1固體廢物壓實技術

1、模塊三 固體廢物的預處理【知識目標】1 .掌握固體廢物預處理的原理和方法；2 .熟悉預處理的工藝和設備 ？【技能目標】1 .能結(jié)合固體廢物的特性和后續(xù)處理的要求，提出合理的預處理方案；2 .能夠合理選擇預處理工藝和設備 ？【能力訓練任務】1 .能對破碎？分選等主要預處理進行系統(tǒng)評價，正確設備選擇；2 .能對所在城市生活垃圾提出較為合理的分選回收方案？為了便于對固體廢物進行合適的利用？處理和處置，往往要經(jīng)過預加工 ？處理？預處理技術是指采用物理？化學或生物方法，將固體廢物轉(zhuǎn)變成便于運輸？儲存？回收利用和處置的形態(tài)？預處理技術包括壓實？破碎？分選？脫水和干燥？3.1 固體廢物壓實技術3.1.1 壓

2、實的目的及原理1 .壓實的目的和作用壓實又稱壓縮，是利用機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？運輸？貯存和填埋？壓實技術主要用于生活垃圾，一般，生活垃圾壓實后，體積可減少60%70%。垃圾壓實的作用：一是通過壓實可減少固體廢物的體積；增加其密實性和垃圾車的收集量，以便于減少運輸量及處置場體積，降低固廢運輸和處理處置費用 （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1380kg/m3,體積較壓縮前可減少1倍以上，因而可大大提高運輸車輛的裝載效率；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，即可再恢復利用？2 .壓實原理壓實是一種采用機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，當對固體廢物實施壓實操作時，隨著壓力的增大，空隙體積減小，表觀體積也隨之減小，而容重會增加?）的過程？壓實是提高運輸和管理效率的一種操作技術？3 .壓實程度表示方法容重：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,采用二次壓實技術可使壓縮比增加到510o壓實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，壓實前容重通常在0.10.6t/m 3范圍，經(jīng)過一般機械壓實后，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)過壓實處理后，再進行填埋處理的。法國正在試驗通過摻入粘合劑，并采用更高壓力將垃圾壓實到原體積的1/20。

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

6、力，通過高壓將廢物壓實。 固體廢物的壓實器可以分為固定式壓實器和移動式壓實器兩類，這兩類壓實器的工作原理大體相同。固定式壓實器主要在工廠內(nèi)部使用，一般設在中轉(zhuǎn)站？高層住宅垃圾滑道底部以及需要壓實廢物的場合？移動式壓實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地？壓實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設備。(1)水平式壓實器圖3-1為水平壓實器示意圖，其操作是靠做水平往復運動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，可將錢接連接的容器更換。將另一空容器裝好再進行下

7、一次的壓實操作。1一破碎桿2裝料室3壓面1.2. 3壓頭圖3-1水平式壓實器圖3-2三向聯(lián)合式壓實器(2)三向聯(lián)合式壓實器結(jié)構如圖3-2所示。該壓實器裝有3個相互垂直的壓頭，廢物置于料斗后，三向壓頭1.2. 3依次實施壓縮將廢物壓實成密實的塊體。該裝置多用于松散金屬類廢物的壓實。(3)回轉(zhuǎn)式壓實器結(jié)構如圖3-3所示，平板型壓頭連接于容器一端，借助液壓驅(qū)動。這種壓實器適于壓實 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)式壓實器(4)高層住宅住宅滑道下的壓實器如圖3-4所示，其工作過程如下：(a)為開始壓縮，此時從滑道中落下的垃圾進入料斗;(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，垃圾被不斷充入，并在容器中壓實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器工作過程(5)水平式壓實捆扎機水平式壓實捆扎機如圖 3-5所示？其特點是結(jié)構簡單，效率較高，是一種中密度的機械， 常用于城市生活垃圾的壓實 ？首先將物料放入壓縮容器內(nèi)，運輸機 1水平將物料壓送至壓實 室3中，壓縮構件2將物料壓實，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，因此壓實的密度比三向聯(lián)合式壓實捆扎機小，但其經(jīng)濟實用，因此應用廣泛？5-捆扎室 6-推動桿1-水平輸送機2-壓實構件3-壓實室 4-出料

9、槽圖3-5水平式壓實捆扎機2 .壓實器的選擇為了最大限度減容，獲得較高的壓縮比，應盡可能選擇適宜的壓實器。影響壓實器選擇 的因素很多，除廢物的性質(zhì)外。主要應從壓實器性能參數(shù)進行考慮。(1)裝載面的尺寸裝載面的尺寸應足夠大，以便容納用戶所產(chǎn)生的最大件的廢物。 如果壓實器的容器用垃 圾車裝填，為了操作方便，就要選擇至少能夠處理一滿車垃圾的壓實器。壓實器的裝載面的尺寸一般為 0.7659.18m2。(2)循環(huán)時間所謂循環(huán)時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，準備接受下一次裝載廢物所需要的時間。循環(huán)時間變化范圍很大，通常為2060s。如果希望壓實器接受廢物的速度快，則

10、要選擇循環(huán)時間短的壓實器。這種壓實器是按每個循環(huán)操作壓實較少數(shù)量的廢物而設計的，重量較輕，其用時可能比長時間壓實低、但牢固性差， 其壓實比也不一定高。(3)壓面壓力壓實器壓面壓力通常根據(jù)某一具體壓實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。 壓頭進入壓實容器中越深， 裝填得越有效越干凈。 為防止壓實廢物填滿時返彈回裝載區(qū)， 要選擇行程長的壓實器，現(xiàn)行的各種壓實容器的實際 進入深度為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、與每小時機器的循環(huán)次數(shù)之積。通常要根據(jù)廢物產(chǎn)生率來確定。6）壓實器與容器匹配壓實器應與容器匹配， 最好是由同一廠家制造， 這樣才能使壓實器的壓力行程、循環(huán)時間、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，在選擇壓實器時。還應考慮與預計使用場所相適應，要保證輕型車輛容易進出裝料區(qū)和達到容器裝卸提升位置。3.1.3 壓實流程與應用圖3-6為國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)運輸皮帶裝入汽車運往垃圾填埋場？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3.2.1 破碎的目的和原理利用人力或機械等外力的作用，破壞固體廢物質(zhì)點間的內(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粉的過程稱為磨碎？破碎是固體廢物處理技術中最常用的預處理工藝？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備，有利于從中分選？揀選？回收有價值的物質(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，可分為機械能破碎和非機械能破碎兩類方法？機械能破碎是使用工具對固體廢物施力而將其破碎的，根據(jù)對破碎物料的施力特點，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破碎方法非機械能破碎是利用電能 ？熱能等對固體廢物進行破碎的新方法，如低溫破碎？熱力破碎及超聲波破碎等？選擇破碎方法時，需視固體廢物的機械強度和硬度而定？對于脆硬性廢物，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？對于含有大量廢紙的城市生活垃圾，近幾年來有些國家已經(jīng)采用半濕式和濕式破碎 ？對于一般粗大固體廢物，往往不是直接將它們送進破碎 機，而是先剪切，壓縮成形，再送入破碎機？3 .固體廢物的機械強度和破碎比(1)固體廢物的機械強度固體廢物的機械強度是指固體廢

15、物抗破碎的阻力？通?？捎每箟簭姸?？抗拉強度？抗剪強度和抗彎強度來表示？一般以固體廢物的抗壓強度為標準來衡量？固體廢物的機械強度與廢物顆粒的粒度有關，粒度小的廢物顆粒，其裂縫比大粒度顆粒要少，因而機械強度較高？（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)過一次破碎機的過程稱為一個破碎段？對于有多個破碎機串聯(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？一般破碎機的平均破碎比在330之間，磨碎機破碎比可達 40400以上？若要求破碎比不大，一段破碎即可滿足 ？例如，對于浮選？磁選？電選等工藝來說，由于要求的入選粒度很 細，破碎比很大，往往需要把幾臺破碎機依次串聯(lián)，或根據(jù)需要把破碎機和磨碎機依次串聯(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，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，破碎流程就越復雜，工程投資相應增加，因此，在