1固體廢物壓實(shí)技術(shù)

1、模塊三 固體廢物的預(yù)處理【知識(shí)目標(biāo)】1 .掌握固體廢物預(yù)處理的原理和方法；2 .熟悉預(yù)處理的工藝和設(shè)備 ？【技能目標(biāo)】1 .能結(jié)合固體廢物的特性和后續(xù)處理的要求，提出合理的預(yù)處理方案；2 .能夠合理選擇預(yù)處理工藝和設(shè)備 ？【能力訓(xùn)練任務(wù)】1 .能對(duì)破碎？分選等主要預(yù)處理進(jìn)行系統(tǒng)評(píng)價(jià)，正確設(shè)備選擇；2 .能對(duì)所在城市生活垃圾提出較為合理的分選回收方案？為了便于對(duì)固體廢物進(jìn)行合適的利用？處理和處置，往往要經(jīng)過預(yù)加工 ？處理？預(yù)處理技術(shù)是指采用物理？化學(xué)或生物方法，將固體廢物轉(zhuǎn)變成便于運(yùn)輸？?jī)?chǔ)存？回收利用和處置的形態(tài)？預(yù)處理技術(shù)包括壓實(shí)？破碎？分選？脫水和干燥？3.1 固體廢物壓實(shí)技術(shù)3.1.1 壓

2、實(shí)的目的及原理1 .壓實(shí)的目的和作用壓實(shí)又稱壓縮，是利用機(jī)械的方法增加固體廢物的聚集程度，增大容重和減小體積，便于裝卸？運(yùn)輸？貯存和填埋？壓實(shí)技術(shù)主要用于生活垃圾，一般，生活垃圾壓實(shí)后，體積可減少60%70%。垃圾壓實(shí)的作用：一是通過壓實(shí)可減少固體廢物的體積；增加其密實(shí)性和垃圾車的收集量，以便于減少運(yùn)輸量及處置場(chǎng)體積，降低固廢運(yùn)輸和處理處置費(fèi)用 （成本）；二是制取高密度惰性塊料，便于貯存 砥埋或利用？例如城市生活垃圾經(jīng)多次壓縮后，其密度可達(dá)1380kg/m3,體積較壓縮前可減少1倍以上，因而可大大提高運(yùn)輸車輛的裝載效率；而惰性固體廢物如建筑垃圾， 經(jīng)壓縮成塊后，用作地基或填海造地的材料，上面只

3、需覆蓋很薄土層，即可再恢復(fù)利用？2 .壓實(shí)原理壓實(shí)是一種采用機(jī)械方法將固體廢物中的空氣擠出？以減少其空隙率以增加其聚集程度（容重）,減少固體廢物表觀體積（表觀體積是廢物顆粒有效體積與空隙占有體積之和，當(dāng)對(duì)固體廢物實(shí)施壓實(shí)操作時(shí)，隨著壓力的增大，空隙體積減小，表觀體積也隨之減小，而容重會(huì)增加?）的過程？壓實(shí)是提高運(yùn)輸和管理效率的一種操作技術(shù)？3 .壓實(shí)程度表示方法容重：在自然堆積狀態(tài)下，單位體積物料的質(zhì)量稱為該物料的容重，以kg/L?kg/m 3或t/m 3表示？壓縮比（Rv）壓縮比（r）可定義為：原始狀態(tài)下物料的體積Vq與壓縮后的體積 Vh的比值，即：r=Vh / Vq式中：r壓縮比；Vq 一

4、原始狀態(tài)下物料的體積；Vh一壓縮后白體積？顯然r越小，說明壓實(shí)效果越好 ？廢物壓縮比取決于廢物的種類及施加的壓力？一般固體廢物白壓縮比為35,采用二次壓實(shí)技術(shù)可使壓縮比增加到510o壓實(shí)操作的具體壓力大小可根據(jù)處理廢物的物理性質(zhì)（如易壓縮性？脆性等）而定？以城市生活垃圾為例，壓實(shí)前容重通常在0.10.6t/m 3范圍，經(jīng)過一般機(jī)械壓實(shí)后，容重可提高到1 t/m 3左右？如果通過高壓壓縮，垃圾容重可達(dá)1.1251.38 t/m 3 體積則可減少為原來體積的1/31/10?日本有12%的垃圾是經(jīng)過壓實(shí)處理后，再進(jìn)行填埋處理的。法國(guó)正在試驗(yàn)通過摻入粘合劑，并采用更高壓力將垃圾壓實(shí)到原體積的1/20。

5、因此，固體廢物填埋前常需進(jìn)行壓實(shí)處理，尤其對(duì)松散型廢物或中空性廢物（如冰箱？洗衣機(jī)或中空性廢物如紙箱？紙袋等）事先壓碎更顯必要？可見，壓實(shí)適用于壓縮性能大而回復(fù)性能小的 固體廢物；不適用于某些較密實(shí)的固體和彈性廢物？實(shí)踐證明，未經(jīng)破碎的原狀城市生活垃圾，壓實(shí)容重極限值約為1.1 t/m3?比較經(jīng)濟(jì)的方法是先破碎再壓實(shí)，可提高壓實(shí)效率，即用較小的壓力取得相同的增加容重效果？3.1.2 壓實(shí)的設(shè)備及選擇1 .壓實(shí)設(shè)備固體廢物的壓實(shí)設(shè)備稱為壓實(shí)器，壓實(shí)器的種類很多， 但原理基本相同，一般都由一個(gè)供料單元和一個(gè)壓實(shí)單元組成，供料單元容納固體廢物原料并將其轉(zhuǎn)入壓實(shí)單元.壓實(shí)單元的壓頭通過液壓或氣壓提供動(dòng)

6、力，通過高壓將廢物壓實(shí)。 固體廢物的壓實(shí)器可以分為固定式壓實(shí)器和移動(dòng)式壓實(shí)器兩類，這兩類壓實(shí)器的工作原理大體相同。固定式壓實(shí)器主要在工廠內(nèi)部使用，一般設(shè)在中轉(zhuǎn)站？高層住宅垃圾滑道底部以及需要壓實(shí)廢物的場(chǎng)合？移動(dòng)式壓實(shí)器一般安裝在垃圾收集車上，接受廢物后即行壓縮，隨后送往處理處置場(chǎng)地？壓實(shí)器由于所壓物品的差異又分為水平式、三相聯(lián)合式及回轉(zhuǎn)式。下面介紹幾種常見的壓實(shí)設(shè)備。(1)水平式壓實(shí)器圖3-1為水平壓實(shí)器示意圖，其操作是靠做水平往復(fù)運(yùn)動(dòng)的壓頭將廢物壓到矩形或方形的鋼制容器中，隨著容器中廢物的增多，壓頭的行程逐漸變短，裝滿后壓頭呈完全收縮狀。此時(shí)，可將錢接連接的容器更換。將另一空容器裝好再進(jìn)行下

7、一次的壓實(shí)操作。1一破碎桿2裝料室3壓面1.2. 3壓頭圖3-1水平式壓實(shí)器圖3-2三向聯(lián)合式壓實(shí)器(2)三向聯(lián)合式壓實(shí)器結(jié)構(gòu)如圖3-2所示。該壓實(shí)器裝有3個(gè)相互垂直的壓頭，廢物置于料斗后，三向壓頭1.2. 3依次實(shí)施壓縮將廢物壓實(shí)成密實(shí)的塊體。該裝置多用于松散金屬類廢物的壓實(shí)。(3)回轉(zhuǎn)式壓實(shí)器結(jié)構(gòu)如圖3-3所示，平板型壓頭連接于容器一端，借助液壓驅(qū)動(dòng)。這種壓實(shí)器適于壓實(shí) 體積小、質(zhì)量輕的固體廢物。1.3 壓頭 2 一谷希圖3-3 回轉(zhuǎn)式壓實(shí)器(4)高層住宅住宅滑道下的壓實(shí)器如圖3-4所示，其工作過程如下：(a)為開始?jí)嚎s，此時(shí)從滑道中落下的垃圾進(jìn)入料斗;(c)為壓臂全部伸展，垃圾被壓入(b

8、)為壓縮臂全部縮回處于起始狀態(tài)，垃圾充入壓縮室內(nèi); 容器中？如此反復(fù)，垃圾被不斷充入，并在容器中壓實(shí)4a一垃圾投入口b一容器 3垃圾4一壓臂圖3-4固定式高層住宅垃圾壓實(shí)器工作過程(5)水平式壓實(shí)捆扎機(jī)水平式壓實(shí)捆扎機(jī)如圖 3-5所示？其特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，效率較高，是一種中密度的機(jī)械， 常用于城市生活垃圾的壓實(shí) ？首先將物料放入壓縮容器內(nèi)，運(yùn)輸機(jī) 1水平將物料壓送至壓實(shí) 室3中，壓縮構(gòu)件2將物料壓實(shí)，最后推桿 6將物料推出并在捆扎室 5中捆扎？由于是單口 壓縮，因此壓實(shí)的密度比三向聯(lián)合式壓實(shí)捆扎機(jī)小，但其經(jīng)濟(jì)實(shí)用，因此應(yīng)用廣泛？5-捆扎室 6-推動(dòng)桿1-水平輸送機(jī)2-壓實(shí)構(gòu)件3-壓實(shí)室 4-出料

9、槽圖3-5水平式壓實(shí)捆扎機(jī)2 .壓實(shí)器的選擇為了最大限度減容，獲得較高的壓縮比，應(yīng)盡可能選擇適宜的壓實(shí)器。影響壓實(shí)器選擇 的因素很多，除廢物的性質(zhì)外。主要應(yīng)從壓實(shí)器性能參數(shù)進(jìn)行考慮。(1)裝載面的尺寸裝載面的尺寸應(yīng)足夠大，以便容納用戶所產(chǎn)生的最大件的廢物。 如果壓實(shí)器的容器用垃 圾車裝填，為了操作方便，就要選擇至少能夠處理一滿車?yán)膲簩?shí)器。壓實(shí)器的裝載面的尺寸一般為 0.7659.18m2。(2)循環(huán)時(shí)間所謂循環(huán)時(shí)間是指壓頭的壓面從裝料箱把廢物壓入容器。然后再回到原來完全縮回的位置，準(zhǔn)備接受下一次裝載廢物所需要的時(shí)間。循環(huán)時(shí)間變化范圍很大，通常為2060s。如果希望壓實(shí)器接受廢物的速度快，則

10、要選擇循環(huán)時(shí)間短的壓實(shí)器。這種壓實(shí)器是按每個(gè)循環(huán)操作壓實(shí)較少數(shù)量的廢物而設(shè)計(jì)的，重量較輕，其用時(shí)可能比長(zhǎng)時(shí)間壓實(shí)低、但牢固性差， 其壓實(shí)比也不一定高。(3)壓面壓力壓實(shí)器壓面壓力通常根據(jù)某一具體壓實(shí)器額定作用力的參數(shù)來確定，額定作用力作用在壓頭的全部高度和寬度上。固定式壓實(shí)器的壓面壓力一般為1033 432KPa。(4)壓面的行程壓面的行程是指壓面壓入容器的深度。 壓頭進(jìn)入壓實(shí)容器中越深， 裝填得越有效越干凈。 為防止壓實(shí)廢物填滿時(shí)返彈回裝載區(qū)， 要選擇行程長(zhǎng)的壓實(shí)器，現(xiàn)行的各種壓實(shí)容器的實(shí)際 進(jìn)入深度為10.266.2cm。5)體積排率體積排率即處理率，它等于壓頭每次壓入容器的可壓縮廢物體積

11、與每小時(shí)機(jī)器的循環(huán)次數(shù)之積。通常要根據(jù)廢物產(chǎn)生率來確定。6）壓實(shí)器與容器匹配壓實(shí)器應(yīng)與容器匹配， 最好是由同一廠家制造， 這樣才能使壓實(shí)器的壓力行程、循環(huán)時(shí)間、體積排率以及其它參數(shù)相互協(xié)調(diào)。如果兩者不相匹配，如選擇不可能承受高壓的輕型容器，在壓實(shí)操作的較高壓力下，容器很容易發(fā)生膨脹變形。此外，在選擇壓實(shí)器時(shí)。還應(yīng)考慮與預(yù)計(jì)使用場(chǎng)所相適應(yīng)，要保證輕型車輛容易進(jìn)出裝料區(qū)和達(dá)到容器裝卸提升位置。3.1.3 壓實(shí)流程與應(yīng)用圖3-6為國(guó)外某城市生活垃圾壓縮處理工藝流程？垃圾先裝入四周墊有鐵絲網(wǎng)的容器中,然后送入壓實(shí)器壓縮，壓力為15002000N,壓縮為原體積的1/5?W水九水1工梳中爾油好* * f

12、手 翼.橫 r1 IW *CXWW圖3-6城市生活垃圾壓縮處理工藝流程該流程中壓塊由向上的推動(dòng)活塞推出壓縮腔，送入180200 c瀝青浸漬池10s涂浸瀝青防漏，冷卻后經(jīng)運(yùn)輸皮帶裝入汽車運(yùn)往垃圾填埋場(chǎng)？壓縮污水經(jīng)油水分離器入活性污泥處理系統(tǒng)，處理水滅菌后排放 ？3.2 固體廢物破碎技術(shù)3.2.1 破碎的目的和原理利用人力或機(jī)械等外力的作用，破壞固體廢物質(zhì)點(diǎn)間的內(nèi)聚力和分子間作用力而使大塊 固體廢物破碎成小塊的過程稱為破碎，使小塊固體廢物顆粒分裂成細(xì)粉的過程稱為磨碎？破碎是固體廢物處理技術(shù)中最常用的預(yù)處理工藝？1 .破碎的目的？增大垃圾形狀的均勻度,固體廢棄物的破碎作業(yè)的主要目的是：減小垃圾的顆粒

13、尺寸 以便后續(xù)處理工序的進(jìn)行 ？破碎處理具體作用如下:(1)使垃圾均勻化？破碎使原來不均勻的垃圾均勻一致，可提高焚燒？熱解？熔燒？壓縮等作業(yè)的穩(wěn)定性和處理效率；(2)增加垃圾的容重？減少垃圾的體積，以便于垃圾的壓縮？填埋和節(jié)約土地；(3)便于材料的分離回收，為后續(xù)加工和資源化利用作準(zhǔn)備，有利于從中分選？揀選？回收有價(jià)值的物質(zhì)和材料；(4)防止粗大？鋒利的廢物損壞分選？焚燒？熱解等處理處置設(shè)備？2 .破碎的方法及適用范圍按破碎固體廢物所用的外力，可分為機(jī)械能破碎和非機(jī)械能破碎兩類方法？機(jī)械能破碎是使用工具對(duì)固體廢物施力而將其破碎的，根據(jù)對(duì)破碎物料的施力特點(diǎn)，可將物料的破碎方式分為沖擊 ？擠壓？剪

14、切？摩擦破碎等(圖3-7)？(e沖擊破碎圖3-7破碎方法非機(jī)械能破碎是利用電能 ？熱能等對(duì)固體廢物進(jìn)行破碎的新方法，如低溫破碎？熱力破碎及超聲波破碎等？選擇破碎方法時(shí)，需視固體廢物的機(jī)械強(qiáng)度和硬度而定？對(duì)于脆硬性廢物，如各種廢石和廢渣等多采用擠壓？劈裂？彎曲？沖擊和磨剝破碎；對(duì)于柔硬性廢物，如廢鋼鐵？廢汽車？廢器材和廢塑料等，多采用沖擊和剪切破碎？對(duì)于含有大量廢紙的城市生活垃圾，近幾年來有些國(guó)家已經(jīng)采用半濕式和濕式破碎 ？對(duì)于一般粗大固體廢物，往往不是直接將它們送進(jìn)破碎 機(jī)，而是先剪切，壓縮成形，再送入破碎機(jī)？3 .固體廢物的機(jī)械強(qiáng)度和破碎比(1)固體廢物的機(jī)械強(qiáng)度固體廢物的機(jī)械強(qiáng)度是指固體廢

15、物抗破碎的阻力？通?？捎每箟簭?qiáng)度？抗拉強(qiáng)度？抗剪強(qiáng)度和抗彎強(qiáng)度來表示？一般以固體廢物的抗壓強(qiáng)度為標(biāo)準(zhǔn)來衡量？固體廢物的機(jī)械強(qiáng)度與廢物顆粒的粒度有關(guān)，粒度小的廢物顆粒，其裂縫比大粒度顆粒要少，因而機(jī)械強(qiáng)度較高？（2）破碎比在破碎過程中，原廢物粒度與破碎產(chǎn)物粒度的比值稱為破碎比？破碎比表示廢物粒度在破碎過程中減小的倍數(shù)，即表征廢物被破碎的程度？通常將廢物每經(jīng)過一次破碎機(jī)的過程稱為一個(gè)破碎段？對(duì)于有多個(gè)破碎機(jī)串聯(lián)組成的多段破碎比，其總的破碎比等于各段破碎比的 乘積？一般破碎機(jī)的平均破碎比在330之間，磨碎機(jī)破碎比可達(dá) 40400以上？若要求破碎比不大，一段破碎即可滿足 ？例如，對(duì)于浮選？磁選？電選等工藝來說，由于要求的入選粒度很 細(xì)，破碎比很大，往往需要把幾臺(tái)破碎機(jī)依次串聯(lián)，或根據(jù)需要把破碎機(jī)和磨碎機(jī)依次串聯(lián)組成破碎或磨碎流程？破碎段數(shù)是決定破碎工藝流程的基本指標(biāo)，主要決定破碎廢物的原 始粒度和最終粒度？破碎段數(shù)越多，破碎流程就越復(fù)雜，工程投資相應(yīng)增加，因此，在