《固體廢物處理與處置》課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書2

?固體廢物處理與處置?課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書2?固體廢物處理與處置A課程設(shè)計(jì)?指導(dǎo)書學(xué)院、部環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院系、所環(huán)境工程授課教師課程名稱固體廢物處理與處置A課程設(shè)計(jì)課程學(xué)時(shí)2周教材名稱城市生活垃圾衛(wèi)生填埋技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)201一、課程設(shè)計(jì)的目的通過課程設(shè)計(jì)，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(shí)、獨(dú)立分析和解決工程實(shí)際問題的能力；2〕在工程實(shí)施的根本訓(xùn)練中進(jìn)一步消化和穩(wěn)固固體廢物處理與處置課程所學(xué)內(nèi)容及相關(guān)知識(shí)；3〕掌握調(diào)查研究、查閱文件、確定系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案的方法；4〕提高使用技術(shù)資料、認(rèn)識(shí)及遵守國家工程標(biāo)準(zhǔn)、標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)定、進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算、繪制工程圖、編寫設(shè)計(jì)說明書的能力；5〕培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際、正確分析和解決問題的能力；6〕初步具備對(duì)一般固體廢物處理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)能力，為畢業(yè)設(shè)計(jì)打下堅(jiān)實(shí)的根底。二、課程設(shè)計(jì)組織形式課程設(shè)計(jì)是學(xué)生按學(xué)校教學(xué)方案所規(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(jì)〞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(jì)任務(wù)書，在專門的課程設(shè)計(jì)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(jì)要求設(shè)計(jì)一個(gè)固體廢物處理系統(tǒng)〔城市垃圾收集線路設(shè)計(jì)、城市生活垃圾綜合分選處理系統(tǒng)設(shè)計(jì)、有機(jī)垃圾產(chǎn)沼工藝的設(shè)計(jì)〕，50位學(xué)生分成10組，每組5人不等，在設(shè)計(jì)中做到工作各有重點(diǎn)，每一學(xué)生設(shè)計(jì)的內(nèi)容不同但相互關(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(gè)環(huán)節(jié)的具體內(nèi)容，進(jìn)一步豐富知識(shí)體系，提高整體設(shè)計(jì)能力，并且要求學(xué)生撰寫出標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)計(jì)說明書。三、課程設(shè)計(jì)步驟設(shè)計(jì)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(duì)固體廢物處理系統(tǒng)進(jìn)行計(jì)算和設(shè)備選型計(jì)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)確實(shí)定系統(tǒng)的物料衡算系統(tǒng)設(shè)備的計(jì)算選擇繪制圖紙?jiān)O(shè)計(jì)說明書編寫四、課程設(shè)計(jì)要點(diǎn)“廢物的處置與處理〞課程設(shè)計(jì)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(duì)處理系統(tǒng)內(nèi)各種處理設(shè)備的計(jì)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(jì)進(jìn)度安排1〕設(shè)計(jì)發(fā)動(dòng)，布置任務(wù)，提出要求，答疑。時(shí)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(jì)的方法，時(shí)間1.5天；3〕進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算，時(shí)間4天；4〕繪制圖紙，時(shí)間4天；5〕編寫設(shè)計(jì)說明書〔含計(jì)算〕，時(shí)間2天；6〕評(píng)議，時(shí)間1天。課程設(shè)計(jì)總時(shí)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(jì)6.1.1城市垃圾收集線路設(shè)計(jì)任務(wù)書〔1〕設(shè)計(jì)資料某城市所在地--中興城鎮(zhèn)，2024年末城市建成區(qū)人口202468人。根據(jù)該城市總體規(guī)劃，人口自然增長率為10.2‰，機(jī)械增長率15.1‰。現(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(gè)，街道上設(shè)置果皮箱198個(gè)。規(guī)劃面積35km2。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(jì)圖〔比例為1：5000〕，能源資料各一份〔略〕。〔2〕設(shè)計(jì)工程規(guī)模、期限及要求①工程設(shè)計(jì)年限：15年；②垃圾收集設(shè)計(jì)總量；③垃圾收集布置、方案及線路設(shè)計(jì)。〔3〕設(shè)計(jì)成果①設(shè)計(jì)說明書〔含計(jì)算〕一冊(cè)，字?jǐn)?shù)不少于5000字；②城市垃圾收集總平面圖1張或城市垃圾收集線路設(shè)計(jì)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(jì)的設(shè)計(jì)說明書主要內(nèi)容〔正文的局部摘要〕1．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(duì)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)：該城市屬于中等開展水平的工業(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(duì)較大；城市周圍局部居民燒柴或煤，垃圾中煤灰比例相對(duì)不高。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(jì)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(jì)暫以上述資料為根底進(jìn)行技術(shù)分析。建議該城市城建、環(huán)衛(wèi)部門對(duì)區(qū)內(nèi)生活垃圾成份進(jìn)一步進(jìn)行調(diào)查分析，提供全面、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(shì)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(shí)的進(jìn)一步普及，城區(qū)生活垃圾的成分還會(huì)發(fā)生變化，即有機(jī)物含量會(huì)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(huì)逐年上升；垃圾量呈現(xiàn)上升→下降→上升趨勢(shì)。2．垃圾收集效勞人口及面積該城市現(xiàn)狀城市用地20km2，2024年人口202468人。根據(jù)城市總體規(guī)劃〔遠(yuǎn)期2024年〕城市規(guī)劃用地35km2，總?cè)丝?09625人。本工程按2024年總?cè)丝?09625人設(shè)計(jì)，效勞面積35km2。3．垃圾產(chǎn)率根據(jù)中國環(huán)境科學(xué)研究院對(duì)我國五百多個(gè)城市生活垃圾產(chǎn)生量的統(tǒng)計(jì)分析，目前我國中小城市人均垃圾產(chǎn)生量一般在0.9～1.2kg/人.d左右，垃圾密度一般為0.4～0.6t/m3。根據(jù)該城市環(huán)衛(wèi)站統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)說明，城區(qū)2024年清運(yùn)垃圾量共計(jì)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．d。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?？紤]到其社會(huì)開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(jì)該城市的垃圾產(chǎn)率將隨著經(jīng)濟(jì)的開展和城市化進(jìn)程的加快，在一定范圍內(nèi)呈現(xiàn)上升趨勢(shì)。經(jīng)過一段時(shí)間的開展，隨著人民生活水平的逐步提高，其垃圾產(chǎn)率將逐漸呈現(xiàn)下降趨勢(shì)。設(shè)計(jì)預(yù)計(jì)該城市的人均垃圾產(chǎn)率將由2024年的1.000kg／人．d上升到2024年的1.030kg／人·d，之后再下降到2024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)測表人均垃圾產(chǎn)量〔kg/人·d〕日產(chǎn)量(t/d)年產(chǎn)量(t/a)累計(jì)〔萬/t〕20242075911.000207.59757707.5820242128441.010214.977846415.4220242182291.020222.598124523.5520242237511.030230.468411831.9620242294121.022234.468557840.5220242352171.014238.518705649.2220242411681.006242.628855658.0820242472701.000247.279025467.1020242535260.995252.269207573.3120242599410.990257.349392985.7020242665180.985262.529582095.2920242732610.980267.8097747105.0620242801750.976273.4599809115.0420242875640.972279.22101915125.2320242945320.968285.11104065135.6420243019840.965271.41106365146.2820243096250.962297.86108719157.155．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2024年為242.62t/d，遠(yuǎn)期2024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(jì)的平均值作為本課程設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)規(guī)模，規(guī)劃年限〔2024～2024〕內(nèi)垃圾總量為157.15萬t/a。6．垃圾收運(yùn)系統(tǒng)垃圾收運(yùn)主要包括三個(gè)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)〔1〕垃圾收運(yùn)規(guī)劃總體原那么：堅(jiān)持生活垃圾處置“減量化、資源化、無害化〞的原那么；堅(jiān)持“環(huán)衛(wèi)設(shè)施與城市建設(shè)同時(shí)開展〞的原那么；堅(jiān)持“全面規(guī)劃，合理布局〞的原那么；堅(jiān)持“規(guī)劃先行，管理并重〞的原那么；堅(jiān)持“科學(xué)設(shè)計(jì)，適當(dāng)超前〞的原那么?！?〕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(gè)過程，近期在局部地區(qū)如老城區(qū)保存人力車收集垃圾的方式，以后逐步向機(jī)動(dòng)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)，并在條件適宜時(shí)逐步推廣垃圾分類收集和分類處理。設(shè)計(jì)垃圾車45輛，現(xiàn)有的人力車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)效勞半徑不大于200m〔約為1115個(gè)〕，占地面積不少于40m2，到達(dá)城區(qū)1個(gè)/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在城市的東、西、南、北四個(gè)城區(qū)各設(shè)計(jì)、建設(shè)一個(gè)中型的垃圾中轉(zhuǎn)站，占地面積不少于1700m2垃圾中轉(zhuǎn)站轉(zhuǎn)運(yùn)型式方案有三種：①不壓縮方案〔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。②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。③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(tái)，平臺(tái)上設(shè)料斗。垃圾收集車〔包括人力車〕駛上平臺(tái)，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(tái)又比擬困難，而且如管理不善易造成二次污染。因此本課程設(shè)計(jì)不考慮這種轉(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，防止二次污染和擾民，本設(shè)計(jì)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(jì)主要設(shè)備：壓縮式中轉(zhuǎn)站一次性投資大，設(shè)計(jì)考慮每個(gè)中轉(zhuǎn)站先配4個(gè)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(gè)；液壓站2個(gè)；吊架2個(gè)。10．其它垃圾收集醫(yī)院垃圾、涉外賓館垃圾等危險(xiǎn)垃圾，無論近遠(yuǎn)期均必須由其自行送燃燒爐焚化，平安處置；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．該城市垃圾收集設(shè)計(jì)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)開展戰(zhàn)略：“人口、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、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(duì)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。〞垃圾收集的開展目標(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、有方案地整合，其流程示意圖如圖6-1-4所示。為完成該城市垃圾收集的開展目標(biāo)，還需要繼續(xù)進(jìn)行以下工作：〔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防止垃圾量的產(chǎn)生。通過組建工作機(jī)構(gòu)，建立工作制度，明確各環(huán)節(jié)的“源頭減量〞任務(wù)，制訂推進(jìn)方案，以期取得成效?！?〕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)該把局部廢棄物，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。“上游減量〞是一項(xiàng)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(xiàng)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?！?〕分類處置是指建立在城市垃圾分類收集根底上的分類運(yùn)輸、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。目前分類收集正在局部城市進(jìn)行試點(diǎn)。雖然全面推廣尚需要時(shí)間，但應(yīng)該把握住開展方向，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〕圖6-1-3某城市垃圾收集系統(tǒng)流程示意圖圖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(jì)6.2.1分選工藝路線確定本次課程設(shè)計(jì)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(dòng)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，故可直接將這局部作為垃圾燃燒原料。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、堆肥和燃燒為目的。分選工藝流程如圖6-2-1所示圖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(jì)規(guī)模、每天工作時(shí)間，每個(gè)分選設(shè)備物料走向逐步計(jì)算。以100t/d處理能力進(jìn)行計(jì)算?！?〕垃圾分選廠每小時(shí)的處理量Q—每天的垃圾處理量，Q=100t/d；T—每天的工作時(shí)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(yàn)，經(jīng)人工手選后大約1%的大塊金屬、0.6%玻璃、2.0%塑料和約0.5%其他無機(jī)物質(zhì)被選出，即：金屬q1=Q0×1%=10×1%=0.1(t/h)玻璃q2=Q0×0.6%=10×0.6%=0.06(t/h)塑料q3=Q0×2.0%=10×2.0%=0.2(t/h)其他q3=Q0×0.5%=10×0.5%=0.05(t/h)那么經(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：〔4〕選擇性破碎機(jī)①篩上物主要是紙、布、革、塑料、局部有機(jī)物等dμ>50mm的物質(zhì)②篩下物為dμ<50mm的被破碎的無機(jī)物、有機(jī)物、玻璃及其他碎土等。Q3’〔5〕風(fēng)選①輕組分主要粉塵、塑料紙張等②重組分主要是有機(jī)物Q4’〔6〕滾筒篩分滾筒篩分主要對(duì)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、局部有機(jī)物、碎玻璃等。選擇篩孔為10×10㎜。篩上為dp〉10㎜的有機(jī)物篩下物為碎土、石渣等無機(jī)物和碎玻璃〔7〕廢物的全過程總的質(zhì)量為6.2.3垃圾儲(chǔ)倉計(jì)算垃圾儲(chǔ)倉是用來暫時(shí)儲(chǔ)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(chǔ)料倉的容量應(yīng)根據(jù)方案收入分選廠的垃圾量、設(shè)備的操作方案等因素來決定。通常儲(chǔ)料倉的容量應(yīng)可提供兩天的最大處理量。1．倉體容積〔6-2-1〕β——儲(chǔ)存時(shí)間，d；q——最大日處理量，t/d；q=400t/d； ——有效容積系數(shù)，在0.8～0.9之間；——垃圾有效密度〔有效密度系數(shù)在1.1～1.3〕，；；2．倉體尺寸計(jì)算垃圾儲(chǔ)倉體積V,；長度a，m；寬度b，m；深度c，m；那么：3．排水坡度垃圾在儲(chǔ)料坑內(nèi)時(shí)間過長〔一般超過2天〕便會(huì)有滲濾液產(chǎn)出，所以坑底部必須鋪設(shè)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_(tái)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(tái)吊車，日處理量在300~600噸的要求采用常用和備用各一臺(tái)，規(guī)模在600噸/天以上的，要求常用吊車2臺(tái)，備用一臺(tái)。在吊車的臺(tái)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(dòng)作所需時(shí)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(shí)間為60min/h，設(shè)計(jì)時(shí)一般取45~55min/h。吊車供應(yīng)能力由下式計(jì)算：〔6-2-2〕式中—吊車供應(yīng)能力，t/h；P—抓斗一次抓起量，t；N—1小時(shí)內(nèi)吊車實(shí)際工作時(shí)間，h/h；T—吊車運(yùn)行周期，h；2．抓斗橋式抓斗起重機(jī)具有機(jī)動(dòng)靈巧的特點(diǎn)，可在移動(dòng)空間的任意點(diǎn)裝卸物料。根據(jù)設(shè)計(jì)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容重/m3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)量/kg510.517.387.544.638.82.50.5~1.01250~2500249313.519.016.521.06.2.5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。磁力滾筒又稱磁滑輪，磁系與圓筒固定在同一個(gè)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(shí)，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(shí)，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(duì)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，根本上可將磁性物質(zhì)選擇出來，同時(shí)防止后續(xù)分選設(shè)備被磁鐵性物質(zhì)破壞。6.2.6滾筒破碎機(jī)〔選擇性破碎機(jī)〕滾筒破碎機(jī)其機(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，并能到達(dá)選分的作用。1、滾筒破碎機(jī)主要結(jié)構(gòu)參數(shù)確實(shí)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，此外，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(yàn)公式估算。滾筒長度為滾筒直徑的1.5~2.5倍。2、滾筒破碎機(jī)生產(chǎn)能力計(jì)算計(jì)算滾筒破碎機(jī)生產(chǎn)能力可用如下公式：〔6-2-3〕式中Q—垃圾生產(chǎn)能力，t/h；S—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；—物料散比重，t/m3，對(duì)城市垃圾散比重可取垃圾容重的1/2；K—裝滿系數(shù)，隨滾筒內(nèi)提升板個(gè)數(shù)的增加而變大；當(dāng)提升板為6個(gè)時(shí)，對(duì)垃圾K取0.41。圖6-2-2典型磁選機(jī)按圖6-2-3所示，橫斷裝料面積可由下式計(jì)算：〔6-2-4〕圖6-2-3滾筒內(nèi)斷面示意物料沿滾筒軸向的前進(jìn)速度v為：〔6-2-5〕式中l(wèi)—物料在滾筒內(nèi)每跌落一次向前所走距離，m；T—物料自A提升到B再跌落到底所需時(shí)間，s〔6-2-6〕〔6-2-7〕n—滾筒轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)/分〔6-2-8〕3、滾筒破碎機(jī)功率計(jì)算滾筒破碎機(jī)功率計(jì)算可按兩局部進(jìn)行。一是物料在筒體中完成破碎過程時(shí)提升和跌落所耗的功率N1，另一是在完成篩分過程時(shí)按滾筒篩計(jì)算的功率N2,那么總功率N=N1+N2?！?-2-9〕式中M—阻力距 —筒體角速度，弧度/秒；〔6-2-10〕式中G—回轉(zhuǎn)筒體自重，kg；G0—筒體內(nèi)被篩物重量，kg;—轉(zhuǎn)動(dòng)效率，%。6.2.7垃圾滾筒篩垃圾滾筒篩利用作回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的筒形篩體將垃圾按粒度進(jìn)行分級(jí)。工作時(shí)筒形篩體傾斜安裝，傾角一般在40～80。其結(jié)構(gòu)及設(shè)計(jì)原理同選擇性破碎機(jī)類似，只是沒有提升板。垃圾滾筒篩設(shè)計(jì)參數(shù)主要有幾何參數(shù)、運(yùn)動(dòng)參數(shù)和動(dòng)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(dòng)參數(shù)指篩體轉(zhuǎn)速；動(dòng)力參數(shù)為篩體的驅(qū)動(dòng)功率。滾筒篩的篩孔尺寸確實(shí)定根據(jù)被篩分的垃圾的組成及對(duì)篩上、篩下物的要求和它的具體用途來確定。假設(shè)用于除去垃圾中的渣土等小粒級(jí)物料時(shí)，篩孔尺寸可取較小值。當(dāng)除去粗大物料時(shí)，篩孔尺寸可取較大值。圖6-2-4垃圾滾筒篩示意滾筒篩主要參數(shù)確定：〔1〕篩分效率和生產(chǎn)率根據(jù)研究說明，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%之間?！?〕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(dòng)。根據(jù)實(shí)驗(yàn)說明，垃圾滾筒篩回轉(zhuǎn)速度一般取臨界轉(zhuǎn)速的30%～60%較為理想。臨界轉(zhuǎn)速nc由下式計(jì)算：〔6-2-11〕〔3〕物料在篩體內(nèi)的停留時(shí)間篩上物在篩體內(nèi)的停留時(shí)間為：〔6-2-12〕式中L—篩體長度；—物料在篩體內(nèi)沿軸向運(yùn)動(dòng)的平均速度，可由式〔2-5〕計(jì)算，安裝傾角一般取40～８０。滾筒內(nèi)物料運(yùn)動(dòng)角度示意如圖2-3。(6-2-13)式中ｃ１—為考慮加速段滑動(dòng)因素的修正系數(shù)。6.2.8風(fēng)選設(shè)備1.設(shè)計(jì)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)局部〔塑料、廢紙等〕和具有高密度、空氣阻力小的重質(zhì)局部分開。風(fēng)力分選中氣流的流動(dòng)速度是重要的設(shè)計(jì)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：(6-2-14)式中—顆粒的直徑；—顆粒的密度；—空氣的密度；—助力系數(shù)； —重力加速度；當(dāng)氣流速度小于顆粒沉降末速時(shí)，顆粒向下作沉降運(yùn)動(dòng)；當(dāng)氣流速度大于顆粒沉降末速時(shí)，顆粒向上作漂浮運(yùn)動(dòng)；當(dāng)氣流速度等于沉降末速時(shí)，顆粒作漂浮運(yùn)動(dòng)。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/㎏.m-3堆積密度/㎏.m-3粒度/㎜懸浮速度/〔φ150測管〕/m.s-1稻谷10906726.4～9.38.4～9沙260014106.8聚丙烯粒9004602～36.5～7.3碎木材56021×19×98.4刨花3～4礦石3.810.2～15.5鑄鐵丸70002.5～3.327.4在缺乏物料懸浮速度資料的情況下，也可由下面經(jīng)驗(yàn)公式估算：(6-2-15)式中—物料重度，N/m；—經(jīng)驗(yàn)系數(shù)，按表6-2-4選取表6-2-4風(fēng)速的經(jīng)驗(yàn)系數(shù)物料品種顆粒大小/㎜值灰狀0～110～16均質(zhì)粒狀1～1016～20細(xì)塊狀10～2020～22中塊狀40～8022～252、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〔1〕〔2〕圖6-2-6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)與臥式相比擬分選精度較高。風(fēng)選機(jī)附帶的旋風(fēng)別離器根據(jù)分選物料性質(zhì)、分選效率等選擇適當(dāng)?shù)男吞?hào)、種類及規(guī)格，確定相應(yīng)的運(yùn)行參數(shù)，如氣流速度、壓力損失等。6.2.9輸送帶1．輸送帶的寬度確定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(jī)的輸送能力由下式計(jì)算：(6-2-19)式中Q—輸送能力，t/h；Fb—物料在膠帶的截面積，㎡；v—輸送帶運(yùn)行速度，m/s；—物料的堆密度，t/m3；c—傾角系數(shù)。如圖6-2-7，對(duì)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F1及等腰梯形F2所組成。面積F1為：(6-2-20)面積F2為：(6-2-21)式中B—皮帶寬度，m；—物料的堆積角，對(duì)垃圾可取45o。圖6-2-7物料在膠帶上堆積的斷面積—膠帶的槽角。對(duì)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(jì)算在確定膠帶輸送機(jī)的電動(dòng)機(jī)功率以前，首先需要計(jì)算傳動(dòng)滾筒的軸功率。(6-2-22)式中N0—傳動(dòng)滾筒的功率，kW；N0ˊ—膠帶空轉(zhuǎn)的功率，kW；N0″—物料水平運(yùn)輸?shù)墓β?，kW；—物料垂直提升的功率，kW；—梨式卸料器，膠帶清抖器和料板所需的功率，kW；—物料加速率所需功率，kW；—尾部改向滾筒功率系數(shù)；—中部改向滾筒功率系數(shù)。〔1〕膠帶空轉(zhuǎn)的功率(6-2-23)式中—膠帶輸送機(jī)水平投影長度，=30m；—膠帶運(yùn)行速度，m/s；—取決于膠帶寬度和托輥?zhàn)枇Φ南禂?shù)，對(duì)輸送垃圾槽性膠帶可取=0.0318；〔2〕物料水平運(yùn)輸功率(6-2-24)式中—物料水平運(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(6-2-25)式中H0—提升高度，m；因此，電動(dòng)機(jī)功率(6-2-26)式中—電動(dòng)機(jī)功率，kW；—功率平安系數(shù)，滿載起動(dòng)系數(shù)，一般=1.0；—總傳動(dòng)效率，對(duì)光面?zhèn)鲃?dòng)滾筒取0.88，對(duì)膠面?zhèn)鲃?dòng)滾筒，取0.90。6.3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，根本流程如以下圖6-3-1圖6-3-1自然溫度半批量投料沼氣發(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(gè)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(dòng)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(shí)定量投料和出料，能維持比擬穩(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，到達(dá)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(jì)算1.發(fā)酵料液體積：V1=[(n1+n2)k2+n3]T式中V1—發(fā)酵料液體積，m3；n1—是產(chǎn)人糞便總量。按常住人口×0.006m3/人·d～0.0013m3/人n2—是產(chǎn)牲畜糞便總量。按養(yǎng)豬頭數(shù)×0.006m3/〔頭·d〕～0.15m3/〔頭n3—每日舍外能定量收集糞便總量，m3/d；k2—收集系數(shù)，取值0.5～1.0；T—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(jì)算氣室容積：式中V1—發(fā)酵料液體積，m3；V2—?dú)馐胰莘e，m3；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)、0.3m36.3.3發(fā)酵間的設(shè)計(jì)1.發(fā)酵間的容積V=(V1-V2)k1式中V—發(fā)酵間容積，m3；V1—發(fā)酵料液體積，m3；V2—?dú)馐胰莘e，m3；k1—容積保護(hù)系數(shù)，取0.9～1.05。2.發(fā)酵間各局部尺寸確實(shí)定〔1〕沼氣池的直徑根據(jù)用戶平面布置確定?！?〕發(fā)酵間池蓋削球體矢高和凈容積。①池蓋削球體矢高f1＝D/a1式中f1—池蓋削球體矢高，m；D—圓柱體形池身直徑，m；a1—直徑與池頂矢高的比值，取5～6。②池蓋削球體凈容積

式中Q1—池蓋削球體凈容積，m3；π—圓周率，取3.1416；f1—池蓋削球體矢高，m；R—池身圓柱體內(nèi)半徑，m?！?〕發(fā)酵間池底削球體矢高和凈容積。池底削球體矢高f2＝D/α2式中f2—池底削球體矢高，m；D—池身圓柱體直徑，m；α2—直徑與池底矢高的比值，取值8～10。池底削球體凈容積式中Q3—發(fā)酵間池底削球體凈容積，m3；π—圓周率，取3.1416；f2—池底削球體矢高，m；發(fā)酵間池身圓柱體容積和池墻高度①發(fā)酵間池身圓柱體凈容積Q2=V－Q1－Q3式中Q2—發(fā)酵間池身圓柱體凈容積，m3；V—發(fā)酵間總?cè)莘e，m3；Q1—池蓋削球體凈容積，m3；Q3—發(fā)酵間池底削球體凈容積，m3。②發(fā)