設(shè)計

1、固體廢物處理與處置A課程設(shè)計指導(dǎo)書學(xué)院、部環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院系、所環(huán)境工程授課教師寧尋安謝武明課程名稱固體廢物處理與處置A課程設(shè)計課程學(xué)時2周教材名稱城市生活垃圾衛(wèi)生填埋技術(shù)規(guī)范等2015年10月28日一、課程設(shè)計的目的通過課程設(shè)計，1）進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)“固體廢物處理與處置”的理論知識、獨(dú)立分析和解決工程實(shí)際問題的能力；2）在工程實(shí)施的基本訓(xùn)練中進(jìn)一步消化和鞏固固體廢物處理與處置課程所學(xué)內(nèi)容及相關(guān)知識；3）掌握調(diào)查研究、查閱文件、確定系統(tǒng)設(shè)計方案的方法；4）提高使用技術(shù)資料、認(rèn)識及遵守國家工程標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范和規(guī)定、進(jìn)行設(shè)計計算、繪制工程圖、編寫設(shè)計說明書的能力；5）培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際、

2、正確分析和解決問題的能力；6）初步具備對一般固體廢物處理系統(tǒng)的設(shè)計能力，為畢業(yè)設(shè)計打下堅實(shí)的基礎(chǔ)。二、課程設(shè)計組織形式課程設(shè)計是學(xué)生按學(xué)校教學(xué)計劃所規(guī)定的課程學(xué)習(xí)結(jié)束后的實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)，因此“固體廢物的處理與處置A課程設(shè)計”安排在“固體廢物的處理與處置A”課程講授之后進(jìn)行。具體的形式是教師給學(xué)生下達(dá)課程設(shè)計任務(wù)書，在專門的課程設(shè)計教室讓學(xué)生獨(dú)立完成，教師指導(dǎo)答疑，檢查學(xué)生的進(jìn)度與完成情況。本課程設(shè)計要求設(shè)計一個固體廢物處理系統(tǒng)（城市垃圾收集線路設(shè)計、城市生活垃圾綜合分選處理系統(tǒng)設(shè)計、有機(jī)垃圾產(chǎn)沼工藝的設(shè)計），50位學(xué)生分成10組,每組5人不等，在設(shè)計中做到工作各有重點(diǎn)，每一學(xué)生設(shè)計的內(nèi)容不同但

3、相互關(guān)聯(lián)，通過同組分工協(xié)作，提高學(xué)生的組織、協(xié)調(diào)能力，并了解所涉及的固體廢物處理與處置各個環(huán)節(jié)的具體內(nèi)容，進(jìn)一步豐富知識體系，提高整體設(shè)計能力，并且要求學(xué)生撰寫出規(guī)范的設(shè)計說明書。三、課程設(shè)計步驟設(shè)計布驟如下：1、由給定的任務(wù)書明確自己要做的工作，查閱相關(guān)的文獻(xiàn)參考資料；2、分析確定固體廢物處理系統(tǒng)的組成；3、對固體廢物處理系統(tǒng)進(jìn)行計算和設(shè)備選型計算；4、進(jìn)行系統(tǒng)布置，完成圖紙繪制；5、進(jìn)行說明書編寫。分選系統(tǒng)的確定系統(tǒng)的物料衡算系統(tǒng)設(shè)備的計算選擇繪制圖紙設(shè)計說明書編寫四、課程設(shè)計要點(diǎn)“廢物的處置與處理”課程設(shè)計的要點(diǎn)是：1、固體廢物處理系統(tǒng)工藝流程的選擇分析與確定；2、對處理系統(tǒng)內(nèi)各種處理設(shè)

4、備的計算選擇和描述；3、處理后固體廢物的出路分析；4、廠內(nèi)輔助建筑物以及道路等的說明；5、固體廢物處理系統(tǒng)的總圖布置及其他說明成果的圖紙；五、課程設(shè)計進(jìn)度安排1）設(shè)計動員，布置任務(wù)，提出要求，答疑。時間0.5天;2）文獻(xiàn)查閱，了解、學(xué)習(xí)城市垃圾收集設(shè)計的方法，時間1.5天;3）進(jìn)行設(shè)計計算，時間4天;4）繪制圖紙，時間4天；5）編寫設(shè)計說明書（含計算），時間2天;6）評議，時間1天。課程設(shè)計總時間14天。六、主要技術(shù)的案例分析6.1 城市垃圾收集線路設(shè)計6.1.1 城市垃圾收集線路設(shè)計任務(wù)書（1）設(shè)計資料某城市所在地-中興城鎮(zhèn)，2004年末城市建成區(qū)人口202468人。根據(jù)該城市總體規(guī)劃，人口

5、自然增長率為10.2%,機(jī)械增長率15.1%?，F(xiàn)狀城市用地20km2目前有垃圾車21輛，人力車72輛。城市共設(shè)置垃圾收集點(diǎn)87個，街道上設(shè)置果皮箱198個。規(guī)劃面積35km20該城市環(huán)衛(wèi)現(xiàn)狀地形圖（比例為1:10000）,城市規(guī)劃設(shè)計圖（比例為1:5000）,能源資料各一份（略）。（2）設(shè)計工程規(guī)模、期限及要求工程設(shè)計年限：15年；垃圾收集設(shè)計總量；垃圾收集布置、方案及線路設(shè)計。（3）設(shè)計成果設(shè)計說明書（含計算）一冊，字?jǐn)?shù)不少于5000字；城市垃圾收集總平面圖1張或城市垃圾收集線路設(shè)計圖1張或城市垃圾中轉(zhuǎn)站平面布置圖1張等。6.1.2城市垃圾收集線路設(shè)計的設(shè)計說明書主要內(nèi)容（正文的部分摘要）1

6、 .概述（1）垃圾成分現(xiàn)狀根據(jù)該城市環(huán)衛(wèi)現(xiàn)狀圖，與及環(huán)衛(wèi)部門提供的資料及對該城市生活垃圾成份的調(diào)查分析，其垃圾成份有如下特點(diǎn)：該城市屬于中等發(fā)展水平的工業(yè)城市，垃圾成分以廚余、果皮、樹木、糞便為主；玻璃、塑料、金屬、織物、廢電池等可回收物質(zhì)的比例相對較大；城市周圍部分居民燒柴或煤，垃圾中煤灰比例相對不Mi。按以上垃圾成份特點(diǎn)，經(jīng)以其他同類城市的垃圾成份進(jìn)行類比分析，設(shè)計該城市生活垃圾成分為：玻璃、塑料、金屬、織物、廢電池等廢品占25%,煤渣土砂石等無機(jī)物為35%,廚余物等有機(jī)物為40%左右。本設(shè)計暫以上述資料為基礎(chǔ)進(jìn)行技術(shù)分析。建議該城市城建、環(huán)衛(wèi)部門對區(qū)內(nèi)生活垃圾成份進(jìn)一步進(jìn)行調(diào)查分析，提供

7、全面、準(zhǔn)確的現(xiàn)狀垃圾成份分析資料和垃圾成份變化預(yù)測值。(2)垃圾成分變化趨勢根據(jù)目前國內(nèi)外城市垃圾的一般規(guī)律，隨著生活水平的提高和環(huán)境保護(hù)知識的進(jìn)一步普及，城區(qū)生活垃圾的成分還會發(fā)生變化，即有機(jī)物含量會提高，無機(jī)物含量相應(yīng)下降；紙、塑料、金屬等可回收物的含量會逐年上升；垃圾量呈現(xiàn)上升-下降-上升趨勢。2 .垃圾收集服務(wù)人口及面積該城市現(xiàn)狀城市用地20kn2,2004年人口202468人。根據(jù)城市總體規(guī)劃(遠(yuǎn)期2020年)城市規(guī)劃用地35kn2,總?cè)丝?09625人。本工程按2020年總?cè)丝?09625人設(shè)計，服務(wù)面積35km2。3 .垃圾產(chǎn)率根據(jù)中國環(huán)境科學(xué)研究院對我國五百多個城市生活垃圾產(chǎn)生

8、量的統(tǒng)計分析，目前我國中小城市人均垃圾產(chǎn)生量一般在0.91.2kg/人.d左右，垃圾密度一般為0.40.6t/m3。根據(jù)該城市環(huán)衛(wèi)站統(tǒng)計數(shù)據(jù)表明，城區(qū)2004年清運(yùn)垃圾量共計7.39萬t,現(xiàn)狀城區(qū)垃圾產(chǎn)生量平均為202.47t/d,人均垃圾產(chǎn)率為1.000kg/人.do城市生活垃圾產(chǎn)生量主要與城市性質(zhì)、城市居民生活水平、消費(fèi)習(xí)慣、城市氣候特征、城市燃?xì)馐褂寐实纫蛩孛芮邢嚓P(guān)。根據(jù)某城市總體規(guī)劃，該城市將在未來的十幾年內(nèi)加快城市化進(jìn)程。考慮到其社會發(fā)展情況及今后垃圾分類收集的逐步實(shí)施，并參照國內(nèi)外城市垃圾產(chǎn)率的變化規(guī)律，設(shè)計該城市的垃圾產(chǎn)率將隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和城市化進(jìn)程的加快，在一定范圍內(nèi)呈現(xiàn)上升趨

9、勢。經(jīng)過一段時間的發(fā)展，隨著人民生活水平的逐步提高，具垃圾產(chǎn)率將逐漸呈現(xiàn)下降趨勢。設(shè)計預(yù)計該城市的人均垃圾產(chǎn)率將由2004年的1.000kg/人.d上升到2007年的1.030kg/人d,之后再下降到2020年的0.962kg/人d。4 .垃圾產(chǎn)生量預(yù)測按照規(guī)劃年限，該城市各年的垃圾產(chǎn)生量如下表所示:表6-1-1某城市垃圾產(chǎn)量預(yù)測表年份人口（單位：人）人均垃圾產(chǎn)量（kg/人d）日rs(t/d)(t/a)累計（萬/t）20042075911.000207.59757707.5820052128441.010214.977846415.4220062182291.020222.598124523.

10、5520072237511.030230.468411831.9620082294121.022234.468557840.5220092352171.014238.518705649.2220102411681.006242.628855658.0820112472701.000247.279025467.1020122535260.995252.269207573.3120132599410.990257.349392985.7020142665180.985262.529582095.2920152732610.980267.8097747105.0620162801750.976273

11、.4599809115.0420172875640.972279.22101915125.2320182945320.968285.11104065135.6420193019840.965271.41106365146.2820203096250.962297.86108719157.155 .城市垃圾收集工程規(guī)模根據(jù)垃圾產(chǎn)量預(yù)測表，現(xiàn)狀垃圾日產(chǎn)量207.59t/d,近期2010年為242.62t/d,遠(yuǎn)期2020年為297.86t/d,規(guī)劃期內(nèi)平均產(chǎn)生量為275t/d。以垃圾產(chǎn)生量預(yù)測值逐年合計的平均值作為本課程設(shè)計的設(shè)計規(guī)模，規(guī)劃年限（20052020）內(nèi)垃圾總量為157.15萬t/a。

12、6 .垃圾收運(yùn)系統(tǒng)垃圾收運(yùn)主要包括三個階段，第一階段是貯運(yùn)，是由產(chǎn)生垃圾住戶或單位將垃圾送至貯存處的運(yùn)輸過程；第二階段是收集和清運(yùn)，主要是垃圾的近距離運(yùn)輸，用清運(yùn)車輛沿一定路線收集清運(yùn)容器或其他貯存設(shè)施中的垃圾并運(yùn)至垃圾中轉(zhuǎn)站；第三階段是轉(zhuǎn)運(yùn)，在城市垃圾中轉(zhuǎn)站將垃圾轉(zhuǎn)運(yùn)至大容量運(yùn)輸車上，運(yùn)往垃圾處理場。在規(guī)模較小的城鎮(zhèn)也可即收即運(yùn)，不設(shè)中轉(zhuǎn)站，直接用垃圾收集車或壓縮式垃圾收運(yùn)車運(yùn)往垃圾處理場。7 .垃圾收運(yùn)系統(tǒng)8 1)垃圾收運(yùn)規(guī)劃總體原則：堅持生活垃圾處置“減量化、資源化、無害化”的原則；堅持“環(huán)衛(wèi)設(shè)施與城市建設(shè)同步發(fā)展”的原則；堅持“全面規(guī)劃，合理布局”的原則；堅持“規(guī)劃先行，管理并重”的原

13、則；堅持“科學(xué)設(shè)計，適當(dāng)超前”的原則。9 2)垃圾收運(yùn)模式根據(jù)某城市的實(shí)際情況，近期垃圾收運(yùn)體系采用多種方式并存，具體形式為:對于居民區(qū)、商業(yè)區(qū)的垃圾在實(shí)現(xiàn)袋裝化的前提下，保證垃圾不落地定時定點(diǎn)收運(yùn)；對于商業(yè)區(qū)和企事業(yè)單位及工廠、學(xué)校產(chǎn)生的垃圾的收集，采用單位內(nèi)部的垃圾容器定點(diǎn)收集；上述居民區(qū)、商業(yè)區(qū)和企事業(yè)單位及工廠、學(xué)校收運(yùn)體系中，當(dāng)中轉(zhuǎn)站及運(yùn)輸車配置不足時，采用收運(yùn)車直接送往垃圾處理場。收集流程如圖6-1-1所示：處理廠圖6-1-1某城市垃圾收運(yùn)系統(tǒng)簡圖但是這種收集模式，日常運(yùn)行費(fèi)用比較高，將被逐步淘汰。目前多采用圖6-1-2所示的新型收運(yùn)模式，即將散亂的垃圾收集后送至壓縮中轉(zhuǎn)站進(jìn)行壓縮

14、,然后有大型中轉(zhuǎn)車集中運(yùn)到填埋場處理。生活垃圾120L垃圾桶1噸垃圾車?yán)盥駨S8噸中轉(zhuǎn)車?yán)隹s中轉(zhuǎn)站圖6-1-2某城市垃圾收運(yùn)系統(tǒng)簡圖8.垃圾收集方式城區(qū)推廣垃圾袋裝化,主要街道和商業(yè)大街設(shè)置垃圾桶，實(shí)行定時定點(diǎn)收集；般次要街道和居民區(qū)、企事業(yè)單位設(shè)垃圾間，部分偏僻地段(城鄉(xiāng)結(jié)合部等)保留垃圾桶考慮到城區(qū)垃圾收集方式和收集車輛現(xiàn)狀及現(xiàn)有的垃圾收運(yùn)設(shè)施及其完善需要一個過程，近期在部分地區(qū)如老城區(qū)保留人力車收集垃圾的方式，以后逐步向機(jī)動車收集過渡；新城區(qū)垃圾仍然由垃圾收集車運(yùn)至收集站，再由垃圾車運(yùn)往處理場。以后將在所有城區(qū)逐步建設(shè)垃圾中轉(zhuǎn)站，采用大型的垃圾運(yùn)輸車運(yùn)送垃圾，完善城市垃圾收運(yùn)系統(tǒng)，

15、并在條件適宜時逐步推廣垃圾分類收集和分類處理。設(shè)計垃圾車45輛，現(xiàn)有白人力車72輛將逐步退出。根據(jù)國家城市環(huán)境衛(wèi)生設(shè)施設(shè)置標(biāo)準(zhǔn)，該城市共設(shè)置垃圾收集點(diǎn)服務(wù)半徑不大于200m（約為1115個），占地面積不少于40m,達(dá)到城區(qū)1個/3.14萬m2。寬度超過7m以上的街道上設(shè)置垃圾箱（或垃圾桶、果皮箱等），間距為：商業(yè)大道間距45m交通干道70m一般街道90m今后根據(jù)發(fā)展逐漸將單一的垃圾箱逐步改為分類垃圾箱（或桶）等。吸糞車設(shè)計為12輛。在城市的東、西、南、北四個城區(qū)各設(shè)計、建設(shè)一個中型的垃圾中轉(zhuǎn)站，占地面積不少于1700m2,并確定每個垃圾中轉(zhuǎn)站的服務(wù)區(qū)域。垃圾中轉(zhuǎn)站轉(zhuǎn)運(yùn)型式方案有三種：不壓縮方案

16、（地坑式）。在轉(zhuǎn)運(yùn)站內(nèi)挖地坑并放置垃圾集裝箱，將垃圾直接投放集裝箱，裝滿后由吊車裝上改裝過的垃圾集裝箱轉(zhuǎn)運(yùn)車運(yùn)往垃圾處理場。壓縮方案。轉(zhuǎn)運(yùn)站內(nèi)不設(shè)地坑，而是放置垃圾壓縮箱，將垃圾投放入箱后進(jìn)行壓縮。垃圾箱裝滿后由液壓裝置將箱體升起，由垃圾運(yùn)輸車運(yùn)往垃圾處理場。爬背式（拉臂車式）方案。在轉(zhuǎn)運(yùn)站內(nèi)修建坡道和中轉(zhuǎn)平臺，平臺上設(shè)料斗。垃圾收集車（包括人力車）駛上平臺，將垃圾卸入料斗，再裝入垃圾自卸車運(yùn)往填埋場。與集裝箱（地坑式）轉(zhuǎn)運(yùn)站相比，爬背式方案省去了吊車和集裝箱吊裝一道工序，操作較為簡單，但其占地面積大、土建投資多，人力收集車上中轉(zhuǎn)平臺又比較困難，而且如管理不善易造成二次污染。因此本課程設(shè)計不考

17、慮這種轉(zhuǎn)運(yùn)型式。根據(jù)上述3種轉(zhuǎn)運(yùn)型式的特點(diǎn)和城市的實(shí)際條件，避免二次污染和擾民，本設(shè)計轉(zhuǎn)運(yùn)站采用壓縮式的轉(zhuǎn)運(yùn)形式。9 .壓縮式中轉(zhuǎn)站設(shè)計主要設(shè)備：壓縮式中轉(zhuǎn)站一次性投資大，設(shè)計考慮每個中轉(zhuǎn)站先配4個壓縮箱和4輛垃圾運(yùn)輸車，今后再逐步完善配套。主要設(shè)備如下：8噸運(yùn)輸車4輛；8噸壓縮箱4個；液壓站2個；吊架2個。10 .其它垃圾收集醫(yī)院垃圾、涉外賓館垃圾等危險垃圾，無論近遠(yuǎn)期均必須由其自行送焚燒爐焚化，安全處置；建筑垃圾，應(yīng)由施工單位按環(huán)衛(wèi)部門指定地點(diǎn)和要求進(jìn)行運(yùn)輸和傾倒，嚴(yán)禁隨意傾倒，經(jīng)協(xié)商可以運(yùn)至垃圾處理場作為填埋覆蓋材料；工業(yè)垃圾，應(yīng)由產(chǎn)生單位自行處理、處置，接受環(huán)衛(wèi)部門監(jiān)督。11 .該城市

18、垃圾收集設(shè)計小結(jié)城市垃圾收集應(yīng)貫徹落實(shí)我國政府制訂的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略：“人口、經(jīng)濟(jì)、社會、環(huán)境和資源相互協(xié)調(diào)的、既滿足當(dāng)代人的需要而又不對滿足后代人需求的能力構(gòu)成危害的可持續(xù)發(fā)健的道路?！崩占陌l(fā)展目標(biāo)可以扼要地歸納為無害化、減量化、資源化(簡稱“三化”)。由于垃圾量目前在逐年上升，需要把目前的收集模式逐步地、有計劃地整合，具流程示意圖如圖6-1-4所示。為完成該城市垃圾收集的發(fā)展目標(biāo)，還需要繼續(xù)進(jìn)行下列工作：(1)源頭減量其理想期望值為生活垃圾的零排放，以獲得垃圾問題的根本解決。但目前該期望是難以實(shí)現(xiàn)的。鑒于此，應(yīng)采取措施盡量從源頭避免垃圾量的產(chǎn)生。通過組建工作機(jī)構(gòu)，建立工作制度，明確各環(huán)

19、節(jié)的“源頭減量”任務(wù),制訂推進(jìn)計劃，以期取得成效。(2)上游減量指垃圾已經(jīng)產(chǎn)生，但尚未進(jìn)入收集、運(yùn)輸、處理系統(tǒng)之前，消費(fèi)者應(yīng)該把部分廢棄物，如張紙、玻璃、金屬等出售給廢舊物資回收部門，以實(shí)現(xiàn)生活垃圾的減量化和資源再生利用?！吧嫌螠p量”是一項潛力大、效果好的措施。根據(jù)我國城市的調(diào)查，其城市垃圾中通過資源回收再生利用，垃圾減量11%以上。由于城市垃圾量的年增長率約為7%,所以僅此一項措施就有可能實(shí)現(xiàn)生活垃圾產(chǎn)量的負(fù)增長?？梢娖錆摿χ螅Ч?。目前的廢舊物資回收系統(tǒng)應(yīng)予以充實(shí)，建立數(shù)量足夠、方便、高效的回收網(wǎng)絡(luò)，以滿足消費(fèi)者出售廢品的需求。(3)分類處置是指建立在城市垃圾分類收集基礎(chǔ)上的分類運(yùn)輸

20、、分類處理(處置)系統(tǒng)。該系統(tǒng)比目前的混合收集、運(yùn)輸、處理(處置)系統(tǒng)效率高、效果好。目前分類收集正在部分城市進(jìn)行試點(diǎn)。雖然全面推廣尚需要時間，但應(yīng)該把握住發(fā)展方向，以免貽誤工作。(4)最終處置最后的垃圾，再次根據(jù)其垃圾特性實(shí)行最終處置。12、圖紙(略)垃圾源義出售部分廢棄物（紙張，金屬被堵等）穿著類物晶飲食類物品寢具類物品居民，賓館，飯店,寫字樓，機(jī)美，學(xué)校等拾荒者分投郃分廢棄物出售（班張,金屬.玻璃等）垃圾容器收集點(diǎn)混合中轉(zhuǎn)站運(yùn)輸混合A處理處置垃圾“上游“垃圾”中游*垃圾”下游圖6-1-3某城市垃圾收集系統(tǒng)流程示意圖穿著類物品飲食類物界較具類物品出缶部分廢弁物（紙張，金屬破瑞等）也據(jù)分類1

21、攵集的垃致采取相用的處理根據(jù)分類收集的坨圾采取相應(yīng)的處理居民，賓館,飯店,寫字樓，機(jī)美，學(xué)校等根據(jù)分類收集的垃圾采取相應(yīng)的處理垃圾最終處凰根據(jù)坨圾不同的特性采取相座的技術(shù)處理圖6-1-4某城市垃圾完善的收集系統(tǒng)流程示意圖。6.2垃圾分選工藝設(shè)計6.2.1 分選工藝路線確定本次課程設(shè)計確定工藝從我國目前城市生活垃圾處理現(xiàn)狀出發(fā)，考慮到原生垃圾成份復(fù)雜，勞動力資源又豐富，采用機(jī)械為主，輔以人工粗選的方法；廢塑料和廢紙主要為塑料袋和衛(wèi)生間廢紙，回收利用經(jīng)濟(jì)效益不高，故可直接將這部分作為垃圾焚燒原料。分選工藝采用城市生活垃圾簡易處理方法，以分選產(chǎn)物作為填埋、堆肥和焚燒為目的。分選工藝流程如圖6-2-1

22、所示垃圾接受生活垃圾一*人工手選磁選圖6-2-1垃圾分選工藝流程6.2.2 物料衡算垃圾分選系統(tǒng)按設(shè)計規(guī)模、每天工作時間，每個分選設(shè)備物料走向逐步計算。以100t/d處理能力進(jìn)行計算。(1)垃圾分選廠每小時的處理量QQo=Q-Q一每天的垃圾處理量，Q=100t/d;T一每天的工作時間，T=10h;Q0=100/10=10(t/h);(2)人工分選工手選去除垃圾中的大塊金屬、塑料、玻璃瓶、建筑材料等，以利于后續(xù)處理。據(jù)經(jīng)驗，經(jīng)人工手選后大約1%的大塊金屬、0.6%玻璃、2.0%®料和約0.5%其他無機(jī)物質(zhì)被選出，即：金屬q1=Q0X1%=10X1%=0.1(t/h)玻璃q2=Q0X0.

23、6%=10X0.6%=0.06(t/h)塑料q3=Q0X2.0%=10X2.0%=0.2(t/h)其他q3=Q0X0.5%=10X0.5%=0.05(t/h)則經(jīng)過人工手選可分出的垃圾有：Q1=0.1+0.06+0.05+0.2=0.41(t/h)(3)磁選垃圾經(jīng)過磁選滾筒理論上可以分選所有的金屬：Q2=Q01.58%=101.58%=0.158t/h(4)選擇性破碎機(jī)篩上物主要是紙、布、革、塑料、部分有機(jī)物等d仙50mm勺物質(zhì)Q3=Q0(20%2.68%3.13%)=1025.81%=2.581t/h篩下物為dx50mm勺被破碎的無機(jī)物、有機(jī)物、玻璃及其他碎土等。Q3，=2.00t/h(5)

24、風(fēng)選輕組分主要粉塵、塑料紙張等Q4=Q0(2.68%3.13%)=105.81%=0.58t#h重組分主要是有機(jī)物Q4'=6.851t/h(6)滾筒篩分滾筒篩分主要對選擇性破碎機(jī)篩下物進(jìn)行進(jìn)一步分選，篩下物中主要有無機(jī)物、部分有機(jī)物、碎玻璃等。選擇篩孔為10X10n篩上為dp>10nlm的有機(jī)物Q6=Q(o34.3%=1034.3%=3.43(t/h)篩下物為碎土、石渣等無機(jī)物和碎玻璃Q7=Q0v(31.3%+0.6%+2.31%)=10M34.21%=3.42(t/h)(7)廢物的全過程總的質(zhì)量為Q總Q總=Q1+Q2+Q4+Q5+Q6+Q7=0.410,1580.5812.00

25、3.433.421=10.0t/h6.2.3 垃圾儲倉計算垃圾儲倉是用來暫時儲放進(jìn)入處理系統(tǒng)的垃圾并用來調(diào)節(jié)處理設(shè)備的處理量。儲料倉的容量應(yīng)根據(jù)計劃收入分選廠的垃圾量、設(shè)備的操作計劃等因素來決定。通常儲料倉的容量應(yīng)可提供兩天的最大處理量。1 .倉體容積V3R(6-2-1)B儲存時間，d；q最大日處理量，t/d;q=400t/d;一有效容積系數(shù)，在0.80.9之間；3仃垃圾有效密度(有效密度系數(shù)在1.11.3),t/m；2 .倉體尺寸計算3垃圾儲倉體積V,m；長度a,m；寬度b,m；深度c,m貝(J:V=abc3.排水坡度垃圾在儲料坑內(nèi)時間過長(一般超過2天)便會有滲濾液產(chǎn)出，所以坑底部必須鋪設(shè)

26、有排水坡度流向垃圾滲出水坑收集滲濾液，排水坡度取1%6.2.4 吊車與抓斗1 .吊車?yán)踯嚨呐_數(shù)是根據(jù)垃圾最大日處理量來確定的。一般日處理量在300噸以下的采用一臺吊車，日處理量在300600噸的要求采用常用和備用各一臺，規(guī)模在600噸/天以上的，要求常用吊車2臺，備用一臺。在吊車的臺數(shù)確定后，還要確定吊車卷起、放下、行走、橫移及抓斗開關(guān)動作所需時間，以確定吊車運(yùn)行周期。如果各分選設(shè)備有足夠的處理能力，吊車的運(yùn)行時間為60min/h,設(shè)計時一般取4555min/h。吊車供給能力由下式計算：(6-2-2)式中Q一吊車供給能力，t/h；一抓斗一次抓起量，t；N1小時內(nèi)吊車實(shí)際工作時間，h/h;T

27、一吊車運(yùn)行周期，h;2 .抓斗橋式抓斗起重機(jī)具有機(jī)動靈活的特點(diǎn)，可在移動空間的任意點(diǎn)裝卸物料。根據(jù)設(shè)計規(guī)模要求選擇適當(dāng)?shù)钠鹬卦O(shè)備。其主要規(guī)格如表6-2-1所例。表6-2-1橋式抓斗起重機(jī)的主要規(guī)格起重量/t跨度/m起重總量/t速度/m.min-1谷重,3/m抓斗特性起重機(jī)運(yùn)行小車運(yùn)行提升運(yùn)行物料容重/t.m-3抓取量/kg抓斗質(zhì)里/kg510.517.387.544.638.82.50.51.012502500249313.519.016.521.06.2.5 磁選設(shè)備用于固體廢物分選的磁選設(shè)備就結(jié)構(gòu)形式而言主要分為帶式和鼓式兩種。鼓式磁選機(jī)又可分為皮帶機(jī)磁滾筒式和獨(dú)立鼓式。如圖6-2-2所示

28、。磁力滾筒又稱磁滑輪，磁系與圓筒固定在同一個軸上，安裝在皮帶運(yùn)輸機(jī)頭部。將固體廢物均勻給在皮帶運(yùn)輸機(jī)上，當(dāng)廢物經(jīng)過磁力滾筒時，非磁性或磁性很弱的物質(zhì)在離心力和重力作用下脫離皮帶面，而磁性較強(qiáng)的物質(zhì)受磁力作用被吸在皮帶上，并由皮帶帶到磁力滾筒的下部，當(dāng)皮帶離開磁力滾筒伸直時，由于磁場強(qiáng)度減弱而落入磁性物質(zhì)收集槽中。磁力分選機(jī)在分選工藝中可一點(diǎn)或多點(diǎn)布置，一般可設(shè)置在破碎機(jī)的前后、篩分機(jī)之后或風(fēng)選機(jī)的前后等處。對城市生活垃圾簡易分選系統(tǒng)，在經(jīng)過人工手選之后，大件的磁性物質(zhì)已經(jīng)被選出，可將磁選機(jī)設(shè)置在選擇性破碎機(jī)之前，基本上可將磁性物質(zhì)選擇出來，同時避免后續(xù)分選設(shè)備被磁鐵性物質(zhì)破壞。6.2.6 滾筒

29、破碎機(jī)（選擇性破碎機(jī)）滾筒破碎機(jī)具機(jī)身主體的形狀是用篩板做成的圓筒，工作過程中既有破碎又有篩分的作用，并能達(dá)到選分的作用。1、滾筒破碎機(jī)主要結(jié)構(gòu)參數(shù)的確定滾筒破碎機(jī)的直徑和長度是最主要的結(jié)構(gòu)參數(shù)，它取決于入料量的多少，物料密度及粒度等，止匕外，還與滾筒轉(zhuǎn)數(shù)的大小，物料在滾筒內(nèi)的摩擦系數(shù)也有密切的關(guān)系。目前，滾筒直徑和長度主要是按經(jīng)驗公式估算。滾筒長度為滾筒直徑的1.52.5倍。2、滾筒破碎機(jī)生產(chǎn)能力計算計算滾筒破碎機(jī)生產(chǎn)能力可用如下公式：Q=3600SvK(623)式中Q垃圾生產(chǎn)能力，t/h;S一滾筒橫斷面裝垃圾面積，m2；v物料在滾筒軸向前進(jìn)速度，m/s；y物料散比重，t/m3,對城市垃圾散

30、比重可取垃圾容重的1/2;K一裝滿系數(shù)，隨滾筒內(nèi)提升板個數(shù)的增加而變大；當(dāng)提升板為6個時,對垃圾K取0.41。(a)格式磁選機(jī)(b)皮帶機(jī)磁潦筒式磁選機(jī)C)獨(dú)立鼓式彼蟠機(jī)圖6-2-2典型磁選機(jī)算:R圖6-2-3滾筒內(nèi)斷面示意按圖6-2-3所示，橫斷裝料面積可由下式計，一2222、，-二(R-r)(：)(R-r)(二：一)(6-2-4)S=J"物料沿滾筒軸向的前進(jìn)速度V為:(6-2-5)式中1一物料在滾筒內(nèi)每跌落一次向前所走距離，mT一物料自A提升到B再跌落到底所需時間，ST=Lt2(6-2-6),180-2:ti二1 3n(6-2-7)n滾筒轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)/分t2=4Rsin(900-二)

31、cos(90°-二)n(6-2-8)3、滾筒破碎機(jī)功率計算滾筒破碎機(jī)功率計算可按兩部分進(jìn)行。一是物料在筒體中完成破碎過程時提升和跌落所耗的功率N1,另一是在完成篩分過程時按滾筒篩計算的功率，則總功率N=N+N。MN10.73675(6-2-9)式中M-阻力距M=PMN一筒體角速度，弧度/秒;2 Rn(GGo)3 2二29200"(6-2-10)式中G-回轉(zhuǎn)筒體自重，kg；4 o一筒體內(nèi)被篩物重量，kg;”一轉(zhuǎn)動效率，%5 .2.7垃圾滾筒篩垃圾滾筒篩利用作回轉(zhuǎn)運(yùn)動的筒形篩體將垃圾按粒度進(jìn)行分級。工作時筒形篩體傾斜安裝，傾角一般在408°。其結(jié)構(gòu)及設(shè)計原理同選擇性破

32、碎機(jī)類似，只是沒有提升板。垃圾滾筒篩設(shè)計參數(shù)主要有幾何參數(shù)、運(yùn)動參數(shù)和動力參數(shù)。幾何參數(shù)包括篩體長度、篩體直徑、安裝傾角和篩孔尺寸；運(yùn)動參數(shù)指篩體轉(zhuǎn)速；動力參數(shù)為篩體的驅(qū)動功率。滾筒篩的篩孔尺寸的確定根據(jù)被篩分的垃圾的組成及對篩上、篩下物的要求和它的具體用途來確定。若用于除去垃圾中的渣土等小粒級物料時，篩孔尺寸可取較小值。當(dāng)除去粗大物料時，篩孔尺寸可取較大值。滾筒篩主要參數(shù)確定：(1)篩分效率和生產(chǎn)率根據(jù)研究表明，垃圾滾筒篩的篩分效率根據(jù)篩分不同特性的垃圾選擇在85%-95戒問。(2)滾筒篩轉(zhuǎn)速通常為了獲得較好的篩分效率，應(yīng)使物料在篩體內(nèi)做較大的翻動。根據(jù)實(shí)驗表明，垃圾滾筒篩回轉(zhuǎn)速度一般取臨界

33、轉(zhuǎn)速的30%-60崛為理想。臨界轉(zhuǎn)速nc由下式計算：30g(6-2-11)二二R（3）物料在篩體內(nèi)的停留時間篩上物在篩體內(nèi)的停留時間為:(6-2-12)式中L篩體長度；V一物料在篩體內(nèi)沿軸向運(yùn)動的平均速度，可由式（2-5）計算，安裝傾角日一般取4°8°。滾筒內(nèi)物料運(yùn)動角度示意如圖2-3。-4Rsin2(90-：)cos(90-:)tam一2二g4、.Rsin(90-：)cos(90-1)(6-2-13)3n二式中C1-為考慮加速段滑動因素的修正系數(shù)。6.2.8 風(fēng)選設(shè)備1 .設(shè)計參數(shù)：風(fēng)力分選（氣流分選）主要將低密度、空氣阻力大的輕質(zhì)部分（塑料、廢紙等）和具有高密度、空氣阻

34、力小的重質(zhì)部分分開。風(fēng)力分選中氣流的流動速度是重要的設(shè)計參數(shù)，確定氣流流速的依據(jù)是被選物料的懸浮速度（沉降速度）。顆粒在空氣中的沉降末速為：=1d-g0M6中'P（6-2-14）式中d顆粒的直徑；Ps一顆粒的密度；P空氣的密度；中一助力系數(shù)；g一重力加速度；當(dāng)氣流速度小于顆粒沉降末速時，顆粒向下作沉降運(yùn)動；當(dāng)氣流速度大于顆粒沉降末速時，顆粒向上作漂浮運(yùn)動；當(dāng)氣流速度等于沉降末速時,動。顆粒作漂浮表6-2-3幾種物料的實(shí)測懸浮速度參考數(shù)據(jù)名稱密度/kg.m-3堆積密度/kg.m-3粒度/mm懸浮速度/（。150測管）/-1m.s稻谷10906726.49.38.49沙260014106.

35、8聚丙烯粒900460236.57.3碎木材56021X19X98.4刨花34礦石3.810.215.5鑄鐵丸70002.53.327.4在缺乏物料懸浮速度資料的情況下，也可由下面經(jīng)驗公式估算:v0100(6-2-15)式中工一物料重度，N/m；«一經(jīng)驗系數(shù)，按表6-2-4選取表6-2-4風(fēng)速的經(jīng)驗系數(shù)a物料品種顆粒大小/咖“值灰狀011016均質(zhì)粒狀1101620細(xì)塊狀10202022中塊狀408022252、風(fēng)選設(shè)備風(fēng)選設(shè)備分成水平氣流風(fēng)選機(jī)（臥式風(fēng)力分選）和上升氣流風(fēng)選機(jī)（立式風(fēng)選機(jī)）。其結(jié)構(gòu)如圖6-2-5、圖6-2-6。圖6-2-5臥式風(fēng)力分選機(jī)工作原理空氣(1)(2)圖6-

36、2-6立式風(fēng)力分選機(jī)工作原理風(fēng)機(jī)形式根據(jù)所要分選垃圾原料組成及分選目的來確定。臥式風(fēng)力分選機(jī)構(gòu)造簡單，維修方便，但分選精度不高，通常與破碎、篩分、立式風(fēng)選機(jī)聯(lián)合使用。立式風(fēng)選機(jī)與臥式相比較分選精度較高。如氣流速度、壓力損失等。風(fēng)選機(jī)附帶的旋風(fēng)分離器根據(jù)分選物料性質(zhì)、分選效率等選擇適當(dāng)?shù)男吞?、種類及規(guī)格，確定相應(yīng)的運(yùn)行參數(shù)，6.2.9 輸送帶1 .輸送帶的寬度確定所以一般用槽式膠帶輸送帶。膠帶輸送機(jī)的(6-2-19)m2；由于垃圾的密度較小和較松散，輸送能力由下式計算：Q=3600Fbv：c式中Q-輸送能力，t/h；Fb一物料在膠帶的截面積，v輸送帶運(yùn)行速度，m/s；P一物料的堆密度，t/m3；

37、c-傾角系數(shù)。如圖6-2-7,對于槽形輸送帶上物料堆積的斷面積可以近似地認(rèn)為是由面積Fi及等腰梯形F2所組成。面積Fi為：Fi=-0.08-(2?d-sin2；d)B2(6-2-20)sind面積F2為：2.F2=°12Blg：(6-2-21)式中B一皮帶寬度，m；陽一物料的堆積角，對垃圾可取45o。圖6-2-7物料在膠帶上堆積的斷面積&一膠帶的槽角。對傾斜的輸送機(jī)，物料堆積面積隨皮帶機(jī)的安裝傾角的增加而減少，這種影響可以用傾角系數(shù)c來考慮。圖6-2-8為ISO5048所推薦的值。圖6-2-8輸送機(jī)傾角系數(shù)與傾角的關(guān)系2、輸送帶功率計算在確定膠帶輸送機(jī)的電動機(jī)功率以前，首先需

38、要計算傳動滾筒的軸功率No=k3k4(NoNoNo),k5Vbk8b(6-2-22)式中N0-傳動滾筒白功率，kWNT一膠帶空轉(zhuǎn)的功率，kWNT物料水平運(yùn)輸?shù)墓β?，kVVNJ一物料垂直提升的功率，kW工k5Vb一梨式卸料器，膠帶消抖器和料板所需的功率，kWk8一物料加速率所需功率，kWk3一尾部改向滾筒功率系數(shù)；k4中部改向滾筒功率系數(shù)。(1)膠帶空轉(zhuǎn)的功率N0=k1Lhv(6-2-23)式中Lh一膠帶輸送機(jī)水平投影長度，Lh=30nv膠帶運(yùn)行速度，m/s;匕一取決于膠帶寬度和托輾阻力的系數(shù)，對輸送垃圾槽性膠帶可取ki=0.0318;(2)物料水平運(yùn)輸功率N02QLh(6-2-24)式中k2物

39、料水平運(yùn)行功率系數(shù)；Q膠帶輸送機(jī)的輸送量，t/h(3)物料垂直提升功率N0=0.00273QbH0(6-2-25)式中H0提升高度，m；因此，電動機(jī)功率Non式中N.一電動機(jī)功率，kvyk一功率安全系數(shù)，潴載起動系數(shù),”一總傳動效率，對光面?zhèn)鲃訚L筒(6-2-26),股k=1.0；取0.88,對膠面?zhèn)鲃訚L筒，”取0.9006.3有機(jī)垃圾產(chǎn)沼工藝6.3.1 工藝流程沼氣發(fā)酵工藝類型較多，我國農(nóng)村普遍采用的是下述兩種工藝。1 .自然溫度半批量投料發(fā)酵工藝這種工藝的發(fā)酵溫度隨自然溫度變化而變化，采用半批量方式投料，基本流程如下圖6-3-1所示原料選擇>原料預(yù)處理圖6-3-1自然溫度半批量投料沼氣

40、發(fā)酵工藝流程這種工藝的發(fā)酵期因季節(jié)和農(nóng)用情況而定，一般為5個月左右，運(yùn)行中要求定期補(bǔ)充新鮮原料，以免造成產(chǎn)氣量下降，該工藝主要缺點(diǎn)使出料操作勞動量大。2 .自然溫度連續(xù)投料發(fā)酵工藝這種工藝是在自然溫度下，定時定量投料和出料，能維持比較穩(wěn)定的發(fā)酵條件，使沼氣微生物(菌群積累)區(qū)系穩(wěn)定，保持逐步完善的原料消化速度，提高原料利用率和沼氣池負(fù)荷能力，達(dá)到較高的產(chǎn)氣率；工藝自身耗能少，簡單方便，容易操作。6.3.2發(fā)酵料液的計算1 .發(fā)酵料液體積：Vi=(ni+n)k2+rbT式中Vi發(fā)酵料液體積，m3;ni是產(chǎn)人糞便總量。按常住人口X0.006m：7人d0.0013m3/A-d取值；n2一是產(chǎn)牲畜糞便

41、總量。按養(yǎng)豬頭數(shù)x0.006m3/(頭d)0.15m3/(頭d)取值;n3每日舍外能定量收集糞便總量，m/d;k2收集系數(shù)，取值0.51.0;T一原料滯留期(d);蔬菜區(qū)t取30,平壩農(nóng)業(yè)區(qū)取35,丘陵農(nóng)區(qū)取40。2 .氣室容積的計算1V2=V1k氣室容積:221式中V1發(fā)酵料液體積，m3;V2一氣室容積，m；k3原料產(chǎn)氣率，我國通常采用的產(chǎn)氣率包括0.15m3/(m3-d)、0.2m3/(m3-d)、0.25m3/(m3-d)、0.3m3/(m3-d);6.3.3發(fā)酵問的設(shè)計1 .發(fā)酵間的容積V=(V1-V2)k1式中V-發(fā)酵間容積，m3;Vi-發(fā)酵料液體積，m3;V2-氣室容積，m3;ki

42、-容積保護(hù)系數(shù)，取0.91.05。2 .發(fā)酵間各部分尺寸的確定(1)沼氣池的直徑根據(jù)用戶平面布置確定。(2)發(fā)酵問池蓋削球體矢高和凈容積。池蓋削球體矢高fi=D/ai式中fi一池蓋削球體矢高，mD-圓柱體形池身直徑，mai直徑與池頂矢高的比值，取56。池蓋削球體凈容積Qiqfi(3R2f；)6式中Qi一池蓋削球體凈容積，m3;九一圓周率，取3.I4I6;fi池蓋削球體矢高，mi;R池身圓柱體內(nèi)半徑，m(3)發(fā)酵間池底削球體矢高和凈容積。池底削球體矢高f2=D/a2式中f2池底削球體矢高，mD一池身圓柱體直徑，m；a2一直徑與池底矢高的比值，取值8I0池底削球體凈容積一二_2_2Q3f2(3R2f2)6式中q3一發(fā)酵間池底削球體凈容積，m；九一圓周率，取3.I4I6;f2池底削球體矢高，m(D發(fā)酵間池身圓柱體容積和池墻高度發(fā)酵間池身圓柱體凈容積Q=V-QQ式中q2發(fā)酵間池身圓柱體凈容積，m；V-發(fā)酵間總?cè)莘e，m3;Q一池蓋削球體凈容積，吊；Q一發(fā)酵間池底削球體凈容積，m3發(fā)酵間池身圓柱體高度