垃圾分类风选装置-毕业设计论文

第1章绪论

随着城市人口的增加，城市垃圾产量越来越大，对环境的危害也日益严重。就我国而言，不仅固体废弃物的问题形势严峻，资源形势也令人担忧，人均资源低于世界水平，利用率也很低。对已产生的城市垃圾，最佳的处理方法是从垃圾中回收物质和能源，即垃圾的资源化，从而实现垃圾的减量化和无害化。垃圾资源化的首要工作就是垃圾的分选。国外有些国家把城市垃圾分选工作让市民来做，在垃圾收集的首端就实现垃圾的分选，当然这种方法比较经济，对环境的影响也小。但目前就我国而言，这种方法并不适用，城市垃圾的分选工作只能主要由垃圾处理厂来做。在垃圾分选的过程中，分选效率是决定垃圾回收物质价值和市场销路的重要因素，以往最广泛采用的垃圾分方法是从传送带上进行手选，然而这种方法效率低，劳动强度高，不适合工业化生产的要求。因此，开发大规模混合城市垃圾的分选技术势在必行。垃圾分选的目的就是把无机物和有机物分离，从而更好地回收能源与物质。我国城市垃圾成分复杂，与发达国家相比，无机物含量高。

1.1 设计背景

凡是人类一切活动过程中产生的，且对所有者已不再具有实用价值而被废弃的固态或半I司态物质，通称为固体废物。城市生活垃圾是指在城市居民日常生活中或为城市日常生活提供服务的活动中产生的固体废物。随着经济的迅速发展，城市范围的不断扩大和城市人口迅速增加，城市生活垃圾的总量也与日俱增。

表1.1 国内外一些大城市生活垃圾各种成分的含量(％)

据统计，我国目前城市生活垃圾年总产生量已达1．4亿吨，而且还在不断增长，年增长率约为8％一10％，少数城市己达到15％一20％[1]。

近几年随着城市居民生活水平的提高，消费方式的改变，垃圾中各成分所占的比例也相应改变。通过研究发现，垃圾中无机物的含量下降，可回收利用的物资含量明显上升，其中塑料含量变化最大。城市垃圾中有机物、纸类等轻组分的含量也随之增加，以北京市为例，1995年垃圾中的塑料含量约为5% ，2001年上升到12．6％，6年之中增加2倍以上[2-5]。表1．1是国内外一些大城市生活垃圾各种成分的含量。

塑料以其质轻、强度高、耐腐蚀、易加工等优良性能，在经济建设各个领域发挥重要作用。塑料在为现代人类文明发展做出贡献的同时，也给环境造成了不可忽视的污染，即所谓的“白色污染”。

城市生活垃圾中的塑料绝大多数为轻质薄塑料包装袋，它们的特点是比重轻，含量多，它们有很好的回收价值。因此，风选技术得到越来越广泛的应用，我国垃圾风选起步比较晚，长期以来主要是买国外的成套设备。我国风选机设计的现状，主要是经验设计，存在各种缺陷，分选效果不好。本次所做的垃圾处理风选装置的设计就是针对这部分轻质薄塑料进行的。

1.2 设计意义

居住区生活垃圾分为四类：可回收物，塑料，厨余垃圾，其他垃圾[3]。

可回收垃圾包括纸类、金属、塑料、玻璃等，通过综合处理回收利用，可以减少污染，节省资源。如每回收1吨废纸可造好纸850公斤，节省木材300公斤，比等量生产减少污染74％；每回收1吨塑料饮料瓶可获得0.7吨二级原料；每回收1吨废钢铁可炼好钢0.9吨，比用矿石冶炼节约成本47％，减少空气污染75％，减少97％的水污染和固体废物。

厨房垃圾包括剩菜剩饭、骨头、菜根菜叶等食品类废物，经生物技术就地处理堆肥，每吨可生产0．3吨有机肥料。

其他垃圾包括除上述几类垃圾之外的砖瓦陶瓷、渣土、卫生间废纸等难以回收的废弃物，采取卫生填埋可有效减少对地下水、地表水、土壤及空气的污染。

1.3 国内外研究现状

1.3.1 国外研究现状

废弃塑料的回收利用作为一项节约能源、保护环境的措施，普遍受到重视。尤其是日本、美国、意大利等一些发达国家，在这方面工作起步早，已经收到了明显的效益，我国有必要借鉴其经验[4]。

日本垃圾处理促进协会、美国Dow化学公司利用水力旋风分离器进行分选轻组织塑料；美国凯洛格公司和Rensselaser工学院共同开发了一种利用溶剂的选择性分选废弃塑料的技术；意大利Govoni公司、美国国家回收技术公司利用X射线及热源识别进行分选，这种技术在意大利、比利时、英国等的一些国家广泛采用。这些公司的分选技术都取得了较好的效果。除此之外，还有利用各类静电发生状态及带电情况不同的静电筛选法；从倾斜筛下部鼓入空气使废弃塑料碎片流动而分离的流动式风力筛选法；根椐塑料密度差，利用水或其它液体进行分离的湿式重力筛选法；利用各种塑料的脆化温度不同，在低温下有选择地粉碎，同时达到分选目的的温差分选法等多种方法。意大利是目前欧洲回收利用废弃塑料工作做的最好的国家之一。意大利对废弃塑料回收一般是将塑料碎片和纸片一起收集，并用于法分选，分离后的废弃塑料经粉碎后，用磁筛除去铁等金属杂质，经清洗、脱水、干燥后，通过螺杆挤出机进行造粒。这种回收料加入新料后，能保证其具有足够的力学性能，可以用来生产垃圾袋、异型材、中空制品等产品。协德技术公司，是世界上固体废物处理和再生工业技术工程和设备生产的佼佼者。研究范围包括固体废物粉碎，废弃塑料回收利用再生技术等，如将废弃塑料袋、瓶、膜等垃圾，经粉碎搅拌加工，直接生产出比木材性能更优良的板材，用途广泛，很山东理工大学硕士学位论文第三章塑料分选技术理论研究值得木材依靠进口的我国借鉴。

综合国外的城市生活垃圾分选技术，目前垃圾分选技术主要有筛选、重力分选、磁力分选、风力分选、电力分选、光电分选、摩擦及弹跳分选、浮选、溶剂分选等[5]。

1.3.2 国内研究现状

我国现行的城市生活垃圾处理模式，主要是填埋或堆肥处理，分选技术还不成熟。相对一些发达国家，对于城市生活垃圾中的塑料分选所作的研究不多，起步较晚。随着对分选技术与设备研究要求的提出，近年来国内也出现了一些科研机构从事废弃塑料分选的研究。如湖南省长沙市研制的

城市生活垃圾塑料分选装置，该装置主要用于从发酵后的有机废物残渣中分离出塑料碎片，它由一个带有尖针的梳选筒和带有凹槽的梳选板以及两条皮带输送机组成。皮带输送机将残渣输至梳选筒的下部，梳选筒的尖针转动时选出塑料碎片，经梳选板分离后由输送机输出。重庆沃地利生物有机肥有限责任公司研制的“LJF”型垃圾分选机，它包括垃圾分选，科学制肥，废弃塑料处理等工艺过程，能把废弃塑料的大部分分选出来。北京华通环保设备公司研制开发的FS城市生活垃圾资源化综合处理成套技术设备，它由分选、焚烧、发酵三大系统组成，其中城市生活垃圾分选机是分选系统的关键设备，它将生活垃圾中的绝大部分软塑料分选出来。同济大学研制成功了城市生活垃圾处理生产线。

1.4 垃圾处理市场前景分析

在城市化进程中，垃圾作为城市代谢的产物曾经是城市发展的负担，世界上许多城市均有过垃圾围城的局面。而如今，垃圾被认为是最具开发潜力的、永不枯竭的“城市矿藏”，是“放错地方的资源”。这既是对垃圾认识的深入和深化，也是城市发展的必然要求。

中国垃圾处理行业起步晚，但通过近年来的发展，我国垃圾处理产业初具规模，垃圾处理市场容量有了显著增加，市场渗透率迅速提高，进入环卫行业的企业数量也在迅猛增加。现在我国的垃圾处理市场已经从导入期进入到成长期，并正向成熟期迈进。

随着环境问题逐渐被重视，节能、环保成为各国的发展主题，已经开始为垃圾处理提供产业发展的机会。全世界垃圾年均增长速度为8.42%，而中国垃圾增长率达到10%以上。全世界每年产生4.9亿吨垃圾，仅中国每年就产生近1.5亿吨城市垃圾。中国城市生活垃圾累积堆存量已达70亿吨。在如此巨大的垃圾压力下，有理由相信，垃圾处理产业会成为未来国内的明星产业。

再生资源成为资源循环的新起点，同时成为循环经济的重要组成部分。另外，在废弃资源和废旧材料回收利用加工过程中，不但解决了资源短缺问题，同时降低了垃圾排放，正可谓“一举两得”。我国不断出台政策支持垃圾处理行业的发展，各地政府领导也开始高度重视垃圾填埋场建设，加大了投入，可以预测垃圾处理行业的前景十分广阔。

1.5 国家关于垃圾处理的政策体系

我国目前还没有建立健全的垃圾处理管理体制, 缺乏相应的管理政策和适宜的处理技术, 最普遍的处理方式就是填埋、焚烧。由于没有专门的统一法律法规可供遵循, 一些城市制定了自己的处置政策,北京的《北京市市容卫生条例》、《北京市垃圾分类指导手册》、杭州的《杭州市餐厨垃圾处置管理暂行办法》等政策法规。随着人们观念的普遍改变以及新技术的出现, 在我国各种关于垃