生活垃圾滚筒筛分选

生活垃圾滚筒筛分实验指导书

一、实验目的

（1）了解影响筛分效率的主要因素；

（2）掌握滚筒筛筛分的基本原理和基本方法。

二、实验原理

滚筒筛是在固体废物处理中最常用的筛分设备之一。利用筒形筛体将固体废物按粒度进行分级，工作时筒形筛体倾斜安装。进人滚筒筛内的固体废物随筛体的转动作螺旋状的翻动，在重力作用下，粒度小于筛孔的固体废物透过筛孔而被筛下，大于筛孔的固体废物则在筛体底端排出。

1、滚筒筛筛分原理

物料在滚筒筛的运动呈现三种状态，即①沉落状态：这时筛子的转速很低，无聊颗粒由于筛子的圆周运动而被带起，然后滚落到向上运动的颗粒上面，物料混合很不充分，不易使中间的细料翻滚物移向边缘而触及筛孔，因而筛分效率极低。②抛落状态：当转速足够高但又低于临界速度时，物料颗粒克服重力作用沿筒壁上升，直至到达转筒最高点之前，此时重力超过了离心力，颗粒沿抛物线轨迹落回筛底，因而物料颗粒的翻滚程度最为剧烈，很少发生堆积现象，筛子的筛分效率最高。③离心状态：当筛子的转速进一步增大时，达到某一临界速度，物料由于离心作用附着在筒壁上而无法下落、翻滚，因而造成效率相当低。

分选生活垃圾的滚筒筛，是在普通滚筒筛的基础之上增设一些分选或清理机构，使之更适于生活垃圾的筛分，主要有卧式旋转滚筒筛、立式滚筒筛和叶片滚筒筛三种。垃圾在滚筒筛内的运动可以分解为沿筛体轴线方向的运动和垂直于筛体轴线平面内的平面运动。沿筛体轴线方向的直线运动是由于筛体的倾斜安装而产生的，其速度即为垃圾通过筛体的速度。垃圾在垂直于筛体轴线平面内的运动与筛体的转速密切相关。当筒体总以较低于临界速度转动时，垃圾被带至一定高度后作抛物线下落，这种运动有利于筛分的进行。一般滚筒筛的转动速度为临界速度的30%~60％，该数值比垃圾物料获得最大落差所需的转速要略低一些。

2、筛分效率

筛子有两个重要工艺指标：一是处理能力，即孔径一定的筛子一定时间一定单位面积上处理能力；另外一个就是筛分效率，它表明筛分工作的质量指标。

从理论上讲，固体废物中凡是粒度小于筛孔尺寸的细粒都应该透过筛孔成为筛下产品，而大于筛孔尺寸的粗粒应全部留在筛上排出成为筛上产品。但是，实际上由于筛分过程中受各种因素的影响，总会有一些小于筛孔的细粒留在筛上随粗粒一起排出成为筛上产品，筛上产品中未透过筛孔的细粒越多，说

明筛分效果越差。为了评定筛分设备的分离效率，引入筛分效率这一指标。

筛分效率是指实际得到的筛下产品质量与入筛废物中所含小于筛孔尺寸的细粒物料质量之比，用百分数表示，即

%10Q Q 100%100

Q Q E 41

1⨯=

⨯⨯

=

α

α

式中 E ——筛分效率，％；

Q ——入筛固体废物质量，kg; Q 1——筛下产品质量，kg;

Α——入筛固体废物中小于筛孔的细粒含量，％。

但是，在实际筛分过程中要测定Q1和Q 是比较困难的（见图），因此，必须变换成便于应用的计算式。按图测定出筛下产品中小于筛孔尺寸的粗粒，可列出以下两个方程式：（1）物料入筛质量（Q ）等于筛上产品质量（Q2）和筛下产品质量(Q1）之和，即

Q=Q1+Q2 （式1）

（2）固体废物中小于筛孔尺寸的细粒质量等于筛上产品与筛下产品中所含有小于筛孔尺寸的细粒质量之和，即 Q α=100Q1+Q2θ （式2） 式中，θ为筛上产品中有含有小于筛孔尺寸的细粒质量分数，％。

将式1代人式2得 θθα-100Q

-Q1）（= （式3）

将Q1值代人式3得 %10-100-E 4⨯=）

（θαθ

α

3、滚筒筛的设计

垃圾滚筒筛是城市生活垃圾预分选和堆肥处理中应用较广泛的一种分选设备（见下图）。传统的滚筒筛的筛筒由4个滚轮支承，工作时，由电机、减速器等带动筒体一侧的两个主动滚轮旋转，依靠摩擦力作用，主动滚轮带动筒体回转，而另一侧的两个滚筒轮则起从动作用。滚筒筛的倾角会影响垃圾物料在筛筒内的滞留时间，一般认为滚筒筛筛筒的倾斜角度在2º~5º范围内。被筛物料从筒体的一端（进料斗）进入筒内，由于筒体的回转，物料沿筒内壁滑动，小于筒体筛孔的细物料落到接收槽中，而大于筛孔的粗物料则从筒体的另一端排出。滚筒筛设计中的几何参数包括筛体长度L （1.5~2m ）、筛筒直径D(400-600mm ）、安装倾角（2º~5º）及筛孔直径d （120mm 、80mm 和40mm ）。

三、实验步骤

本实验测定不同粒径的生活垃圾在不同的转动条件下的分选效果。 （1）将生活垃圾进行常规破碎处理。

（2）a 的测定 取一定量破碎好的垃圾，在固定的转速下过筛，将筛上物称重后继续，筛分，直

到两次筛上物的质量变化小于1％，此时认定筛分完全。则有：

100-⨯=

垃圾总质量

筛上物质量

垃圾总质量α

（3）开启滚筒筛，运行稳定后开始进料实验。首先，固定进料量（70kg/h ），固定转速，观察垃圾在滚筒筛中运动状态，将得到的筛上和筛下部分垃圾质量记录与下表中，并计算出筛分效率。

（4）根据步骤（3）中得到的最优转速（该转速下物料的筛分效率最高），调节进料量分别为50kg/h 、70kg/h 、90kg/h 和110kg/h ，观测垃圾在滚筒筛中运动状态，并比较不同转速下筛分效率的高低。 实验一：固定进料量（固定进料）：4斤/次、6斤/次、8斤/次、10斤/次，分别测定α，筛分效率E ； 实验二：进料量/（kg/h ）（连续进料）：将4斤、6斤、8斤、10斤，采用四分法，评分成四等份，每份固定时间连续进料，测定筛分效率E 。 四、实验结果

实验测得各数据，可参照下表记录。

滚筒筛筛分实验记录表

五、实验结果讨论

（1）讨论转速和进料量对筛分的影响，如何提高筛分效率？

（2）改变倾斜角度对筛分效率有和影响？ （3）滚筒筛操作有哪些注意事项？