固体废弃物的预处理.ppt

1、第三章：固体废物的预处理,【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,第三章：固体废物的预处理,1,2,3,4,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

2、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。,第三章：固体废物的预处理,Vm,Vv,Vs,若忽略空气中的气体质量,则固体废物的总质量( )就等于固体物质质量( )与水分质量( )质量之和。 则：湿密度： 干密度：,压 实 原 理,第一节 固体废物压实,压实程度的度量,空隙比 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,第一节 固体废物压实,压 实 器,固定式压实器,卧式压实

3、器、三向联合压实器、回转式压实器、袋式压实器。 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,移动式压实器,碾（滚压）压实机、夯实压实机、振动压实机。轮胎式或履带式压土机、钢轮式布料压实器等。 垃圾填埋场或垃圾车使用。,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,第一节 固体废物压实,图2.1 水平压实器结构图,第一节 固体废物压实,图2.2 三向联合压实器,第一节 固体废物压实,图2.3 回转式压实器,第一节 固体废物压实,（a）高履带压实机,（b）钢轮压实机,图2-4 填埋场常用的移动式压实机,第一节 固体废物压实,压力为1620MPa，压缩比可达5

4、：1,180200沥青浸渍池10s,图2.4 城市垃圾压缩处理工艺流程,第二节 固体废物的破碎,第二节 固体废物的破碎,（e）冲击破碎,图 2-5 常见的机械能破碎方法,(a)压碎,(b) 劈碎,(d) 磨剥,(c) 折断,第二节 固体废物的破碎,图2-6 湿式破碎机的构造原理图,第二节 固体废物的破碎,图2-7 半湿式破碎机构造原理图,破碎分选易碎物质，如玻璃陶瓷,加水破碎分选纸类物质,第二节 固体废物的破碎,第二节 固体废物的破碎,破 碎 工 艺,1.单纯破碎工艺,4.带预先筛分和检 查筛分破碎工艺,2.带预先筛分破碎工艺,3.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

5、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）,第二节 固体废物的破碎,（a）单纯破碎工艺,（b）带预先筛分的破碎工艺,第二节 固体废物的破碎,（c）带检查筛分破碎工艺,（d）带预先和检查筛分破碎工艺,第二节 固体废物的破碎,常见破 碎设备,1.颚式破碎机 简单摆动式 复杂摆动式 综合摆动式,2.锤式破碎机 Hammer Mills式 BJD型 Movorotor型双转子,5.辊式破碎机 光辊、齿辊 单齿辊 双齿辊,6.粉磨机 球磨机 自磨机,4.剪切破碎机 Von Roll型往复式 Lincle-mann型 旋转剪切式,3.冲击式破碎机 Univ

6、ersa型 Hazemag型,第二节 固体废物的破碎,简单摆动颚式破碎机,鄂式破碎机：有简摆和复摆两种。适用于坚硬和中硬物料的破碎。,第二节 固体废物的破碎,复杂摆动颚式破碎机,第二节 固体废物的破碎,主要用于破碎家具、电视机、电冰箱、洗衣粉、厨房等大型废物，破碎块可达到50mm左右。该机设有旁路，不能破碎的废物由旁路排出。,第二节 固体废物的破碎,单转子锤式破碎机示意图,第二节 固体废物的破碎,双转子锤式破碎机具有两个旋转方向的转子，转子下方均装有研磨板。废物自右方给料口送入机内，经右方转子破碎后颗粒排至左方破碎腔，再沿左方研磨板运动3/4圆周后，借风力排至上部的旋转式风力分级板排出机外。该

7、机破碎比可达30。,第二节 固体废物的破碎,第二节 固体废物的破碎,一种新型高效破碎设备，它具有破碎比大、适应性广，可以破碎中硬、软、脆、韧性、纤维性废物，且构造简单、外形尺寸小、安全方便、易于维护,（a）Universa型冲击式破碎机,冲击式破碎机,第二节 固体废物的破碎,（b）Hazemag型冲击式破碎机,主要用于破碎家具、电视机、杂器等生活废物,第二节 固体废物的破碎,金属切屑破碎机,可使金属切屑的松散体积减小38倍，便于运输 。锤子呈钩形，对金属切屑施加剪切拉撕等作用而破碎。,第二节 固体废物的破碎,往复式剪切机结构示意图,固定刀和活动刀交错排列，通过下端活动铰轴连接，尤似一把无柄剪刀

8、。当呈开口状态时，从侧面看固定刀和活动刀呈V字形。固体废物由上端给入，通过液压装置缓缓将活动刀推向固定刀，当V字形闭合时，废物被挤压破碎，破碎物大小约30cm。这种破碎机适合松散的片、条状废物的破碎。,固定刀,活动刀,第二节 固体废物的破碎,图2.8所示为回转式剪切机结构示意图,由固定刀（12片）和旋转刀（35片）组成。固体废物给入料斗，依靠高速转动的旋转刀和固定刀之间的间隙挤压和剪切破碎，破碎产品经筛缝排出机外。该机的缺点是当混入硬度较大的杂物时，易发生操作事故。这种破碎机适合家庭生活垃圾的破碎。,第二节 固体废物的破碎,破碎机借助预压机压缩盖的闭合将废物压碎，然后再经剪切机剪断，剪切长度可

9、由推杆控制。,第二节 固体废物的破碎,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。,第二节 固体废物的破碎,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

10、箅子筛板，筛板两端安装有固定反击板，起二次破碎和剪切作用。,第二节 固体废物的破碎,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。,干式自磨机的工作原理图。,第二节 固体废物的破碎,（6）、粉磨机：主要有球磨机和自磨机,由圆柱形筒体、端盖、中空轴颈、轴承和传动大齿圈组成。 筒体内装有直径25150mm钢球，装入量为筒体有效容积的25%50%。 当筒体转动时，在摩擦力、离心力和衬板共同作用下，钢球和废物被衬板提升。当提升到一定高度后，在钢

11、球和废物本身重力作用下，产生自由泻落和抛落，从而对筒体内底角区废物产生冲击和研磨作用，使废物粉碎。,第二节 固体废物的破碎,湿 式 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,5.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,4. 脱水有机残渣，无论质量、粒度大小等变化都小,3.不会产生噪声、发热和爆炸的危险性,1. 垃圾变均质浆状物，可按流体处理,2.不会孳生蚊蝇和恶臭，符合卫生条件,第二节 固体废物的破碎,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（静 电分选） 光电性差异

12、 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 分 选,人工分选,劳动强度大,卫生条件差， 但识别能力强,第三节 固体废物的分选,棒条筛,格筛,滚筒筛,振动筛,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,Principle,分类,第三节 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,第三节 固体废物的分选,固体 废物筛分,影响筛分效率因素,第三节 固体废物的分选,固体 废物筛分,筛分设备类型及选择,1015r/min， 350，临界速度45%,颗粒大小、形状、尺寸分布、整体密度、含水率、粘结

13、或缠绕的可能；筛分器的构造材料，筛孔尺寸，形状，筛孔所占筛面比例，转筒筛的转速、长与直径，振动筛的振动频率、长与宽；筛分效率与总体效果要求；运行特征如能耗、日常维护，运行难易、可靠性、噪声、非正常振动与堵塞的可能,第三节 固体废物的分选,固体 废物重力分选,分选设备有哪些？ 有哪些结构特点？,析离 作用,第三节 固体废物的分选,图3.8 卧式风力分选机结构和工作原理示意图,第三节 固体废物的分选,图3.9 立式风力分选机工作原理示意图,（a）锯齿型风力分选机,（c）回转式风力分选机,（b）振动式风力分选机,摩擦与弹跳分选,摩擦与弹跳分选：根据固体废物中各组分在斜面上摩擦系数和碰撞系数的差异，造

14、成不同组分在斜面上具有不同的运动速度和运动轨迹而实现彼此分离的一种处理方法。 （1）分选原理,分选设备：三种,特点：带面由筛网或刻沟的胶带制成； 倾斜安装带有振打装置； 带面安装倾角大于颗粒废物的摩擦角，小于纤维废物的摩擦角。,（a）带式筛,（b）斜板运输分选机,特点：废物中的砖瓦、铁块、玻璃等与斜板板面产生弹性碰撞，向板面下部弹跳，从斜板分选机下端排出。而纤维织物、木屑等与斜板板面为塑性碰撞，不产生弹跳，因而随斜板运输板向上运动，从斜板上端排出。,（c）反弹滚筒分选机,特点：废物由倾斜抛物皮带运输机抛出，与回弹板碰撞，其中铁块、砖瓦、玻璃等与回弹板、分料滚筒产生弹性碰撞，被抛入重的弹性产品收

15、集仓。而纤维废物、木屑等与回弹板为塑性碰撞，不产生弹跳，被分料滚筒抛入轻的非弹性产品收集仓，从而实现分离 。,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,第三节 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,第三节 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,第三节 固体废物的分选,固 体废

16、物 磁力分选,传统的磁选,主要用于供料中磁性杂质的提纯、净化及磁性物料的精选；强磁性 3810-6 m3/kg；弱（0.197.5）10-6 ，非0.1910-6；磁铁矿、硅铁,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。,第三节 固体废物的分选,磁选分离的关键是确定合适的f磁,第三节 固体废物的分选,（a）滚筒式吸持磁选机,（b）带式吸持磁选机,吸持型磁选机,第三节

17、固体废物的分选,（a）一般式除铁器,（b）带式除铁器,悬吸型磁选机,（a）永磁磁滚筒结构示意图,（b）磁滚筒分选原理图,永磁滚筒磁选机结构与工作原理图,逆流型永磁圆筒式磁选机,固 体废物 磁力分选,磁 流 体,能够在磁场或磁场和电场联合作用下磁化，呈现似加重现象，对颗粒产生磁浮力作用的稳定分散液。,磁铁矿胶体微粒,油基磁流体,水基磁流体,铁磁性胶悬浮液,顺磁性盐溶液,粉碎法 水溶液吸附有机相法,第三节 固体废物的分选,固 体废物 电力分选,第三节 固体废物的分选,（a）静电辊筒式分选机,（b）YD-4型高压电选机,颗粒带电方式？直接传导带电、电晕带电,第三节 固体废物的分选,复合电场（静电-电

18、晕）分选机分选原理图,第三节 固体废物的分选,光电分选,利用物质表面光反射特性的不同而分离物料的方法。,固体废物预先分级、排队进入光检区。颗粒受光源照射，背景板显示颗粒的颜色或色调，如果颗粒颜色与背景颜色不同，反射光经光电倍增管转换为电信号，电子电路分析后，产生控制信号驱动高频气阀，喷射出压缩空气，将其吹离原来下落轨道，加以收集。而颜色符合要求的颗粒仍按原来的轨道自由下落加以收集，从而实现分离。,第三节 固体废物的分选,涡电流分选固废中回收有色金属（如铅、铜、锌等物质）的有效方法。,（1）原理：当废物流以一定的速度通过一个交变磁场时，有色金属内部会产生感应涡流。由于废物流与磁场有一个相对运动的

19、速度，从而对产生涡流的有色金属具有一个排斥力。,第三节 固体废物的分选,（2）设备,第三节 固体废物的分选,固体废物中水的存在形式,存在颗粒间歇中的水。约 占固体水分的70%左右， 用浓缩法分离,在毛细管中充满的水分.约占水分的20%左右，采用高速离心机脱水、负压或正压过滤 机脱水,吸附在颗粒表 面的水，约占 水分的7%，可用加热法 脱除,在颗粒内部 或微 生物细胞内的水，约占水分的3%,可采用生物法破坏细胞膜除去胞内水或高温加热法、冷冻法去除,1.间隙水,2.毛细管水,3.表面吸附水,4.内部水,第四节 固体废物的脱水,脱水设备的选择,第四节 固体废物的脱水,转鼓式真空抽滤机工作原理与操作系