城市生活垃圾预处理课件

第一节固体废物的压实

压实定义及目的：利用机械的方法增加固体废物的聚集程度，增大容重和减少体积，便于装卸、运输、储存和填埋压实器的选择：主要是指压缩比，其定义为固体废物经压实处理后，体积减少的程度。是否选用压实器还与后续处理过程紧密相关第一节固体废物的压实压实定义及目的：利用机械的方法增加1

(a)(b)(c)1.垃圾投入口2.容器1.垃圾2.压臂全部缩回1.已压实垃圾2.压臂3.垃圾4.压臂固定式高层住宅垃圾压实机工作过程

2三向联合压实器回转式压实器

垃圾垃圾三向联合压实器3

图5-4城市垃圾压缩处理工艺流程

4

破碎的目的（★）

粉碎包括破碎和粉磨破碎是将大块固体废物分裂成小块，粉磨是将小块固体废物分裂成细粉的过程

目的:使后续的处理操作更容易进行，或更经济有效①减容，以利于运输和贮存；②控制粒径，以利于分选和回收利用；③增大表面积，以利于后续（焚烧、热分解等）利用；④以利于填埋处置；⑤保护固废处理设备第二节固体废物的破碎

破碎的目的（★）第二节固体废物的破碎5破碎的方法（★）按原理通常有两种方法：物理方法和机械方法①物理方法：有低温冷冻粉碎，超声波粉碎法，其中超声波粉碎方法还处于实验室或半工业性实验阶段，低温冷冻粉碎已用于废塑料及其制品，废橡胶及其制品等的破碎

②机械方法：有挤压、劈裂、弯曲、冲击、磨剥和剪切等方法对于柔性废物如废钢铁、废塑料多采用冲击和剪切破碎；对于脆硬性废物，如各种废石、废渣多采用挤压；有时也采用劈裂、弯曲、冲击、磨剥破碎；对于一般粗大固体，往往不是直接将他们送入破碎机，而是先剪切，压缩成一定现状和大小后再送入破碎机。对于含有大量废纸的城市垃圾，多采用半湿性和湿性破碎方法（a）压碎（b）剪切（c）折断（d）磨削（e）冲击（f）劈裂破碎的方法（★）②机械方法：有挤压、劈裂、弯曲、冲击、磨剥和6破碎作用力①冲击作用：有两种形式即重力冲击和动冲击；重力冲击是指依靠重力，落在一个硬的表面上；而动冲击是指物料碰到一个比它硬的快速旋转物表面发生的冲击②挤压作用：依靠压力③剪切作用：依靠剪切力④摩擦作用：依靠剪切力⑤超声波作用：依赖超声波作用⑥其它：如减压破碎、低温破碎等破碎衡量指标

破碎比：表示废物粒度在破碎过程中减少的倍数，它可表征破碎的程度

破碎前后的最大粒径之比；或破碎前后的平均粒径之比，科研上常采用此指标；

破碎段：固体废物每经过一次破碎机，称为一个破碎段。破碎段越多，破碎的粒径越小，但同时流程越复杂。对于粒径要求很小的处理，必须经过多次破碎段后才能满足，其总的破碎比：

破碎流程

根据固体废物的性质、大小、破碎比和机器类型，要求不同的破碎流程对应，具体又分单流程破碎、带预先筛分的破碎和带有检查筛分的后两种破碎流程

破碎作用力破碎流程7常用破碎机结构和原理

1、低温冷冻破碎（★）

原理：废制成品中各组成物质在低温冷冻（-60～-120℃）条件下脆化温度不同，其中某些物质易冷脆，而另一些物质不易冷脆，于是可通过筛分作业得以分离，调整冷冻温度，还可实现选择性分选。利用表现在三方面：塑料低温破碎；轮胎低温破碎；多聚物（橡胶等）及其金属的回收一般的冷冻剂为液态氮低温粉碎工艺流程图汽车轮胎低温粉碎装置打孔预冷液氮深冷破碎筛分常用破碎机结构和原理1、低温冷冻破碎（★）低温粉碎工艺流程82、半湿性选择破碎（★）

破碎与分选同时进行

原理：利用各种不同物质在一定均匀湿度下，因其强度、脆性（耐冲击、耐压缩性、耐剪切力）不同而破碎成不同粒度，从而达到分选目的。装置结构和特点见书3、湿式破碎技术（★）

利用传送机将垃圾送入多孔筛的破碎机中，筛孔上设有刀片的旋转破碎辊，使投入的垃圾与水一起激烈回旋，废纸则破碎成浆状，通过筛孔落入下沉池，除去各种无机物后的液体循环使用

特点：将垃圾变成均质浆状物，可按流体处理法处理；不会发生蚊蝇和恶臭，符合卫生标准；不会产生噪声、发热和爆炸的危险性；脱水有机残渣后，无论质量、粒度大小，水分变化不大；在化学物质、纸和纸浆、矿物等处理中均可使用，可以回收纸纤维、玻璃、铁和有色金属等，剩余污泥可作对肥

湿式破碎机结构与工作过程

2、半湿性选择破碎（★）湿式破碎94、粉磨

粉磨在固体废物处理与利用中占据重要地位，对于矿山废物和许多工业废物尤其这样，一般粉磨有三个目的：①可将各种成分单独分离，为后续处理创造条件；②对多种废物同时粉磨，可起到混合均匀作用；③增大比表面积，加快反应速度按介质划分为：球磨机（金属球）、棒磨机（金属棒）、砾磨机（砾石等）、自磨机（无介质）等球磨机4、粉磨球磨机10

简单摆动颚式破碎机复杂摆动颚式破碎机

1.机架2.破碎齿板3.侧面衬板4.破碎齿板5.可动颚板1.机架2.可动颚板3.固定颚板4、5.破碎齿板6.心轴7.飞轮8.偏心轴9.连杆10.弹簧11.拉杆12.楔块6.偏心传动轴7.轴孔8.飞轮9.肘板10.调节楔13.后推力板14.肘板支座15.前推力板16.物料11.楔块12.水平拉杆13.弹簧14.物料

16

进料

进料6、其它破碎机①颚式破碎机

16进料进料6、其11

图5—10金属切屑锤式破碎机1.衬板2.弹簧3.锤子4.筛条5.小门6.非破碎物收集区7.给料口

进料出料②锤式破碎机

图5—10金属切屑锤式破碎机进料出料②锤式破碎机12

图5-11双辊式破碎机

出料

物料

辊子

单可动轴承

进

料

底架

③辊式破碎机图5-11双辊式破碎机出料物料辊子单可动13

图5-12往复剪切式破碎机

固定刀刃

活动刀刃

进料④剪切式破碎机图5-12往复剪切式破碎机固定刀刃活动刀刃进料14第三节固体废物的分选

分选定义及意义（★）定义----利用固体废物的物理和物理化学性质，从中分选或分离有用或有害成分或物质的方法。意义----有用成分可回收资源再用；有害成分分离有利于后续处理和处置，是“三化”（资源化、减量化和无害化）的根本保证第三节固体废物的分选

分选定义及意义（★）15分选方法的分类按个体废物的物理性质（如密度、粒度、重力、磁性、电性、光电性、弹性、摩擦性等）可划分为：筛分、重力分选、磁力分选、电力分选、光电分选、弹性分选、摩擦分选等按固体废物的物理化学性质如表面润湿性，可采用浮选一般影响因素（★）颗粒的形状颗粒的浓度颗粒之间的相互撞击和摩擦城市生活垃圾预处理课件16筛分（★）1、原理-----利用固体废物的粒度性质，将固体废物通过大小不同的筛孔装置从而达到固体废物粗细粒物料的分离2、分离效率----指筛下产品重量与入筛固体废物中所含小于筛孔尺寸的细粒物料重量之比

E----筛分效率；

Q筛下---筛下固体废物重量；

Q入筛---入筛固体废物重量；

a----入筛固体废物中小于筛孔细粒物质的百分含量（%）3、意义

E升高，入筛小于筛孔的固体废物通过筛孔的越多，分离效果好；

E降低，入筛小于筛孔的固体废物通过筛孔的越少，分离效果差；可用之来评定筛分设备的性能优劣4、影响筛分效率的因素：

*

固体废物性质的影响（如形状、脆性、含水率、含泥量等）

*筛分身边性能的影响（不同类设备，如固定筛、转动筛、共振筛等；同一类设备，不同设备构造如长度、宽度等）

*操作条件的影响（固体废物筛分时呈现的运动状态，如匀速还是变速等）筛分（★）17设备类型及原理

分为固定筛、滚动筛、惯性振动筛、共振筛四类

滚筒筛结构与工作示意图

筛下物

（中尺寸）

废物

筛下物（小尺寸）

筛上物

（大尺寸）设备类型及原理

分为固定筛、滚动筛、惯性振动筛、共振筛四类18惯性振动筛工作原理图

共振筛的工作原理图

1.筛箱2.筛网3.皮带轮4.主轴1.上筛箱2.下机体3.传动装置

5.轴承

6.配重轮

7.重块

8.板簧

4.共振弹簧

5.板簧

6.支承弹簧

惯性振动筛工作原理图19重力分选（★）1、定义根据固体废物中不同物质颗粒的密度差异，在运动介质中产生松散分层或迁移分离，从而得到不同密度产品的分选过程2、分类按运动介质不同，可划分为重介质分选、跳汰分选、风力分选和摇床分选等

重介质分选机工作原理1.圆筒形转鼓2.大齿轮3.辊轮4.扬板5.溜槽

重力分选（★）

20（a）分层前颗粒混杂堆积；（b）上升水流将床层抬起；（c）颗粒在水中沉降分层；（d）下降水流、床层紧密，重颗粒进入底层颗粒在跳汰时的分层过程

初始水流上升水流停止分离结束小颗粒层大颗粒层（a）分层前颗粒混杂堆积；（b）上升水流将床层抬起；21

跳汰分选装置及工作过程

22

水平、立式气流风选机工作原理图

23磁力分选（★）1、原理利用固体废物中各物质磁性差异或磁化后密度差异达到分选固体废物的目的2、分类分传统磁分选法和磁流体分选法3、传统磁分选法

永磁滚筒结构示意图

磁力分选（★）永磁滚筒结构示意图24

滚筒式磁选机工作示意图

输送带

物

料

磁力滚筒

非磁性物质

铁磁物质滚筒式磁选机工作示意图输送带物料磁力滚筒非25

带式磁选机工作原理图

传送带

输送带

物料

铁磁物质

悬挂固定磁铁带式磁选机工作原理图传送带输送带物料铁磁物264、磁流体分选法利用磁流体作为分选介质，在磁场或磁场和电场的联合作用下产生“加重”作用，增大了它的视在密度，然后通过密度差异，采用与重介质分选相同的技术，达到固体废物中各组分的分离。磁流体分选法又分为磁流体动力分选和磁流体静力分选两种5、应用①从城市垃圾中回收钢铁；②从钢铁工业的尘泥、废渣中回收炼铁原料4、磁流体分选法27电力分选（★）1、定义利用固体废物中各组分在高压电场中电性的差异而实现分选的一种方法2、原理图解说明：导电性良好的固体废物组分在送到高压电场转鼓上的瞬间获得与转鼓同号电荷，非导体得不到同荷电荷，于是发生以下分选过程：良导体：

非导体：

（放电）

⊙

⊙

⊙⊙⊙⊙⊙⊙⊙⊙

⊙⊙⊙⊙⊙⊙⊙⊙⊙物料

导体半导体非导体

电选分离过程示意图1.给料斗2.滚筒电极3.电晕电极4.偏向电极5.高压绝缘子6.毛刷

电力分选（★）（放电）⊙⊙⊙⊙⊙⊙⊙⊙⊙28摩擦与弹跳分选（★）根据固体废物中各组分的摩擦系数和碰撞系数的差异，在斜面上运动或与斜面弹跳时，产生不同的运动速度和弹跳轨迹而实现彼此分离的一种处理方法光电分选1、组成：进料系统+光检系统+分离系统2、原理：进料系统：进行粗筛分，提供细粒级物料，以保证识别信号清晰；光检系统：由光电仪器组成，通过识别分选的物质（如白色污染），发出指令给分离系统；分离系统：接受光检系统提供的执行信号，驱动高频气阀，喷射出压缩空气，将被识别的物质吹离原来的下落轨迹。城市生活垃圾预处理课件29

光学分选技术工作原理图

电子控制装置光学分选技术工作原理图电子控制装置30浮选（★）1、原理在固体废物与水调制的料浆中，加入浮选药剂，并通入空气形成无数细小气泡，使欲选物质颗粒黏附在气泡上，随气泡上升到料浆表面成为泡沫层，然后刮出回收或去除2、浮选剂的功能在浮选过程中，固体废物各组分对气泡黏附的选择性，主要是由固体颗粒、水、气泡组成的三相界面的物理化学特性所决定，其中重要的是物质的表面张力（润湿性）物质表面的润湿性是由物质结构所决定（是亲水性还是蔬水性结构），固体废物中部分是蔬水性的，易于黏附在气泡上，而亲水性则不易，为了去除这部分亲水性的固体废物，就需通过浮选药剂改变他们的亲水结构，使之变为蔬水性的3、分类根据药剂在浮选过程中所起的作用不同，可分为捕收剂、起泡剂和调整剂三类

捕收剂----能够选择性地吸附在欲选的物质颗粒表面上，使蔬水性增加，提高可浮性。常见的捕收剂有：异吸性捕收剂，如油酸、黄药等；非吸性捕收剂如脂肪烷烃类

起泡剂---是一种表面活性物质，主要作用于水—气界面上，张力降低，促使空气在料浆中弥散，形成小气泡，从而提高上浮那里。常见的气泡剂有松油、醇类物质等

调整剂----主要是调整其他药剂（如捕收剂）与物质颗粒表面之间的作用。它又分为活化剂、抑制剂、介质调整剂、分散与混凝剂浮选（★）31机械搅拌式浮选机1.槽子2.叶轮3.盖板4.轴5.套管6.进浆管7.循环孔8.稳流板9.闸门10.受浆箱11.进气管12.调节循环量的闸门13.闸门14.皮带轮15.槽间隔板

机械搅拌式浮选机32第一节固体废物的压实

压实定义及目的：利用机械的方法增加固体废物的聚集程度，增大容重和减少体积，便于装卸、运输、储存和填埋压实器的选择：主要是指压缩比，其定义为固体废物经压实处理后，体积减少的程度。是否选用压实器还与后续处理过程紧密相关第一节固体废物的压实压实定义及目的：利用机械的方法增加33

(a)(b)(c)1.垃圾投入口2.容器1.垃圾2.压臂全部缩回1.已压实垃圾2.压臂3.垃圾4.压臂固定式高层住宅垃圾压实机工作过程

34三向联合压实器回转式压实器

垃圾垃圾三向联合压实器35

图5-4城市垃圾压缩处理工艺流程

36

破碎的目的（★）

粉碎包括破碎和粉磨破碎是将大块固体废物分裂成小块，粉磨是将小块固体废物分裂成细粉的过程

目的:使后续的处理操作更容易进行，或更经济有效①减容，以利于运输和贮存；②控制粒径，以利于分选和回收利用；③增大表面积，以利于后续（焚烧、热分解等）利用；④以利于填埋处置；⑤保护固废处理设备第二节固体废物的破碎

破碎的目的（★）第二节固体废物的破碎37破碎的方法（★）按原理通常有两种方法：物理方法和机械方法①物理方法：有低温冷冻粉碎，超声波粉碎法，其中超声波粉碎方法还处于实验室或半工业性实验阶段，低温冷冻粉碎已用于废塑料及其制品，废橡胶及其制品等的破碎

②机械方法：有挤压、劈裂、弯曲、冲击、磨剥和剪切等方法对于柔性废物如废钢铁、废塑料多采用冲击和剪切破碎；对于脆硬性废物，如各种废石、废渣多采用挤压；有时也采用劈裂、弯曲、冲击、磨剥破碎；对于一般粗大固体，往往不是直接将他们送入破碎机，而是先剪切，压缩成一定现状和大小后再送入破碎机。对于含有大量废纸的城市垃圾，多采用半湿性和湿性破碎方法（a）压碎（b）剪切（c）折断（d）磨削（e）冲击（f）劈裂破碎的方法（★）②机械方法：有挤压、劈裂、弯曲、冲击、磨剥和38破碎作用力①冲击作用：有两种形式即重力冲击和动冲击；重力冲击是指依靠重力，落在一个硬的表面上；而动冲击是指物料碰到一个比它硬的快速旋转物表面发生的冲击②挤压作用：依靠压力③剪切作用：依靠剪切力④摩擦作用：依靠剪切力⑤超声波作用：依赖超声波作用⑥其它：如减压破碎、低温破碎等破碎衡量指标

破碎比：表示废物粒度在破碎过程中减少的倍数，它可表征破碎的程度

破碎前后的最大粒径之比；或破碎前后的平均粒径之比，科研上常采用此指标；

破碎段：固体废物每经过一次破碎机，称为一个破碎段。破碎段越多，破碎的粒径越小，但同时流程越复杂。对于粒径要求很小的处理，必须经过多次破碎段后才能满足，其总的破碎比：

破碎流程

根据固体废物的性质、大小、破碎比和机器类型，要求不同的破碎流程对应，具体又分单流程破碎、带预先筛分的破碎和带有检查筛分的后两种破碎流程

破碎作用力破碎流程39常用破碎机结构和原理

1、低温冷冻破碎（★）

原理：废制成品中各组成物质在低温冷冻（-60～-120℃）条件下脆化温度不同，其中某些物质易冷脆，而另一些物质不易冷脆，于是可通过筛分作业得以分离，调整冷冻温度，还可实现选择性分选。利用表现在三方面：塑料低温破碎；轮胎低温破碎；多聚物（橡胶等）及其金属的回收一般的冷冻剂为液态氮低温粉碎工艺流程图汽车轮胎低温粉碎装置打孔预冷液氮深冷破碎筛分常用破碎机结构和原理1、低温冷冻破碎（★）低温粉碎工艺流程402、半湿性选择破碎（★）

破碎与分选同时进行

原理：利用各种不同物质在一定均匀湿度下，因其强度、脆性（耐冲击、耐压缩性、耐剪切力）不同而破碎成不同粒度，从而达到分选目的。装置结构和特点见书3、湿式破碎技术（★）

利用传送机将垃圾送入多孔筛的破碎机中，筛孔上设有刀片的旋转破碎辊，使投入的垃圾与水一起激烈回旋，废纸则破碎成浆状，通过筛孔落入下沉池，除去各种无机物后的液体循环使用

特点：将垃圾变成均质浆状物，可按流体处理法处理；不会发生蚊蝇和恶臭，符合卫生标准；不会产生噪声、发热和爆炸的危险性；脱水有机残渣后，无论质量、粒度大小，水分变化不大；在化学物质、纸和纸浆、矿物等处理中均可使用，可以回收纸纤维、玻璃、铁和有色金属等，剩余污泥可作对肥

湿式破碎机结构与工作过程

2、半湿性选择破碎（★）湿式破碎414、粉磨

粉磨在固体废物处理与利用中占据重要地位，对于矿山废物和许多工业废物尤其这样，一般粉磨有三个目的：①可将各种成分单独分离，为后续处理创造条件；②对多种废物同时粉磨，可起到混合均匀作用；③增大比表面积，加快反应速度按介质划分为：球磨机（金属球）、棒磨机（金属棒）、砾磨机（砾石等）、自磨机（无介质）等球磨机4、粉磨球磨机42

简单摆动颚式破碎机复杂摆动颚式破碎机

1.机架2.破碎齿板3.侧面衬板4.破碎齿板5.可动颚板1.机架2.可动颚板3.固定颚板4、5.破碎齿板6.心轴7.飞轮8.偏心轴9.连杆10.弹簧11.拉杆12.楔块6.偏心传动轴7.轴孔8.飞轮9.肘板10.调节楔13.后推力板14.肘板支座15.前推力板16.物料11.楔块12.水平拉杆13.弹簧14.物料

16

进料

进料6、其它破碎机①颚式破碎机

16进料进料6、其43

图5—10金属切屑锤式破碎机1.衬板2.弹簧3.锤子4.筛条5.小门6.非破碎物收集区7.给料口

进料出料②锤式破碎机

图5—10金属切屑锤式破碎机进料出料②锤式破碎机44

图5-11双辊式破碎机

出料

物料

辊子

单可动轴承

进

料

底架

③辊式破碎机图5-11双辊式破碎机出料物料辊子单可动45

图5-12往复剪切式破碎机

固定刀刃

活动刀刃

进料④剪切式破碎机图5-12往复剪切式破碎机固定刀刃活动刀刃进料46第三节固体废物的分选

分选定义及意义（★）定义----利用固体废物的物理和物理化学性质，从中分选或分离有用或有害成分或物质的方法。意义----有用成分可回收资源再用；有害成分分离有利于后续处理和处置，是“三化”（资源化、减量化和无害化）的根本保证第三节固体废物的分选

分选定义及意义（★）47分选方法的分类按个体废物的物理性质（如密度、粒度、重力、磁性、电性、光电性、弹性、摩擦性等）可划分为：筛分、重力分选、磁力分选、电力分选、光电分选、弹性分选、摩擦分选等按固体废物的物理化学性质如表面润湿性，可采用浮选一般影响因素（★）颗粒的形状颗粒的浓度颗粒之间的相互撞击和摩擦城市生活垃圾预处理课件48筛分（★）1、原理-----利用固体废物的粒度性质，将固体废物通过大小不同的筛孔装置从而达到固体废物粗细粒物料的分离2、分离效率----指筛下产品重量与入筛固体废物中所含小于筛孔尺寸的细粒物料重量之比

E----筛分效率；

Q筛下---筛下固体废物重量；

Q入筛---入筛固体废物重量；

a----入筛固体废物中小于筛孔细粒物质的百分含量（%）3、意义

E升高，入筛小于筛孔的固体废物通过筛孔的越多，分离效果好；

E降低，入筛小于筛孔的固体废物通过筛孔的越少，分离效果差；可用之来评定筛分设备的性能优劣4、影响筛分效率的因素：

*

固体废物性质的影响（如形状、脆性、含水率、含泥量等）

*筛分身边性能的影响（不同类设备，如固定筛、转动筛、共振筛等；同一类设备，不同设备构造如长度、宽度等）

*操作条件的影响（固体废物筛分时呈现的运动状态，如匀速还是变速等）筛分（★）49设备类型及原理

分为固定筛、滚动筛、惯性振动筛、共振筛四类

滚筒筛结构与工作示意图

筛下物

（中尺寸）

废物

筛下物（小尺寸）

筛上物

（大尺寸）设备类型及原理

分为固定筛、滚动筛、惯性振动筛、共振筛四类50惯性振动筛工作原理图

共振筛的工作原理图

1.筛箱2.筛网3.皮带轮4.主轴1.上筛箱2.下机体3.传动装置

5.轴承

6.配重轮

7.重块

8.板簧

4.共振弹簧

5.板簧

6.支承弹簧

惯性振动筛工作原理图51重力分选（★）1、定义根据固体废物中不同物质颗粒的密度差异，在运动介质中产生松散分层或迁移分离，从而得到不同密度产品的分选过程2、分类按运动介质不同，可划分为重介质分选、跳汰分选、风力分选和摇床分选等

重介质分选机工作原理1.圆筒形转鼓2.大齿轮3.辊轮4.扬板5.溜槽

重力分选（★）

52（a）分层前颗粒混杂堆积；（b）上升水流将床层抬起；（c）颗粒在水中沉降分层；（d）下降水流、床层紧密，重颗粒进入底层颗粒在跳汰时的分层过程

初始水流上升水流停止分离结束小颗粒层大颗粒层（a）分层前颗粒混杂堆积；（b）上升水流将床层抬起；53

跳汰分选装置及工作过程

54

水平、立式气流风选机工作原理图

55磁力分选（★）1、原理利用固体废物中各物质磁性差异或磁化后密度差异达到分选固体废物的目的2、分类分传统磁分选法和磁流体分选法3、传统磁分选法

永磁滚筒结构示意图

磁力分选（★）永磁滚筒结构示意图56

滚筒式磁选机工作示意图

输送带

物

料

磁力滚筒

非磁性物质

铁磁物质滚筒式磁选机工作示意图输送带物料磁力滚筒非57

带式磁选机工作原理图

传送带

输送带

物料

铁磁物质

悬挂固定磁铁带式磁选机工作原理图传送带输送带物料铁磁物584、磁流体分选法利用磁流体作为分选介质，在磁场或磁场和电场的联合作用下产生“加重”作用，增大了它的视在密度，然后通过密度差异，采用与重介质分选相同的技术，达到固体废物中各组分的分离。磁流体分选法又分为磁流体动力分选和磁流体静力分选两种5、应用①从城市垃圾中回收钢铁；②从钢铁工业的尘泥、废渣中回