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1、第三章固體廢物的預處理第一節(jié)固體廢物的壓實第二節(jié)固體廢物的破碎第三節(jié)固體廢物的分選第四節(jié)污泥的濃縮和脫水第五節(jié)固體廢物的穩(wěn)定和固化第一節(jié)固體廢物的壓實一、壓實的目的和原理二、壓實設備三、壓實工程設計要點一、壓實的原理和目的(一)壓實的概述原理:利用機械的方法減少垃圾的空隙率,將空氣擠壓出來增加固體廢物的聚集程度。壓實的目的:1)增加容重和減小體積,便于裝卸和運輸,確保運輸安全與衛(wèi)生,降低運輸成本;2)制取高密度惰性塊料,便于貯存、填埋或作建筑材料。固體廢物壓實處理的優(yōu)點:1)減輕環(huán)境污染;2)快
2、速安全造地;3)節(jié)省填埋或貯存場地。(二)壓實的物理基礎固體廢物三相物理組成:固體顆粒和顆粒之間的空隙(空氣和水分)Vm=Vs+Vv其中Vm為固體廢物總體積Vs為固體顆粒體積(包括水分)Vv為固體顆粒之間的空隙體積描述固體廢物空隙物理指標空隙比e=Vv/Vs空隙率n=Vv/Vm固體廢物總質(zhì)量Wm=Ws+WwWs:固體顆粒質(zhì)量,Ww:固體中水分質(zhì)量固體廢物濕密度:ρw=Wm/Vm固體廢物干密度:ρd=Ws/Vm(三)固體廢物的壓實表示方法容重:即為固體廢物的干密度。固體廢物的密度多采用容重表示,主
3、要因為容重易于測量,并可以用它來比較廢物的壓實程度。某種廢物的固體廢物的壓實程度可以用壓縮比來表示。壓縮比即固體廢物經(jīng)壓實處理后體積減小的倍數(shù),用下式來表示:R=Vf/Vi式中,R為固體廢物體積壓縮比;Vf為廢物壓縮后的最終體積;Vi為廢物壓縮前的原始體積。所謂壓實處理,就是通過消耗壓力能來提高廢物的容重。固體廢物經(jīng)壓實處理后,體積減小的程度叫壓縮比。廢物壓縮比決定于廢物的種類及施加的壓力。一般壓縮倍數(shù)為3~5。同時采用破碎與壓實二種技術可使壓縮倍數(shù)增加到5~10。生活垃圾的收集都采用壓實機械以
4、減少垃圾體積、增加垃圾車的收集量。一般,生活垃圾壓實后,體積可減少60%~70%(壓縮倍數(shù)為:2.5~3.3)。日本采用高壓壓實方法處理城市垃圾,壓力=258kg/m3,垃圾密度=1125.4~1380kg/m3BOD從6000ppm降到2OOppmCOD從800Oppm降到15Oppm垃圾塊成為均勻的類塑料結構的惰性材料,自然暴露在空氣中三年,沒有任何明顯的降解痕跡。二、壓實設備1、壓實設備:1)金屬類廢物壓實器A.三向聯(lián)合式壓實B.回轉式壓實器2)城市垃圾壓實器A.高層住宅垃圾壓實器B.城市
5、垃圾壓實器2壓實流程3.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。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,塑料熱壓時會粘在壓頭上等,應對不同的廢物采用不同的壓縮機。在城市垃圾的綜合利用中,垃圾壓實后產(chǎn)生水分,在風選分離紙時是不利的,因此,是否選用壓實裝置與后繼處理過程也有關、應當綜合考慮。三、固體廢物壓實工程設計要點1.被壓實廢物的物理特征;2.供料傳輸方式;3.對壓實后廢物的處理方法與利用途徑;4.壓實機械特征參數(shù);5.壓實機械的操作特性;6.操作地點選擇。第
6、二節(jié)固體廢物的破碎一、破碎原理和目的二、破碎方法三、破碎設備一、破碎原理和目的定義:通過人力或機械等外力的作用,破壞物體內(nèi)部的凝聚力和分子間作用力而使物體破裂變碎的操作過程統(tǒng)稱破碎。破碎是固體廢物處理技術中最常用的預處理工藝。原理:利用外力克服固體廢物質(zhì)點間的內(nèi)聚力而使大塊固體廢物分裂成小塊的過程。目的1)原來不均勻的固體廢物經(jīng)破碎或粉磨之后容易均勻一致,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)固體廢物粉碎后容積減少,便于壓縮、運輸、貯存和高密度填埋和加速復土還原;3)固體廢物
7、粉碎后,原來聯(lián)生在一起的礦物或聯(lián)結在一起的異種材料等單體分離,便于從中分選、揀選回收有價物質(zhì)和材料;4)防止粗大、鋒利廢物損壞分選、焚燒、熱解等設備或爐腔;5)為固體廢物的下一步加工和資源化作準備。破碎比、破碎段與破碎流程1.破碎比①定義: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少的倍數(shù)。②類型:破碎比=碎前max直徑/碎后max直徑(粒)i=Dmax/Dmax------極限破碎比,應用于機械選擇破碎比=碎前平均粒度/碎后平均粒度i=Dcp/Dcp------
8、真實破碎比,應用與科研理論研究中2、破碎段固體廢物每經(jīng)過一次破碎機或磨碎機稱為一個破碎段。對于固體廢物進行多次破碎,破碎比i=各段破碎比之乘積即:i=i1·i2·i3·····in破碎比對于破碎要求程度,破碎機選擇以及幾種破碎機的組合都有參考價值。但是破碎段數(shù)越多,破碎流程就越復雜,工程投資相應增加,因此,在可能的條件下,應盡量采用一段或兩段破碎流程。3.破碎流程二、破碎方法1)非機械破碎法:低溫破碎,熱力破碎,減壓破碎和超聲波粉碎法。2)機械破碎法:選擇破碎機因素①破碎程度能力;②固體廢物性質(zhì)