第四章 固體廢物預處理技術(shù)

1、4.1概述概述4.2壓實技術(shù)壓實技術(shù)4.3 破碎技術(shù)破碎技術(shù)4.4分選技術(shù)分選技術(shù)4.5脫水技術(shù)脫水技術(shù)第四章第四章 固體廢物的預處理技術(shù)固體廢物的預處理技術(shù) 固體廢物處理固體廢物處理 物理處理物理處理(Physical Processing): 壓實、破碎、分選、脫水壓實、破碎、分選、脫水化學處理化學處理(Chemical Processing)：氧化、還原、中和：氧化、還原、中和 生物處理生物處理(Biological Processing)：好氧處理和厭氧處：好氧處理和厭氧處理理焚燒處理焚燒處理(Combustion)熱解處理熱解處理(Pyrolysis)固化固化/穩(wěn)定化處理穩(wěn)定化處理通

2、過物理、化學、生物、熱解、焚燒、固化等不同方法，使固體通過物理、化學、生物、熱解、焚燒、固化等不同方法，使固體廢物轉(zhuǎn)化為適于運輸、貯存、資源化利用及最終處置的過程。廢物轉(zhuǎn)化為適于運輸、貯存、資源化利用及最終處置的過程。常用固廢處理技術(shù)常用固廢處理技術(shù)4.1 概述概述固體廢物的預處理為廢物的合適處理處置提供條件，主要有壓實、固體廢物的預處理為廢物的合適處理處置提供條件，主要有壓實、破碎、分選和脫水等破碎、分選和脫水等。 預處預處理技理技術(shù)術(shù)壓實壓實破碎破碎分選分選脫水脫水以填埋為主的廢物。壓以填埋為主的廢物。壓實降低廢物的體積，減實降低廢物的體積，減少運輸量和運輸費用，少運輸量和運輸費用，提高填

3、埋場的利用效率。提高填埋場的利用效率。以焚燒或堆肥為主的廢物。以焚燒或堆肥為主的廢物。破碎、分選使物料粒度均勻、破碎、分選使物料粒度均勻、大小適宜，有利于提高焚燒大小適宜，有利于提高焚燒和堆肥化效率。廢物的資源和堆肥化效率。廢物的資源綜合利用（破碎和分選：實綜合利用（破碎和分選：實現(xiàn)不同物料分別回收利用）現(xiàn)不同物料分別回收利用）含水率含水率超過超過90%的的固體廢固體廢物必須物必須脫水減脫水減容，以容，以便于包便于包裝運輸裝運輸與資源與資源化利用。化利用。4.1 概述概述4.2.1 壓實的概念原理及目的壓實的概念原理及目的4.2 壓實壓實 通過外力加通過外力加壓于松散的壓于松散的固體廢物，固體

4、廢物，以縮小其體以縮小其體積，使固體積，使固體廢物變得密廢物變得密實的操作簡實的操作簡稱為壓實，稱為壓實，又稱為壓縮。又稱為壓縮。壓實定義壓實定義 減小體積，減小體積，便于裝卸、便于裝卸、運輸、貯存運輸、貯存和填埋；和填埋； 制取高密度制取高密度惰性材料或惰性材料或建材，便于建材，便于貯存或再利貯存或再利用用。壓實目的壓實目的 當對固體廢當對固體廢物實施壓實物實施壓實操作時：壓操作時：壓力力，空隙，空隙體積體積，表，表觀體積也隨觀體積也隨之之，而容，而容重重。壓實原理壓實原理4.2.2 壓實程度度量壓實程度度量孔隙比孔隙比e孔隙率孔隙率孔隙比和孔隙率越小，孔隙比和孔隙率越小，壓實程度越高，密度

5、越壓實程度越高，密度越大大濕密度濕密度w干密度干密度d一般密度鈞指濕密度，一般密度鈞指濕密度，容易測定，較實用容易測定，較實用積減小百積減小百分比分比RR越大越好越大越好壓縮比壓縮比r壓縮倍數(shù)壓縮倍數(shù)nr越小，越小，n越大，壓實越大，壓實越好，實際中一般采越好，實際中一般采用用nmvVVsvVVemmwVmmsdVm%100ifiVVVRifVVrfiVVnNote：Vi和和Vf 分別為壓實前、后的廢物體積分別為壓實前、后的廢物體積4.2.3 壓實機械壓實機械壓實器固定式水平式壓實器三向垂直式壓實器回轉(zhuǎn)式壓實器城市垃圾壓實器移動式碾壓式壓實器夯實式壓實器振動式壓實器凡用人工或機械方法凡用人工或

6、機械方法（液壓方式為主）把（液壓方式為主）把廢物送進壓實機械中廢物送進壓實機械中進行壓實的設備稱為進行壓實的設備稱為固定式壓實器固定式壓實器指在填埋現(xiàn)場使用的指在填埋現(xiàn)場使用的輪胎式或履帶式壓土輪胎式或履帶式壓土機、鋼輪式布料壓實機、鋼輪式布料壓實機以及其他專門設計機以及其他專門設計的壓實機具。的壓實機具。水平式壓實器水平式壓實器靠做水平往復運動的壓頭將廢物壓到矩形或方形的鋼制容器中。適靠做水平往復運動的壓頭將廢物壓到矩形或方形的鋼制容器中。適用于壓實城市垃圾。用于壓實城市垃圾。三向垂直式壓實器三向垂直式壓實器具有三個互相垂直的壓頭，具有三個互相垂直的壓頭，依次施壓。適合于壓實松依次施壓。適合

7、于壓實松散金屬廢物。它具有三個散金屬廢物。它具有三個互相垂直的壓頭，金屬等互相垂直的壓頭，金屬等類廢物被置于容器單元內(nèi)，類廢物被置于容器單元內(nèi)，而后依次啟動而后依次啟動1、2、3三個三個壓頭，逐漸使固體廢物的壓頭，逐漸使固體廢物的空間體積縮小，容重增大，空間體積縮小，容重增大，最終達到一定的尺寸。最終達到一定的尺寸?；剞D(zhuǎn)式壓實器回轉(zhuǎn)式壓實器 具有兩個壓頭和具有兩個壓頭和一個旋動式壓頭。一個旋動式壓頭。適于體積小質(zhì)量適于體積小質(zhì)量小的廢物。廢物小的廢物。廢物裝入容器單元后，裝入容器單元后，先按水平式壓頭先按水平式壓頭1的方向壓縮，的方向壓縮，然后按箭頭的運然后按箭頭的運動方向驅(qū)動旋動動方向驅(qū)動旋

8、動式壓頭式壓頭2,使廢物使廢物致密化，最后按致密化，最后按水平壓頭水平壓頭3的運的運動方向?qū)U物莊動方向?qū)U物莊至一定尺寸排出。至一定尺寸排出。城市垃圾壓實器城市垃圾壓實器 (a)(a)為壓縮循環(huán)開始，從滑道中落下的垃圾進入料斗。為壓縮循環(huán)開始，從滑道中落下的垃圾進入料斗。(b)(b)為壓縮臂全部縮回處于為壓縮臂全部縮回處于起始狀態(tài)，壓縮室內(nèi)充入垃圾。當壓臂全部伸展，垃圾被壓入容器中，如起始狀態(tài)，壓縮室內(nèi)充入垃圾。當壓臂全部伸展，垃圾被壓入容器中，如(c)(c)圖，圖，當垃圾不斷充人最后在容器中壓實。可以將壓實的垃圾裝入袋內(nèi)。當垃圾不斷充人最后在容器中壓實?？梢詫簩嵉睦b入袋內(nèi)。城市垃圾壓

9、實器城市垃圾壓實器垃圾中轉(zhuǎn)站垃圾壓實器垃圾中轉(zhuǎn)站垃圾壓實器移動式垃圾壓實器移動式垃圾壓實器常用于填埋場壓實用，也可安裝在收集車上壓實收集車所接受的垃圾。常用：常用于填埋場壓實用，也可安裝在收集車上壓實收集車所接受的垃圾。常用：膠輪式壓實機、履帶式壓實機和鋼輪式布料壓實機等。膠輪式壓實機、履帶式壓實機和鋼輪式布料壓實機等。垃圾壓實器的選擇原則和影響因素垃圾壓實器的選擇原則和影響因素壓實設備選擇壓實設備選擇原則原則根據(jù)固體廢物根據(jù)固體廢物的壓實程度，的壓實程度，選擇合適的壓選擇合適的壓縮比和壓力縮比和壓力根據(jù)廢物的性根據(jù)廢物的性質(zhì)，采用不同質(zhì)，采用不同的壓實方式和的壓實方式和壓實設備壓實設備考慮壓

10、實的后考慮壓實的后續(xù)處理過程續(xù)處理過程4.3.1 破碎的概念及目的破碎的概念及目的4.3 破碎破碎4.2.2 破碎的影響因素破碎的影響因素硬度指物料抵抗外界指物料抵抗外界機械力侵入的性機械力侵入的性質(zhì)。它反映物料質(zhì)。它反映物料的堅固性的堅固性。韌性指物料受壓軋、指物料受壓軋、切割、錘擊、拉切割、錘擊、拉伸和彎曲等外力伸和彎曲等外力作用時所表現(xiàn)出作用時所表現(xiàn)出的抵抗能力。的抵抗能力。解理指物料在外力作指物料在外力作用下沿一定方向用下沿一定方向破裂成光滑平面破裂成光滑平面的性質(zhì)。的性質(zhì)。結(jié)構(gòu)缺結(jié)構(gòu)缺陷陷對 粗 塊 物 料對 粗 塊 物 料的 影 響 較 為的 影 響 較 為顯著顯著國外：從能耗：國

11、外：從能耗：F.C邦德功指邦德功指數(shù)；國內(nèi)從力數(shù)；國內(nèi)從力的強度：莫氏的強度：莫氏硬度（硬度（10級）級）和和 普氏硬度普氏硬度系數(shù)系數(shù)f脆性脆性/柔柔性性/延展延展性性/撓性撓性/彈性等彈性等極完全、極完全、完全、中完全、中等、不完等、不完全和全和極不完全極不完全解理解理4.3.3 破碎方法破碎方法破碎破碎方法方法干式干式機械能機械能壓碎壓碎劈碎劈碎剪切剪切磨剝磨剝沖擊沖擊非機械能非機械能低溫低溫熱力熱力低壓低壓超聲超聲濕式濕式半濕半濕式式(a)壓碎壓碎 (b) 劈碎劈碎 (c) 折斷折斷 (d) 磨剝磨剝（e）沖擊破碎沖擊破碎常見的機械能破碎方法常見的機械能破碎方法4.3.3 破碎方法破碎

12、方法破碎方法選擇：依據(jù)廢物的機械強度，特別是破碎方法選擇：依據(jù)廢物的機械強度，特別是廢物的硬度而定。廢物的硬度而定。堅硬廢物堅硬廢物( (如廢石、如廢石、廢渣廢渣) )：擠：擠壓、劈裂、壓、劈裂、沖擊、磨沖擊、磨碎等；碎等；柔韌性廢物：柔韌性廢物：剪切、沖擊、剪切、沖擊、磨碎或者低磨碎或者低溫破碎溫破碎脆性廢物：脆性廢物：沖擊、劈碎沖擊、劈碎等等含有大量廢含有大量廢紙的城市垃紙的城市垃圾：濕式或圾：濕式或半濕式破碎。半濕式破碎。4.3.4 破碎產(chǎn)物的特性參數(shù)破碎產(chǎn)物的特性參數(shù)粒徑和粒度分布粒徑和粒度分布表示顆粒尺寸的指標：粒徑、顆粒形狀和粒度分布表示顆粒尺寸的指標：粒徑、顆粒形狀和粒度分布粒徑

13、：表示顆粒大小的參數(shù)，常用的有：球體等效直徑粒徑：表示顆粒大小的參數(shù)，常用的有：球體等效直徑、有效直徑、統(tǒng)計直徑和篩徑等。、有效直徑、統(tǒng)計直徑和篩徑等。粒度分布：表示固體顆粒群中不同粒徑顆粒的含量分布粒度分布：表示固體顆粒群中不同粒徑顆粒的含量分布情況，有累積粒度分布和頻度粒度分布。情況，有累積粒度分布和頻度粒度分布。破碎比和破碎段破碎比和破碎段破碎比：破碎過程中，原廢物粒度與破碎產(chǎn)物粒度破碎比：破碎過程中，原廢物粒度與破碎產(chǎn)物粒度的比值稱為破碎比的比值稱為破碎比一般破碎機的破碎比在一般破碎機的破碎比在330，磨碎機的破碎比在，磨碎機的破碎比在40400，固體廢物每經(jīng)過一次破碎機或磨碎機稱為，

14、固體廢物每經(jīng)過一次破碎機或磨碎機稱為一個一個破碎段破碎段，在破碎處理中有時僅通過一個破碎機，在破碎處理中有時僅通過一個破碎機難以達到要求的粒度，而要幾級破碎段。難以達到要求的粒度，而要幾級破碎段。4.3.4 破碎產(chǎn)物的特性參數(shù)破碎產(chǎn)物的特性參數(shù)破碎產(chǎn)物粒度/原廢物粒度破碎比 maxmaxdDi破碎產(chǎn)物最大粒度廢物破碎前最大粒度破碎比cpcpdDi破碎產(chǎn)物的平均粒度廢物破碎前的平均粒度破碎比破碎比計算破碎比計算極限破碎比極限破碎比真實破碎比真實破碎比多次（段）破碎總破碎比計算：多次（段）破碎總破碎比計算：niiiii321 單純破碎工藝單純破碎工藝帶預先篩分和檢帶預先篩分和檢 查篩分破碎工藝查篩

15、分破碎工藝帶預帶預先篩先篩分破分破碎工碎工藝藝帶檢帶檢查篩查篩分破分破碎工碎工藝藝破碎工藝選擇需破碎工藝選擇需考慮考慮節(jié)能、處理節(jié)能、處理量及破碎產(chǎn)品粒量及破碎產(chǎn)品粒徑大小、粒度組徑大小、粒度組成、形狀成、形狀等的要等的要求。根據(jù)固體廢求。根據(jù)固體廢物的性質(zhì)（如破物的性質(zhì)（如破碎特性、硬度、碎特性、硬度、密度、形狀、含密度、形狀、含水率等）水率等）4.3.5 破碎工藝破碎工藝4.3.5 破碎工藝破碎工藝破碎機常和篩子配用組成破碎流程。破碎機常和篩子配用組成破碎流程。1 1、單純的破碎流程；對產(chǎn)品粒度要求不高、單純的破碎流程；對產(chǎn)品粒度要求不高2 2、帶有預先篩分的破碎流程、帶有預先篩分的破碎流

16、程 ；（節(jié)能）；（節(jié)能）3 3、帶有檢查篩分的后兩種破碎流程、帶有檢查篩分的后兩種破碎流程 。固體廢物固體廢物破碎產(chǎn)物破碎產(chǎn)物破碎破碎篩下物篩下物破破碎碎破 碎 產(chǎn)破 碎 產(chǎn)物物固 體 廢固 體 廢物物篩上物篩上物篩分篩分破碎破碎篩分篩分篩上物篩上物固體廢物固體廢物篩下物篩下物破碎產(chǎn)物破碎產(chǎn)物破碎產(chǎn)物破碎產(chǎn)物篩下物篩下物固體廢物固體廢物破碎破碎篩上物篩上物單純破碎工藝單純破碎工藝帶預先篩分破碎工藝帶預先篩分破碎工藝帶檢查篩分破碎工藝帶檢查篩分破碎工藝帶預先篩分和檢查篩分破碎工藝帶預先篩分和檢查篩分破碎工藝4.3.6 破碎設備破碎設備(1) 顎式破碎機顎式破碎機一種間歇式工作的破碎機械，適于堅硬

17、和中硬堅硬和中硬廢物廢物主要部件：固定顎板、可動顎板、連動于傳動軸的偏心轉(zhuǎn)動輪。兩塊顎板構(gòu)成破碎腔工作原理工作原理：物料被夾在固定顎板和可動顎板之間，借助于可動顎板周期性的靠近或離開固定鄂板，使物料收到擠壓、劈裂和彎曲作用而破碎，破碎后的物料靠重力作用從下部排出(1) 顎式破碎機顎式破碎機根據(jù)可動鄂板分：簡單擺動、復雜擺動顎式破碎機偏心軸偏心軸連桿連桿固固定定顎顎板板可動顎板可動顎板簡擺式顎式破碎機簡擺式顎式破碎機復擺式顎式破碎機復擺式顎式破碎機(2) 錘式破碎機錘式破碎機利用沖擊摩擦和剪切作用對固廢進行破碎利用沖擊摩擦和剪切作用對固廢進行破碎(工礦企業(yè)常工礦企業(yè)常用的設備用的設備)。主體破碎

18、部件包括多排重錘和破碎板。錘頭以鉸鏈方式裝在各圓盤之間的銷軸上，可以在銷軸上擺動。電動機帶動主軸、圓盤、銷軸及錘頭（合成轉(zhuǎn)子）高速旋轉(zhuǎn)適用于中等硬度廢物的破碎適用于中等硬度廢物的破碎缺點：噪聲大，震動大缺點：噪聲大，震動大(3) 沖擊式破碎機沖擊式破碎機工作原理：利用沖擊作用進行破碎。給入破碎機空間的物料塊，被繞中心軸高速旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子猛烈沖擊后，受到第一次破碎，然后從轉(zhuǎn)子獲得能量高速向機壁，受到第二次破碎。飛在沖擊過程中彈回的物料再次被轉(zhuǎn)子擊碎，難于破碎的物料被轉(zhuǎn)子和固定板挾持而剪斷。破碎產(chǎn)品由下部排出。適用于中等硬度、脆性、軟質(zhì)、纖維狀、韌性等物料適用于中等硬度、脆性、軟質(zhì)、纖維狀、韌性等物料

19、(4) 剪切式破碎機剪切式破碎機是一種利用剪切破碎作用為主的破碎機械。包括固定刀刃和可動刀刃或全為可動刀刃。原理：通過固定刀和可動刀之間的嚙合作用，將固體廢物切開或割裂成適宜的形狀和尺寸，適用于破碎松散狀適用于破碎松散狀態(tài)的大型廢物態(tài)的大型廢物。主要類型：往復式剪切破碎機旋轉(zhuǎn)式剪切破碎機往復刀和固定刀之間寬度為30 cm，剪切尺寸為30 cm。刀具由特殊鋼制成，磨損后可以更換，可將厚度為220 mm以下的普通型鋼板剪切成30 cm的碎塊優(yōu)點優(yōu)點：無沖撞力，機：無沖撞力，機體底座易制造；工作體底座易制造；工作無塵，噪聲和震動較無塵，噪聲和震動較小；無爆炸危險。??；無爆炸危險。缺點缺點：破碎后垃圾

20、尺：破碎后垃圾尺寸較大；不太適合大寸較大；不太適合大容量的處理；破碎后容量的處理；破碎后的廢物不太利于分類。的廢物不太利于分類。該機由預壓機和剪切機兩部分組成。固體廢物先進入預壓機，通過一對鉗形壓塊的開閉將廢物壓縮后進入剪切機。剪切機由送料器、壓緊器和剪切刀片組成。固體廢物由送料器推倒刀口下方，壓緊器壓緊后由剪切刀將其剪斷。旋轉(zhuǎn)型剪切式破碎機旋轉(zhuǎn)型剪切式破碎機p該機裝有12個固定刀和35個旋轉(zhuǎn)刀，固體廢物投入腔體后，在固定刀和高速旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)刀夾持下而被剪切破碎。 p缺點缺點：廢物中混入異：廢物中混入異物時容易發(fā)生故障物時容易發(fā)生故障輥式破碎機輥式破碎機通過擠壓作用擠壓作用破碎固廢適用于破碎脆性

21、和韌性物料，如玻璃和金屬等，不適于大塊或堅硬物料。優(yōu)點優(yōu)點：破碎機結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉、工作可靠、安裝維修比較方便；缺點缺點：生產(chǎn)效率較低，破碎力度不夠均勻，破碎比不大分類分類：平滑表面輥式破碎機：擠壓與研磨作用，較硬物。齒形表面輥式破碎機：單齒輥和雙齒輥，劈裂作用，干脆性和黏性較大廢物。齒形表面輥式破碎機齒形表面輥式破碎機平滑表面輥式破碎機平滑表面輥式破碎機粉磨機目的目的：對廢物進行最后一段粉碎，使其在各成分單體分離，為下一步分選創(chuàng)造條件。常用的粉磨機常用的粉磨機：球磨機和自磨機球磨機球磨機構(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25150 mm的鋼

22、球。筒體內(nèi)壁敷設有襯板。工作原理：磨擦力、離心力和重力；沖擊和研磨作用自磨機自磨機l又稱無介質(zhì)磨礦機，其工作原理與球磨機基本相同，不同的是它的筒體直徑又稱無介質(zhì)磨礦機，其工作原理與球磨機基本相同，不同的是它的筒體直徑更大；不用球或任何其他粉磨介質(zhì)，而是利用筒體內(nèi)被粉碎物料本身作為介更大；不用球或任何其他粉磨介質(zhì)，而是利用筒體內(nèi)被粉碎物料本身作為介質(zhì)，在筒體內(nèi)連續(xù)不斷地沖擊和相互磨剝以達到粉磨的目的。有時為了提高質(zhì)，在筒體內(nèi)連續(xù)不斷地沖擊和相互磨剝以達到粉磨的目的。有時為了提高處理能力，也可加入少量鋼球，通常只占自磨機有效容積的處理能力，也可加入少量鋼球，通常只占自磨機有效容積的2-3%。l按磨

23、礦工藝方法不同，自磨機可分為按磨礦工藝方法不同，自磨機可分為干式干式(氣落式氣落式)和和濕式濕式(瀉落式瀉落式)兩種。目兩種。目前我國廣泛使用的是濕式自磨機。前我國廣泛使用的是濕式自磨機。濕式自磨機濕式自磨機干式自磨機干式自磨機自磨機自磨機干式自磨機干式自磨機4.3.7 低溫破碎l低溫破碎低溫破碎：對于在常溫下難以破碎的韌性固體廢物，可以利用其低溫變脆的性能而有效的破碎，也可以利用不同的物質(zhì)脆化溫度的差異進行選擇性的破碎，即所謂低溫破碎技術(shù)。l低溫破碎通常采用液氮作為制冷劑，液氮具有制冷溫度低、無毒、無爆炸危險等優(yōu)點。工藝流程如圖示工藝流程如圖示：固體廢物如金屬內(nèi)橡固體廢物如金屬內(nèi)橡膠制品、汽

24、車輪胎、膠制品、汽車輪胎、塑料導線等先投入預塑料導線等先投入預冷裝置，在進入浸冷冷裝置，在進入浸冷裝置，橡膠、塑料等裝置，橡膠、塑料等易冷脆物質(zhì)迅速脆化，易冷脆物質(zhì)迅速脆化，由高速沖擊式破碎機由高速沖擊式破碎機破碎，破碎產(chǎn)品再進破碎，破碎產(chǎn)品再進入不同的分選設備。入不同的分選設備。 2. 應用應用（1）塑料低溫破碎）塑料低溫破碎有關(guān)塑料低溫破碎的研究結(jié)果可以歸納如下：有關(guān)塑料低溫破碎的研究結(jié)果可以歸納如下：各種塑料的脆化點不同，如聚氯乙烯為各種塑料的脆化點不同，如聚氯乙烯為-5-20；聚乙烯；聚乙烯為為-95-135；聚丙烯為；聚丙烯為0-20；采用拉伸、曲折、壓縮等簡單力的破碎機時，低溫破碎

25、所需采用拉伸、曲折、壓縮等簡單力的破碎機時，低溫破碎所需動力比常溫大；用沖擊破碎機時，則低溫破碎動力比常溫時要動力比常溫大；用沖擊破碎機時，則低溫破碎動力比常溫時要小得多；小得多；膜狀塑料難于低溫破碎；膜狀塑料難于低溫破碎；冷凍裝置結(jié)構(gòu)為冷凍槽絕熱壁厚冷凍裝置結(jié)構(gòu)為冷凍槽絕熱壁厚300 mm，從頂部噴射液氮霧，從頂部噴射液氮霧，塑料置于槽內(nèi)運輸皮帶上向前移動塑料置于槽內(nèi)運輸皮帶上向前移動4m，從噴霧開始后，從噴霧開始后4 min，槽，槽內(nèi)溫度可達內(nèi)溫度可達-75；62分鐘后可達分鐘后可達-167，溫度分布大體上均勻；，溫度分布大體上均勻；根據(jù)以上各點判斷，低溫破碎機應選擇以沖擊力為主、拉力根據(jù)

26、以上各點判斷，低溫破碎機應選擇以沖擊力為主、拉力和剪切刀為次要考慮因素的破碎機較為合適。和剪切刀為次要考慮因素的破碎機較為合適。 (2)回收金屬的低溫破碎回收金屬的低溫破碎 利用低溫破碎技術(shù)從有色金屬混合物、包覆電線等固利用低溫破碎技術(shù)從有色金屬混合物、包覆電線等固體廢棄物中回收銅、鋁、鋅的結(jié)果表明，采用液氮冷體廢棄物中回收銅、鋁、鋅的結(jié)果表明，采用液氮冷凍后沖擊破碎（凍后沖擊破碎（-72，1 min），破碎產(chǎn)物中），破碎產(chǎn)物中25 mm以以上者，含銅上者，含銅97.2%，鋁，鋁100%（鋅（鋅0%）；）；25 mm以下者，以下者，鋅鋅100%（銅（銅2.8%，鋁，鋁0%）。而如果采用常溫破碎

27、，）。而如果采用常溫破碎，則鋅因有延展性破碎（低溫破碎時，則鋅因有延展性破碎（低溫破碎時，Ca和和Al也有些延也有些延展性破碎），展性破碎），25 mm以上產(chǎn)物中鋅殘留率達到以上產(chǎn)物中鋅殘留率達到82.7%。說明低溫破碎能進行選擇性破碎分離。說明低溫破碎能進行選擇性破碎分離。 廢輪胎低溫破碎裝置廢輪胎低溫破碎裝置1、傳送帶；、傳送帶；2、壓孔機；、壓孔機；3、預冷室；、預冷室；4、冷凍室；、冷凍室；5、沖擊、沖擊式破碎機；式破碎機；6、磁選機；、磁選機；7、錘式破碎機；、錘式破碎機；8、粒度分選機、粒度分選機 (3)汽車輪胎的低溫破碎汽車輪胎的低溫破碎破碎的廢輪胎破碎的廢輪胎T置于傳送帶置于傳

28、送帶1上，經(jīng)壓孔機上，經(jīng)壓孔機2壓孔之后進入冷凍裝壓孔之后進入冷凍裝置置3預冷，然后再進入浸沒冷凍槽預冷，然后再進入浸沒冷凍槽4冷凍。接著進入沖擊破碎機冷凍。接著進入沖擊破碎機5破碎，破碎，“輪胎和內(nèi)嵌線輪胎和內(nèi)嵌線”和和“撐輪圈撐輪圈”分離。然后分離。然后“撐輪圈撐輪圈”送送至磁選機至磁選機6分選，分選，“輪胎和內(nèi)嵌線輪胎和內(nèi)嵌線”送至錘式破碎機送至錘式破碎機7進行二次破進行二次破碎，再進入粒度分選機碎，再進入粒度分選機8分選成各種不同粒度級別的產(chǎn)品，最后分選成各種不同粒度級別的產(chǎn)品，最后送至再生利用工序。送至再生利用工序。 4.3.8 濕式破碎1 1、原理和設備、原理和設備：這種使含紙垃圾

29、漿液化的特制破碎機叫濕式破碎機。由圓形槽、多孔篩、切割回轉(zhuǎn)器等組成。該設備為一圓形立式轉(zhuǎn)筒裝置，底部有許多篩眼，轉(zhuǎn)筒內(nèi)裝有六只破碎刀，當廢紙投入轉(zhuǎn)筒內(nèi)，因受大水量的急流攪動和破碎轉(zhuǎn)子的破碎形成漿狀，漿體由底部篩孔流出。經(jīng)固液分離器把其中的殘渣分出，紙漿送到纖維回收工段，經(jīng)過洗滌、過篩，將分離出纖維素后的有機殘渣經(jīng)脫水后送去焚燒。 2.優(yōu)點優(yōu)點垃圾變成均質(zhì)漿狀物，可按流體處理；垃圾變成均質(zhì)漿狀物，可按流體處理；不會滋生蚊蠅和惡臭，符合衛(wèi)生條件；不會滋生蚊蠅和惡臭，符合衛(wèi)生條件；不會產(chǎn)生噪聲、發(fā)熱和爆炸的危險性；不會產(chǎn)生噪聲、發(fā)熱和爆炸的危險性；脫水有機殘渣，無論質(zhì)量、粒度大小、水分等變化都??；脫

30、水有機殘渣，無論質(zhì)量、粒度大小、水分等變化都??；在化學物質(zhì)、紙和紙漿、礦物等處理中均可使用，可以回在化學物質(zhì)、紙和紙漿、礦物等處理中均可使用，可以回收紙纖維、玻璃、鐵和有色金屬，剩余污泥等可做堆肥。收紙纖維、玻璃、鐵和有色金屬，剩余污泥等可做堆肥。 4.3.9半濕式選擇性破碎分選 1. 構(gòu)造原理構(gòu)造原理半濕式選擇性破碎分選是利用固體廢物中不同物質(zhì)的強度和脆性的差異，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。由于該過程是在半濕狀態(tài)下，通過兼有選擇性破碎和篩分兩種功能的裝置中實現(xiàn)的，因此，該裝置稱為半濕式選擇性破碎分選機。由兩段不同篩孔的外旋轉(zhuǎn)圓筒篩和篩內(nèi)與之反向旋轉(zhuǎn)的破碎

31、板構(gòu)成。 2. 特點特點（1）能使城市垃圾在一臺設備中同時進行破碎和分選作業(yè)。）能使城市垃圾在一臺設備中同時進行破碎和分選作業(yè)。（2）可有效地回收垃圾中的有用物質(zhì)，從第一組產(chǎn)物中可以得到）可有效地回收垃圾中的有用物質(zhì)，從第一組產(chǎn)物中可以得到純度為純度為80%的堆肥原料的堆肥原料廚房垃圾；從第二組產(chǎn)物中可以得到廚房垃圾；從第二組產(chǎn)物中可以得到純度為純度為85%95%的紙類；從第三組產(chǎn)物中可以得到純度為的紙類；從第三組產(chǎn)物中可以得到純度為95%的塑料類，回收廢鐵純度為的塑料類，回收廢鐵純度為98%。（3）對進料的適應性好，易破碎的廢物首先破碎并及時排出，不）對進料的適應性好，易破碎的廢物首先破碎并

32、及時排出，不會產(chǎn)生粉碎現(xiàn)象。會產(chǎn)生粉碎現(xiàn)象。 分選的基本原理分選的基本原理是利用物料的某些性質(zhì)是利用物料的某些性質(zhì)為識標志，然后用機械或電磁的分選裝為識標志，然后用機械或電磁的分選裝置加以選別，達到分離之目的。置加以選別，達到分離之目的。固體廢物的分選就是將固體廢物中固體廢物的分選就是將固體廢物中各種可回收利用廢物或不利于后續(xù)各種可回收利用廢物或不利于后續(xù)處理工藝要求的廢物組分采用適當處理工藝要求的廢物組分采用適當技術(shù)分離出來的過程。技術(shù)分離出來的過程。固固體體廢廢物物的的分分選選方方法法人工分選人工分選機械分選機械分選工作衛(wèi)工作衛(wèi)生條件生條件差，但差，但是別能是別能力強力強粒度差異粒度差異-

33、篩選篩選 ( (篩分篩分) )密度差異密度差異-重力分選重力分選 ( (重介質(zhì)風力重介質(zhì)風力/ /跳汰跳汰/ /風力風力/ /搖床搖床) )磁性差異磁性差異-磁力分選磁力分選表面性質(zhì)差異表面性質(zhì)差異-浮選技術(shù)浮選技術(shù)導電差異導電差異-電力分選電力分選光電性差異光電性差異-光電分選光電分選摩擦性差異摩擦性差異-摩擦分選摩擦分選彈性差異彈性差異-彈性分選彈性分選4.4 分選技術(shù)分選技術(shù) 分選效果好壞的評價指標有分選效果好壞的評價指標有回收率回收率、純度純度和和綜合效率綜合效率?；厥章驶厥章剩簡挝粫r間內(nèi)某一排料口中排出的某一組分的量與進入分選機的此：單位時間內(nèi)某一排料口中排出的某一組分的量與進入分選

34、機的此組分量之比。如果以組分量之比。如果以X、Y代表兩種物料，代表兩種物料，X在兩個排出口被分為在兩個排出口被分為Xl、X2：Y在兩個排出口被分為在兩個排出口被分為Yl、Y2，則在第一排出口，則在第一排出口X及及Y的回收率為：的回收率為：分選效果的評價指標分選效果的評價指標右式中：右式中：Rxl:在第一排出口物料在第一排出口物料X的回收率的回收率()； Ry1:在第一排出口物料在第一排出口物料Y的回收率的回收率()；純度純度：某一組分物料在同一排出口排出物所占的分數(shù)。某一組分物料在同一排出口排出物所占的分數(shù)。右式中：右式中：Px1：在第一排出口物料在第一排出口物料X的純度的純度()； Py1：

35、在第一排出口物料在第一排出口物料Y的純度的純度()綜合利用效率綜合利用效率E4.4.1 篩分篩分 依據(jù)固體廢物的粒度不同，利用篩子將物料中小于篩孔的細粒物料透過篩面，而大于篩孔的粗粒物料留在篩面上，完成粗細物料的分離過程。 包括濕式篩分濕式篩分和干干式篩分式篩分。篩分定義篩分定義 利用篩子將物料中小于篩孔的細粒物料透過篩面，而大于篩孔的粗物料留在篩面上，完成粗細粒物料分離的過程。 它包括物料分層物料分層（是完成分離的條件）和細粒透篩細粒透篩（分離的目的）。篩分原理篩分原理 難篩粒難篩粒：粒度大于篩孔尺寸3/4的顆粒，較難通過粗粒成的間隙，且力度約接近篩孔尺寸就越難透篩。 易篩粒易篩粒：粒度小于

36、篩孔尺寸3/4的顆粒，容易通過粗粒間隙到達篩面而透篩。難篩粒難篩粒易篩粒易篩粒 篩分分類篩分分類脫水和脫泥篩分脫水和脫泥篩分：用篩分方法脫去廢物中所含的部分水分和泥質(zhì)。選擇篩分選擇篩分：廢物經(jīng)過某一個或某些篩分工序后，將濃縮成有用成分的部分與基本上無用成分的部分分開。篩孔必須調(diào)整到合適的大小。檢查篩分檢查篩分：對經(jīng)破碎機破碎后的廢物進行篩分，將粒度大于排料口尺寸的“超?！焙Y出，送回破碎機再度破碎。預先篩分預先篩分：物料送入破碎機之前，將小于破碎機排料口寬度的細粒級篩分出來，以提高破碎作業(yè)的效率，防止過度破碎和節(jié)省能源準備篩分準備篩分：將固體廢物按粒度分成若干級別、各級別送往下一工序分別處理。根

37、據(jù)篩分工藝過程中完成任務的不同，篩分可分為五類：根據(jù)篩分工藝過程中完成任務的不同，篩分可分為五類： 篩分效率篩分效率篩分效率篩分效率是指篩分時實際得到的篩下產(chǎn)物重量與原料中所含粒度是指篩分時實際得到的篩下產(chǎn)物重量與原料中所含粒度小于篩孔孔徑的物料重量之比小于篩孔孔徑的物料重量之比。篩分效率通常為篩分效率通常為85% 95%。式中：式中：為篩分效率，為篩分效率，%；Q1篩下的產(chǎn)篩下的產(chǎn)品質(zhì)量；品質(zhì)量；Q為入篩原料質(zhì)量；為入篩原料質(zhì)量；為原料為原料中小于篩孔尺寸的顆粒含量，中小于篩孔尺寸的顆粒含量，%。式中：式中：Q2為篩上的產(chǎn)品質(zhì)量；為篩上的產(chǎn)品質(zhì)量；Q=Q1+Q2; 為篩上產(chǎn)品中小于篩孔尺寸的

38、物料含為篩上產(chǎn)品中小于篩孔尺寸的物料含量，量，%。篩分效率的影響因素篩分效率的影響因素篩分設備篩分設備篩分篩分設備設備固定篩固定篩圓筒篩圓筒篩振動篩振動篩篩面由許多平行排列的篩條組篩面由許多平行排列的篩條組成，水平或傾斜安裝。分為格成，水平或傾斜安裝。分為格篩篩( (裝在粗破之前裝在粗破之前) )和棒條篩和棒條篩（粗破和中破之前）。（粗破和中破之前）。篩面帶孔的圓柱形筒體，軸篩面帶孔的圓柱形筒體，軸線傾斜線傾斜35度安裝；截頭圓度安裝；截頭圓錐筒體，軸線水平安裝，高錐筒體，軸線水平安裝，高端入料，低端排篩上物。物端入料，低端排篩上物。物料在筒內(nèi)滯留時間料在筒內(nèi)滯留時間2530s，轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)速56r

39、/min為最佳為最佳振動方向與篩面垂直或近振動方向與篩面垂直或近似垂直，振動幅度似垂直，振動幅度600-3600 r/min，振幅，振幅0.5-1.5 mm。振動篩的傾角一般。振動篩的傾角一般在在8-40度。度。振動篩用于粗、中、細粒振動篩用于粗、中、細粒的篩分，也可用于脫水和的篩分，也可用于脫水和脫泥篩分，包括慣性振動脫泥篩分，包括慣性振動篩和共振篩。篩和共振篩。固定篩固定篩滾筒篩滾筒篩慣性振動篩慣性振動篩共振篩共振篩4.4.2 重力分選重力分選根據(jù)固體廢物顆粒間密度的差異密度的差異，以及在運動介質(zhì)中所受的重力、流體動力和其他機械力不同而實現(xiàn)按密度分密度分選選的過程。也叫重選。(1)固體顆粒

40、間必須存在密度（或粒度）的差異；(2)分選過程在運動介質(zhì)中進行；(3) 在重力、流體動力、顆粒間摩擦力的綜合作用下，固體顆粒群松散并按密度（或粒度）分層；(4)分好層的物料在運動介質(zhì)的托運下達到分離?？諝?、水、重液（密度水的液體）、懸浮液風力分選、重介質(zhì)分選、跳汰分選和搖床分選等定義定義共同共同特點特點介質(zhì)介質(zhì)分類分類重力分選原理重力分選原理基本原理基本原理：固體廢物在介質(zhì)中的沉降是重力分選：固體廢物在介質(zhì)中的沉降是重力分選的基本行為。密度和粒度不同的固體廢物根據(jù)其的基本行為。密度和粒度不同的固體廢物根據(jù)其在介質(zhì)中沉降速度的不同而分離。在介質(zhì)中沉降速度的不同而分離。FEFBFD原理分析原理分析

41、：一個懸浮在流體介質(zhì)中的顆粒，其運：一個懸浮在流體介質(zhì)中的顆粒，其運動速度受自身重力、介質(zhì)阻力和介質(zhì)的浮力三種動速度受自身重力、介質(zhì)阻力和介質(zhì)的浮力三種力作用。分別表示為力作用。分別表示為FE重力、重力、FB介質(zhì)浮力、介質(zhì)浮力、FD介質(zhì)摩擦阻力。如右圖所示。介質(zhì)摩擦阻力。如右圖所示。EsgFVg重力BgFVg浮力：20.5DDFCVA介質(zhì)阻力上式中：上式中：s顆粒密度；顆粒密度；Vg顆粒體積。假定顆粒顆粒體積。假定顆粒為球形，則為球形，則Vg=d3/6；介質(zhì)密度；介質(zhì)密度；CD阻力系阻力系數(shù)；數(shù)；U顆粒相對介質(zhì)速度；顆粒相對介質(zhì)速度；A顆粒投影面積顆粒投影面積(在在運動方向上運動方向上)當當F

42、E、FB、FD三個力達到平衡，且加速度為零時的速度為末速三個力達到平衡，且加速度為零時的速度為末速度，此時有：度，此時有：FE=FB+FD，即為：，即為：由此得到牛頓公式牛頓公式：上式中，CD是與顆粒的尺寸及運動狀況有關(guān)，通常用雷諾數(shù)雷諾數(shù)Re來表述：式中：流體介質(zhì)的粘度系數(shù)；流體介質(zhì)的動粘度系數(shù)。如果假定流體運動為層流，則CD=24/Re。則可以進一步得出人們所熟知的斯托克斯公式斯托克斯公式：22AUCVgVgDsDsCgdU3)(4UdUdRe18)(2SgdU12ee 5極易重力分選的物料，除極細(5-10m)細泥外，各粒度的物料都可用重力分選法選別；2.5 e 5屬易選物料1.75 e

43、 2.5屬較易選物料1.5 e 1.75屬較難選物料，重力分選的有效選別粒度下限一般為0.5mm1.25 e 1.5屬難選物料，重力分選法只能處理不小于數(shù)毫米的粗粒物料，分離效率一般不高e 1.25屬極難選的物料，不宜采用重力分選。不同密度礦物分選的難易度可以大致地按其等降比不同密度礦物分選的難易度可以大致地按其等降比(e)進行判斷進行判斷重礦物密度，重礦物密度，kg/m3礦輕物密度，礦輕物密度，kg/m3分選介質(zhì)密度，分選介質(zhì)密度，kg/m34.4.2.1 風選風選n 風選又稱氣流分選風選又稱氣流分選，其作用是將輕物料從重物料中分離出來。，其作用是將輕物料從重物料中分離出來。n 基本原理基本

44、原理：氣流將輕物料向上帶走或水平帶向較遠的地方，而：氣流將輕物料向上帶走或水平帶向較遠的地方，而重物料則由于上升氣流不能支持而沉降或由于足夠的慣性在水重物料則由于上升氣流不能支持而沉降或由于足夠的慣性在水平方向上拋出較近的距離。主要用于城市垃圾的分選。平方向上拋出較近的距離。主要用于城市垃圾的分選。n 風選包括風選包括水平氣流風選水平氣流風選和和豎向氣流風選豎向氣流風選。 n 風選實質(zhì)上包含兩個過程：風選實質(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（提取物）和分離出具有低密度、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（排出物）；具有高密度、空氣阻力小的重

45、質(zhì)部分（排出物）； 再進一步將輕顆粒從氣流中分離出來，常采用旋流器（除再進一步將輕顆粒從氣流中分離出來，常采用旋流器（除塵）。塵）。風選設備風選設備臥式風力分選機臥式風力分選機( (水平氣流分選機）水平氣流分選機）該機從側(cè)面水平送風，固體廢物經(jīng)破碎機破碎和滾筒篩篩分該機從側(cè)面水平送風，固體廢物經(jīng)破碎機破碎和滾筒篩篩分使其粒度均勻后，定量給入機內(nèi)，當廢物在機內(nèi)下落時，被使其粒度均勻后，定量給入機內(nèi)，當廢物在機內(nèi)下落時，被鼓風機鼓入的水平氣流吹散，固體廢物中各種組分沿著不同鼓風機鼓入的水平氣流吹散，固體廢物中各種組分沿著不同運動軌跡分別落入重質(zhì)組分、中重質(zhì)組分和輕質(zhì)組分收集槽運動軌跡分別落入重質(zhì)組

46、分、中重質(zhì)組分和輕質(zhì)組分收集槽中。當分選城市生活垃圾時，水平氣流分選機的最佳風速為中。當分選城市生活垃圾時，水平氣流分選機的最佳風速為20 m/s。 風選設備風選設備立式風力分選機（上升氣流分選機）立式風力分選機（上升氣流分選機）經(jīng)破碎后的城市生活垃圾從中部給入風力分選機，物料在上經(jīng)破碎后的城市生活垃圾從中部給入風力分選機，物料在上升氣流作用下，垃圾中各組分按密度進行分離，重質(zhì)組分從升氣流作用下，垃圾中各組分按密度進行分離，重質(zhì)組分從底部排出，輕質(zhì)組分從頂部排出，經(jīng)旋風分離器進行氣固分底部排出，輕質(zhì)組分從頂部排出，經(jīng)旋風分離器進行氣固分離。離。 4.4.2.2 重介質(zhì)分選重介質(zhì)分選l 重介質(zhì)包

47、括密度大于水的重液和重懸浮液。重介質(zhì)分選又稱重介質(zhì)包括密度大于水的重液和重懸浮液。重介質(zhì)分選又稱沉浮分選沉浮分選。在重介質(zhì)中使固體廢物中的顆粒群按密度分開的方在重介質(zhì)中使固體廢物中的顆粒群按密度分開的方法稱為重介質(zhì)分選。主要適用于幾種固體的密度差別較小，法稱為重介質(zhì)分選。主要適用于幾種固體的密度差別較小，難以用跳汰法等其他分離技術(shù)分選的場合。難以用跳汰法等其他分離技術(shù)分選的場合。n 為使分選過程有效地進行，選擇的重介質(zhì)密度（為使分選過程有效地進行，選擇的重介質(zhì)密度（c）需介于固）需介于固體廢物中輕物料密度（體廢物中輕物料密度（L）和重物料密度（）和重物料密度（W）之間，）之間，即：即：L c

48、表面吸附水契形毛細管結(jié)合水裂形紋毛細管結(jié)合水間隙水； 處理難易還與污泥顆粒大小、有機物含量有關(guān)，一般顆粒直徑越小、有機物含量越多，處理難度越大。二二 污泥的調(diào)理污泥的調(diào)理濃縮、脫水前的預處理濃縮、脫水前的預處理1.目的目的：提高污泥濃縮、脫水的性能，提高效率。2.方法方法：化學調(diào)理：加適量混凝劑、絮凝劑等使其絮凝；混凝劑如Al2(SO4)3；絮凝劑石灰，pH等介質(zhì)性質(zhì)；淘洗：與3-4倍污泥量的水混合，降低堿度、粘度，減少混凝劑數(shù)量，使其效率提高；（只適用于消化污泥）加熱加壓調(diào)理：有機物分解，親水性有機膠體水解，結(jié)構(gòu)變化；按照加熱溫度不同又分為高溫加壓調(diào)理：170-200，1.0-1.5 MPa

49、，含水率降至80-87%，和低溫加壓調(diào)理：1500C，BOD5降至15-40%；冷凍融化調(diào)理：溶液濃度越高，凝固點越低。三三.污泥濃縮污泥濃縮1.重力濃縮法重力濃縮法：重力濃縮法利用重力沉降釋放間隙水，是常用方法，該方法的構(gòu)筑物稱濃縮池，又可以分為兩類：p間歇型：適用于小型處理廠，污泥間歇給入，沉降排出清液后再進第二次污泥；p連續(xù)型：適用于大中型處理廠，污泥連續(xù)給入，發(fā)生擁擠沉降與濃縮，澄清水由周邊溢流堰溢出。2.氣浮濃縮法氣浮濃縮法 依靠大量微小氣泡附著在顆粒上，形成顆粒-氣泡結(jié)合體，進而產(chǎn)生浮力把顆粒帶到水表面達到濃縮的目的。3.離心濃縮法離心濃縮法利用固體顆粒和水的密度差異，在高速旋利用固體顆粒和水的密度差異，在高速旋轉(zhuǎn)的離心機中，固體顆粒和水分分別受到轉(zhuǎn)的離心機中，固體顆粒和水分分別受到大小不同的離心力而使其固液分離的過程。大小不同的離心力而使其固液分離的過程。四四.污泥脫水污泥脫水1. 固定床自然干化脫水固定床自然干化脫水用于鄉(xiāng)鎮(zhèn)或小型污水處用于鄉(xiāng)鎮(zhèn)或小型污水處理廠理廠 原理原理：一方面利用自然蒸發(fā)；另一方面