第二章_固体废物的收集、运输与预处理要点课件.ppt

1,第二章 固体废物的收集、运输及预处理,Collection、Transportation&Pretreament of Solid Waste,2,目 录,2.1 工业固体废物的收集、运输2.2 城市生活垃圾的收集、运输2.3 固体废物分选,3,工业废物与城市垃圾分开；,危险废物与一般废物分开；（严禁混收）对有害废物专门分类收集，分类管理。,可燃性物质与不可燃性物质分开；,可回用物质与不可回用物质分开；,固体废物的(分类)收集原则,分类收集,分类收集：是指在鉴别试验的基础上，根据固体废物的特点、数量、处理和处置的要求分别收集。这有利于资源化，可减少固体废物处理与处置费用及对环境的潜在危害。,4,固体废物 收集方式,定期收集,不定期收集,混合收集,分类收集,易安排,适用于危险废物和大型垃圾,非连续生产工艺和季节性生产或量小的废物,有利于资源化利用,是降低废物处理成本、简化处理工艺、实现综合治理的前提,简单易行，收集费用低、不利于废物的回收利用,固体废物收集方式,5,2.1 工业固体废物的收集、运输,在我国，工业固体废物处理的原则是“谁污染，谁治理”。自行收集与运输(Self-collection and transportation)大型企业，专门的管理系统和人员 定期回收(Periodic collection)中型，委托 划片包干巡回回收(Scheduled collection)小企业，物资回收部门 并配备管理人员，设置废料仓库，建立各类废物“积攒”资料卡，开展经常性的收集和分类存放活动。,6,2.1 工业固体废物的收集、运输,对于工业固体废物通常采用分类收集的方法。收集的品种有黑色金属、有色金属、橡胶、塑料、纸张、破布、麻、棉、化纤、牲骨、人发、玻璃、料瓶、机电五金、化工下脚、废油脂等16个大类1000多个品种。,7,2.2 城市垃圾的收集运输,8,2.2.1 城市垃圾的收集运输,商业垃圾和建筑垃圾：原则上都是由单位自行清除，或环卫部门有偿处理；污水处理厂的污泥,污水厂自行收集 粪便的收集按其住宅有无卫生设施分成二种情况：具有卫生设施的住宅，居民粪便的小部分进入污水厂作净化处理，大部分直接排入化粪池，达到初级处理后，定期清运。没有卫生设施的使用公共厕所或倒粪站进行收集，再由环卫专业队伍用真空吸粪车清除运输。清除的粪便可直接用粪车，或粪船运至郊区农村经密封发酵后作肥料使用。生活垃圾,9,城市生活垃圾的收集运输,我国大多城市现行混合收集方式，形成固定收运模式：收集中转集中处置城市生活垃圾来源广、成分复杂，其中可资源化利用成分较多，所以家庭分拣（分类收集）意义重大垃圾的主要分类组见下页表,10,城市生活垃圾分类表(行业标准),11,空气输送（正压、负压）,(1)连 续 收 集,(2)非 连 续 收 集,单轨火车传送带输送,管道输送,水力输送,2.2.2 城市垃圾收集系统分类,城 市 垃 圾 收 集 系 统,12,发生源,运贮,收集容器,清运,中转站,转运,最终处理处置场,西方：奖励，义务性或强制性；瑞士：音乐垃圾箱；泰国：设立垃圾银行；新加坡：严厉的惩罚制度。我国：废物采用收购、鼓励,固定式垃圾箱、移动式垃圾桶或斗车,垃圾车 板车、人工装运；带提升叉车的；带压实装置的,仅有集中和压实；带简单分选,填埋场,(2)非连续收集系统,通常由三个阶段构成,13,非连续运输系统,连续运输系统,连续与非连续运输系统的比较,14,（1）运输注意事项：选择合适的容器，确定装载的方式，选择适宜的运输工具，确定合适的运输路线，并制定泄漏或临时事故补救措施。要防扩散、防流失、防渗漏。（2）目前较先进的收集和运输垃圾的方法：管道输送是最有前途的垃圾输送方法，预计该法将取代住宅楼的普通垃圾管道。固体废物的收集和运输耗用人力、物力巨大，发达国家已达总费用的80%，所以分类回收很有必要。,运输注意事项,15,2.2.3 收集系统分析,定义：收集系统分析（analysis Of collection systems)是针对不同收集系统和收集方法，研究完成收集过程所需要的车辆、劳力和时间。分析的方法是将收集活动分解成几个单元操作，根据过去的经验与数据，并估计与收集活动有关的可变因素，研究每个单元操作完成的时间。,16,收集系统：二种类型，三种方式 拖曳/移动容器(Mobile container)系统 简便模式：多次旅程 交换模式：需备用垃圾桶 固定容器(Fixed container)系统 只收集垃圾而不带走容器,（一）收集系统分类,17,简便模式（一般操作法）：收集点将装满垃圾的容器(垃圾桶)用牵引车拖曳到处置场(或转运站加工场)倒空后再送回原收集点，车子再开到第二个垃圾桶放置点，如此重复直至一天工作日结束，如图21(a)所示（P7）。交换模式（修改工作法）：当开车去第一个垃圾桶放置点时，同时带去一只空垃圾桶，以替换装满垃圾的垃圾桶，待拖到处置场出空后又将此空垃圾桶送到第二个垃圾桶放置点，重复至收集线路的最后一个垃圾桶被拖到处置场出空为止，牵引车带着这只空垃圾桶回到调度站，如图21（b）。,(1)拖曳容器系统(hauled container system),18,1、牵引车从调度站出发到此收集线路一天的工作开始2、拖曳装满垃圾的垃圾桶3、空垃圾桶返回原放置点 4、垃圾桶放置点,5、提起装了垃圾的垃圾桶 6、放回空垃圾桶 7、开车至下一个垃圾桶放置点 8、牵引车回调度站 9、垃圾处理场或转运站加工场,拖曳容器系统a.简便模式,19,1、垃圾桶放置点 2、从调度站带来的空垃圾桶，一天收集线路的开始 3、从第一个垃圾桶放置点拖到处置场4、处置场,5、出空垃圾桶送到第二个垃圾桶放置点6、放下空垃圾桶再提起装了垃圾的垃圾桶7、牵引车带着空垃圾桶回调度站,拖曳容器系统b.交换模式,20,工作模式：垃圾桶放在固定的收集点，垃圾车从调度站出来将垃圾桶中垃圾出空，垃圾桶放回原处，车子开到第二个收集点重复操做，直至垃圾车装满或工作日结束，将车子开到处置场出空垃圾车，垃圾车开回调度站。图2-2是固定容器系统示意图（P8）。,（2）固定容器系统(stationary container system),21,图2-2固定容器系统示意图,1、垃圾桶放置点 2、垃圾车辆从调度站来，开始收集垃圾 3、收集线路 4、放置点中垃圾桶出空到垃圾车上 5、垃圾车驶往下一个收集点 6、处置场或中继站、加工场 7、垃圾车回调度站,固定容器系统示意图,22,（二）收集系统分析：,（1）生活垃圾容器设计数量（2）收集时间计算将收集系统分解为四个单元过程，通过计算每个单元过程所需的时间，可以得到每辆垃圾车每天往返垃圾场（或转运站）的次数，再根据垃圾总量，求得所需的垃圾车数量。,23,生活垃圾容器设计数量,式中：Vave垃圾平均日产体积，m3/d,Vmax垃圾日产最大体积，m3/d,K 垃圾产生高峰时体积变动系数，取1.51.8,Q垃圾容重变动系数，取0.70.9Dave垃圾平均容重，t/m3W垃圾日产生量，t/dR服务范围内居住人口数，人C实测的垃圾单位产量，t/(人.d)Y垃圾日产量不均匀系数，取1.11.15P居住人口变动系数，取1.021.05Nave 平均所需设置的垃圾容器数量，个Nmax最多所需设置的垃圾容器数量，个T垃圾收集周期，dV单个垃圾容器的容积，m3f垃圾容器充填系数，取0.750.9,24,集装时间,拖曳系统简便模式：包括牵引车从一个放置点到另一个放置点所需的时间(dbc)，提起垃圾桶装车的时间(pc)和卸空垃圾桶放回原处的时间(uc)。,拖曳系统的交换模式：包括提起装满垃圾的垃圾桶的时间和在另一个放置点放下空垃圾桶的时间。,固定容器系统：包括从收集线路上所有装了垃圾的垃圾桶中将垃圾出空到垃圾车上所花费的时间。,（2）收集时间计算,25,运输时间,拖曳容器系统:指牵引车将装满垃圾的垃圾桶从放置点拖到处置场和将空垃圾桶从处置场拖到垃圾桶放置点所需要的时间。,固定容器系统:指垃圾车装满后或从收集线路的最后一个放置点开车到处置场和出空垃圾后再从处置场开车到下一个收集线路的第一个放置点所需的时间。,（2）收集时间计算,26,在处置场所花费的时间包括在处置场等待卸车的时间和出空垃圾的时间。,非生产性时间,非生产性时间是指相对收集操作过程这点来说的。它包括二方面的活动，必须的和非必须的。,每日早晨的报到、登记、分配工作等花费的时间；每日结束的检查工作和统计应扣除的工时等所用的时间；每日早晨从调度站开车去第一个放置点和每日结束从处置场开车回调度站所需的时间；由于交通拥挤不可避免地时间损失。花费在设备修理和维护上花的时间。,（2）收集时间计算,27,移动容器方式系统分析,集装时间,单次收集清运时间,卸车时间,运输时间,28,人工装车,机械装车,固定容器方式系统分析,29,(3)收集车辆,收集车辆类型简易自卸式活动斗式侧装式后装压缩式收集车数量配备日垃圾量/（车容量*日收集次数*完好率）收集车劳力配备25人,30,按照预设固定路线进行收集工作。收集时间固定、路线长短调整;但是人力设备使用效率较低，当线路垃圾产生量发生变化时，不能及时调整收集线路,允许收集人员在一定的时间段内，自己决定何时何地进行那条路线的收集工作。此法的优缺点 与第一种方法的相同,收集最大承载量的垃 圾。可以减少垃圾运 输时间，能够较充分的利用人力和设备，适用于所有收集方式；但不能准确预测垃圾产生量,收集人员每天在规定 的时间内工作。这样可以比较充分地利用有关的人力和物力，但是由于本方法规律性不明显，一般人员很少了解本地垃圾收集的具体时间。,车辆满载法,采用固定工作时间,每天按固定路线收集,大路线收运,2.2.4 垃圾收运路线一般方案,31,尽可能使空载行程最短,设计垃圾收运路线的原则,32,收运路线设计步骤,33,在地图上标出收集点；绘制工作平面图，并注明垃圾桶的数量（或垃圾产生量），收集频率（每周收集的次数);按收集频率列表；根据收集频率设计每天的收集线路；计算每条线路的距离并进行调整，使之相等或相近。,34,在地图上标明收集点位置,35,分类 依据,类 别,2.2.5 中 转 站 类 型,36,防止噪声扰民,环境保 护与卫生 要求,采取综合防治污染措施,规范组织和管理,避免漂尘及臭气污染,设置防渗设施,设防火设施,绿化面积10%20%,设置防风罩和其它栅栏,中转站设置要求,37,中转站选址原则,38,中转站设计计算,假定某中转站要求：采用挤压设备；高低货位方式装卸料；机动车辆运输。其工艺设计如下：垃圾车在货位上的卸料台卸料，倾入低货位上的压缩机漏斗内，然后将垃圾压入半拖挂车内，满载后由牵引车托运，另一辆半拖挂车装料。根据该工艺与服务区的垃圾量，可计算应建造多少高低货位卸料台和配备相应的压缩机数量，需合理使用多少牵引车和半拖挂车。,39,中转站设计计算,卸料台数量 A=E/(WF)式中：E=MWyk1/365 F=t1/(t2kt)E：每天的工作量，t/d；M：服务区的居民人数，人；Wy：每人垃圾年产量，t/（人年）k1：垃圾产量变化系数，（参考值1.15）W：清运车的载重量，t/辆F：卸料台每天接受的清运车数，辆/d；t1：中转站一天工作的时间，min/d；t2：一辆清运车的卸料时间，min/辆 kt：清运车到达的时间误差系数。,40,中转站设计计算,压缩机数量 B=A牵引车数量 C=C1A式中：C1=t3/t4 t4=t2nk4 C1：一个卸料台工作的牵引车数量 t3：清运车辆往返的时间，h；t4：半拖挂车的装料时间，h；n：一辆半拖挂车装料的垃圾车数量 k4：半拖挂车装料的时间误差系数半拖挂车数量 D=(C1+1)A半拖挂车轮流作业,41,2.3 固体废物分选,Separation of Solid Waste,分选（separation）：废物处理的一种方法(单元操作)，其目的是将废物中可回收利用的或不利于后续处理、处置工艺要求的物料分离出来。,42,43,1、筛分(screening),筛分定义：利用筛子将使物料中小于筛孔的细粒组分 透过筛面，而大于筛孔的粗粒组分留在筛面上，完成 粗细物料分离的过程 分选依据：粒度差异 筛分过程（原理）：物料分层:物料和筛面间存在相对运动使物料和筛面之间具有适当的相对运动，使筛面上的物料层处于松散状态，即按颗料大小分层，形成粗粒位于上层，细粒位于下层的规则排列。细粒透筛:位于下层的细粒到达筛面并透过筛孔。,44,筛分效率,筛分效率：是指实际得到的筛下产品重量与入筛废物中所含小于筛孔尺寸的细粒物料重量比。,式中：E 筛分效率，%；Q 入筛固体废物重量；Q1 筛下产品重量；入筛固体废物中小于筛孔的细粒含量，%,45,但是，在实际筛分过程中由于物料量大，要测定Q1和Q是比较困难的，若能通过测定采集样品的属性进行测定计算则比较方便。,如左图，根据物料平衡：Q=Q1+Q2 Q=Q1+Q2（4-3）、为小于筛孔的细粒所占的百分率,考虑实际生产中有部分大于筛孔尺寸的颗粒进入筛下产品，筛选产品为Q1，整理后得,46,影响筛分效率的因素,振动程度维持在最适水平,47,二、筛分设备类型及应用,48,49,2、风力分选,（一）风选(Wind Separation)定义风力分选简称风选，又称气流分选，是以空气为分选介质，将轻物料从较重物料中分离出来一种方法。风选实质上包含两个分离过程：分离出具有低密度、空气阻力大的轻质部分(提取物)和具有高密度、空气阻力小的重质部分(排出物)；进一步将轻颗粒从气流中分离出来。后一分离步骤常由旋流器完成、与除尘原理相似。为了提高分选效率，在风选之前需要将废物进行窄分级，或经破碎使粒度均匀后，使其按密度差异进行分选。,（二）风选设备,风选方法工艺简单。作为一种传统的分选方式，风选在国外主要用于城市垃圾的分选，将城市垃圾中以可燃世物料为主的轻组分和以无机构为主的重组分分离，以便分别回收利用或处置。按气流吹入分选设备内的方向不同，风选设备可分为两种类型：水平气流（卧式）风选机和上升气流（立式）风选机。水平气流分选机构造简单，维修方便，但分选精度不高，一般很少单独使用，常与破碎、筛分、立式风力分选机组成联合处理工艺。立式风力分选机则分选精度较高。,51,水平气流（卧式）风选机,52,上升气流（立式）风选机,53,为使物料在分选机内达到较好的分选效果，就要使气流在分选筒内产生湍流和剪切力，从而把物料团块进行分散。为达这一目的，可以对分选筒进行一些改造。,54,三、磁力分选,一、磁力分选(Magnetic Separation)（一）磁选原理 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。,固体废物颗粒通过磁选机的磁场时受到磁力和机械（重力、摩擦力、流动阻力、静电引力等）作用。由于作用在磁性颗粒（f磁 f机）与非磁性颗粒（f磁 f机）的合力不同，使它们的运动轨迹也不同，从而实现分选。,55,磁化率与磁性分类,Xm 磁化率，只与介质种类有关顺磁性物质：0 Xm 1，磁化后介质磁场与外磁场方向相同，如铝、锰、铬等；逆磁性物质：-1 Xm 0，磁化后介质磁场与外磁场方向相反，如铜、铋Bi、锑Sb等；非磁性物质：Xm=0，不被磁化，如多数非金属物质；铁磁性物质：Xm 很大且不为恒量，102-106，磁化后产生与外磁场方向相同的很强的附加磁场,固废还可据固废比磁化系数x0（物质磁化时,单位质量和单位磁场强度的磁矩,又称为质量磁化率）的大小，可将其分为：强磁性物质：x0=（7.5-38）10-6m3/kg 弱磁场磁选机可分离；弱磁性物质：x0=（0.19-7.5)10-6m3/kg 强磁场磁选机可回收；非磁性物质：x0 0.1910-6m3/kg。磁选过程可与磁性物质分离,56,在固体废物的处理系统中，磁选主要用作回收或富集黑色金属（强磁性组分），或在某些工艺中用来排除物料中的铁质物质。磁导率差别不大的物质，磁选装置对此无明显的选择性，传统的磁选仅适用于铁磁性和非铁磁性物质的分选,磁选设备及应用,滚筒式磁选机 组成磁滚筒+输送皮带 磁滚筒分为永磁磁滚筒（价低）和电磁磁滚筒（磁力可调）,57,将固体废物均匀地给在皮带运输机上，当废物经过磁力滚筒时，非磁性或磁性很弱的物质在离心力和重力作用下脱离皮带面；而磁性较强的物质受磁力作用被吸到皮带上，并由皮带带到磁力滚筒的下部，当皮带离开磁力滚筒伸直时，由于磁场强度减弱而落入磁性物质收集槽中。,58,悬挂带式磁力分选机 a、工作原理：在垃圾输送带的上方，离被分选的物料的一定高度（通常小于500mm）悬挂一大型固定磁铁（永磁铁或电磁铁）配有一传送带。当垃圾通过固定磁铁下方时，磁性物质就被吸附在此传送带上，当运动到小磁区时，自动脱落。b、使用范围：城市垃圾 c、存在问题：该安装方式使处于垃圾层下部，被压在输送皮带上的铁磁物质（瓶盖、小罐头盒）不能回收。,59,悬吊磁铁器有一般式除铁器和带式除铁器两种。当铁物数量少时采用一般式，当铁物数量多时采用带式。一般式除铁器是通过切断电磁铁的电流排除铁物，而带式除铁器则是通过胶带装置排除铁物。,60,61,选择磁选装置时应考虑的因素a、供料传输带与产品传输带的位置关系b、传输带尺寸、磁场强度c、与雌性材料混杂在一起的非磁性材料的数量和形状d、操作要求。如电耗、空间要求、结构支撑要求、磁场强度及设备维护生活垃圾 一级粗磁选：悬挂带式 二级磁选：滚筒式,62,电力分选,电力分选（Electric Field Separation）：电力分选简称电选，是利用物料各种组分在高压电场中电性的差异而实现分选的一种方法。一般物质大致可分为电的良导体、半导体和非导体，它们在电场中有着不同的运动轨迹，加上机械力的共同作用，即可将它们互相分开。电力分选对于塑料、橡胶、纤维、废纸、合成皮革、树脂等与某些物料的分离，各种导体、半导体和绝缘体的分离等都十分简便有效。,63,电力分选基本原理,电晕电场区：废物由给料斗均匀地给入辊筒上，随着辊筒的旋转进入电晕电场区，电晕极放电导致颗粒极化带负电荷，颗粒向滚筒电极迁移并放电，导体放电速度快静电场区：进入静电场里不再继续获得负电荷，但仍继续放电。导体放完全部负电荷，并从辊筒上得到正电荷而被辊筒排斥落下；非导体颗粒由于有较多的剩余负电荷，被吸附在辊筒上，带到辊筒后方被毛刷强制刷下；半导体颗粒的运动轨迹则介于导体与非导体颗粒之间，成为半导体产品落下，从而完成电选分离过程。,64,65,二、电选设备及应用（了解）,1、静电分选机及应用2、YD-4型高压电选机及应用 特点：具较宽的电晕电场区，特殊的下料装置和防积灰漏电措施，整机封闭性好，结构合理，处理能力大、效率高，可作粉煤灰专用设备。,66,