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1、第三章固體廢物的預處理技術本章要點:1、壓實:掌握壓實的原理、目的和主要設備。2、破碎、掌握破碎的原理、目的、主要方法和設備。3、脫水:掌握脫水的主要方法原理與設備4、熱處理:了解熱處理的主要方法原理與設備。第一節(jié)固體廢物的壓實一、概念與目的1、概念:通過外力加壓于松散的固體廢物,以縮小其體積,使固體廢物變得密實的操作簡稱為壓實,又稱為壓縮。如若采用高壓壓實,除減少空隙外,在分子之間可能產(chǎn)生晶格的破壞使物質(zhì)變性。2、目的:經(jīng)過壓實處理,一方面可增大容重、減少固體廢物體積以便于裝卸和運輸,確保運輸安全與衛(wèi)生,降低運輸成本;另一方面可制取高密度惰性塊料,便于貯存、填埋或作為建筑材料使用。
2、二、壓實的原理大多數(shù)固體廢物是由不同顆粒與顆粒間的空隙組成的集合體。自然堆放時,表觀體積是廢物顆粒有效體積與孔隙占有的體積之和,即:Vm為固體廢物的表觀體積;Vs為固體顆粒體積(包括水分);Vv為孔隙體積。進行壓實操作時,隨壓力強度的↑,孔隙體積↓,表觀體積也隨之↓,而容重↑。容重就是固體廢物的干密度,用?d表示。Ws為固體廢物顆粒重;Wm為固體廢物總重,包括水分重;Ww為固體廢物中水分重。空隙比空隙率固體廢物經(jīng)過壓實處理后體積減少的程度叫壓縮比,可用公式表示:R為固體廢物體積壓縮比;Vi為廢物壓縮前的原始體積;Vj為廢物壓縮后的最終體積。一般固體廢物壓實后的壓縮比為3~5,若破碎后
3、再壓實其壓縮比可達5~10倍。固體廢物的壓縮比取決于廢物的種類及施加的壓力,一般可以在幾kg/cm2~幾百kg/cm2(1kgf/cm2=98066.5Pa)。壓實的實質(zhì)可看作是消耗一定的壓力能,提高廢物容重的過程。當固廢受到外界壓力時,各顆粒間相互擠壓,變形或破碎,從而達到重新組合的效果。適于壓實處理的主要是壓縮性能大而復原性小的物質(zhì)。木材、金屬、玻璃、塑料塊等本身已經(jīng)很密實的固體或焦油、污泥等半固體廢物不宜作壓實處理。三、壓實設備類別:固定和移動構造:容器單元和壓實單元二部分容器單元接受廢物,壓實單元具有液壓或氣壓操作的壓頭,利用高壓使廢物致密化。固定式壓實器:凡用人工或機械方法
4、(液壓方式為主)把廢物送進壓實機械中進行壓實的設備稱為固定式壓實器。如各種家用小型壓實器、廢物收集車上配備的壓實器及中轉(zhuǎn)站配置的專用壓實機。移動式壓實器:是指在填埋現(xiàn)場使用的輪胎式或履帶式壓土機、鋼輪式布料壓實機以及其他專門設計的壓實機具。(一)固定式壓實器只能定點使用,通常由一個容器單元和一個壓實單元構成。前者通過料箱或料斗接受廢物,后者在液壓或氣壓驅(qū)動下依靠壓頭,利用一定的擠壓力將廢物壓成致密的塊體。分為小型家用壓實器和大型工業(yè)壓縮機兩類。前者大小為85×45×60cm3,進行垃圾壓縮或破碎。后者一般在廢物轉(zhuǎn)運站、高層住宅垃圾滑道的底部以及其他需要壓實的場合,大到可壓縮汽車。1、
5、常見的固定式壓實器(1)水平式壓實器(2)三向垂直壓實器(3)回轉(zhuǎn)式壓實器(4)城市垃圾壓實器(1)、水平式壓實器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。適用于壓實城市垃圾。先將垃圾加入裝料室,啟動具有壓面的水平壓頭,使垃圾致密化和定形化,然后將坯塊推出。推出過程中,坯塊表面的雜亂廢物受破碎桿作用而被破碎,不致防礙坯塊移出。水平壓實器A—有效頂阜開口長度;B—裝料室長度;C—壓頭行程;D—壓頭導軌長度;E—裝料室寬度;F—有效頂部開口寬度;G—出料口寬度;H—壓面高度;I—裝料室高度;J—壓頭高度;K—破碎桿高度;L—出料口高度(2)、三向聯(lián)合式壓實器具有三個互相垂直
6、的壓頭,依次施壓。適合于壓實松散金屬廢物。它具有三個互相垂直的壓頭,金屬等類廢物被置于容器單元內(nèi),而后依次啟動1、2、3三個壓頭,逐漸使固體廢物的空間體積縮小,容重增大,最終達到一定的尺寸。壓后尺寸一般在200-1000mm之間。一般用作金屬類廢物壓實器。(3)、回轉(zhuǎn)式壓實器具有兩個壓頭和一個旋動式壓頭。適于體積小質(zhì)量小的廢物。廢物裝入容器單元后,先按水平式壓頭1的方向壓縮,然后按箭頭的運動方向驅(qū)動旋動式壓頭2,使廢物致密化,最后按水平壓頭3的運動方向?qū)U物莊至一定尺寸排出。(4)、城市垃圾壓實器a、高層住宅垃圾滑道下的壓實器(a)為壓縮循環(huán)開始,從滑道中落下的垃圾進入料斗。(b)為
7、壓縮臂全部縮回處于起始狀態(tài),壓縮室內(nèi)充入垃圾。當壓臂全部伸展,垃圾被壓入容器中,如(c)圖,當垃圾不斷充人最后在容器中壓實。可以將壓實的垃圾裝入袋內(nèi)。b、城市垃圾壓實器城市垃圾壓實器與金屬類廢物壓實器構造相似。常采用的有三向聯(lián)合式壓實器及水平式壓實器。為了防止垃圾中有機物腐敗,要求在壓實器的四周涂敷瀝青。2、壓實器的選擇壓實器的選擇主要針對壓縮比,應當選擇合適的壓縮比和使用壓力。此外,應注意壓縮過程中的情況,如城市垃圾壓縮過程中會出現(xiàn)水分,塑料熱壓時會粘在