固体废物预处理 固体废弃物的处理与资源化 教学

固体废物----压实处理----可制取高密度惰性块 料，便于贮存、填埋或作为建筑材料使用。
二、固体废物压实的原理
表观体积是废物颗粒有效体积与空隙占有的体 积之和：
Vm=Vs+Vv
(3-1)
式中：Vm--固体废物的表观体积
Vs--固体颗粒体积(包括水分)
Vy--空隙体积
二、固体废物压实的原理
固体废物--压实操作--压力的增大--空隙体积减小--表观 体积也随之减小--容重增大。
含有大量废纸的城市垃圾----近年来国外已采 用半湿式和湿式破碎。
二、影响破碎效果的因素
影响破碎过程的因素是物料机械强度及破碎力。物料的机 械强度是物料一系列力学性质所决定的综合指标，力学性质 主要有硬度、解理、韧性及物料的结构缺陷等。
三、固体废物压实的量度
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常用下述指标表示废物的压实程度。
(一)空隙比与空隙率
空隙比--固体废物的空隙体积与固体颗粒体积(包括水分)之比
e= Vv/ Vs
(3-3)
空隙率--固体废物的空隙体积与固体颗粒表观体积之比
ε= Vv/ Vm
(3-4)
空隙比与空隙率越低，表明压实程度越高，相应的密度越大。
(二)湿密度（常用）与干密度(容重）
(3-8)
Vi--压实前废物的体积 Vf--压实后废物的体积。
(四)压缩比与压缩倍数
压缩比r--固体废物经压实处理后体积减小的程度。
r= Vf/Vi
(3-9)
r越小，压实效果越好。
压缩倍数n（应用多）--固体废物经压实处理后，体
积压实的程度。
n= 1/r=Vi/Vf
(3-10)
四、固体废物的压实设备
3-1 固体废物的压实技术
一、固体废物压实的目的 二、固体废物压实的原理 三、固体废物压实的量度 四、固体废物的压实设备 五、固体废物压实设备的选择
一、固体废物压实的目的
压实又称压缩，指用机械方法增加固体废物聚 集程度，增大容重和减少固体废物表观体积，提 高运输与管理效率的一种操作技术。
固体废物----压实处理----增大容重、减少固体 废物体积----便于装卸和运输，确保运输安全与 卫生，降低运输成本；
机械：剪切、冲击、挤压等。 低温冷冻破碎
利用其低温变脆的性能，低温破碎通常采用液氮 作致冷剂。液氮具有致冷温度低、无毒、无爆炸危 险等优点。但制备液氮需耗用大量能源，故低温破 碎的对象仅限于常温难破碎的废物，如橡胶和塑料。 湿式破碎：
湿式破碎具有以下优点：①使含纸垃圾变成均质 浆状物，可按流体处理；②不孽生效蝇、无恶臭、 卫生条件好；③噪声低、无发热、爆炸、粉尘等危 害；④适用于回收垃圾中的纸类、玻璃及金属材料 等。
•磨碎--使小块固体废物颗粒分裂成细粉的过程称 为磨碎。固体废物经破碎和磨碎后，颗粒变得小而 均匀。
目的
(1)原来不均匀的固体废物经破砷或粉磨之后容易 均匀一致，可提高焚烧、热解、熔烷、压缩等作业 的稳定性和处理效率。
(2)固体废物粉碎后容重增加，容量减少，便于压 缩、运输、贮存和高密度填埋和加速复土还原。
干式破碎即通常所说的破碎。按所用的外力即消 耗能量形式的不同，干式破碎可分为机械能破碎和 非机械能破碎两种方法。机械能破碎是利用工具对 固体废物施力而将其破碎的。非机械能破碎则是利 用电能、热能等对固体废物进行破碎的新方法，如 低温破碎、热力破碎、低压破碎和超声波破碎等。
分类 物理：低温冷冻破碎、湿式破碎。
压实---冰箱与洗衣机、纸箱与纸袋、纤维、废金属细丝等 压缩性能大而复原性小的物质
木头、玻璃、金属、塑料块等很密实的固体或是焦油、污 泥等半固体废物不宜作压实处理。
容重--固体废物的干密度，用ρd表示。
ρd=ms／Vm=(mm-m水)／Vm
(3-2)
式中：ms--固体废物颗粒质量 mm--固体废物总质量，包括水分质量 m水--固体废物中水分质量。
图3-4 机械能破碎 a—压碎； b—劈碎；c—折断；d—磨碎；e—冲击破碎
破碎方法的选择
固体废物的强度特别是硬度，直接影响到破 碎方法的选择。
脆硬性的废物----宜采用劈碎、冲击、挤压破 碎和磨碎，或是采用剪切、冲击破碎和磨碎；而 当废物体积较大不能直接将其供人破碎机时，需 先行将其切割到可以装入进料口的尺寸，再送入 破碎机内。
3-2 固体废物的破碎技术
• 一、固体废物破碎的目的及方法 • 二、影响破碎效果的因素 • 三、破碎产物的特性表示 • 四、固体废物破碎工艺 • 五、固体废物破碎机械 • 六、固体废物破碎设备的选择
一、固体废物破碎的目的及方法
•破碎--利用外力克服固体废物质点间的内聚力而 使大块固体废物分裂成小块的过程。
若忽略空隙中的气体质量，则固体废物总质量(mm)等于固体 物质质量(ms。)与水分质量(mw)之和，即：
mm=ms+mw
(3-5)
固体废物湿密度： ρw= mm/Vm
(3-6)
固体废物干密度： ρd= ms/Vm
(3-7)
(三)体积减小百分比
体积减小百分比用式(3-8)表示：
R=(Vi-Vf)/Vi×100％ 式中：R--体积减小百分比
1、水平压实器 2、三项垂直压实器 3、回转式压实器
平面压实技术结构图
三相压实器
回转式压实器结构示意
五、固体废物压实设备的选择
固体废物压实设备选用应考虑下列要点： 1．被压实废物的物理特征，包括颗粒大小、成分、含水 率与容重等。 2．向压实器料斗中供料传输方式。 3．对压实后废物的处理方法与利用途径。 4．压实机械特征参数，包括装载室的大小、压头往返循 环时间、机械的体积吞吐量、压力大小、压头贯入度、 压实比与单元的外形尺寸等。 5．压实机械的操作特性，包括能源用量、维修要求、操 作的简易性、性能的可靠性、噪音水平、空气与水的污 染控制等要求。 6．操作地点选择，包括位置、高度、道路以及与环境有 关的限制因素。
(3)固体废物粉碎后，原来联生在一起的矿物或联 结在一起的异种材料等单体分离，便于从中分选、 拣选回收有价物质和材料。
(4)防止粗大、锋利废物损坏分选、焚烧、热解等 设备或炉腔。
(5)为固体废物的下一步加工和资源化作准备。
方法
破碎方法可分为干式破碎、湿式破碎、半湿式破 碎三类。其中，湿式破碎与半湿式破碎在破碎的同 时兼具有分级分选的处理。