固体废物的预处理.ppt
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1、固体废物的预处理 Still waters run deep.流静水深流静水深,人静心深人静心深 Where there is life,there is hope。有生命必有希望。有生命必有希望3.1 3.1 固体废物的压实固体废物的压实 3.1.1 3.1.1 压实的基本概念压实的基本概念 3.1.2 3.1.2 压实设备类型压实设备类型3.2 3.2 固体废物的破碎固体废物的破碎 3.2.1 3.2.1 破碎的基本概念破碎的基本概念 3.2.2 3.2.2 破碎机破碎机 3.3 3.3 固体废物的分选固体废物的分选 3.3.1 3.3.1 筛分筛分 3.3.2 3.3.2 重力分选重力分
2、选 3.3.3 3.3.3 磁力分选磁力分选 3.3.4 3.3.4 浮选浮选 3.3.5 3.3.5 电力分选电力分选3.4 3.4 分选回收工艺系统分选回收工艺系统 3.4.1 3.4.1 城市垃圾分选回收工艺系统城市垃圾分选回收工艺系统 3.4.2 3.4.2 粉煤灰分选回收系统粉煤灰分选回收系统 3.4.3 3.4.3 从煤从煤从煤矸石中分选回收硫铁矿系统从煤矸石中分选回收硫铁矿系统 3.5 3.5 固体废物的化学处理技术固体废物的化学处理技术 3.5.1 3.5.1 中和法中和法 3.5.2 3.5.2 氧化还原法氧化还原法内内 容容 提提 要要固体废物处理的目的:固体废物处理的目的
3、:回收资源回收资源 减少固体废物的污染减少固体废物的污染 减少固体废物体积,便于运输和最终处置减少固体废物体积,便于运输和最终处置 国家控制固体废物污染的技术政策国家控制固体废物污染的技术政策:资源化资源化 无害化无害化 减量化减量化 固体废物处理的定义:固体废物处理的定义:通过物理、化学、生物、热解、焚烧、固化等不同通过物理、化学、生物、热解、焚烧、固化等不同方法,使固体废物转化为适于运输、贮存、资源化利用方法,使固体废物转化为适于运输、贮存、资源化利用及最终处置的过程。及最终处置的过程。(1 1)物理处理)物理处理(Physical Processing)(Physical Process
4、ing)通过浓缩或相变化改变其结构通过浓缩或相变化改变其结构,以便运输、贮存、处以便运输、贮存、处理或处置。理或处置。包括:包括:压实、破碎、分选、脱水压实、破碎、分选、脱水(2 2)化学处理)化学处理(Chemical(Chemical Processing)Processing)采用化学方法使固废中的有害成分发生转化达到无害化采用化学方法使固废中的有害成分发生转化达到无害化.包括:包括:氧化、还原、中和氧化、还原、中和(3 3)生物处理)生物处理(Biological(Biological Processing)Processing)利利用用微微生生物物作作用用使使固固废废中中的的有有机机
5、物物降降解解,达达到到无无害害化化或综合利用或综合利用的目的的目的。包括:包括:好氧处理和厌氧处理好氧处理和厌氧处理(4 4)焚烧处理)焚烧处理(Combustion)(Combustion)利用利用燃烧反应燃烧反应使固废中的使固废中的可燃物质发生氧化还原反应可燃物质发生氧化还原反应,达到减容及热能利用的目的。达到减容及热能利用的目的。(5 5)热解处理)热解处理(Pyrolysis)(Pyrolysis)将将其其中中有有机机物物在在高高温温下下列列解解获获取取轻轻质质燃燃料料.如如废废塑塑料料、废橡胶的热解。废橡胶的热解。(6 6)固化处理)固化处理 采用固化基材将固体废物包覆使其能安全运输
6、和处置采用固化基材将固体废物包覆使其能安全运输和处置,以减少对环境的危害。固化处理以减少对环境的危害。固化处理主要用于放射性固体废物主要用于放射性固体废物的处理。的处理。固体废物处理的原则:固体废物处理的原则:(1)“资源化资源化”原则原则 对其施以适当的处理技术从中回收有用物质和能源对其施以适当的处理技术从中回收有用物质和能源(2 2)“无害化无害化”原则原则 垃圾的焚烧、堆肥;粪便的厌氧发酵垃圾的焚烧、堆肥;粪便的厌氧发酵(3 3)“减量化减量化”原则原则 通过一定的处理技术使其体积和数量减少,以减轻对通过一定的处理技术使其体积和数量减少,以减轻对人类和环境的影响。人类和环境的影响。固体废
7、物的预处理v固体废物的预处理为废物的合适处理处置提供条件,主要有压实、破碎和分选等。预处理的作用:v以填埋为主的废物(压实:降低废物的体积,减少运输量和运输费用,提高填埋场的利用效率)v以焚烧或堆肥为主的废物(破碎:不需要压实处理,破碎、分选使物料粒度均匀、大小适宜,有利于提高焚烧和堆肥化效率)v废物的资源综合利用(破碎和分选:实现不同物料分别回收利用)3.1 固体废物的压实固体废物的压实3.1.1 压实的基本概念压实的基本概念 1、固体废物的压实 固体废物的压实也称压缩,是指通过外力加压于松散的固体物,以增加物料的容重和减少其体积的过程。使废物便于运输、贮存和填埋。压实的目的:减小体积,便于
8、装卸、运输、贮存和填埋;制取高密度惰性材料或建材,便于贮存或再利用。压实适用对象:压缩性能大而回复性能小的固体废物;不适用于某些较密实的固体和弹性废物。v以城市生活垃圾为例,压实前容重通常在0.10.6t/m3范围,经过一般机械压实后,容重可提高到1 t/m3左右。如果通过高压压缩,垃圾容重可达1.1251.38 t/m3,体积则可减少为原来体积的1/31/10。因此固体废物填埋前常需进行压实处理,尤其对松散型废物或中空性废物事先压碎更显必要。压实操作的具体压力大小可根据处理废物的物理性质(如易压缩性、脆性等)而定。一般开始阶段,随压力增加,物料容重较迅速增加,以后这种变化会逐渐减弱,且有一定
9、限度。即使增加外压,并不能使废物容重无限增大(这是由于压实后垃圾会产生反弹力,类似于分子距离太近会使斥力大大增加的道理)。v 实践证明,未经破碎的原状城市垃圾,压实容重极限值约为1.1 t/m3。比较经济的方法是先破碎再压实,可提高压实效率,即用较小的压力取得相同的增加容重效果。固体废物经压实处理,增加容重,减少体积后,可以提高收集容器与运输工具的装载效率,在填埋处置时可提高场地的利用率。3.1.2 3.1.2 压实设备类型压实设备类型 根据操作情况分,用于固体废物的压实设备可分为固定式和移动式两大类。凡用人工或机械方法(液压方式为主)把废物送到压实机械里进行压实的设备称为固定式。各种家用小型
10、压实器、废物收集车上配备压实器及中转站配置的专用压实机等均属固定式压实设备。而移动式是指在填埋现场使用的轮胎式或履带式压实机、钢轮式布料压实机以及其他专门设计的压实机具。(1 1)水平压实器水平压实器(2 2)三向垂直压实器三向垂直压实器(3 3)回转压实器回转压实器(4 4)城市垃圾压实器城市垃圾压实器v(2)(2)移动式压实设备移动式压实设备 移动式压实器是指在填埋现场使用的轮胎式或履带式压实机、钢轮式布料厅实权以及其他专门设计的压实机具。按压实过程工作原理,移动式压实器可分为碾(接)压、夯实、振动三种,相应有碾(治)压压实机、夯实压实机、振动压实机三大类。固体废物压实处理主要采用碾(滚)
11、压方式。图3-2所示为填理场常用压实机。图图3-23-2填埋场常用的压实机填埋场常用的压实机3.2 3.2 固体废物的破碎固体废物的破碎3.2.1 3.2.1 破碎的基本概念破碎的基本概念(1 1)破碎的定义)破碎的定义 通过人为或机械等外力的作用,破坏物体内部的凝聚力和分子间的作用力,使物体破裂变碎的操作过程统称为破碎。(2 2)破碎的目的)破碎的目的 使运输、焚烧、热解、熔化、压缩等操作能够或容易进行,更经济有效。为分选和进一步加工提供合适的粒度,有利于综合利用。增大比表面积,提高焚烧、热解、堆肥处理的效率。破碎使固体废物体积减小,便于运输、压缩和高密度填埋,加速土地还原利用。3.2.2
12、3.2.2 破碎破碎(Size Reduction)(Size Reduction)1.1.破碎原理破碎原理 在外力作用下破坏固体废物质点间的内聚力使其分裂为在外力作用下破坏固体废物质点间的内聚力使其分裂为小块或细粉的过程小块或细粉的过程.2.2.破碎目的破碎目的(1)减小容积,降低运输和贮存费用减小容积,降低运输和贮存费用(2)为分选提供所需入选粒径,以便回收为分选提供所需入选粒径,以便回收(3)使其混合均匀,提高焚烧、热解等效率及稳定性使其混合均匀,提高焚烧、热解等效率及稳定性(4)增加填埋压实度和均匀度,加快复土还原增加填埋压实度和均匀度,加快复土还原(5)防止粗大、锋利物损坏处理设备防
13、止粗大、锋利物损坏处理设备(6)便于通过磁选等方法回收小块贵重金属便于通过磁选等方法回收小块贵重金属3.3.破碎方法破碎方法包括:包括:机械破碎机械破碎 包括剪切、冲击、挤压三种类型包括剪切、冲击、挤压三种类型 物理方法物理方法 低温冷冻破碎,湿式破碎低温冷冻破碎,湿式破碎 4.4.4.4.破碎设备破碎设备破碎设备破碎设备常用的有:常用的有:(1 1)剪切式破碎机剪切式破碎机(2 2)锤式破碎机锤式破碎机(3 3)颚式破碎机颚式破碎机(4 4)球磨机球磨机5.低温破碎低温破碎原理:原理:利用固体废物低温变脆的性能进行破碎,也可利用利用固体废物低温变脆的性能进行破碎,也可利用 不同物质脆化温度的
14、差异进行选择性破碎。不同物质脆化温度的差异进行选择性破碎。优点:优点:无噪音、无毒、无爆炸危险;同一种物料可得到尺无噪音、无毒、无爆炸危险;同一种物料可得到尺 寸相近的碎块,有利于后续分离。寸相近的碎块,有利于后续分离。缺点:缺点:成本较高。成本较高。6.湿式破碎湿式破碎原理:原理:利用特制的破碎机将投入机内的含纸垃圾和大量水流一起利用特制的破碎机将投入机内的含纸垃圾和大量水流一起剧烈搅拌和破碎成为浆液的过程,以回收垃圾中的纸纤维。剧烈搅拌和破碎成为浆液的过程,以回收垃圾中的纸纤维。优点:优点:含纸垃圾变成均质浆状物,可按流体处理。含纸垃圾变成均质浆状物,可按流体处理。废物在液相中处理,卫生条
15、件较好。废物在液相中处理,卫生条件较好。噪声低、无爆炸粉尘等危害。噪声低、无爆炸粉尘等危害。适合于回收纸类、玻璃及金属材料。适合于回收纸类、玻璃及金属材料。局限:局限:只有垃圾纸类含量高才适合选用。只有垃圾纸类含量高才适合选用。7.半湿式破碎半湿式破碎原理:原理:利用垃圾中各种不同物质的强度和脆性的差异,在一定湿利用垃圾中各种不同物质的强度和脆性的差异,在一定湿度下破碎成不同粒度的碎块,然后通过不同筛孔加以分离度下破碎成不同粒度的碎块,然后通过不同筛孔加以分离的过程。的过程。特点:特点:能使垃圾在一台设备中同时进行破碎和分选作业。能使垃圾在一台设备中同时进行破碎和分选作业。可有效地回收垃圾中的
16、有用物质。可有效地回收垃圾中的有用物质。对进料的适应性好,易破碎的废物首先破碎并及时排出,对进料的适应性好,易破碎的废物首先破碎并及时排出,避免了过度粉碎现象。避免了过度粉碎现象。能耗低,处理费用低。能耗低,处理费用低。破碎比破碎比 在破碎过程中,原废物粒度与破碎产物粒度的比值称为破碎比。破碎比表示废物粒度在破碎过程中减少的倍数。a、最大粒度法 i=Dmax/dmax i=Dmax/dmax(3-7)(3-7)Dmax Dmax 为破碎前的最大粒度;为破碎前的最大粒度;dmax dmax 为破碎后的最大粒度。为破碎后的最大粒度。b b、平均粒度法、平均粒度法 i=Dave/dave i=Dav
17、e/dave (3-8)(3-8)Dave Dave为破碎前的平均粒度;为破碎前的平均粒度;dave dave为破碎后的平均粒度。为破碎后的平均粒度。破碎流程破碎流程图图3-3 3-3 破碎的基本工艺流程破碎的基本工艺流程v概念:概念:根据物料的粒度、密度、磁性、电性、光电性摩擦根据物料的粒度、密度、磁性、电性、光电性摩擦v性、弹性及表面湿润性等差异,采用相应的分离手段将其性、弹性及表面湿润性等差异,采用相应的分离手段将其v分离的过程分离的过程.v目的目的:分离固废中可回收利用的或不利于后续处理、处置分离固废中可回收利用的或不利于后续处理、处置工艺要求的物料工艺要求的物料.v类型类型:筛选筛选
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- 固体废物 预处理
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