第四章固体废物的预处理技术1

挤压破碎是指使废物在两个相对运动的硬面之间挤压作用下破碎。 挤压破碎是指使废物在两个相对运动的硬面之间挤压作用下破碎。 是指使废物在两个相对运动的硬面之间挤压作用下破碎 磨擦破碎是指使废物在两个相对运动的硬面磨擦作用下破碎。 磨擦破碎是指使废物在两个相对运动的硬面磨擦作用下破碎。如碾磨机是 是指使废物在两个相对运动的硬面磨擦作用下破碎 借助旋转磨轮沿环形底盘运动来连续磨擦、压碎和磨削废物。 借助旋转磨轮沿环形底盘运动来连续磨擦、压碎和磨削废物。 低温破碎是指利用塑料、橡胶类废物在低温下脆化的特性进行破碎。 低温破碎是指利用塑料、橡胶类废物在低温下脆化的特性进行破碎。 是指利用塑料 湿式破碎是指利用湿法使纸类、纤维类废物调制成浆状， 湿式破碎是指利用湿法使纸类、纤维类废物调制成浆状，然后加以利用的 是指利用湿法使纸类 一种方法。 一种方法。 对于较硬的工矿业废渣，通常需要根据物料的原有颗粒尺寸， 对于较硬的工矿业废渣 ，通常需要根据物料的原有颗粒尺寸，分步进行 粗碎、 破碎，一般分粗碎 中碎、细碎、粉碎四步。 破碎，一般分粗碎、中碎、细碎、粉碎四步。 粗碎是使颗粒尺寸从1000毫米破碎至100毫米大小； 粗碎是使颗粒尺寸从1000毫米破碎至100毫米大小； 1000毫米破碎至100毫米大小 中碎是使颗粒尺寸从100毫米破碎至30毫米： 中碎是使颗粒尺寸从100毫米破碎至30毫米： 100毫米破碎至30毫米 细碎是使颗粒尺寸从30毫米破碎至5毫米； 细碎是使颗粒尺寸从30毫米破碎至5毫米； 30毫米破碎至 粉碎分为两段，第一段是由5毫米破碎到0 毫米；第二段是由0 粉碎分为两段，第一段是由5毫米破碎到0.3毫米；第二段是由0.3毫米破碎到 07毫米 使固体废物从原始尺寸破碎到所要求的最终尺寸， 毫米。 0.1-0.07 毫米。使固体废物从原始尺寸破碎到所要求的最终尺寸，其破碎程 度可用破碎比来表示。 度可用破碎比来表示。
所谓破碎比是指物料破碎前ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ最大尺寸之比。 破碎比是指物料破碎前后最大尺寸之比 所谓破碎比是指物料破碎前后最大尺寸之比。
在进行废物破碎设备的设计时，应考虑两方面的因素： 在进行废物破碎设备的设计时，应考虑两方面的因素： 一是处理废物的量；二是设备的动力消耗。 一是处理废物的量；二是设备的动力消耗。 一般情况下，废物破碎设备的动力消耗可根据经验数据来确定 在经验数据不足的情况下， 可根据经验数据来确定， 一般情况下，废物破碎设备的动力消耗可根据经验数据来确定，在经验数据不足的情况下， 可以计算： 可以计算：
城市垃圾压缩物理特性
进入填埋场的有害垃圾 有害垃圾→破碎→压实→坯块→固化→安全处置 进入填埋场的生活垃圾 城市垃圾→破碎→压实→坯块→打包→填埋
§4.2.3 压实器的种类 .2.3 压实器分固定式和移动式两类。固定式压实器主要在工厂内部使用， 压实器分固定式和移动式两类。固定式压实器主要在工厂内部使用， 使用较为普遍；移动式压实器一般安装在卡车上， 使用较为普遍；移动式压实器一般安装在卡车上，当接受废物后立即进 行压实操作，随后运往处置场地， 行压实操作，随后运往处置场地，另外移动式压实器在收集站或中间转 运站使用。 运站使用。 1．水平式压实器 该装置具有一个可沿水平方向移动的压头。 该装置具有一个可沿水平方向移动的压头。
第四章固体废物的预处理技术 .1概述 §4.1概述 .1
固体废物的预处理通常是指通过物理、化学或生物方法，将固体废物转变成便于运输、 固体废物的预处理通常是指通过物理、化学或生物方法，将固体废物转变成便于运输、贮 回收利用和处置的形态。常用的固体废物的预处理技术有压实、破碎、分选、 存、回收利用和处置的形态。常用的固体废物的预处理技术有压实、破碎、分选、脱水和干燥 等。
多数固体废物可设想为是由各种颗粒和颗粒之间充满空气的空隙所构成的集合体。由于空 隙较大，同时颗粒多有吸附能力，所以可以认为几乎所有水分都有吸附在固体颗粒中，而不存 在于空隙中. 固体废物的总 固体废物的总体积就等于颗粒体积加上空隙体积， 即： Vm = Vs+Vv Vm一固体废物体积：Vs一固体颗粒体积；Vv一空隙体积。 固体废物的空隙比 固体废物的空隙比 Q=Vv/Vs 空隙率： 空隙率：n=Vv/Vm
2．三向垂直式压实器 适于金属类固体废物。该装置具有三个互 相垂直的压头，操作时，首先把固体废物置于 容器斗内，然后依次启动压头1、2、3，将固 体废物逐步压实成为一密实的块体。
3．回转式压实器 该装置的压头铰连在容器的一端， 借助液压缸驱动。这种压实器适于 压实体积较小的重量较轻的固体废 物。
4．袋式压实器 袋式压实器是将废物装入袋内，压实填满后立即移走， 袋式压实器是将废物装入袋内，压实填满后立即移走， 换上一个空袋。 换上一个空袋。该装置适于工厂中某些组成比较均匀的固体 废物。压缩比一般为3∶1到7∶1。填充密度因废物的原始成 废物。压缩比一般为3∶1到7∶1。 3∶1 分而异，袋式压实器的优点是，压实的废物轻便， 分而异，袋式压实器的优点是，压实的废物轻便，单人即可 搬运。此外，压实的废物外型一致，尺寸均匀， 搬运。此外，压实的废物外型一致，尺寸均匀，填埋处置方 便。 §4.2.4 压实器的选择 为了最大限度减容，获得较高的压缩比， 为了最大限度减容，获得较高的压缩比，应尽可能选择 适宜压实器。影响压实器的选择因素很多，除废物的性质外， 适宜压实器。影响压实器的选择因素很多，除废物的性质外， 主要应从压实器性能参数进行考虑。 主要应从压实器性能参数进行考虑。 1．装载面的尺寸 2．循环时间 3.压面压力 3.压面压力 4.压面的行程 4.压面的行程 5．体积排率 6．压实器与容器匹配
R-固体废物的体积压缩比；Vi-废物压缩前的原始体积； Vf -废物压缩后的最终体积； 一般压缩比可达3～10倍。压力在几kg/cm2 ～几百kg/cm2 。
所谓固体废物的压实处理，就是消耗压力提高废物的容重。 体废物的压实处理，就是消耗压力提高废物的容重。 近年来，日本创造了一种高压压缩技术，对垃圾进行三次压缩，最后一次压力达258kg/cm2 （约253MP），最后制成的垃圾块，密度可达到1125.4 ～ 1380 kg/cm2 。
§4.3 固体废物的破碎 .3.1破碎的目的 §4.3.1破碎的目的
破碎：通过外力作用，使大块固体废物分裂成小块的过程。 磨碎：使小块固体废物颗粒分裂成细粒的过程。 目的：减少废物的颗粒尺寸，使废物质地均匀，便于后续的处理处置。 目的：减少废物的颗粒尺寸，使废物质地均匀，便于后续的处理处置。 作用： 作用： 1）使垃圾均匀化，提高焚烧、热解、熔烧、压缩等作业的稳定性和处理效率； 2）增加垃圾的容重，减少垃圾的体积，便于垃圾压缩、运转、贮存、高密度填埋和节约用地； 3）便于材料的分离回收，为后续加工和资源化利用做准备。同时可使原连接在一起的异种材料等弹体分 离出来，有利于从中分选、拣选、回收有价值的物质和材料； 4）防止粗大、锋利的废物损坏分选、焚烧、热解等处理处置设备
固体废物的总重量等于颗粒重量加上水分重量， 固体废物的总重量 Wm = Ws+Ww Wm一固体废物总重量；Ws一固体颗粒重量；Ww一水分重量。 固体废物的湿密度 ω=Wm/Vm，干密度则为ρd=Ws／Vm 干密度即为容量。 固体废物的湿密度ρ 干密度则为 干密度即为容量。 湿密度 干密度则为 固体废物的体积压缩比是固体废物压实前、后的体积之比。R=Vi/Vf 固体废物的体积压缩比是 体积压缩比是
§4.3.3 破碎机
一、锤式破碎机 锤式破碎机是最普通的一种工业破碎设备，按转子数目可分为两类，一类为单转锤式 破碎机，它只有一个转子；另一类为双转子锤式破碎机，它有两个作相对回转的转子。单 转子锤式破碎机根据转子的旋转方向，又分为可逆和不可逆两种。目前普遍采用可逆单转 锤式破碎机。图4-L10为单转子锤式破碎机示意图。
• 适于压实减容处理的固体废物有垃圾、 松散废物、纸带、纸箱及某些纤维制品 等。 • 对于那些可能使压实设备损坏的废物， 如大块的木材、金属、玻璃等则不宜采 用压实处理。 • 某些可能引起操作问题的废物，如焦油、 污泥或液体物料也不宜压实处理。
§4.2.2 固体废物的压实处理流程 .2.2 城市垃圾压缩处理工艺流程图 在压缩容器四周先垫好铁丝网，再把垃圾送入压实器，然后送进压缩机压缩， 在压缩容器四周先垫好铁丝网，再把垃圾送入压实器，然后送进压缩机压缩，压力为 16—20MPa，压 ， 缩比可达5∶ ，压实后的废料块由顶上排出，再送入180～200℃沥青中浸渍 10s，冷却后运往垃圾填埋场。 缩比可达 ∶1，压实后的废料块由顶上排出，再送入 ～ ℃ ，冷却后运往垃圾填埋场。 压缩污水经分离器进入活性污泥处理系统，处理后的废水只经杀菌排放。 压缩污水经分离器进入活性污泥处理系统，处理后的废水只经杀菌排放。
§4.3.2 破碎的方法
固体废物的破碎方法很多，常用的有冲击破碎、剪切破碎、挤压破碎、摩擦破碎等四种。 固体废物的破碎方法很多，常用的有冲击破碎、剪切破碎、挤压破碎、摩擦破碎等四种。此外还有专 用的低温破碎、湿式破碎和半湿式破碎。 用的低温破碎、湿式破碎和半湿式破碎。 冲击破碎有重力冲击和动冲击两种形式。 冲击破碎 重力冲击是使废物落到一个硬的表面上，就象瓶子落到混凝土上使它破碎一样。 动冲击是使废物碰到一个比它硬的快速旋转的表面时而产生的冲击作用，在动冲击过程，废物是无支 承的，冲击力使破碎的颗粒向各个方向加速，如锤式破碎机利用的就是动冲击的原理。 剪切破碎是指在剪切作用下使废物破碎，剪切作用包括劈开、撕破和折断等。 剪切破碎
式中： 式中：E = C = ιl = ι2 = 例题： 例题：
动力消耗，kW． 动力消耗，kW．h／ton 动力消耗常数， kW． h/ton； 动力消耗常数 ， kW ． h/ton ； 废物原始尺寸； 废物原始尺寸； 废物最终尺寸。 废物最终尺寸。
一台废物处理能力为80t/h的设备，废物从平均12英寸被碎至 英寸，求需要 的设备，废物从平均 英寸被碎至 英寸， 英寸被碎至2英寸 一台废物处理能力为 的设备 的动力大小。假设平均尺寸从6英寸破碎至 英寸需动力15kW 英寸破碎至2英寸需动力 kW． 的动力大小。假设平均尺寸从 英寸破碎至 英寸需动力 kW．h/ton 解： C = 15/ln（6/2）= E = 15*ln（12/2）/ ln（6/2）=