固体废物的预处理.ppt

3 固体废物的预处理,固体废物的压实又称压缩，是利用机械的方法对固体废物施加压力，增加其聚集程度和容积密度，减小其表观体积的处理方法。3.1.1 压实原理 当对固体废物实施压实操作时，随压力强度的增加，空隙率减少，表观体积随之而减小，容重增加。因此，固体废物压实的实质，可以看作是消耗一定的压力能，提高废物容重的过程。,3.1 固体废物的压实,压实程度的度量,孔隙比空隙率湿密度干密度体积减少百分比压缩比压缩倍数,越小压实程度越高,较实用,r越小，压实越好n越大，压实越好,越大越好,（35）,（2）压实目的,减容增重；减轻环境污染；快速安全造地；节省填埋或贮存场地。,（3）压实的适用对象,主要适用于压缩性能大而复原性小的物质，如冰箱、洗衣机、纸箱、纸袋、纤维、废金属细丝等。有些固体废物如木头、玻璃、金属、塑料块等本身已经很密实的固体或是焦油、污泥等半固体废物不宜作压实处理。,压实器的构造主要是由容器单元和压实单元两部分组成，容器单元负责接受废物，压实单元具有液压或气压操作的压头，利用高压使废物致密化。,压实器选择依据,装截面的尺寸：0.7659.18。循环时间：2060s。压面压力：0.10.35Mpa。压面行程：10.266.2cm。体积排率：根据废物产生率来确定。压实器与容器匹配：最好由同一厂家制造。,3.1.3 压实流程,3.2 固体废物的破碎,固体废物性质复杂且不均匀，体积庞大，这对固体废物的处理极为不利。在许多情况下，减少固体废物的颗粒尺寸对处理系统的可靠性极为重要。（1）破碎：就是用外力克服固体废物质点间的内聚力，使大块废物变成碎散细小颗粒的工艺过程。,（2）破碎的作用：,使固体废物的体积减小，便于压实、运输和贮存。固体废物中连接在一起的异种物质得到单体分离，为分选提供适宜的入选粒度。使固体废物粒径均一，比表面积增大，提高焚烧、热解、熔融、固化等处理的稳定性和热效率。防止粗大、锋利的固体废物损坏分选、焚烧和热解等设备或炉膛。为固体废物下一步加工和利用作准备。,一般的破碎机兼有多种破碎方法，通常是破碎机的组件与物料及物料间多种力综合作用的结果,3.2.1 破碎原理,常用破碎机的破碎方式,压碎,劈碎,切断,磨剥,冲击破碎,破碎效果及度量,颗粒有球形、片状、柱状等,表征不同粒级的颗粒相对量,破碎机，330磨碎机，40400,表示废物被破碎的程度,球体等效直径、有效直径和筛径,累积曲线频度曲线,真实破碎比 极限破碎比,破碎段,破碎比,颗粒级分布,颗粒的粒度,影响破碎处理的因素概括起来，有以下四个方面：固体废物的性质(力学性质、粒度分布、含水率)破碎方法和破碎机性能破碎流程的设计破碎的作业过程(物料输入方式与操作过程控制),固体废物的力学性质,1.强度2.硬度3.韧性4.易碎性5.可磨性6.磨蚀性,莫氏硬度,破碎基本工艺流程,3.2.2 固体废物破碎设备,（1）颚式破碎机（2）锤式破碎机（3）冲击式破碎机（4）剪切破碎机（5）辊式破碎机（6）粉磨机,非机械能破碎,1.低温破碎：原理：利用某些固体废物在低温条件下变脆而易于破碎的性质。适用对象：废弃橡胶、废塑料、废电路板、废电缆和废电线等。特点：其优点是节省能耗，所需动力仅为常温破碎的1/4，且噪声下降约7dB，但缺点是以液态氮作为制冷剂，费用昂贵。所以低温破碎通常适用于寒冷季节或地区。,2.湿式破碎,原理：利用某些固体废物受到水浸润强度下降、分散性增强而易于破碎的性质。湿式破碎是为回收城市垃圾中大量纸类物质而研制的一种破碎技术。适用对象：纤维类废物(如废纸、废布)和粘土类废物等特点：其优点是破碎能耗低，噪声小，但缺点是会产生废水等二次污染物，增加后续处理成本。,3.半湿式选择性破碎分选,半湿式选择性破碎分选是利用城市垃圾中各种不同物质的强度和脆性差异，在一定湿度下破碎成不同粒度的碎块，然后通过不同孔径的筛网进行分离回收的过程。特点,3.3 分 选,粒度差异 筛选（筛分）密度差异 重力分选磁性差异 磁力分选导电性差异 电力分选（静电分选）光电性差异 光电分选摩擦性差异 摩擦分选弹性差异 弹跳分选,固体 废物分选方法,机 械 分 选,人工,工作卫生条件差，但识别能力强,筛分 筛分是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、细物料分离的过程。该分离过程可以看作是物料分层和细粒透筛两个阶段组成的。物料分层是完成分离的条件，细粒透筛是分离的目的。,筛分效率,筛分效率的测定,（2）筛分效率,影响筛分效率因素,筛分物料性质,粒度组成；易筛粒、难筛粒和阻碍粒含水率和含泥量：筛孔尺寸颗粒形状：球形、多角形、片状、柱状等,筛面种类(冲孔、编织及棒条)筛孔形状筛孔尺寸筛子运动状况筛子宽度和长度筛面倾角,连续、均匀给料给料量及时清理和维修筛面,筛分设备性能,筛分操作条件,（3）影响筛分效率的因素通常筛分效率低于8595，主要受以下因素影响,滚筒筛亦称转筒筛，在城市垃圾分选中广泛使用。,振动筛：在筑路、建筑、化工、冶金和谷物加工等部门得到广泛应用，其特点是振动方向与筛面垂直或近似垂直。,3.3.2 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。分类：按介质不同可分为：重介质分选、跳汰分选、风力分选和摇床分选。符合重力分选的工艺条件：具有密度差异的组分运动介质分散沉降分层分离,重介质分选,密度高于水的流态分散体系。无毒、密度高、黏度低、化学稳定性好、易回收,CaCl2+水；相对密度1.3ZnCl2+水；相对密度2.07四溴甲烷+四氯化碳 2.9,硅铁磁铁矿,鼓形重介质分选机构造和原理,（2）跳汰分选:在固体废物分选重跳汰法主要用于混合金属的分离回收。,颗粒在跳汰时的分层过程,（a）分层前颗粒混杂堆积；（b）上升水流将床层抬起；（c）颗粒在水中沉降分层；（d）下降水流使床层紧密，重颗粒进入底层,水平气流分选机构造和工作原理,（3）风力分选,立式风力分选机工作原理,（4）摇床分选摇床分选主要用于从含硫铁矿较多的煤矸石中回收硫铁矿，从硫铁矿烧渣中回收赤铁矿，从经破碎后的废电路板中回收金属，是一种分选精度很高的单元操作。,3.3.3 垃圾分选回收工艺系统,城市垃圾的分选方法有手工分选、风选和重力分选、筛选、浮选、静电分选和磁选等，通过这些手段，可回收城市垃圾中有价值的玻璃、金属、橡胶、纸等成分。,综合回收工艺系统,水分存在形式及其脱除方法按水分在污泥中存在的形式可分为间隙水、毛细管结合水、表面吸附水和内部水四种。1间隙水（70%）利用重力作用分离2毛细管结合水（20%），利用较高的机械作用力和能量3表面吸附水（7%），可用加热法脱除4内部水（3%），高温加热法或冷冻法去除,3.4 固体废物的脱水,污泥中水分与污泥颗粒结合的强度由大到小的顺序大致为：内部水表面吸附水楔形毛细管结合水裂纹毛细管结合水间隙水。该顺序也是污泥脱水的难易顺序。,浓缩脱水重力浓缩法气浮浓缩法离心浓缩法机械脱水,脱水设备的选择,