第三章固体废物的预处理

固体废物处理与处置TreatmentandDisposalofSolidWaste

Pre-treatment

ofSolidWaste第三章固体废物的

预处理固体废物处理与处置TreatmentandDisposalofSolidWaste

【概念】压实压缩比硬度破碎比破碎段低温破碎筛分效率等降比重介质加重质磁流体磁流体动力分选【理论和方法】

压实效果的度量;压实设备评价;影响破碎效果的因素;破碎方法及工艺;常见分选方法及原理;影响筛分效率的因素;磁流体分选原理;常见分选设备;固体废物水分存在方式;脱水浓缩方法及常见机械。本章重点固体废物处理与处置TreatmentandDisposalofSolidWaste

浓缩脱水分选破碎压实1234含水率超过90%的固体废物,必须脱水减容,以便于包装、运输与资源化利用用机械方法增加固体废物聚集程度，增大容重减少表观体积，提高运输与管理的一种操作技术。具有减容和预稳定的作用利用外力克服废物质点间的内聚力使大块变小块的过程。小块分裂成细粉过程称为磨碎。有利于三化处理.将固体废物中各种可回收利用废物或不利于后续处理工艺要求的废物组分采用适当技术分离出来的过程。

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VmVvVs若忽略空气中的气体质量,则固体废物的总质量(Wt)就等于干固体物质质量（Ws）与水分质量（Ww）之和。则：湿密度：ρw=Wt/Vm干密度：ρd=Ws/Vm1固体废物压实压实原理

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1固体废物压实压实程度的度量

孔隙比空隙率湿密度干密度体积减少百分比压缩比压缩倍数越小压实程度越高较适用r越小，压实越好n越大，压实越好越大越好固体废物处理与处置TreatmentandDisposalofSolidWaste

1固体废物压实压实器

固定式压实器定义：凡用人工或机械方法把废物送进压实机械中进行压实的设备。

基本参数：装料截面尺寸、循环时间、压面上的压力、压面行程长度、体积排率家用小型压实器、废物收集车上配备的压实器及中转站配置的专用压实机移动式压实器定义：带有行驶轮或可在轨道上行驶的压实器。垃圾填埋场使用。根据废物性质如含水率、后续处理要求（压缩比）选用不同设备分类分类三向联合压实器回转式压实器实例固体废物处理与处置TreatmentandDisposalofSolidWaste

破碎的定义2固体废物的破碎破碎：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而使大块固体废物分裂成小块的过程。磨碎：小块废物颗粒分裂成细粉的过程。固体废物处理与处置TreatmentandDisposalofSolidWaste

2固体废物的破碎结构缺陷硬度韧性解理影响破碎效果因素F.C邦德功指数；莫氏硬度（10级）；普氏硬度系数f∝δ压极完全、完全、中等、不完全和极不完全解理脆性延展性柔性挠性弹性等

细块物料机构缺陷少，难磨；粗块多，易碎

抗压强度抗剪切强度抗弯强度抗拉强度固体废物处理与处置TreatmentandDisposalofSolidWaste

2固体废物的破碎破碎方法

湿式破碎干式破碎半湿式破碎非机械能破碎机械能破碎劈碎冲击破碎剪切破碎磨剥破碎挤压破碎超声破碎减压破碎热力破碎低温破碎一般的破碎机兼有多种破碎方法，通常是破碎机的组件与物料及物料间多种力综合作用的结果机械能破碎的方法压碎劈碎折断磨碎冲击破碎固体废物处理与处置TreatmentandDisposalofSolidWaste

破碎效果及度量

颗粒有球形、片状、柱状等表征不同粒级的颗粒相对量破碎机，3~30磨碎机，40~400表示废物被破碎的程度球体等效直径、有效直径和筛径累积曲线频度曲线真实破碎比极限破碎比破碎段破碎比颗粒级分布颗粒的粒度2固体废物的破碎i=3计算方法：1）极限破碎比：工程设计中常被采用。另：根据最大物料直径来选择破碎机给料口的宽度。2）真实破碎比：

科研和理论研究中常被采用，较真实反映废物破碎程度。

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破碎工艺

2固体废物的破碎单纯破碎工艺带预先筛分和检查筛分破碎工艺带预先筛分破碎工艺带检查筛分破碎工艺破碎工艺选择需考虑节能、处理量及破碎产品粒径大小、粒度组成、形状等的要求，根据固体废物的性质（如破碎特性、硬度、密度、形状、含水率等）确定。单纯破碎工艺带预先筛分破碎工艺带检查筛分破碎工艺带预先筛分和检查筛分的破碎工艺(a)(b)(c)(d)破碎基本工艺流程固体废物处理与处置TreatmentandDisposalofSolidWaste

2固体废物的破碎常见破碎设备颚式破碎机简单摆动式复杂摆动式综合摆动式锤式破碎机HammerMills式BJD型Movorotor型双转子辊式破碎机光辊、齿辊单齿辊双齿辊粉磨机球磨机自磨机剪切破碎机VonRoll型往复式Lincle-mann型旋转剪切式冲击式破碎机Universa型Hazemag型简单摆动型颚式破碎机

复杂摆动型颚式破碎机

工作原理示意图a）不可逆式

b）可逆式

单转子锤式破碎机的示意图颗粒尺寸分布随锤头数而变。进料进料锤子区备用衬板和筛板，逆向使用延长机器寿命。a）Universa型

b）Hazemag型

冲击式破碎机的类型

用于破碎家具、电视机、杂器、破布、金属丝等废物。a）双齿辊破碎机b)单齿辊破碎机旋转剪切式破碎机球磨机的结构和工作原理示意图固体废物处理与处置TreatmentandDisposalofSolidWaste

低温破碎

2固体废物的破碎固体废物各组分物质在低温冷冻（-60至-120℃）条件下易脆化，且脆化温度不同而实现破碎分离。低温破碎工艺流程图原理固体废物处理与处置TreatmentandDisposalofSolidWaste

湿式破碎

2固体废物的破碎优点破碎机将投入的含纸垃圾和水流一起搅拌和破碎成为浆液在化学物质、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，剩余泥土等可做堆肥。

脱水有机残渣，无论质量、粒度大小等变化都小，

不会产生噪声、发热和爆炸的危险性，

垃圾变均质浆状物，可按流体处理

不会孳生蚊蝇和恶臭，符合卫生条件

含纸垃圾湿式破碎机半湿式选择破碎分选机第一段：沙石、粉尘颗粒第二段：厨余垃圾、玻璃、陶瓷等第三段：塑料、橡胶、木屑、纸张等固体废物处理与处置TreatmentandDisposalofSolidWaste

3固体废物的分选粒度差异筛选（筛分）密度差异重力分选磁性差异磁力分选导电性差异电力分选

光电性差异光电分选摩擦性差异摩擦分选弹性差异弹跳分选固体废物分选方法

机械手工人卫生条件差，但识别能力强垃圾分拣台固体废物处理与处置TreatmentandDisposalofSolidWaste

3固体废物的分选固体废物筛分

筛分原理及筛分分类脱水和脱泥筛分选择筛分预先筛分和检查筛分准备筛分物料分层细粒透筛易筛粒难筛粒Principle

分类固体废物处理与处置TreatmentandDisposalofSolidWaste

3固体废物的分选固体废物筛分

筛分效率处理能力筛分效率Q1Q2固体废物处理与处置TreatmentandDisposalofSolidWaste

3固体废物的分选固体废物筛分

影响筛分效率因素筛分物料性质粒度组成:易筛粒、难筛粒和阻碍粒含水率和含泥量：筛孔尺寸颗粒形状：球形、多角形、片状、柱状等筛分设备性能筛面种类(冲孔、编织及棒条)筛孔形状筛子运动方式筛子长宽比(2.5~3)筛面倾角(15~25度)筛分操作条件连续、均匀给料振动程度及时清理和维修筛面固体废物处理与处置TreatmentandDisposalofSolidWaste

3固体废物的分选固体废物筛分

筛分设备类型筛分设备类型滚筒筛固定筛振动筛格筛在粗碎前，棒条筛在粗碎和中碎前。摩擦角，30~350，>50mm惯性振动筛和共振筛；600~3000r/min,0.5~1.5mm,8~400,10~15r/min，

3~50，临界速度45%振动筛固定筛多孔眼的回转滚筒移动式滚筒筛固体废物处理与处置TreatmentandDisposalofSolidWaste

共同的工艺条件：具有密度差异的组分→运动介质→分散→分层→分离3固体废物的分选固体废物重力分选

重力分选（类型）等降比：等降粒子中密度小的颗粒粒度与密度大的颗粒粒度比。重介质分选风力分选

水平气流上升气流

跳汰分选惯性分选

弹道分选旋风分选摇床分选析离作用定义：根据固体废物中不同物质颗粒间的密度差异，在运动介质（空气、水、重介质等）中受到重力、介质动力和机械力的作用，使颗粒群产生松散分层和迁移分离，从而得到不同密度产品的分选过程。固体废物处理与处置TreatmentandDisposalofSolidWaste

3固体废物的分选固体废物重力分选

风力分选气流运动方向：向上(上升气流-左)、水平(水平气流-右)ua颗粒实际沉降速度v=v0-uav>0，颗粒下沉；v=0，颗粒悬浮；v<0，颗粒向上作漂浮颗粒的实际运动方向tanα==ua一定时，固体颗粒的密度ρs越大，沉降距离离出发点越近。固体废物处理与处置TreatmentandDisposalofSolidWaste

3固体废物的分选固体废物重力分选

重介质与加重质密度高于水的流态分散体系。无毒、密度高、粘度低、化学稳好、易回收重介质重液重悬浮液密度高的有机溶液或无机盐溶液稳定性好，但贵各种磨细的高密度颗粒与水组成的固液两相分散体系。稳定性差，无毒、价廉、易回收有机或无机盐溶液加重质CaCl2—水；1.3ZnCl2—水；2.07四溴甲烷—四氯化碳2.9高密度固体微粒（加大介质密度）硅铁3.9，磁选回收磁铁矿2.1，价廉适用于分离密度差别较小、难溶性的固体废物。颗粒在介质中的沉降末速度Vs可用牛顿公式表示：式中为重介质密度。如果>0,颗粒下沉，<0颗粒上浮。3固体废物的分选固体废物重力分选

重介质分选原理固体废物处理与处置TreatmentandDisposalofSolidWaste

3固体废物的分选固体废物重力分选

摇床分选原理是使固体废物颗粒群在倾斜床面的不对称往复运动和薄层斜面水流的综合作用下按密度差异在床面上呈扇形分布而进行分选的一种方法。床面至上而下颗粒分布：粗而轻，细而轻，粗而重，细而重固体废物处理与处置TreatmentandDisposalofSolidWaste

3固体废物的分选固体废物重力分选

跳汰分选原理

定义：在垂直变速介质流中按密度分选固体废物

原理：将固体废物给入跳汰机的筛板上，形成密集的物料层，从下面透过筛板周期性地给入上下交变的水流，使床层松散并按密度分层。至上而下颗粒分布：粗而轻，细而轻，粗而重，细而重固体废物处理与处置TreatmentandDisposalofSolidWaste

3固体废物的分选固体废物重力分选

常见的重选设备鼓形重介质分选机跳汰机立式曲折型风力分选机水平气流分选机平面摇床鼓形、深槽、浅槽、振动、离心构造简单、维修方便、分选精度低，少独用分选精度高，三种型式隔膜鼓动、空气鼓动来复条或刻槽、料槽、水槽等鼓形重介质分选机结构及原理示意图

大齿轮辊轮扬板扬板圆筒形转鼓溜槽（a）隔膜鼓动（b）空气鼓动跳汰机中推动水流运动的形式水平风选机结构流向示意图

旋转分选机示意图

给料给料提取物空气排出物排出物空气提取物

立式分选机固体废物处理与处置TreatmentandDisposalofSolidWaste

3固体废物的分选固体废物电力分选

导体半导体非导体固体废物中各种组分在高压电场中电性的差异实现分离-电选分离过程固体废物处理与处置TreatmentandDisposalofSolidWaste

3固体废物的分选固体废物电力分选

辊筒式静电分选机YD—4型高压电选机含铝、玻璃的废物粉煤灰固体废物处理与处置TreatmentandDisposalofSolidWaste

3固体废物的分选固体废物磁力分选

传统的磁选利用各种物质磁性差异在不均匀磁场中进行分选；主要用于供料中磁性杂质的提纯、净化及磁性物料的精选。磁流体分选磁流体静力分选：在非均匀磁场中，以顺磁性液体和铁磁性胶体悬浮液为分选介质，按废物中各组分的密度和比磁化系数的差异进行分离的方法。

磁流体动力分选：在磁场与电场的联合作用下，以强电解质溶液为分选介质，按废物中各组分的密度、比磁化系数和电导率的差异进行分选的方法。

适用：各组分间的磁性差异小而密度或导电性差异较大分离精度低分离精度高磁选+电选磁选+重介质分选固体废物处理与处置Treatmentan