环境工程固废课程设计-360td的生活垃圾综合分选处理系统设计.doc

目录1概述.11.1城市生活废弃物.11.2垃圾分选技术.12设计基础资料.23垃圾分选系统设计方案阐述.34设计计算.34.1垃圾分选时处理量.34.2人工分选.34.3磁选.44.4选择性破碎机.44.5分选.44.6滚筒筛分.44.7废物全过程的总质量.54.8垃圾储料仓计算.54.8.1仓体容积的计算.54.8.2仓体尺寸的计算.65分选设备选型计算.65.1吊车与抓斗的设计选择.65.2滚筒破碎机型号的选择.75.3垃圾滚筒筛.95.3.1滚筒筛主要参数.95.3.2物料在筛体内的停留时间.95.3.3筛筒有用功率计算.105.4风选设备的选择计算.105.4.1立式风选设备几何参数的确定.105.4.2旋风分离器选择.125.5输送带.125.5.1输送带.125.5.2输送带.145.5.3输送带.15参考文献.17结束语.17附图.17第1页1概述1.1城市生活废弃物城市生活固体废弃物主要是指在城市日常生活中或者为城市日常生活提供服务的活动中产生的固体废弃物，即城市生活垃圾，主要包括居民生活垃圾、医院垃圾、商业垃圾、建筑垃圾（又称渣土）。一般来说，城市每人每天的增圾量为12公斤，其多寡及成分与居民物质生活水平、习惯、废旧物资回收利用程度、市政建筑情况等有关1。1.2垃圾分选技术固体废物分选是实现固体废物资源化、减量化的重要手段，通过分选将有用的充分选出来加以利用，将有害的充分分离出来，另一种是将不同粒度级别的废弃物加以分离。分选定基本原理是利用物料的某些性质方面的差异，将其分选开。例如利用废弃物中的磁性和非磁性差别进行分离，利用粒径尺寸差别进行分离利用比重差别进行分离等。根据不同性质，可以设计制造各种机械对固体废弃物进行分选。分选包括手工捡选、筛选、重力分选、磁力分选，涡电流分选、光学分选等。下面分别介绍几种分选技术2。（1）筛分：筛分是依据固体废物的粒径不同，利用筛子将物料中小于筛孔的细粒物料透过筛面，而大于筛孔的粗粒物料留在筛面上，完成粗细物料的分离过程。两个过程：物料分层、细粒透筛（2）重力分选：重力分选简称重选，是根据固体废物中不同物质颗粒间的密度差异，在运动介质中受到重力、介质动力和机械力的作用，使颗粒群产生松散分层和迁移分离，从而得到不同密度产品的分选过程。按介质不同，固体废物的重选可分为重介质分选、跳汰分选、风力分选和摇床分选等。（3）浮选：浮选是依据物料表面性质的差异在浮选剂的作用下，借助于气泡的浮力，从物料的悬浮液中分选物料的过程。浮选法分离与物质的密度无关，而取决于物质的表面性质。能浮出液面的物第2页质对空气的表面亲和力比对水的表面亲和力大。颗粒能否附着在气泡上，关键在于能否最大限度地提高颗粒的表面疏水性。因此，在浮选法中首先就是考虑加入合适的浮选剂，增加物质的可浮性能。（4）磁流体分选：磁流体磁力分选是一种特殊的磁选方法。所谓磁流体是指某种能够在磁场或者磁场与电场联合作用下磁化，呈现似加重现象，对颗粒具有磁浮力作用的稳定分散液。磁流体通常采用强电解质溶液、顺磁性溶液和磁性胶体悬浮液。似加重后的磁流体密度称为视在密度。视在密度高于介质原密度数倍，介质真密度一股为1400l600kgm3左右，视在密度可高达21500Kgm3。流体的视在密度可以通过改变外磁场强度、磁场梯度或电场强度任意调节。因而能对任意比重组合的物料进行有效地分选。磁流体分选是一种重力分选和磁选原理联合作用的分选过程。物料在似加重介质中按密度差异分离，与重力分选相似；在磁场中按物料磁性差异分离，与磁选相似，因此即可以将磁性和非磁性物料分离，亦可以将非磁性物料按密度差异分离。磁流体分选法在固体废物的处理和利用中占有特殊的地位，它不仅可分选各种工业废液而且可从城市垃圾中分选铝、铜、锌、铅等金属。2设计基础资料设计规模为360t/d的生活垃圾综合分选处理系统，其垃圾主要成分见表2-1：表2-1垃圾主要成分垃圾组分有机物无机物纸类金属塑料玻璃其他含量/%52.331.32.282.987.131.22.81有机物组分包括：食品残余、果皮、植物残余等。无机物组分包括：砖瓦、炉灰、灰土、粉尘等。垃圾容重平均值为0.55吨/立方米，含水率为47.8%。垃圾中塑料以超薄型塑料袋为主，废纸以卫生间的废纸为主。垃圾热值：1923kJ/第3页分选系统工作量为360吨/天，日工作时间为20小时。3垃圾分选系统设计方案阐述根据垃圾的组成成分、我国目前城市生活垃圾处理的现状、原生垃圾成分复杂以及劳动力资源丰富等因素，设计的垃圾分选方案主要是以机械分选为主，辅以人工粗选的方法；废塑料和废纸主要为塑料袋和卫生间废纸，回收利用经济效益不高，可直接将这部分作为垃圾焚烧原料。分选工艺采用城市生活垃圾简易处理方法，以分选产物作为填埋、堆肥和焚烧为目的。分选工艺流程如附图1所示。4设计计算4.1垃圾分选时处理量垃圾分选每小时处理量为：TQQ0式中：Q每天的垃圾处理量，Q=360t/d；T每天的工作时间，T=20h；htTQQ182036004.2人工分选人工手选是去除垃圾中的大块金属、塑料、玻璃瓶、建筑材料等，以利于后续处理。据经验，经人工手选后大约1%的大块金属、0.6%的玻璃和0.5%的其他无机物质被选出，即金属：htQq/18.0%0.118%0.101玻璃：htQq/108.0%6.018%6.002塑料：第4页htQq/36.0%0.218%0.203其他：htQq/09.0%5.018%5.004则经过人工手选可分出的垃圾有：htQ/738.009.036.0108.018.014.3磁选垃圾经过磁选理论上可以分选出全部的金属，则磁选分选的处理量为：htQQ/3564.0%98.118%98.1024.4选择性破碎机（1）筛上物主要是纸、布、革、塑料、部分有机物等的物质mmd50，量为：htQQ/9338.4%41.2718%)13.5%28.2%20(03（2）筛下物为mmd50的被破碎的无机物、有机物、玻璃及其他碎土等。4.5分选（1）轻组分物质主要为粉尘、塑料、纸张等，其量为：htQQ/3388.1%41.718%)13.5%28.2(04（2）重组分主要物质是有机物，其量为：htQQ/6.3%2018%20054.6滚筒筛分滚筒筛分主要对选择性破碎机筛下的物质进一步分选，筛下物中主要有无机第5页物、部分有机物、破碎玻璃等。选择性筛孔为mm1010。筛上物为mmdp10的有机物，垃圾量为：htQQ/814.5%3.3218%3.3206筛下物为碎土、石渣等无机物和碎玻璃，其量为：htQQ/1578.6%21.3418%)31.2%6.0%3.31(074.7废物全过程的总质量废物全过程的总质量为：005.181578.6814.56.33388.13564.0738.0765421QQQQQQQ总4.8垃圾储料仓计算垃圾储料仓是用来暂时储放进入处理系统的垃圾并用来调节处理设备的处理量。储料仓的容量应根据计划收入分选厂的垃圾量、设备的操作计划等因素来决定。通常储料仓的容量可提供两天的最大处理量来计算。4.8.1仓体容积的计算QV式中：储存时间，d；Q最大日处理量，t/h；有效容积系数，在0.80.9之间；垃圾有效密度，在1.11.3之间，t/m3；则在本设计中的仓体容积为：第6页367.166645.02.18.03602mQV取容积31700mV。4.8.2仓体尺寸的计算每个小仓体的体积为0V,3m；长度a，m；宽度b，m；深度c，m。则每个仓体的容积为：abcV0取10,10,17cba301700101017mV满足设计要求。5分选设备选型计算5.1吊车与抓斗的设计选择垃圾吊车的台数是根据垃圾最大日处理量来确定的。一般日处理量在300t以下的采用一台吊车，日处理量在300t到600t的采用常用和备用各一台，规模在