第二章固体废物的收集运输与预处理课件

1、1第二章 固体废物的收集、运输及预处理Collection、Transportation& Pretreament of Solid Waste1第二章 固体废物的收集、运输及预处理Collection2目 录2.1 工业固体废物的收集、运输2.2 城市生活垃圾的收集、运输2.3 固体废物分选 2目 录2.1 工业固体废物的收集、运输3工业废物与城市垃圾分开；危险废物与一般废物分开； （严禁混收） 对有害废物专门分类收集，分类管理。可燃性物质与不可燃性物质分开； 可回用物质与不可回用物质分开； 固体废物的 (分类)收集原则分类收集分类收集：是指在鉴别试验的基础上，根据固体废物的特点、数量、处理

2、和处置的要求分别收集。这有利于资源化，可减少固体废物处理与处置费用及对环境的潜在危害。3工业废物与城市垃圾分开；危险废物与一般废物分开； （严禁混4固体废物 收集方式定期收集不定期收集混合收集分类收集易安排, 适用于危险废物和大型垃圾非连续生产工艺和季节性生产或量小的废物有利于资源化利用,是降低废物处理成本、简化处理工艺、实现综合治理的前提简单易行，收集费用低、不利于废物的回收利用固体废物收集方式4固体废物 收集方式定期收集不定期收集混合收集分类收集易安52.1 工业固体废物的收集、运输在我国，工业固体废物处理的原则是“谁污染，谁治理”。自行收集与运输(Self-collection and

3、transportation )大型企业，专门的管理系统和人员 定期回收(Periodic collection) 中型，委托 划片包干巡回回收(Scheduled collection) 小企业，物资回收部门 并配备管理人员，设置废料仓库，建立各类废物“积攒”资料卡，开展经常性的收集和分类存放活动。 52.1 工业固体废物的收集、运输在我国，工业固体废物处理62.1 工业固体废物的收集、运输对于工业固体废物通常采用分类收集的方法。收集的品种有黑色金属、有色金属、橡胶、塑料、纸张、破布、麻、棉、化纤、牲骨、人发、玻璃、料瓶、机电五金、化工下脚、废油脂等16个大类1000多个品种。62.1 工业

4、固体废物的收集、运输对于工业固体废物通常采用72.2 城市垃圾的收集运输垃圾分类生活垃圾(kitchen wastes商业垃圾(trading residues ) 建筑垃圾(builders rubbish) 粪便(dejecta )污水处理厂的污泥 (sludges)72.2 城市垃圾的收集运输垃圾分类生活垃圾(kitche82.2.1 城市垃圾的收集运输商业垃圾和建筑垃圾：原则上都是由单位自行清除，或环卫部门有偿处理； 污水处理厂的污泥,污水厂自行收集 粪便的收集按其住宅有无卫生设施分成二种情况：具有卫生设施的住宅，居民粪便的小部分进入污水厂作净化处理，大部分直接排入化粪池，达到初级处理

5、后，定期清运。没有卫生设施的使用公共厕所或倒粪站进行收集，再由环卫专业队伍用真空吸粪车清除运输。清除的粪便可直接用粪车，或粪船运至郊区农村经密封发酵后作肥料使用。生活垃圾 82.2.1 城市垃圾的收集运输商业垃圾和建筑垃圾：原则上都9城市生活垃圾的收集运输我国大多城市现行混合收集方式，形成固定收运模式：收集中转集中处置城市生活垃圾来源广、成分复杂，其中可资源化利用成分较多，所以家庭分拣（分类收集）意义重大垃圾的主要分类组见下页表9城市生活垃圾的收集运输我国大多城市现行混合收集方式，形成固10城市生活垃圾分类表(行业标准)分类分类类别内 容一可回收物包括下列适宜回收循环使用和资源利用的废物。纸类

6、 未严重玷污的文字用纸、包装用纸和其他纸制品等2. 塑料 废容器塑料、包装塑料等塑料制品；3. 金属 各种类别的废金属物品；4. 玻璃 有色和无色废玻璃制品；5. 织物 旧纺织衣物和纺织制品二大件垃圾体积较大、整体性强，需要拆分再处理的废弃物品。包括废家用电器和家具等三可堆肥垃圾垃圾中适宜于利用微生物发酵处理并制成肥料的物质。包括剩余饭菜等易腐食物类厨余垃圾，树枝花草等可堆沤植物类垃圾等四可燃垃圾可以燃烧的垃圾。包括植物类垃圾，不适宜回收的废纸类、废塑料橡胶、旧织物用品、废木料等五有害垃圾垃圾中对人体健康或自然环境造成直接或潜在危害的物质。包括废日用小电子产品、废油漆、废灯管、废日用化学品和过

7、期药品等六其他垃圾在垃圾分类中，按要求进行分类以外的所有垃圾10城市生活垃圾分类表(行业标准)分类分类类别内 容一11空气输送（正压、负压）(1) 连 续 收 集(2) 非 连 续 收 集单轨火车传送带输送管道输送 水力输送2.2.2 城市垃圾收集系统分类城 市 垃 圾 收 集 系 统11空气输送（正压、负压）(1)(2)单轨火车传送带输送管道12发生源运贮收集容器清运中转站转运最终处理处置场西方：奖励，义务性或强制性；瑞士：音乐垃圾箱；泰国：设立垃圾银行；新加坡：严厉的惩罚制度。我国：废物采用收购、鼓励固定式垃圾箱、移动式垃圾桶或斗车垃圾车 板车、人工装运；带提升叉车的；带压实装置的仅有集中

8、和压实；带简单分选 填埋场(2)非连续收集系统通常由三个阶段构成12发生源运贮收集容器清运中转站转运最终处理处置场西方：奖13交通压力 噪音污染 垃圾外溢 系统条件好 较灵活初期投资大 旧城改造困难 噪音小 不会增加交通压力 环境界面友好 非连续运输系统连续运输系统连续与非连续运输系统的比较13交通压力 初期投资大 非连续运输系统连续运输系统连续与非14（1）运输注意事项：选择合适的容器，确定装载的方式，选择适宜的运输工具，确定合适的运输路线，并制定泄漏或临时事故补救措施。 要防扩散、防流失、防渗漏。（2）目前较先进的收集和运输垃圾的方法：管道输送是最有前途的垃圾输送方法，预计该法将取代住宅楼

9、的普通垃圾管道。固体废物的收集和运输耗用人力、物力巨大，发达国家已达总费用的80%，所以分类回收很有必要。运输注意事项14（1）运输注意事项：运输注意事项152.2.3 收集系统分析 定义：收集系统分析（analysis Of collection systems)是针对不同收集系统和收集方法，研究完成收集过程所需要的车辆、劳力和时间。分析的方法是将收集活动分解成几个单元操作，根据过去的经验与数据，并估计与收集活动有关的可变因素，研究每个单元操作完成的时间。 152.2.3 收集系统分析 定义：收集系统分析（an16 收集系统：二种类型，三种方式 拖曳/移动容器(Mobile containe

10、r)系统 简便模式：多次旅程 交换模式：需备用垃圾桶 固定容器(Fixed container)系统 只收集垃圾而不带走容器 （一）收集系统分类16 收集系统：二种类型，三种方式 （一）收集系统分类17简便模式（一般操作法）：收集点将装满垃圾的容器(垃圾桶)用牵引车拖曳到处置场(或转运站加工场)倒空后再送回原收集点，车子再开到第二个垃圾桶放置点，如此重复直至一天工作日结束，如图21(a)所示（P7）。交换模式（修改工作法）：当开车去第一个垃圾桶放置点时，同时带去一只空垃圾桶，以替换装满垃圾的垃圾桶，待拖到处置场出空后又将此空垃圾桶送到第二个垃圾桶放置点，重复至收集线路的最后一个垃圾桶被拖到处置

11、场出空为止，牵引车带着这只空垃圾桶回到调度站，如图21（b）。 (1) 拖曳容器系统(hauled container system)17简便模式（一般操作法）：收集点将装满垃圾的容器(垃圾桶)181、牵引车从调度站出发到此收集线路一天的工作开始2、拖曳装满垃圾的垃圾桶3、空垃圾桶返回原放置点 4、垃圾桶放置点5、提起装了垃圾的垃圾桶 6、放回空垃圾桶 7、开车至下一个垃圾桶放置点 8、牵引车回调度站 9、垃圾处理场或转运站加工场拖曳容器系统a.简便模式181、牵引车从调度站出发到此收集线路一天的工作开始5、提起191、垃圾桶放置点 2、从调度站带来的空垃圾桶，一天收集线路的开始 3、从第一个

12、垃圾桶放置点拖到处置场4、处置场5、出空垃圾桶送到第二个垃圾桶放置点6、放下空垃圾桶再提起装了垃圾的垃圾桶7、牵引车带着空垃圾桶回调度站拖曳容器系统b.交换模式191、垃圾桶放置点 5、出空垃圾桶送到第二个垃圾桶放置点拖20工作模式：垃圾桶放在固定的收集点，垃圾车从调度站出来将垃圾桶中垃圾出空，垃圾桶放回原处，车子开到第二个收集点重复操做，直至垃圾车装满或工作日结束，将车子开到处置场出空垃圾车，垃圾车开回调度站。图2-2是固定容器系统示意图（P8）。（2）固定容器系统(stationary container system) 20工作模式：（2）固定容器系统(stationary co21图2

13、-2固定容器系统示意图1、垃圾桶放置点 2、垃圾车辆从调度站来，开始收集垃圾 3、收集线路 4、放置点中垃圾桶出空到垃圾车上 5、垃圾车驶往下一个收集点 6、处置场或中继站、加工场 7、垃圾车回调度站 固定容器系统示意图21图2-2固定容器系统示意图1、垃圾桶放置点 固定容器系统22（二）收集系统分析：（1）生活垃圾容器设计数量（2）收集时间计算将收集系统分解为四个单元过程，通过计算每个单元过程所需的时间，可以得到每辆垃圾车每天往返垃圾场（或转运站）的次数，再根据垃圾总量，求得所需的垃圾车数量。 22（二）收集系统分析：（1）生活垃圾容器设计数量23生活垃圾容器设计数量式中：Vave垃圾平均日

14、产体积，m3/d,Vmax垃圾日产最大体积，m3/d,K 垃圾产生高峰时体积变动系数，取1.51.8,Q垃圾容重变动系数，取0.70.9Dave垃圾平均容重，t/m3W垃圾日产生量，t/dR服务范围内居住人口数，人C实测的垃圾单位产量，t/(人.d)Y垃圾日产量不均匀系数，取1.11.15P居住人口变动系数，取1.021.05Nave 平均所需设置的垃圾容器数量，个Nmax最多所需设置的垃圾容器数量，个T垃圾收集周期，dV单个垃圾容器的容积，m3f垃圾容器充填系数，取0.750.923生活垃圾容器设计数量式中：24 集装时间 拖曳系统简便模式 ：包括牵引车从一个放置点到另一个放置点所需的时间(

15、dbc)，提起垃圾桶装车的时间(pc)和卸空垃圾桶放回原处的时间(uc)。 拖曳系统的交换模式：包括提起装满垃圾的垃圾桶的时间和在另一个放置点放下空垃圾桶的时间。固定容器系统：包括从收集线路上所有装了垃圾的垃圾桶中将垃圾出空到垃圾车上所花费的时间。 （2）收集时间计算24 集装时间 拖曳系统简便模式 ：包括牵引车从一个放置点25 运输时间 拖曳容器系统:指牵引车将装满垃圾的垃圾桶从放置点拖到处置场和将空垃圾桶从处置场拖到垃圾桶放置点所需要的时间。固定容器系统:指垃圾车装满后或从收集线路的最后一个放置点开车到处置场和出空垃圾后再从处置场开车到下一个收集线路的第一个放置点所需的时间。（2）收集时间

16、计算25 运输时间 拖曳容器系统:指牵引车将装满垃圾的垃圾桶26在处置场所花费的时间包括在处置场等待卸车的时间和出空垃圾的时间。非生产性时间非生产性时间是指相对收集操作过程这点来说的。它包括二方面的活动，必须的和非必须的。每日早晨的报到、登记、分配工作等花费的时间；每日结束的检查工作和统计应扣除的工时等所用的时间；每日早晨从调度站开车去第一个放置点和每日结束从处置场开车回调度站所需的时间；由于交通拥挤不可避免地时间损失。花费在设备修理和维护上花的时间。（2）收集时间计算26在处置场所花费的时间非生产性时间非生产性时间是指相对27移动容器方式系统分析 集装时间单次收集清运时间卸车时间运输时间27

17、移动容器方式系统分析 集装时间单次收集清运时间卸车时间运28人工装车机械装车固定容器方式系统分析28人工装车机械装车固定容器方式系统分析29(3) 收集车辆收集车辆类型简易自卸式活动斗式侧装式后装压缩式收集车数量配备日垃圾量/（车容量*日收集次数*完好率）收集车劳力配备25人29(3) 收集车辆收集车辆类型30按照预设固定路线进行收集工作。收集时间固定、路线长短调整;但是人力设备使用效率较低，当线路垃圾产生量发生变化时， 不能及时调整收集线路 允许收集人员在一定的时间段内，自己决定何时何地进行那条路线的收集工作。此法的优缺点 与第一种方法的相同 收集最大承载量的垃 圾。可以减少垃圾运 输时间，

18、能够较充分的利用人力和设备，适用于所有收集方式；但不能准确预测垃圾产生量 收集人员每天在规定 的时间内工作。这样可以比较充分地利用有关的人力和物力，但是由于本方法规律性不明显，一般人员很少了解本地垃圾收集的具体时间。 车辆满载法采用固定工作时间每天按固定路线收集大路线收运2.2.4 垃圾收运路线一般方案 30按照预设固定路线进行收集工作。收集时间固定、路线长短调整31工作量能平衡作业阶段、路线及不同时间的工作量避免高峰期收集、清运首先收集地势较高地区收集点最好位于停车场或车库附近单行车道收集时，尽可能靠近入口，沿环形收集路线紧凑、避免重复或断续尽可能使空载行程最短设计垃圾收运路线的原则31工作

19、量能平衡作业阶段、路线及不同时间的工作量避免高峰期收32 资料整理分析2 调查、考察垃圾清运区特点1 初步设计收集线路（几条）3 根据实践，优化、比选，均衡4 制作收集线路图5收运路线设计步骤32 资料整理分析2 调查、考察垃圾清运区特点1 初步33在地图上标出收集点；绘制工作平面图，并注明垃圾桶的数量（或垃圾产生量），收集频率（每周收集的次数); 按收集频率列表； 根据收集频率设计每天的收集线路； 计算每条线路的距离并进行调整，使之相等或相近。33在地图上标出收集点；绘制工作平面图，并注明垃圾桶的数量（34在地图上标明收集点位置34在地图上标明收集点位置35分类 依据中转量小型，450t装载

20、方式直接倾卸装车；直接倾卸压实装车；贮存待装；复合型中转站装卸料方法高低货位方式；平面传送带方式大型清运工具公路中转；铁路中转；水路中转类 别2.2.5 中 转 站 类 型35分类 中转量小型，150t; 中型，150450t;36公路中转战 铁路中转站 水路中转站 123防止噪声扰民环境保 护与卫生 要求采取综合防治污染措施规范组织和管理避免漂尘及臭气污染设置防渗设施设防火设施绿化面积10%20%设置防风罩和其它栅栏中转站设置要求36公路中转战 铁路中转站 水路中转站 123防止噪声扰民环37便于垃圾中 转收集输送环境影响小 的地方靠近交通干线设置在产 量多地方科学合理进行 规划设置中转站选

21、址原则37便于垃圾中 环境影响小 靠近交通干线设置在产 科学合理进38中转站设计计算假定某中转站要求： 采用挤压设备； 高低货位方式装卸料； 机动车辆运输。其工艺设计如下：垃圾车在货位上的卸料台卸料，倾入低货位上的压缩机漏斗内，然后将垃圾压入半拖挂车内，满载后由牵引车托运，另一辆半拖挂车装料。根据该工艺与服务区的垃圾量，可计算应建造多少高低货位卸料台和配备相应的压缩机数量，需合理使用多少牵引车和半拖挂车。38中转站设计计算假定某中转站要求：39中转站设计计算卸料台数量 A=E/(WF)式中：E=MWyk1/365 F=t1/(t2kt) E：每天的工作量，t/d；M：服务区的居民人数，人；Wy

22、 ：每人垃圾年产量，t/（人年） k1 ：垃圾产量变化系数，（参考值1.15）W：清运车的载重量，t/辆F ：卸料台每天接受的清运车数，辆/d；t1 ：中转站一天工作的时间，min/d；t2 ：一辆清运车的卸料时间，min/辆 kt ：清运车到达的时间误差系数。39中转站设计计算卸料台数量 A=E/(WF)40中转站设计计算压缩机数量 B=A牵引车数量 C=C1A式中：C1=t3/t4 t4 =t2nk4 C1：一个卸料台工作的牵引车数量 t3 ：清运车辆往返的时间，h； t4 ：半拖挂车的装料时间，h； n ：一辆半拖挂车装料的垃圾车数量 k4 ：半拖挂车装料的时间误差系数半拖挂车数量 D=

23、(C1+1)A半拖挂车轮流作业40中转站设计计算压缩机数量 B=A412.3 固体废物分选Separation of Solid Waste分选（separation）： 废物处理的一种方法(单元操作)，其目的是将废物中可回收利用的或不利于后续处理、处置工艺要求的物料分离出来。 412.3 固体废物分选Separation of Soli4242431、筛分(screening) 筛分定义：利用筛子将使物料中小于筛孔的细粒组分 透过筛面，而大于筛孔的粗粒组分留在筛面上，完成 粗细物料分离的过程 分选依据：粒度差异 筛分过程（原理）：物料分层:物料和筛面间存在相对运动使物料和筛面之间具有适当的相

24、对运动，使筛面上的物料层处于松散状态，即按颗料大小分层，形成粗粒位于上层，细粒位于下层的规则排列。细粒透筛:位于下层的细粒到达筛面并透过筛孔。431、筛分(screening)44筛分效率筛分效率：是指实际得到的筛下产品重量与入筛废物中所含小于筛孔尺寸的细粒物料重量比。式中：E 筛分效率，%； Q 入筛固体废物重量； Q1 筛下产品重量； 入筛固体废物中小于筛孔的细粒含量，%44筛分效率筛分效率：是指实际得到的筛下产品重量式中：E 45 但是，在实际筛分过程中由于物料量大，要测定Q1和Q是比较困难的，若能通过测定采集样品的属性进行测定计算则比较方便。如左图，根据物料平衡：Q=Q1+Q2 Q=Q

25、1+Q2 （4-3）、 、 为小于筛孔的细粒所占的百分率 考虑实际生产中有部分大于筛孔尺寸的颗粒进入筛下产品，筛选产品为Q1，整理后得45 但是，在实际筛分过程中由于物料量大，要如左图，根据46影响筛分效率的因素振动程度维持在最适水平46影响筛分效率的因素振动程度维持在最适水平47二、筛分设备类型及应用47二、筛分设备类型及应用4848492、风力分选（一）风选(Wind Separation)定义风力分选简称风选，又称气流分选，是以空气为分选介质，将轻物料从较重物料中分离出来一种方法。风选实质上包含两个分离过程：分离出具有低密度、空气阻力大的轻质部分(提取物)和具有高密度、空气阻力小的重质部

26、分(排出物)；进一步将轻颗粒从气流中分离出来。后一分离步骤常由旋流器完成、与除尘原理相似。 为了提高分选效率，在风选之前需要将废物进行窄分级，或经破碎使粒度均匀后，使其按密度差异进行分选。492、风力分选（一）风选(Wind Separation)（二）风选设备风选方法工艺简单。作为一种传统的分选方式，风选在国外主要用于城市垃圾的分选，将城市垃圾中以可燃世物料为主的轻组分和以无机构为主的重组分分离，以便分别回收利用或处置。按气流吹入分选设备内的方向不同，风选设备可分为两种类型：水平气流（卧式）风选机和上升气流（立式）风选机。水平气流分选机构造简单，维修方便，但分选精度不高，一般很少单独使用，常

27、与破碎、筛分、立式风力分选机组成联合处理工艺。立式风力分选机则分选精度较高。（二）风选设备风选方法工艺简单。作为一种传统的分选方式，风选51水平气流（卧式）风选机51水平气流（卧式）风选机52上升气流（立式）风选机52上升气流（立式）风选机53为使物料在分选机内达到较好的分选效果，就要使气流在分选筒内产生湍流和剪切力，从而把物料团块进行分散。为达这一目的，可以对分选筒进行一些改造。53为使物料在分选机内达到较好的分选效果，就要使气流在分选筒54三、磁力分选一、磁力分选(Magnetic Separation) （一）磁选原理 磁选是利用固体废物中各种物质的磁性差异在不均匀磁场中进行分选的一种处

28、理方法。固体废物颗粒通过磁选机的磁场时受到磁力和机械（重力、摩擦力、流动阻力、静电引力等）作用。由于作用在磁性颗粒（f磁 f机）与非磁性颗粒（f磁 f机）的合力不同，使它们的运动轨迹也不同，从而实现分选。 54三、磁力分选一、磁力分选(Magnetic Separa55磁化率与磁性分类Xm 磁化率，只与介质种类有关顺磁性物质：0 Xm 1，磁化后介质磁场与外磁场方向相同，如铝、锰、铬等；逆磁性物质： -1 Xm 0，磁化后介质磁场与外磁场方向相反，如铜、铋Bi 、锑Sb等；非磁性物质： Xm =0，不被磁化，如多数非金属物质；铁磁性物质： Xm 很大且不为恒量，102-106，磁化后产生与外磁

29、场方向相同的很强的附加磁场固废还可据固废比磁化系数x0（物质磁化时,单位质量和单位磁场强度的磁矩,又称为质量磁化率）的大小，可将其分为： 强磁性物质：x0 =（7.5-38）10-6m3/kg 弱磁场磁选机可分离；弱磁性物质：x0 =（0.19-7.5)10-6m3/kg 强磁场磁选机可回收；非磁性物质：x0 0.1910-6m3/kg。磁选过程可与磁性物质分离55磁化率与磁性分类Xm 磁化率，只与介质种类有关固废56在固体废物的处理系统中，磁选主要用作回收或富集黑色金属（强磁性组分），或在某些工艺中用来排除物料中的铁质物质。 磁导率差别不大的物质，磁选装置对此无明显的选择性，传统的磁选仅适用

30、于铁磁性和非铁磁性物质的分选磁选设备及应用滚筒式磁选机 组成磁滚筒+输送皮带 磁滚筒分为永磁磁滚筒（价低）和电磁磁滚筒（磁力可调）56在固体废物的处理系统中，磁选主要用作回收或富集黑色金属（57 将固体废物均匀地给在皮带运输机上，当废物经过磁力滚筒时，非磁性或磁性很弱的物质在离心力和重力作用下脱离皮带面；而磁性较强的物质受磁力作用被吸到皮带上，并由皮带带到磁力滚筒的下部，当皮带离开磁力滚筒伸直时，由于磁场强度减弱而落入磁性物质收集槽中。57 将固体废物均匀地给在皮带运输机上，当废物58悬挂带式磁力分选机 a、 工作原理：在垃圾输送带的上方，离被分选的物料的一定高度（通常小于500mm）悬挂一大型固定磁铁（