(cad)固废课程设计

1前言

1.1垃圾分选目的和意义

垃圾分选的目的就是将混合垃圾进行有效的分类，对垃圾成分中的不同组分进行分离，得到较为单一的组分，或是从混合垃圾中分离出某种少含量垃圾组分，有利于垃圾的回收再利用和后续处理。分选系统拣出部分可回收物资，经简单处理后进行二次加工回用。

垃圾分选的意义在于提高垃圾处理的有效性。垃圾中有机成分分选出后进行厌氧消化，剩余的无机矿化成分填埋，可以避免填埋处理过程中的种种弊端。同时推行垃圾分选，让可焚烧的进行焚烧，可厌氧消化或堆肥的制作肥料，可回收再生的进行回收再生，最终的残渣进行填埋，以及有害垃圾被单独分类收集和处理，从而提高垃圾处理的有效性[1]。

1.2生活垃圾分选技术介绍

1.2.1分选技术分类

垃圾分选技术方法可概括为人工分选和机械分选。人工分选是最早采用的分选方法，适用于废物原产地、收集站、处理中心、转运站或处置场。机械分选是利用物料的某些性质方面的差异，将其分选开。例如利用废弃物中的磁性和非磁性差别进行分离，利用粒径尺寸差别进行分离利用比重差别进行分离。根据不同性质，可以设计制造各种机械对固体废弃物进行分选[2]。以下为几种分选技术：

(1) 筛分：其原理是依据固体废物的粒径不同，利用筛子将物料中小于筛孔的细粒物料透过筛面，而大于筛孔的粗粒物料留在筛面上，完成粗细物料的分离过程。

(2) 重力分选：重力分选简称重选，是根据固体废物中不同物质颗粒间的密度差异，在运动介质中受到重力、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。按介质不同，固体废物的重选可分为重介质分选、跳汰分选、风力分选和摇床分选等。废弃物进行重力分

选的条件：

①固体废物中颗粒间必须存在密度的差异；

②分选过程都是在运动介质中进行的；

③在重力、介质动力及机械力的综合作用下，使颗粒群松散并按密度分层；

④分好层的物料在运动介质流的推动下互相迁移，彼此分离，并获得不同密度的最终产品。

(3) 风力分选：是重力分选的一种。是以空气为分选介质，在气流作用下使固体废物颗粒按密度和粒度进行分选的方法。其基本原理是气流能将较轻的物料向上带走或水平带向较远的地方，而重物料则由于上升气流不能支持它们而沉降，或由于惯性在水平方向抛出较近的距离。这就是我们通常所说的竖向气流分选和水平气流分选。

(4) 浮选：其原理是依据物料表面性质的差异在浮选剂的作用下，借助于气泡的浮力，从物料的悬浮液中分选物料的过程。浮选法分离与物质的密度无关，而取决于物质的表面性质。能浮出液面的物质对空气的表面亲和力比对水的表面亲和力大。颗粒能否附着在气泡上，关键在于能否最大限度地提高颗粒的表面疏水性。因此，在浮选法中首先就是考虑加入合适的浮选剂，增加物质的可浮性能。

(5) 磁力分选：磁选是利用固体废物中各种物质的磁性差异在不均匀磁场中进行分选的一种处理方法。磁选有两种类型：其一是传统的磁选法，即利用磁力与机械力对不同磁性颗粒的不同作用而实现的；其二是磁流体分选（MHS），利用磁流体（某种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）作为分选介质，在磁场或磁场和电场的联合作用下产生“加重”作用，按固体废物各组分的磁性差异或磁性、导电性的差异，使不同组分分离，这也是一种“磁化水方法”[3]。

2设计计算

2.1原始资料

垃圾主要成分见表：

有机物组分包括：食品残余、果皮、植物残余等。

无机物组分包括：砖瓦、炉灰、灰土、粉尘等。

垃圾容重平均值为0.43吨/立方米，含水率为49.4%。

垃圾中塑料以超薄型塑料袋为主，废纸以卫生间的废纸为主。

垃圾热值：1923kJ/㎏

分选系统工作量为130吨/天，日工作时间为10小时。

2.2垃圾分选工艺流程确定

本次课程设计确定工艺从我国目前城市生活垃圾处理现状出发，考虑到原生垃圾成分复杂，劳动力资源丰富，采用机械为主，辅以人工粗选的方法；废塑料和废纸主要以塑料袋和卫生间废纸，回收利用经济效益不高，故可直接将这部分作为垃圾焚烧原料。分选工艺采用城市生活垃圾简易处理方法，为填埋、堆肥和焚烧作预处理[5]。分选工艺流程图如图2-2所示。

轻组分

图2-2垃圾分选工艺流程

2.3各部分分选设计计算

2.3.1分选系统的物料恒算

1.垃圾分选厂每小时的处理量为

Q0=Q/T

式中：Q—每天的垃圾处理量，Q=130t/d；

T—每天的工作时间，T=10h。

Q0=130/10=13(t/h)

2人工分选人工手选去除垃圾中的大块金属、塑料、玻璃瓶、建筑材料等，以利于后续处理。

据经验，经人工手选后大约1%的大块金属、0.6%玻璃和大约0.5%其他无机物质被选出，即

金属q1= Q0×1%=13×1%=0.13(t/h)

玻璃q2= Q0×0.6%=13×0.6%=0.078(t/h)

塑料q3= Q0×2.0%=13×2.0%=0.26(t/h)

其他q4= Q0×0.5%=13×0.5%=0.065(t/h)

则经过人工手选可分出的垃圾有

Q1=0.13+0.078+0.26+0.065=0.533(t/h)

3磁选垃圾经过磁选滚轮理论上可以分选所有的金属。

Q2=Q0×1.58%=13×1.58%=0.2054(t/h)

4选择性破碎机

①筛上物主要是纸、布、革、塑料、部分有机物等dμ>50mm的物质

Q3=Q0×（20%+2.68%+3.13%）=13×25.81%=3.3553(t/h)

②筛下物为dμ<50mm的被破碎的无机物、有机物、玻璃及其它碎土等。

5风选

①轻组分主要为粉尘、塑料纸张等。

Q4=Q0×（2.68%+3.13%）=13×5.81%=0.7553(t/h)

②重组分主要是有机物

Q5=Q0×20%=13×20%=2.6 (t/h)