第三章固體廢物的預處理

固體廢物處理與處置TreatmentandDisposalofSolidWaste

Pre-treatment

ofSolidWaste第三章固體廢物的

預處理固體廢物處理與處置TreatmentandDisposalofSolidWaste

【概念】壓實壓縮比硬度破碎比破碎段低溫破碎篩分效率等降比重介質(zhì)加重質(zhì)磁流體磁流體動力分選【理論和方法】

壓實效果的度量;壓實設備評價;影響破碎效果的因素;破碎方法及工藝;常見分選方法及原理;影響篩分效率的因素;磁流體分選原理;常見分選設備;固體廢物水分存在方式;脫水濃縮方法及常見機械。本章重點固體廢物處理與處置TreatmentandDisposalofSolidWaste

濃縮脫水分選破碎壓實1234含水率超過90%的固體廢物,必須脫水減容,以便于包裝、運輸與資源化利用用機械方法增加固體廢物聚集程度，增大容重減少表觀體積，提高運輸與管理的一種操作技術。具有減容和預穩(wěn)定的作用利用外力克服廢物質(zhì)點間的內(nèi)聚力使大塊變小塊的過程。小塊分裂成細粉過程稱為磨碎。有利于三化處理.將固體廢物中各種可回收利用廢物或不利于后續(xù)處理工藝要求的廢物組分采用適當技術分離出來的過程。

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VmVvVs若忽略空氣中的氣體質(zhì)量,則固體廢物的總質(zhì)量(Wt)就等于干固體物質(zhì)質(zhì)量（Ws）與水分質(zhì)量（Ww）之和。則：濕密度：ρw=Wt/Vm干密度：ρd=Ws/Vm1固體廢物壓實壓實原理

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1固體廢物壓實壓實程度的度量

孔隙比空隙率濕密度干密度體積減少百分比壓縮比壓縮倍數(shù)越小壓實程度越高較適用r越小，壓實越好n越大，壓實越好越大越好固體廢物處理與處置TreatmentandDisposalofSolidWaste

1固體廢物壓實壓實器

固定式壓實器定義：凡用人工或機械方法把廢物送進壓實機械中進行壓實的設備。

基本參數(shù)：裝料截面尺寸、循環(huán)時間、壓面上的壓力、壓面行程長度、體積排率家用小型壓實器、廢物收集車上配備的壓實器及中轉站配置的專用壓實機移動式壓實器定義：帶有行駛輪或可在軌道上行駛的壓實器。垃圾填埋場使用。根據(jù)廢物性質(zhì)如含水率、后續(xù)處理要求（壓縮比）選用不同設備分類分類三向聯(lián)合壓實器回轉式壓實器實例固體廢物處理與處置TreatmentandDisposalofSolidWaste

破碎的定義2固體廢物的破碎破碎：通過人力或機械等外力的作用，破壞物體內(nèi)部的凝聚力和分子間作用力而使大塊固體廢物分裂成小塊的過程。磨碎：小塊廢物顆粒分裂成細粉的過程。固體廢物處理與處置TreatmentandDisposalofSolidWaste

2固體廢物的破碎結構缺陷硬度韌性解理影響破碎效果因素F.C邦德功指數(shù)；莫氏硬度（10級）；普氏硬度系數(shù)f∝δ壓極完全、完全、中等、不完全和極不完全解理脆性延展性柔性撓性彈性等

細塊物料機構缺陷少，難磨；粗塊多，易碎

抗壓強度抗剪切強度抗彎強度抗拉強度固體廢物處理與處置TreatmentandDisposalofSolidWaste

2固體廢物的破碎破碎方法

濕式破碎干式破碎半濕式破碎非機械能破碎機械能破碎劈碎沖擊破碎剪切破碎磨剝破碎擠壓破碎超聲破碎減壓破碎熱力破碎低溫破碎一般的破碎機兼有多種破碎方法，通常是破碎機的組件與物料及物料間多種力綜合作用的結果機械能破碎的方法壓碎劈碎折斷磨碎沖擊破碎固體廢物處理與處置TreatmentandDisposalofSolidWaste

破碎效果及度量

顆粒有球形、片狀、柱狀等表征不同粒級的顆粒相對量破碎機，3~30磨碎機，40~400表示廢物被破碎的程度球體等效直徑、有效直徑和篩徑累積曲線頻度曲線真實破碎比極限破碎比破碎段破碎比顆粒級分布顆粒的粒度2固體廢物的破碎i=3計算方法：1）極限破碎比：工程設計中常被采用。另：根據(jù)最大物料直徑來選擇破碎機給料口的寬度。2）真實破碎比：

科研和理論研究中常被采用，較真實反映廢物破碎程度。

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破碎工藝

2固體廢物的破碎單純破碎工藝帶預先篩分和檢查篩分破碎工藝帶預先篩分破碎工藝帶檢查篩分破碎工藝破碎工藝選擇需考慮節(jié)能、處理量及破碎產(chǎn)品粒徑大小、粒度組成、形狀等的要求，根據(jù)固體廢物的性質(zhì)（如破碎特性、硬度、密度、形狀、含水率等）確定。單純破碎工藝帶預先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的破碎工藝(a)(b)(c)(d)破碎基本工藝流程固體廢物處理與處置TreatmentandDisposalofSolidWaste

2固體廢物的破碎常見破碎設備顎式破碎機簡單擺動式復雜擺動式綜合擺動式錘式破碎機HammerMills式BJD型Movorotor型雙轉子輥式破碎機光輥、齒輥單齒輥雙齒輥粉磨機球磨機自磨機剪切破碎機VonRoll型往復式Lincle-mann型旋轉剪切式?jīng)_擊式破碎機Universa型Hazemag型簡單擺動型顎式破碎機

復雜擺動型顎式破碎機

工作原理示意圖a）不可逆式

b）可逆式

單轉子錘式破碎機的示意圖顆粒尺寸分布隨錘頭數(shù)而變。進料進料錘子區(qū)備用襯板和篩板，逆向使用延長機器壽命。a）Universa型

b）Hazemag型

沖擊式破碎機的類型

用于破碎家具、電視機、雜器、破布、金屬絲等廢物。a）雙齒輥破碎機b)單齒輥破碎機旋轉剪切式破碎機球磨機的結構和工作原理示意圖固體廢物處理與處置TreatmentandDisposalofSolidWaste

低溫破碎

2固體廢物的破碎固體廢物各組分物質(zhì)在低溫冷凍（-60至-120℃）條件下易脆化，且脆化溫度不同而實現(xiàn)破碎分離。低溫破碎工藝流程圖原理固體廢物處理與處置TreatmentandDisposalofSolidWaste

濕式破碎

2固體廢物的破碎優(yōu)點破碎機將投入的含紙垃圾和水流一起攪拌和破碎成為漿液在化學物質(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，剩余泥土等可做堆肥。

脫水有機殘渣，無論質(zhì)量、粒度大小等變化都小，

不會產(chǎn)生噪聲、發(fā)熱和爆炸的危險性，

垃圾變均質(zhì)漿狀物，可按流體處理

不會孳生蚊蠅和惡臭，符合衛(wèi)生條件

含紙垃圾濕式破碎機半濕式選擇破碎分選機第一段：沙石、粉塵顆粒第二段：廚余垃圾、玻璃、陶瓷等第三段：塑料、橡膠、木屑、紙張等固體廢物處理與處置TreatmentandDisposalofSolidWaste

3固體廢物的分選粒度差異篩選（篩分）密度差異重力分選磁性差異磁力分選導電性差異電力分選

光電性差異光電分選摩擦性差異摩擦分選彈性差異彈跳分選固體廢物分選方法

機械手工人衛(wèi)生條件差，但識別能力強垃圾分揀臺固體廢物處理與處置TreatmentandDisposalofSolidWaste

3固體廢物的分選固體廢物篩分

篩分原理及篩分分類脫水和脫泥篩分選擇篩分預先篩分和檢查篩分準備篩分物料分層細粒透篩易篩粒難篩粒Principle

分類固體廢物處理與處置TreatmentandDisposalofSolidWaste

3固體廢物的分選固體廢物篩分

篩分效率處理能力篩分效率Q1Q2固體廢物處理與處置TreatmentandDisposalofSolidWaste

3固體廢物的分選固體廢物篩分

影響篩分效率因素篩分物料性質(zhì)粒度組成:易篩粒、難篩粒和阻礙粒含水率和含泥量：篩孔尺寸顆粒形狀：球形、多角形、片狀、柱狀等篩分設備性能篩面種類(沖孔、編織及棒條)篩孔形狀篩子運動方式篩子長寬比(2.5~3)篩面傾角(15~25度)篩分操作條件連續(xù)、均勻給料振動程度及時清理和維修篩面固體廢物處理與處置TreatmentandDisposalofSolidWaste

3固體廢物的分選固體廢物篩分

篩分設備類型篩分設備類型滾筒篩固定篩振動篩格篩在粗碎前，棒條篩在粗碎和中碎前。摩擦角，30~350，>50mm慣性振動篩和共振篩；600~3000r/min,0.5~1.5mm,8~400,10~15r/min，

3~50，臨界速度45%振動篩固定篩多孔眼的回轉滾筒移動式滾筒篩固體廢物處理與處置TreatmentandDisposalofSolidWaste

共同的工藝條件：具有密度差異的組分→運動介質(zhì)→分散→分層→分離3固體廢物的分選固體廢物重力分選

重力分選（類型）等降比：等降粒子中密度小的顆粒粒度與密度大的顆粒粒度比。重介質(zhì)分選風力分選

水平氣流上升氣流

跳汰分選慣性分選

彈道分選旋風分選搖床分選析離作用定義：根據(jù)固體廢物中不同物質(zhì)顆粒間的密度差異，在運動介質(zhì)（空氣、水、重介質(zhì)等）中受到重力、介質(zhì)動力和機械力的作用，使顆粒群產(chǎn)生松散分層和遷移分離，從而得到不同密度產(chǎn)品的分選過程。固體廢物處理與處置TreatmentandDisposalofSolidWaste

3固體廢物的分選固體廢物重力分選

風力分選氣流運動方向：向上(上升氣流-左)、水平(水平氣流-右)ua顆粒實際沉降速度v=v0-uav>0，顆粒下沉；v=0，顆粒懸浮；v<0，顆粒向上作漂浮顆粒的實際運動方向tanα==ua一定時，固體顆粒的密度ρs越大，沉降距離離出發(fā)點越近。固體廢物處理與處置TreatmentandDisposalofSolidWaste

3固體廢物的分選固體廢物重力分選

重介質(zhì)與加重質(zhì)密度高于水的流態(tài)分散體系。無毒、密度高、粘度低、化學穩(wěn)好、易回收重介質(zhì)重液重懸浮液密度高的有機溶液或無機鹽溶液穩(wěn)定性好，但貴各種磨細的高密度顆粒與水組成的固液兩相分散體系。穩(wěn)定性差，無毒、價廉、易回收有機或無機鹽溶液加重質(zhì)CaCl2—水；1.3ZnCl2—水；2.07四溴甲烷—四氯化碳2.9高密度固體微粒（加大介質(zhì)密度）硅鐵3.9，磁選回收磁鐵礦2.1，價廉適用于分離密度差別較小、難溶性的固體廢物。顆粒在介質(zhì)中的沉降末速度Vs可用牛頓公式表示：式中為重介質(zhì)密度。如果>0,顆粒下沉，<0顆粒上浮。3固體廢物的分選固體廢物重力分選

重介質(zhì)分選原理固體廢物處理與處置TreatmentandDisposalofSolidWaste

3固體廢物的分選固體廢物重力分選

搖床分選原理是使固體廢物顆粒群在傾斜床面的不對稱往復運動和薄層斜面水流的綜合作用下按密度差異在床面上呈扇形分布而進行分選的一種方法。床面至上而下顆粒分布：粗而輕，細而輕，粗而重，細而重固體廢物處理與處置TreatmentandDisposalofSolidWaste

3固體廢物的分選固體廢物重力分選

跳汰分選原理

定義：在垂直變速介質(zhì)流中按密度分選固體廢物

原理：將固體廢物給入跳汰機的篩板上，形成密集的物料層，從下面透過篩板周期性地給入上下交變的水流，使床層松散并按密度分層。至上而下顆粒分布：粗而輕，細而輕，粗而重，細而重固體廢物處理與處置TreatmentandDisposalofSolidWaste

3固體廢物的分選固體廢物重力分選

常見的重選設備鼓形重介質(zhì)分選機跳汰機立式曲折型風力分選機水平氣流分選機平面搖床鼓形、深槽、淺槽、振動、離心構造簡單、維修方便、分選精度低，少獨用分選精度高，三種型式隔膜鼓動、空氣鼓動來復條或刻槽、料槽、水槽等鼓形重介質(zhì)分選機結構及原理示意圖

大齒輪輥輪揚板揚板圓筒形轉鼓溜槽（a）隔膜鼓動（b）空氣鼓動跳汰機中推動水流運動的形式水平風選機結構流向示意圖

旋轉分選機示意圖

給料給料提取物空氣排出物排出物空氣提取物

立式分選機固體廢物處理與處置TreatmentandDisposalofSolidWaste

3固體廢物的分選固體廢物電力分選

導體半導體非導體固體廢物中各種組分在高壓電場中電性的差異實現(xiàn)分離-電選分離過程固體廢物處理與處置TreatmentandDisposalofSolidWaste

3固體廢物的分選固體廢物電力分選

輥筒式靜電分選機YD—4型高壓電選機含鋁、玻璃的廢物粉煤灰固體廢物處理與處置TreatmentandDisposalofSolidWaste

3固體廢物的分選固體廢物磁力分選

傳統(tǒng)的磁選利用各種物質(zhì)磁性差異在不均勻磁場中進行分選；主要用于供料中磁性雜質(zhì)的提純、凈化及磁性物料的精選。磁流體分選磁流體靜力分選：在非均勻磁場中，以順磁性液體和鐵磁性膠體懸浮液為分選介質(zhì)，按廢物中各組分的密度和比磁化系數(shù)的差異進行分離的方法。

磁流體動力分選：在磁場與電場的聯(lián)合作用下，以強電解質(zhì)溶液為分選介質(zhì)，按廢物中各組分的密度、比磁化系數(shù)和電導率的差異進行分選的方法。

適用：各組分間的磁性差異小而密度或導電性差異較大分離精度低分離精度高磁選+電選磁選+重介質(zhì)分選固體廢物處理與處置Treatmentan