固废污染控制工程--06垃圾预处理

1、廖廖 利利建设部资源与环境专家委员会委员建设部资源与环境专家委员会委员建设部城镇环境卫生标准技术咨询专家建设部城镇环境卫生标准技术咨询专家建设部市政公用行业与风景名胜区专家委员会专家组专家建设部市政公用行业与风景名胜区专家委员会专家组专家中国环境保护产业协会城市垃圾处理专家委员会专家中国环境保护产业协会城市垃圾处理专家委员会专家中国环境卫生协会常务理事中国环境卫生协会常务理事固体废物处理与处置固体废物处理与处置第一章第一章 绪论绪论 第二章第二章 固体废物特性分析固体废物特性分析 第三章第三章 城市垃圾收集运输设施城市垃圾收集运输设施第四章第四章 固体废物压实破碎分选固体废物压实破碎分选 第五

2、章第五章 固体废物焚烧处理固体废物焚烧处理第六章第六章 固体废物热解处理固体废物热解处理第七章第七章 固体废物堆肥处理固体废物堆肥处理 第八章第八章 固体废物生物制气固体废物生物制气第九章第九章 固体废物填埋处置固体废物填埋处置第十章第十章 固体废物处理技术的工程应用固体废物处理技术的工程应用 压实又称压缩，它的原理是利用机械的方法减少垃圾的压实又称压缩，它的原理是利用机械的方法减少垃圾的空隙率，将空气挤压出来增加固体废物的聚集程度。空隙率，将空气挤压出来增加固体废物的聚集程度。 其目的一是增大容重和减小体积，便于装卸和运输，确其目的一是增大容重和减小体积，便于装卸和运输，确保运输安全与卫生，

3、降低运输成本；二是制取高密度惰性保运输安全与卫生，降低运输成本；二是制取高密度惰性块料，便于贮存，填埋或作建筑材料。块料，便于贮存，填埋或作建筑材料。 压实适用于压缩性能大而回复性能小的固体废物；不适压实适用于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。无论可燃、不可燃或用于某些较密实的固体和弹性废物。无论可燃、不可燃或放射性废物都可压缩处理。放射性废物都可压缩处理。 第一节第一节 固体废物压实固体废物压实 固体废物压实的基本类型及构成固体废物压实的基本类型及构成压缩机有多种类型。根据操作情况分，用于固体废物的压压缩机有多种类型。根据操作情况分，用于固体废物的压实设备

4、可分为固定式和移动式两大类。实设备可分为固定式和移动式两大类。固定式压实机是指用人工或机械方法把废物送到压实机械固定式压实机是指用人工或机械方法把废物送到压实机械里进行压实的设备。里进行压实的设备。移动式压实机是指在填埋现场使用的轮胎式或履带式压土移动式压实机是指在填埋现场使用的轮胎式或履带式压土机、钢轮式布料压实机以及其他专门设计的压实机具。机、钢轮式布料压实机以及其他专门设计的压实机具。压实机主要由容器单元和压实单元两部分组成。容器单元压实机主要由容器单元和压实单元两部分组成。容器单元接受废物；压实单元具有液压或气压操作之分，利用高压接受废物；压实单元具有液压或气压操作之分，利用高压使废物

5、致密化。使废物致密化。金属类废物压实机金属类废物压实机压头压头压头压头压头压头垂直式压实机垂直式压实机1 12 23 3回转式压实机回转式压实机2 21 13 31. 破碎杆破碎杆 2. 装料室装料室 3. 压面压面城市生活垃圾压缩机城市生活垃圾压缩机生活垃圾压缩工作行程示意图生活垃圾压缩工作行程示意图城市生活垃圾压缩设备城市生活垃圾压缩设备垃圾压缩机应用实例垃圾压缩机应用实例垃圾压缩机应用实例垃圾压缩机应用实例55001950012150SECCION A - ASIST. DE TRANSLACION DE CONTENEDORESCORTA VIENTOSTOLVA DE DESCARG

6、A DE 30 MCOMPACTADOR C-3000垃圾压缩机应用实例垃圾压缩机应用实例470057003450DE CONTENEDORESMOTOREDUCTORDE TRANSLACIONRECOGIDA DE AGUASRECOGIDA DE AGUAS6500AA200009350CONTENEDORES C-40 40 M3TOLVA DE DESCARGA DE 30 M垃圾压缩机应用实例垃圾压缩机应用实例垃圾压缩机应用实例垃圾压缩机应用实例垃圾压缩机应用实例垃圾压缩机应用实例垃圾压缩机应用实例垃圾压缩机应用实例生活垃圾压缩生活垃圾压缩打包机打包机IMABE Solid Urb

7、an Waste Baling Plants第二节第二节 固体废物破碎固体废物破碎 一、固体废物破碎作业的目的及原理一、固体废物破碎作业的目的及原理二、固体废弃物的基本破碎方式二、固体废弃物的基本破碎方式 三、破碎的基本概念三、破碎的基本概念四、破碎机的基本类型四、破碎机的基本类型固体废物破碎的目的固体废物破碎的目的及原理及原理破碎的目的破碎的目的减小垃圾的颗粒尺寸、增大垃圾形状的均匀度，减小垃圾的颗粒尺寸、增大垃圾形状的均匀度，以便后续处理工序的进行。以便后续处理工序的进行。破碎的原理破碎的原理利用破碎机产生作用于垃圾物块上的强烈外力，利用破碎机产生作用于垃圾物块上的强烈外力，迫使垃圾物块破

8、碎、断裂而变成体积更小的物迫使垃圾物块破碎、断裂而变成体积更小的物块。块。固体废物的基本破碎方式固体废物的基本破碎方式物体强度物体强度抗压强度、抗拉强度、抗剪强度、抗弯强度、抗压强度、抗拉强度、抗剪强度、抗弯强度、冲击韧性、硬度等。冲击韧性、硬度等。 破碎方式破碎方式 挤压、剪切、劈裂、辗磨、撕碎、折断、冲击挤压、剪切、劈裂、辗磨、撕碎、折断、冲击破碎破碎等。等。破碎的基本概念破碎的基本概念粗碎：粗碎： 物料破碎后的粒径物料破碎后的粒径 100 mm 左右左右中碎：中碎： 物料破碎后的粒径物料破碎后的粒径 30 mm 左右左右细碎：细碎： 物料破碎后的粒径物料破碎后的粒径 3 mm 左右左右粗

9、磨：粗磨： 物料磨碎后的粒径物料磨碎后的粒径 0.1 mm 左右左右细磨：细磨： 物料磨碎后的粒径物料磨碎后的粒径 0.06 mm 左右左右超细磨：物料磨碎后的粒径超细磨：物料磨碎后的粒径 0.005 mm 以下以下三、三、破碎的基本概念破碎的基本概念dDi （二）（二）破碎比破碎比D D：物料原有的粒径：物料原有的粒径d d：物料破碎后的的粒径：物料破碎后的的粒径四、四、破碎机的基本类型破碎机的基本类型颚式破碎机颚式破碎机颚式破碎作业时，在曲轴的驱动下，颚板相颚式破碎作业时，在曲轴的驱动下，颚板相对于固定板既作张合运动又作上下搓磨动动，能对于固定板既作张合运动又作上下搓磨动动，能将颚口的物料

10、将颚口的物料“咬咬”碎。碎。颚式破碎机主要用于大型生活垃圾，如废弃颚式破碎机主要用于大型生活垃圾，如废弃的家用电器、大型家俱等的处理。的家用电器、大型家俱等的处理。 颚式破碎机颚式破碎机冲击式破碎机冲击式破碎机当一个物体撞击另一个物体时，前者的动能迅速地当一个物体撞击另一个物体时，前者的动能迅速地转变为后者的形变位能。如果撞击速度高，形变来转变为后者的形变位能。如果撞击速度高，形变来不及扩展到被撞击物的全部，就在撞击处发生相当不及扩展到被撞击物的全部，就在撞击处发生相当大的局部应力。使被撞击物碎裂若撞击力足够大时，大的局部应力。使被撞击物碎裂若撞击力足够大时，增加反复冲击次数，即可减少发生破坏

11、所需的应力。增加反复冲击次数，即可减少发生破坏所需的应力。因此，用高频冲击法来破碎垃圾具有很好的效果。因此，用高频冲击法来破碎垃圾具有很好的效果。 （1 1）锤式破碎机）锤式破碎机 （2 2）反击式破碎机）反击式破碎机锤式破碎机锤式破碎机反击式破碎机反击式破碎机剪切式破碎机剪切式破碎机剪切破碎是利用机械的剪切力，使物料破裂剪切破碎是利用机械的剪切力，使物料破裂面的分子层间产生滑移，而将固体废弃物破碎成面的分子层间产生滑移，而将固体废弃物破碎成适宜尺寸的过程。适宜尺寸的过程。剪切破碎主要用于破碎木材、橡胶、塑料、剪切破碎主要用于破碎木材、橡胶、塑料、纸类以及板条状纸类以及板条状( (管状管状)

12、)金属等固体废弃物。金属等固体废弃物。 （1 1）劈裂）劈裂 （2 2）剪断）剪断往复剪切式破碎机往复剪切式破碎机旋转剪切式破碎机旋转剪切式破碎机辊式破碎机辊式破碎机（一）光辊破碎机（一）光辊破碎机二轮反向转动，且通常转速不相等；二轮反向转动，且通常转速不相等；物料不仅受挤压，还受到搓磨作用。物料不仅受挤压，还受到搓磨作用。（二）齿辊破碎机（二）齿辊破碎机物料不仅受挤压，还受到劈裂、剪断、搓物料不仅受挤压，还受到劈裂、剪断、搓磨作用，提高了破碎效果。磨作用，提高了破碎效果。齿辊破碎机齿辊破碎机低温破碎低温破碎低温破碎亦称冷冻破碎，是利用各种物质在低温下低温破碎亦称冷冻破碎，是利用各种物质在低温

13、下的脆性温差，将固体废物置于经控制的适宜低温的脆性温差，将固体废物置于经控制的适宜低温下，使不同材质脆化，然后，进行破碎。下，使不同材质脆化，然后，进行破碎。例如：例如：聚氯乙烯（聚氯乙烯（PVC）的脆化点为）的脆化点为: -5 至至 -20聚乙烯（聚乙烯（PV）的脆化点为：）的脆化点为：-95 至至 -135若要将这两种物质从它们的混合废料中分离开，若要将这两种物质从它们的混合废料中分离开，就可采用低温破碎的方法。就可采用低温破碎的方法。低温破碎工艺流程低温破碎工艺流程湿式破碎湿式破碎湿式破碎技术是发达国家为回收城市垃圾湿式破碎技术是发达国家为回收城市垃圾中的大量纸类物质而发展起来的一门技术

14、。中的大量纸类物质而发展起来的一门技术。此类技术基于纸类废弃物在水力作用下容此类技术基于纸类废弃物在水力作用下容易离解成浆状的原理，将生活垃圾置于水中处易离解成浆状的原理，将生活垃圾置于水中处理，使垃圾处理与制浆造纸结合起来。理，使垃圾处理与制浆造纸结合起来。 第三节第三节 固体废物筛分固体废物筛分固体废物的筛分过程，就是使物料在具有一定大固体废物的筛分过程，就是使物料在具有一定大小筛孔的筛网上运动，利用物料中混合固体的粒小筛孔的筛网上运动，利用物料中混合固体的粒度差，把可以通过筛孔和不能通过筛孔的粒子群度差，把可以通过筛孔和不能通过筛孔的粒子群分开的过程。分开的过程。进入筛面的物料称为原料；

15、进入筛面的物料称为原料；透过筛孔的物料称为筛下物；透过筛孔的物料称为筛下物；经过筛分残留在筛面上物料称为筛上物。经过筛分残留在筛面上物料称为筛上物。筛分效率筛分效率%aQQE1000筛分效率表达式筛分效率表达式式中：式中：Q 筛下物重量；筛下物重量； Q0 入筛原料重量；入筛原料重量；a 原料中小于筛孔尺寸的颗粒重量的百分含量。原料中小于筛孔尺寸的颗粒重量的百分含量。筛分效率的影响因素筛分效率的影响因素入筛物料的性质：物料的含水率、含泥量、粒径入筛物料的性质：物料的含水率、含泥量、粒径分布、物料颗粒的形状等；分布、物料颗粒的形状等；筛分设备的运动特征：运动形式、运动速度；筛分设备的运动特征：运

16、动形式、运动速度；筛面结构：筛网的有效面积、筛孔的形状、排列筛面结构：筛网的有效面积、筛孔的形状、排列和尺寸，以及筛面倾角、筛面长宽尺寸等；和尺寸，以及筛面倾角、筛面长宽尺寸等；防堵挂、防缠绕性能；防堵挂、防缠绕性能；物料沿筛面均匀分布的性能。物料沿筛面均匀分布的性能。固定筛固定筛固定筛主要用于大粒度物料的筛分。固定筛可分为格筛、固定筛主要用于大粒度物料的筛分。固定筛可分为格筛、棒条筛和弧形筛。棒条筛和弧形筛。格筛一般安装在粉碎机之前，以保证入料块度适宜；格筛一般安装在粉碎机之前，以保证入料块度适宜；棒条筛由一组具有一定断面形状的棒条组成，主要用于棒条筛由一组具有一定断面形状的棒条组成，主要用

17、于粗碎和中碎之前，安装倾角应大于废物对筛面的摩擦角；粗碎和中碎之前，安装倾角应大于废物对筛面的摩擦角；弧形筛用于浆状物料的筛分。料浆从弧形筛顶部进入筛弧形筛用于浆状物料的筛分。料浆从弧形筛顶部进入筛面，由于受重力、离心力及筛条对料浆的阻力作用而紧贴面，由于受重力、离心力及筛条对料浆的阻力作用而紧贴筛面流动。紧贴筛面的下层料浆运动速度低，细粒和液体筛面流动。紧贴筛面的下层料浆运动速度低，细粒和液体从筛缝中落入筛下，大颗粒从筛面末端排出。从筛缝中落入筛下，大颗粒从筛面末端排出。 振动筛振动筛 振动筛的筛网固定在筛箱上；筛箱安装在弹簧组上，弹振动筛的筛网固定在筛箱上；筛箱安装在弹簧组上，弹簧将支撑在

18、机座上。簧将支撑在机座上。 振动筛主轴通过轴承支承在箱体上，两端装有偏心轮；振动筛主轴通过轴承支承在箱体上，两端装有偏心轮；调节重块在偏重轮上的位置，使主轴转动时，产生不同的惯调节重块在偏重轮上的位置，使主轴转动时，产生不同的惯性力，从而调整筛子的振幅。电动机安装在基座上，并通过性力，从而调整筛子的振幅。电动机安装在基座上，并通过皮带轮带动主轴旋转，使箱体振动。皮带轮带动主轴旋转，使箱体振动。 直线振动筛在固体废物的筛分中已有较广泛地应用。使直线振动筛在固体废物的筛分中已有较广泛地应用。使用销轴限位的直线筛来筛分城市生活垃圾中的细料灰土，可用销轴限位的直线筛来筛分城市生活垃圾中的细料灰土，可以

19、取得良好的效果。让筛网轻微撞击筛箱的下横梁以减少筛以取得良好的效果。让筛网轻微撞击筛箱的下横梁以减少筛眼的堵塞。眼的堵塞。振动筛振动筛滚筒筛滚筒筛滚筒筛的主要部件是滚筒，圆柱形筒壁上开满筛孔，在筒体滚筒筛的主要部件是滚筒，圆柱形筒壁上开满筛孔，在筒体两端的外圆上固有两个圆滚环，滚筒靠此二滚环支承在磨擦两端的外圆上固有两个圆滚环，滚筒靠此二滚环支承在磨擦辊上。辊上。磨擦辊通常为橡胶制成，由电动机通过减速装置带动，由于磨擦辊通常为橡胶制成，由电动机通过减速装置带动，由于滚筒的自重，在磨擦辊和滚环间产生磨擦力，使滚筒在磨擦滚筒的自重，在磨擦辊和滚环间产生磨擦力，使滚筒在磨擦辊的作用下绕身的轴线旋转。

20、辊的作用下绕身的轴线旋转。为使废物在筒内沿轴线方向前进，圆柱形筛筒的轴线应倾斜为使废物在筒内沿轴线方向前进，圆柱形筛筒的轴线应倾斜35度安装。固体废物由筛体一端给入，被旋转的筒体带起，度安装。固体废物由筛体一端给入，被旋转的筒体带起，当达到一定的高度以后因重力作用自行落下，如此不断的起当达到一定的高度以后因重力作用自行落下，如此不断的起落运动，使小于筛孔尺寸的细粒最终进入筛孔透筛，而筛上落运动，使小于筛孔尺寸的细粒最终进入筛孔透筛，而筛上产品则逐渐移至筛筒的另一端排出。产品则逐渐移至筛筒的另一端排出。滚筒筛的结构示意图滚筒筛的结构示意图滚筒筛的筒壁与筛孔滚筒筛的筒壁与筛孔滚筒筛中物料的运动状态

21、滚筒筛中物料的运动状态（a a）泻落状态）泻落状态 （b b）抛落状态）抛落状态 （c c）离心状态）离心状态滚筒筛的筛孔堵塞状况滚筒筛的筛孔堵塞状况城市生活垃圾城市生活垃圾滚筒筛的基本构造滚筒筛的基本构造选择性破碎分选滚筒筛选择性破碎分选滚筒筛 是一种具有破碎、分选多功能的滚筒筛。原是一种具有破碎、分选多功能的滚筒筛。原名为：名为：Semi-Wet Pulverizing Classifier （半湿式破半湿式破碎分选机碎分选机）常缩写为常缩写为SPC。 滚筒筛中装有一同心回转的转子。转子上沿滚筒筛中装有一同心回转的转子。转子上沿轴向固定了一些刮板。在滚筒内装有一些与刮板轴向固定了一些刮板。

22、在滚筒内装有一些与刮板相配合的凸起状的筛网板，用以辗压、剪切、破相配合的凸起状的筛网板，用以辗压、剪切、破碎纸张和厨余垃圾等。碎纸张和厨余垃圾等。半湿式选择破碎分选机半湿式选择破碎分选机投入垃圾投入垃圾第一段第一段筛网筛网第二段第二段第三段第三段刮板刮板组组组组组组固体废物的重力分选固体废物的重力分选 重力分选是利用混合固体在介质中的比重差或密度差进重力分选是利用混合固体在介质中的比重差或密度差进行分选的一种方法。行分选的一种方法。 重力分选的介质可以是空气、水，也可以是比重大于水重力分选的介质可以是空气、水，也可以是比重大于水的液体（简称重液）。的液体（简称重液）。 以空气为介质而进行的分选

23、称为风力分选，这种分选方以空气为介质而进行的分选称为风力分选，这种分选方式被广泛地应用于垃圾中轻重不同成分的分离中。式被广泛地应用于垃圾中轻重不同成分的分离中。 对于矿物废渣的分选在大多数情况下是在水中进行的。对于矿物废渣的分选在大多数情况下是在水中进行的。以重液为介质的分选则称为重介质分选。以重液为介质的分选则称为重介质分选。 固体废弃物的重力分选种类较多，按不同的分选原理，固体废弃物的重力分选种类较多，按不同的分选原理，可以分为风力分选、惯性分选、重介质分选、跳汰分选、摇可以分为风力分选、惯性分选、重介质分选、跳汰分选、摇床分选等。床分选等。水平风力分选水平风力分选立式曲折形风力分选机立式

24、曲折形风力分选机惯性分选惯性分选惯性分选是通常都是用高速旋转的抛头或气惯性分选是通常都是用高速旋转的抛头或气流将废弃物沿水平或一定的角度抛射出去。流将废弃物沿水平或一定的角度抛射出去。被抛颗粒将沿抛物线轨迹运动，当不同质量被抛颗粒将沿抛物线轨迹运动，当不同质量的块粒垃圾以相同的初速度被抛出时，质量大的的块粒垃圾以相同的初速度被抛出时，质量大的块粒有较大的动能，因而抛出较远；相反，质量块粒有较大的动能，因而抛出较远；相反，质量小的块粒抛得近。小的块粒抛得近。 重液分选重液分选 重液分选是将比重不同的两种固体混合重液分选是将比重不同的两种固体混合物用一种比重介于二者之间的重液作分选介物用一种比重介

25、于二者之间的重液作分选介质，使轻颗粒上浮，重颗粒下沉，从而实现质，使轻颗粒上浮，重颗粒下沉，从而实现物料分选的一种方法。物料分选的一种方法。 跳汰分选跳汰分选跳汰分选是使磨细的混合废物中的不同比重的粒跳汰分选是使磨细的混合废物中的不同比重的粒子群，在垂直脉动运动的介质子群，在垂直脉动运动的介质( (水水) )中按比重分层，中按比重分层，大比重的颗粒大比重的颗粒( (重质组分重质组分) )位于下层，小比重的颗位于下层，小比重的颗粒群位于上层，从而实现物料分离的一种方法。粒群位于上层，从而实现物料分离的一种方法。在生产过程中，原料不断地送进跳汰装置，轻、在生产过程中，原料不断地送进跳汰装置，轻、重物质不断分离并被淘汰掉，形成连续不断的跳重物质不断分离并被淘汰掉，形成连续不断的跳汰过程。汰过程。 磁力分选磁力分选 固体废弃物的磁力分选固体废弃物的磁力分选( (简称磁选简称磁选) )是借助是借助磁选设备产生的磁场使铁磁物质组分分离的一磁选设备产生的磁场使铁磁物质组分分离的一种方法。种方法。 在固体废弃物的处理系统中，磁选主要用在固体废弃物的处理系统中，磁选主要用作回收或富集黑色金属，或是在某些工艺中用作回收或富集黑色金属，或是在某些工艺中用以排除物料中的铁质物质。以排除物料中的铁质物