固体废物预处理1.pptx

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1、国外采用垃圾高度压实成捆垃圾高度压实成捆的处理工艺。生垃圾预压缩金属铁丝网包紧主压缩(16-20MPa压缩比约15)捆扎沥青(柏油)中浸渍约10秒进行沥青(180-200)包覆约1t的垃圾捆包(容重可达1125-1380kg/m3)填埋第2页/共75页第1页/共75页 压缩捆包后填埋更容易布料均匀均匀，将来场地沉降也较均匀均匀，掘包填埋也大大减少了飞扬碎屑的危害。同时，城市生活垃圾经高压压实处理，由于过程的挤压和升温，可使垃圾中的BOD5从6000mg/L降至200mgL、COD从8000mg/L降到150mg/L，大大降低了腐化性；不再滋生昆虫等，可减少疾病传播与虫害，从而减轻了对环境的污染

2、。第3页/共75页第2页/共75页4.1.2 4.1.2 压缩程度的度量压缩程度的度量判断压实效果，比较压实技术与压实设备的效率(一)空隙比与空隙率1空隙比由于固体颗粒本身空隙较大，而且许多固体物料有吸收能力和表面吸附能力，因此废物废物中水分主要都存在于固体颗粒中，而不存在空隙中，不占据体积。中水分主要都存在于固体颗粒中，而不存在空隙中，不占据体积。故固体废物的总体积(Vm)就等于包括水分在内的固体颗粒体积包括水分在内的固体颗粒体积(Vs)(Vs)与空隙体积与空隙体积(Vv)(Vv)之和之和。即 VmVs十Vv则废物的空隙比空隙比(e)(e)可定义为：e eV Vv vV Vs s第4页/共7

3、5页第3页/共75页 2 2、空隙率、空隙率 用的更多的参数是空隙率()，可定义为：VvVm 空隙比或空隙率越低，则表明压实程度越高，相应的容重越大。空隙率大小对堆肥化工艺供氧、透气性及焚烧过程物料与空气接触效率堆肥化工艺供氧、透气性及焚烧过程物料与空气接触效率也是重要的评价参数。第5页/共75页第4页/共75页(二)湿密度与干密度 忽略空隙中的气体质量，固体废物的总质量(Wh)就等于固体物质质量（Ws）与水分质量(Ww)之和，即：Wh=Ws+Ww1湿密度：固体废物的湿密度 Dw=Ww/Vm 2干密度 固体废物湿密度干密度(Dd)可用下式确定：DdWsVm 实际上，废物收运及处理过程中测定的物

4、料质量常都包括水分，故一般容重均是湿密度一般容重均是湿密度。压实前后固体废物密度值及其变化率大小，是度量压实效果的重要参数，也容易测定，故比较实用。第6页/共75页第5页/共75页(三)体积减少百分比体积减少百分比(R)用下式表示：R(ViVf)Vi100 式中，R为体积减少百分比，；vi为压实前废物的体积，m3；Vf为压实后废物的体积，m3。第7页/共75页第6页/共75页(四)压缩比与压缩倍数1压缩比压缩比(r)可定义为：r VfVi(r1)显然，r越小，说明压实效果越好。2.压缩倍数压缩倍数(n)可定义为：n=Vivf(n1)n与r互为倒数，显然n越大，证明压实效果越好第8页/共75页第

5、7页/共75页第9页/共75页第8页/共75页工程上以习惯用n更普遍。体积减少百分比R与压实倍数(n)可互相推算，其相互关系如上图所示。由图看出，体积减少百分比少在80以下变化时，压实倍数在15之间，变化幅度较少；当R值越过80以上时，n值急剧上升几乎成直线变化。例，当R90时，可推出nViVf10；R95时，nViVf20。第10页/共75页第9页/共75页 4.1.3 压实设备类型根据操作倩况分，用于固体废物的压实设备可分为固定式和移动式固定式和移动式两大类。凡用人工或机械方法人工或机械方法(液压液压方式为主)把废物送到压实机械里进行压实的设备称为固定式。各种家用小型压实器、废物收集车上配

6、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。固定式压实设备。而移动式移动式是指在填埋现场使用的轮胎式或履带式压土机、钢轮式布料压实机轮胎式或履带式压土机、钢轮式布料压实机以及其他专门设计的压实机具。第11页/共75页第10页/共75页（一）固定式压实设备（一）固定式压实设备 1 1结构型式结构型式压实器通常由一个容器单元容器单元和一个压实单元压实单元组成。容器单元容器单元通过料箱或料斗(视单位装料量大小而定)接受固体废物物料并把它们供入压实单压实单元元，压实单元通常装有用液压液压(亦可用气压亦可用气压)控制操作的挤压头控制操作的挤压头利用一定的挤压力把固体废物压成致密致密的形式。城

7、市垃圾收集车或中转站通常采用上述固定式挤压操作，可以水平，亦可垂直进行，常用的常用的是带水平压头的卧式比实器是带水平压头的卧式比实器 第12页/共75页第11页/共75页 家用小型垃圾压实器，压实机械装在垃圾压缩箱内，常用电机驱动。例如某金属制长方体压缩箱，其尺寸为：高宽长(854560)cm。外观类似冰箱。可以掷入瓶子、玻璃制品、纸盒、纸板箱、塑料和纸包装器等，在家庭就地进行垃圾的压缩或破碎是比较经济的，可以节省垃圾容积，便于搬运。第13页/共75页第12页/共75页 2 2基本参数基本参数 固定式压实器的基本参数包抓：(1)(1)装料截面尺寸装料截面尺寸 所需压实的垃圾能毫无困难地被容纳容

8、纳。如果压实器的垃圾料箱用垃圾车装填，就应选用至少能处理一满车垃圾或一满容载荷的压实器至少能处理一满车垃圾或一满容载荷的压实器选用压实器还必须考虑与预计使用地点的结构相适应与预计使用地点的结构相适应。例如装载车辆能很容易地进入装料区和容器提升的位置。第14页/共75页第13页/共75页 (2)(2)循环时间循环时间 循环时间是指压头的压面从完全缩回位置使垃圾由装料箱压入容器，然后进行挤压，并使压头回到原来完全缩回的位置，准备接受下一次装载垃圾所需要的时间准备接受下一次装载垃圾所需要的时间。循环时间的变化范围很大约为2060s。短循环时间往往得不到高的压实比。短循环时间往往得不到高的压实比。第1

9、5页/共75页第14页/共75页 (3)(3)压面上的压力压面上的压力 由压实器的额定作用力额定作用力来确定。额定作用力发生在压头的全部高度和全部宽度上，它将度量压实器产生了多大的压力。第16页/共75页第15页/共75页(4)(4)压面的行程长度压面的行程长度 压面进入容器的深度深度或者压面的行程长度行程长度是一重要参数。容器开始被压实的垃圾填满时，靠近压头的部分材料有后退或是向装载区凸出的趋势，可能在装载区留下相当多的废物，这可能是一个会妨碍装料操作的问题。因此，压头进入压实容器中越深，越容易往容器中干净有效地装填废物。压头进入压实容器中越深，越容易往容器中干净有效地装填废物。第17页/共

10、75页第16页/共75页(5)(5)体积排率体积排率 压实器的体积排率也是一个重要参数，它由压头每次把废物载荷推入容器可压缩的体积体积与一小时内机器完成的循环次数循环次数的乘积乘积来确定。是废物可被压入容器的速度可被压入容器的速度的度量。第18页/共75页第17页/共75页第19页/共75页第18页/共75页第20页/共75页第19页/共75页压头压头压头压头压头压头第21页/共75页第20页/共75页第22页/共75页第21页/共75页压头压头压头压头压头压头第23页/共75页第22页/共75页第24页/共75页第23页/共75页装料室装料室压面压面破碎杆破碎杆第25页/共75页第24页/共

11、75页第26页/共75页第25页/共75页移动式压实机移动式压实机第27页/共75页第26页/共75页第28页/共75页第27页/共75页第29页/共75页第28页/共75页第30页/共75页第29页/共75页第31页/共75页第30页/共75页4.1.4 影响压实的因素 有些物料的压实是不可逆的不可逆的，当压力解除后，被压实的物料不能再恢复到初始体积。但是固体废物中含有多种能够可逆压缩成分。在一般压力下，压力解除后的几秒钟内，有的废物体积能膨胀20；几分钟后，体积的膨胀能高达50。压力愈高，压成物的整体性愈大。第32页/共75页第31页/共75页第33页/共75页第32页/共75页4.2 破

12、碎4.2.1 4.2.1 概念概念破碎破碎通过人力或机械等外力的作用，破坏物体内部的凝聚力和分子间作用力凝聚力和分子间作用力而使物体破裂变碎的操作过程统称破碎。磨碎磨碎使小块固体废物颗粒分裂成细粉细粉的过程。第34页/共75页第33页/共75页固体废物破碎的目的固体废物破碎的目的容易使组成不一的废物混合均勺，可提高燃烧、热解等处理过程的效率及稳定性效率及稳定性可防止防止粗大、锋利的废物损坏损坏分选、焚烧、热解等设备体设备体。可减小容积容积降低运输费用费用。容易通过磁选等方法回收回收小块的贵重金属破碎后的生活垃圾进行填埋处置时压实密度高而均匀，可加快复土还原加快复土还原第35页/共75页第34页

13、/共75页破碎原理：（1）固体废物破碎的难易程度：通常用机械强度或硬度来衡量。机械强度:指固体废物抗破碎的阻力，通常用静载下测定的抗压强度为标准来衡量。第36页/共75页第35页/共75页一般，抗压强度一般，抗压强度大于大于250Mpa250Mpa者称为坚硬固体废物者称为坚硬固体废物4040250Mpa250Mpa者称为中硬固体废物者称为中硬固体废物小于小于40Mpa40Mpa者称为软固体废物者称为软固体废物机械强度机械强度，破碎难度，破碎难度。废物粒度废物粒度，机械强度机械强度，破碎难度，破碎难度 第37页/共75页第36页/共75页 按按废废物物破破碎碎时时的的性性状状确确定定:按按废废物

14、物在在破破碎碎时时的的性性状状，固固体体废废物物可可分分为为最最坚坚硬硬物物料料、坚坚硬硬物物料料、中中硬硬物物料和软质物料四种。料和软质物料四种。硬度表示方法硬度表示方法对照矿物硬度确定：矿物的硬度可对照矿物硬度确定：矿物的硬度可按莫氏硬度分为十级，其软硬排列按莫氏硬度分为十级，其软硬排列顺序如下：滑石、石膏、方解石、顺序如下：滑石、石膏、方解石、萤石、磷灰石、长石、石英、黄玉萤石、磷灰石、长石、石英、黄玉石、刚玉和金刚石。石、刚玉和金刚石。第38页/共75页第37页/共75页机械机械能能 量量破碎效果破碎效果机械强度机械强度（表面能）（表面能）物料物料施力方式施力方式能量转换效率能量转换效

15、率受力性受力性实际的机械能实际的机械能表面能转化率表面能转化率第39页/共75页第38页/共75页4.2.2 4.2.2 破碎的方法破碎的方法固体废物破碎的方法按原理可分为物理方法和机械方法。物理方法和机械方法。物理法物理法 包括低温冷冻破碎，湿式破碎。低温冷冻破碎低温冷冻破碎 利用塑料橡胶类废物在低温下脆化的特性进行破碎 湿式破碎湿式破碎 利用湿法使纸类、纤维类废物调制成浆状，然后加以利用的方法第40页/共75页第39页/共75页机械法机械法 主要包括剪切、冲击、挤压剪切、冲击、挤压三种类型剪切破碎剪切破碎 是指在剪切作用下使废物破碎剪切作用包括劈开、撕破和折断劈开、撕破和折断等，冲击破碎冲

16、击破碎 有重力冲击和动冲击重力冲击和动冲击两种。重力冲击是使废物落到一个硬的表面上使其破碎；动冲击是使废物碰到一个比它硬的快速旋转的表面时而产生冲击作用。该过程中废物是无支撑的、冲击力使破碎的颗粒向各个方向加速无支撑的、冲击力使破碎的颗粒向各个方向加速如锤式破碎机就是利用动冲击原理。第41页/共75页第40页/共75页挤压破碎 是指废物在两个相对运动的硬面之间的挤压作用下破碎。破碎方法的选择：要视固体废物的机械强度及硬度而定。对脆硬性废物宜采用挤压、劈裂弯曲冲击和磨剥破碎。对柔硬性废物(废钢铁、废汽车和废塑料等）多采用冲击和剪切破碎对含大量废纸的城市垃圾则采用湿式破碎。第42页/共75页第41

17、页/共75页(a)压碎 (b)劈碎 (c)折断 (d)磨剥（e）冲击破碎第43页/共75页第42页/共75页I:固体废物素材00406.swf第44页/共75页第43页/共75页 4.2.3 4.2.3 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。破碎机的能量消耗和处理能力能量消耗和处理能力都与破碎比有关。破碎比的计算方法有以下两种。第45页/共75页第44页/共75页废物破碎前的最大粒度(Dmax)与破碎后的最大粒度(dmax)的比值废物破碎前的平均粒度(Dcp）与破碎后的平均粒度(dcp)的比值

18、真实破碎比第46页/共75页第45页/共75页 适应破碎比：适应破碎比：一般破碎机：3-30磨碎机：40-400 破碎段数破碎段数决定破碎工艺流程的基本指标，主要决定于破碎废物的原原始粒度和最终粒度始粒度和最终粒度总破碎比各段破碎段破碎比的乘积第47页/共75页第46页/共75页 为避免机器的过度磨损，工业固体废物的尺寸减小往往分几步进行，一般采用三级破碎，第级破碎把材料的尺寸减小到3in(762cm)第二级破碎减小到1in(254cm)，第三级减小到18in(032cm)。多级破碎比:i=i1i2i3in第48页/共75页第47页/共75页4.2.4 破碎流程第49页/共75页第48页/共7

19、5页4.2.5 破碎设备 锤式锤式 冲击式冲击式 剪切式剪切式 鄂式鄂式 辊式辊式 粉磨机粉磨机第50页/共75页第49页/共75页第51页/共75页第50页/共75页筒体筒体端盖端盖给料给料轴承轴承大齿圈大齿圈排料排料筒体筒体 球球磨磨机机:由由圆圆柱柱形形筒筒体体、端端盖盖、中中空空轴轴颈颈、轴轴承承和和传传动动大大齿齿圈圈组成组成。筒筒体体内内装装有有直直径径2525150mm150mm钢钢球球，装装入入量量为为筒筒体体有有效效容容积积的的25%25%50%50%。当当筒筒体体转转动动时时，在在摩摩擦擦力力、离离心心力力和和衬衬板板共共同同作作用用下下，钢钢球球和和废废物物被被衬衬板板提

20、提升升。当当提提升升到到一一定定高高度度后后，在在钢钢球球和和废废物物本本身身重重力力作作用用下下，产产生生自自由由泻泻落落和和抛抛落落，从从而而对对筒筒体体内内底底角角区区废废物产生冲击和研磨作用，使废物粉碎。物产生冲击和研磨作用，使废物粉碎。第52页/共75页第51页/共75页第53页/共75页第52页/共75页磨磨剥剥区区泻泻落落区区瀑瀑落落区区自磨机又称无介质磨机，分干磨和湿磨两种。干式自磨机由给料斗、短筒体、传动部分和排料斗等组成。给料粒度一般300400mm，一次磨细到0.1mm以下，粉碎比可达30004000，比球磨机等有介质磨机大数十倍。第54页/共75页第53页/共75页移动

21、搅拌粉碎机第55页/共75页第54页/共75页第56页/共75页第55页/共75页第57页/共75页第56页/共75页进料口进料口破碎板破碎板破碎产物排出破碎产物排出筛板筛板锤头锤头锤头销轴锤头销轴锤头锤头轮轮主轴主轴第58页/共75页第57页/共75页破碎机本体破碎机本体小锤头小锤头大锤头大锤头压缩给料机压缩给料机输送器输送器栅条栅条切断垫圈切断垫圈 大型废物锤碎机：用于破碎废汽车等粗大固体废物。废物先经压缩机压缩，再给入锤碎机，转子由大小两种锤子组成，大锤子磨损后，改作小锤用，锤子铰接悬挂在绕中心旋转的转子上做高速旋转。转子下方半周安装有箅子筛板，筛板两端安装有固定反击板，起二次破碎和剪切

22、作用。第59页/共75页第58页/共75页第60页/共75页第59页/共75页第61页/共75页第60页/共75页第62页/共75页第61页/共75页第63页/共75页第62页/共75页机架机架破碎齿板破碎齿板可动鄂板可动鄂板心轴心轴飞轮飞轮偏心轴偏心轴连杆连杆弹簧弹簧拉杆拉杆后推力板后推力板前推力板前推力板第64页/共75页第63页/共75页机架机架可动鄂板可动鄂板固定鄂板固定鄂板破碎齿板破碎齿板飞轮飞轮肘板肘板弹簧弹簧偏心转动轴偏心转动轴第65页/共75页第64页/共75页研磨板研磨板板锤板锤筛条筛条冲击板冲击板链幕链幕固体废物固体废物一一种种新新型型高高效效破破碎碎设设备备，它它具具有有

23、破破碎碎比比大大、适适应应性性广广，可可以以破破碎碎中中硬硬、软软、脆脆、韧韧性性、纤纤维维性性废废物物，且且构构造造简简单单、外外形形尺尺寸寸小小、安安全全方方便便、易易于维护于维护 冲击式破碎机（a a）UniversaUniversa型冲击式破碎机型冲击式破碎机第66页/共75页第65页/共75页固体废物固体废物旋转打击刀旋转打击刀排出口排出口一一级级冲冲撞撞板板（固定刀）（固定刀）二级冲撞板二级冲撞板（固定刀）（固定刀）主要用于破碎主要用于破碎家具、电视机、家具、电视机、杂器等生活废杂器等生活废物物HazemagHazemag型冲击式破碎机型冲击式破碎机第67页/共75页第66页/共7

24、5页第68页/共75页第67页/共75页第69页/共75页第68页/共75页双齿辊破碎机有两个相对运动的齿辊。当两齿辊相对运动时，辊面上的齿牙将废物咬住并加以劈碎，破碎后产品随齿辊转动由下部排出。破碎产品粒度由两齿辊的间隙大小决定。单齿辊破碎机有一旋转的齿辊和一固定的弧形破碎板。破碎板和齿辊之间形成上宽下窄的破碎腔。大块废物在破碎腔上部被长齿劈碎，随后继续落在破碎腔下部进一步被齿辊轧碎，合格破碎产品从下部缝隙排出。第70页/共75页第69页/共75页第71页/共75页第70页/共75页I:固体废物素材00416.swf第72页/共75页第71页/共75页第73页/共75页第72页/共75页第74页/共75页第73页/共75页预处理什么过程 第75页/共75页第74页/共75页中国环评网：http:/ 收集整理感谢您的观看！第75页/共75页