第3節(jié)生活垃圾的分選 生活垃圾填埋場一般應(yīng)選在

本文格式為Word版，下載可任意編輯——第3節(jié)生活垃圾的分選生活垃圾填埋場一般應(yīng)選在第3節(jié)生活垃圾的分選,,固體廢物的分選就是將固體廢物中各種可回收利用廢物或不利于后續(xù)處理工藝要求的廢物組分采用適當技術(shù)分開出來的過程。

手工揀選:轉(zhuǎn)運站或處理中心的廢物傳送帶兩邊。

分類機械分選:一般先經(jīng)過破碎，包括:篩選(分)、風(fēng)選、浮選、磁選、電選、摩擦與彈跳分選、光電分選和渦電流分選。,,在固體廢物處理、處置與回用之前理應(yīng)舉行分選，將有用的組分加以分選回收，將有害的成分分開出來，對固體廢物舉行分選有很重要的意義。,一、篩選,(一)篩選原理1、篩選過程：利用一個或一個以上的篩面，將不同粒徑顆粒的混合廢物分成兩組或兩組以上顆粒組的過程。

該過程由物料分層和細粒透篩兩個階段組成。

條件目的易篩粒：粒度小于篩孔尺寸3/4的顆粒，很易通過粗粒形成的間隙到達篩面而透篩。

難篩粒：粒度大于篩孔尺寸3/4的顆粒，粒度越接近篩孔尺寸就越難透篩。,2、篩分效率：篩選時實際得到的篩下產(chǎn)物的質(zhì)量與原料中所含粒度小于篩孔尺寸的物料的質(zhì)量比，用百分數(shù)表示。

(此時篩下產(chǎn)物全部為小于篩孔尺寸的顆粒)(4-1)式中：

Q1為篩下產(chǎn)物質(zhì)量，kg；

Q為入篩固體廢物質(zhì)量，kg；

α入篩固體廢物中小于篩孔尺寸的細粒含量，%。

實際要測定Q、Q1對比困難。設(shè)：

(4-2)(4-3)式中：

Q2為篩上產(chǎn)物質(zhì)量，kg；

θ、β分別為篩上、篩下產(chǎn)品中小于篩孔尺寸的細粒含量，%。,,,,,,,,,,,,,,,,,,入篩固體廢物Q,α,篩上產(chǎn)品Q2，θ,篩下產(chǎn)品Q1，β,將式（4-2）代入式（4-3），得,將其代入式(4-1)，得,實際生產(chǎn)中由于篩網(wǎng)磨損而常有片面大于篩孔尺寸的粗粒進入篩下產(chǎn)品，此時，篩下產(chǎn)品不是100%Q1，而是βQ1，篩分效率的計算公式為：,3、影響篩分效率的因素(P35),（1）固體廢物性質(zhì)的影響：

a、粒度組成（易篩粒含量越高，篩分效率越高）；

b、含水率和含泥量（含水量小于5%且含泥質(zhì)較少時，影響不大，屬干式篩分；

含水量達5%~8%，且顆粒粒度較細又含泥質(zhì)時，顆粒間以及顆粒與網(wǎng)絲間產(chǎn)生較大凝結(jié)力，堵塞篩孔，使篩分無法持續(xù)舉行；

含水量達10%~14%時，顆粒形成泥漿，凝結(jié)力下降，顆粒團聚體散成單體顆粒，篩分效率提高，屬濕式篩分。）c、顆粒外形（球形最易，片狀或條狀顆粒，難通過圓形或方形篩孔的篩子，但易通過長方形篩孔的篩子。）,（2）篩分設(shè)備性能的影響：篩孔外形、篩面、篩子運動方式及運動強度、篩面寬度和長度、篩面傾角(15o-25o為易)。

（3）篩分操作條件的影響：留神連續(xù)平勻給料、實時清理和修理篩面。,（二）篩分設(shè)備,1、固定篩2、滾筒篩3、振動篩(1)慣性振動篩(2)共振篩,1、固定篩,篩分物料時，篩面固定不動的篩分設(shè)備。篩面由大量平行排列的篩條組成，可以水平或傾斜安裝。

（1）棒條篩：由平行排列的棒條組成，篩孔尺寸為篩下粒度的1.1~1.2倍（一般不小于50mm），棒條寬度應(yīng)大于固體廢物中最大快塊度的2.5倍。適于篩分粒度大于50mm的粗粒廢物，主要用在初碎和中碎之前，安裝傾角一般為30~35°。

（2）格篩：由縱橫排列的格條組成，一般安裝在粗碎機之前，以保證入料塊度適合。,2、滾筒篩,亦叫轉(zhuǎn)筒篩，篩面為帶孔的圓柱形筒體或截頭的圓錐體。篩網(wǎng)一般為沖擊板。安裝傾角3～5°。

物料在滾筒篩中的運動有三種狀態(tài)：

（1）沉落狀態(tài)：顆粒被圓周運動帶起，滾落到向上運動的顆粒層外觀。

（2）拋落狀態(tài)：篩筒轉(zhuǎn)速足夠高時，顆粒沿筒壁上升，沿拋物線軌跡落回篩底。

（3）離心狀態(tài)：轉(zhuǎn)速進一步提高，顆粒附著在筒壁上不再落下，此轉(zhuǎn)速稱為臨界轉(zhuǎn)速。

物料處于拋落狀態(tài)時效果最正確，一般，物料在筒內(nèi)滯留25~30S，轉(zhuǎn)速5~6r/min時篩分效率最正確。,3、振動篩,振動方向與篩面垂直或近似垂直，振動次數(shù)600~3600r/min，振幅0.5~1.5mm。物料在篩面上發(fā)生離析現(xiàn)象，密度大而粒度小的顆粒穿過密度小而粒度大的顆粒間隙，進入下層到達篩面，大大有利于篩分地舉行。安裝傾角一般操縱在8~40°之間。

（1）慣性振動篩（2）共振篩,通過由不平衡的旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的離心慣性力使篩箱產(chǎn)生振動的一種篩子。由于篩面作猛烈的振動，消釋了堵塞篩孔的現(xiàn)象，有利于濕物料的篩分。適用于0.1~0.15mm的粗中細粒廢物的篩分。還可用作脫水振動和脫泥篩分。,慣性振動篩構(gòu)造及工作原理圖(a)振動篩構(gòu)造圖；

(b)工作原理圖,（1）慣性振動篩,利用連桿上裝有彈簧的曲柄連桿機構(gòu)驅(qū)動，使篩子在共振狀態(tài)下舉行篩分的。

優(yōu)點：處理才能大，篩分效率高、耗電少以及布局緊湊缺點：工藝繁雜、機體重大、橡膠彈簧易老化。,共振篩構(gòu)造及工作原理圖1、上篩箱2、下機體3、傳動裝置4、共振彈簧5、板簧6、支撐彈簧,（2）共振篩,二、風(fēng)選,又稱氣流分選，是最常用的一種按固體廢物密度分開固體廢物中不同組分的重選方法。

（一）風(fēng)選原理風(fēng)選，以空氣為分選介質(zhì)，氣流將輕物料向上帶走或水平帶向較遠的地方，重物料沉降或拋出較近距離。通常稱為“豎向氣流分選”和“水平氣流分選”。

實質(zhì)上包含兩個過程：

分開出具有低密度、空氣阻力大的輕質(zhì)片面（提取物）和具有高密度、空氣阻力小的重質(zhì)片面（排出物）；

再進一步將輕顆粒從氣流中分開出來，常采用旋流器（除塵）。,空氣阻力,有效重力,那么有：

剛開頭沉降時，v=0,dv/dt=g，為球形顆粒的最大加速度；

當dv/dt=0時，沉降速度達成最大，固體顆粒在G0，R的作用下達成動態(tài)平衡而作等速沉降運動。

設(shè)最大沉降速度為v0，那么有,靜止空氣中的顆粒受力分析,根據(jù)牛頓定律:,當顆粒粒度確定時，密度大的顆粒v0大，可分開不同密度顆粒；

當顆粒密度一致時，直徑大的顆粒v0大，可分開不同粒度的顆粒，也即風(fēng)力分級。

由于顆粒的沉降末速同時與顆粒的密度、粒度及外形有關(guān)，因而在同一介質(zhì)中，密度、粒度和外形不同的顆粒在特定的條件下，可以具有一致的沉降速度。這樣的相應(yīng)顆粒稱為等降顆粒，其中密度小的顆粒粒度(d1)與密度大的顆粒粒度(d2)之比，稱為等降比，以e0表示，即：

若兩顆粒等降，那么v01=v02，有即e0將隨兩種顆粒的密度差(ρs2－ρs1)的增大而增大；

e0還是阻力系數(shù)ψ的函數(shù)。理論實踐說明：

e0將隨顆粒粒度變細而減小。

因此為了提高分選效率在分選前要對廢物舉行分級，或經(jīng)破碎使粒度平勻后，使其按密度差異舉行分選。,,上升氣流中顆粒受力分析,固體顆粒實際沉降速度v=v0-ua當v0ua時，v0，顆粒向下做沉降運動；

當v0=ua時，v=0，顆粒做懸浮運動；

當v0ua時，v0，顆粒向上作漂泊運動。,因此，可通過操縱上升氣流速度，操縱固體廢物種不同密度顆粒的運動狀態(tài)，使有的顆粒上浮，有的下沉，從而將這些不同密度的固體顆粒加以分開。,固體顆粒的實際運動方向：

在ua確定時，對窄級別固體顆粒，其密度ρs越大，沉降距離離啟程點越近。沿著氣流運動方向，獲得的固體顆粒的密度逐步減小。,因此，通過操縱水平氣流速度，就可操縱不同密度顆粒的沉降位置，從而有效的分開不同密度的固體顆粒。,水平氣流中顆粒受力分析,（二）風(fēng)選設(shè)備,1、臥式風(fēng)力分選機(水平氣流分選機）2、立式風(fēng)力分選機（上升氣流分選機）3、其他風(fēng)力分選機,該機從側(cè)面水平送風(fēng)，固體廢物經(jīng)破碎機破碎和滾筒篩篩分使其粒度平勻后，定量給入機內(nèi)，當廢物在機內(nèi)下落時，被鼓風(fēng)機鼓入的水平氣流吹散，固體廢物中各種組分沿著不同運動軌跡分別落入重質(zhì)組分、中重質(zhì)組分和輕質(zhì)組分收集槽中。當分選城市生活垃圾時，水平氣流分選機的最正確風(fēng)速為20m/s。,1、臥式風(fēng)力分選機(水平氣流分選機）,經(jīng)破碎后的城市生活垃圾從中部給入風(fēng)力分選機，物料在上升氣流作用下，垃圾中各組分按密度舉行分開，重質(zhì)組分從底部排出，輕質(zhì)組分從頂部排出，經(jīng)旋風(fēng)分開器舉行氣固分開。,2、立式風(fēng)力分選機（上升氣流分選機）,25,旋風(fēng)除塵器對于直徑大于10m的顆粒，可選擇旋風(fēng)除塵器收集。,含顆粒物的氣體經(jīng)螺旋運動被加速，顆粒產(chǎn)生離心力，從而從旋轉(zhuǎn)的氣體中被拋出，撞擊到除塵器的器壁上。然后滑落畢竟部被收集起來。,與水平氣流分選機對比，立式曲折形氣流分選機分選精度較高。由于沿曲折管路管壁下落的廢物受到來自下方的高速上升氣流的頂吹，可以制止直管路中管壁鄰近與管中心流速不同而降低分選精度的缺點，同時可以使結(jié)塊垃圾因受到曲折處高速氣流而被吹散，因此，能夠提高分選精度。曲折風(fēng)路外形為Z字形，其傾斜度為60o，每段長度為280mm。,三、重介質(zhì)分選,（一）根本原理在重介質(zhì)中使固體廢物中的顆粒群按密度分開的方法（1）重介質(zhì)：密度大于水的介質(zhì)輕物料密度﹤重介質(zhì)密度﹤重物料密度（2）對重介質(zhì)的性能要求高密度的固體顆粒和水構(gòu)成的固液兩相分散體系，是密度高于水的非平勻介質(zhì)。高密度固體微粒起著加大密度的作用。,28,29,（二）對重介質(zhì)的要求,密度高化學(xué)穩(wěn)定性好無毒、無腐蝕性易回收再生,常用的加重質(zhì),（1）硅鐵；

含硅13-18%,密度6.8g/cm3。耐氧化性，硬度大、磁性強，使用后可再生，性能優(yōu)越。

（2）磁鐵礦；

含鐵大于60%的鐵礦粉配制成密度為2.5g/cm3的重介質(zhì)，可以回收再生。,30,,四、跳汰分選,原理：跳汰分選是在垂直變速介質(zhì)流中按密度分選固體廢物的一種方法。

分選介質(zhì)：空氣（風(fēng)力跳汰）、水（水力跳汰分選，周期性上下交變的水流）、重介質(zhì)（重介質(zhì)跳汰）,31,32,活塞室中的活塞由偏心輪帶動作往復(fù)運動，使篩網(wǎng)鄰近的水產(chǎn)生上下交變水流。物料在交變水流作用下按密度分層。

主要用作混合金屬廢物及的磨細的混合廢物舉行分開。,水力跳汰分選,33,,五、浮選,（一）浮選原理浮選是通過在固體廢物與水調(diào)制成的料漿中參與浮選劑擴大不同組分的可浮性差異，再通入空氣形成多數(shù)細小氣泡，使目的顆粒黏附在氣泡上，并隨氣泡上浮于料漿外觀成為泡沫層刮出，成為泡沫產(chǎn)品；

不浮的顆粒那么留在料漿內(nèi)，通過適當處理后廢棄。

（二）浮選藥劑捕收劑、起泡劑、抑制劑、活化劑、介質(zhì)調(diào)理劑,1、捕收劑,使目的顆粒外觀疏水，增加可浮性，使其易于向氣泡附著。

（1）異極性捕收劑：由極性基(親固)和非極性基(疏水)組成。常用的有黃藥(烴基二硫代碳酸鹽，ROCSSMe，R為烴基，Me為堿金屬離子)、油酸(十八烯酸，通式為C17H33COOH,不易溶需加溶劑乳化或制成油酸鈉使用）。

黃藥捕收含銅廢物:Cu2++4ROCSS－→Cu(ROCSS)2+(ROCSS)2油酸捕收螢石廢物:Ca2++2C17H33COO－→Ca(OOH33C17)2。,（2）非極性油類捕收劑：難溶于水，不能解離成離子而得名。主要成分為脂肪烴(CnH2n+2)、脂環(huán)烴(CnH2n)和芳香烴三類。常用的有煤油、柴油、燃料油、變壓器油等。目前，主要用于一些自然可浮性很好的非極性廢物顆?；厥?，例如：粉煤灰中未燃盡碳的回收、廢石墨的回收等。,2、起泡劑,外觀活性物質(zhì)，促進泡沫形成，增加分選界面。

其布局特征為：

①是一種異極性的有機物質(zhì)，極性基親水，非極性基親氣，使起泡劑分子在空氣和水的界面上產(chǎn)生定向排列；

②大片面起泡劑是外觀活性物質(zhì)，能夠猛烈地降低水的外觀張力；

③起泡劑應(yīng)有適當?shù)娜芙舛取?/p>

常用的起泡劑有：松醇油、脂肪醇等。,氣泡,氣泡,氣泡,氣泡,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,起泡劑,,氣泡,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,