中科大固体废物污染控制工程课件04固体废物的预处理

第四章

固体废物的预处理技术内容1．固体废物的压实

1.1压实程度的量度；1.2压实设备简介

2．固体废物的破碎2.1破碎的目的；2.2破碎方法；2.3破碎比（程度）；2.4破碎流程；2.5破碎机简介3．固体废物的分选3.1筛分；3.2重力分选；3.3磁力分选；3.4电力分选；3.5光电分选4．分选回收工艺系统4.1城市垃圾；4.2粉煤灰；4.3从煤矸石中分选回收硫铁矿1．固体废物的压实

目的：提高废物的容重和减小废物体积。

应用场合：（1）压缩性能大而恢复性能小的固体废物。（2）而对于某些较密实的固体，如木头、玻璃、金属、硬质塑料块等则不宜采用。（3）对于有些弹性废物也不宜采用压实处理，因为它们在解压后，体积又会增大。1.1压实程度的量度1.1.1空隙比和空隙率（1）空隙比：固体废物可看成由各种固体物质颗粒及颗粒间充满气体的空隙所构成的集合体。

固体总体积（Vm）=固体颗粒体积（VS）+空隙体积（Vv）

（4-1）则废物的空隙比(e)可定义为：e=Vv/Vs

（4-2）（2）空隙率ε：ε=Vv/Vm

（4-3）（3）ε、е与容重的关系：ε或е越小，则垃圾压实程度越高，容重越大。

1.1.2湿密度与干密度忽略空隙中的气体质量,则总质量（包括水分质量）（Wm）=固体颗粒的质量（Ws）+水分质量（Ww），即

Wm=Ws＋Ww

（4-4）则：①湿密度wρw=Wm/Vm

（

4-5）②

干密度d

（4-6）1.1.3体积减少百分比（R）

（4-7）Vi­—

压实前体积，m3；Vf

—压实后体积，m3。

1.1.3体积减少百分比（R）R=（Vi-Vf）/Vi×100%（4-7）Vi­—压实前体积，m3；Vf

—压实后体积，m3。1.1.4压缩比与压缩倍数压缩比r=

Vf/Vi,r≼1,r越小，压实效果越好Vi­—压实前体积，m3；Vf

—压实后体积，m3压缩倍数n=Vi/Vf

,n≥1体积减少百分数R、压缩比r、压缩倍数n三者间关系n=1/r;R=(1-r)•100%对由不同颗粒和颗粒间空隙所组成的集合体的固体废物，当受到外界压力时，颗粒间就会相互挤压，变形和破碎，空隙率减小，容重增大。例如城市垃圾经压实，其密度可增大到320kg·m-3，表观体积可减少70%左右。日本近年来造制了一种高压压实设备，对垃圾进行三次压缩，最后一次压力达258kg·cm-2(25.3MPa)，最后制成垃圾块的密度达到1380kg·m-3。由高压产生的挤压和升温作用，使垃圾中的BOD从6000ppm降到200ppm，COD从8000mg·L-1降到150mg·L-1。垃圾块已变为一种均匀的类塑料结构的惰性材料，自然暴露于空气中3年，也无任何明显降解。1.2压实设备（压实器）固定式和移动式常用压实器：2．固体废物的破碎大块固体废物----

小块固体废物。2.1破碎的目的（1）使运输、焚烧、热解、熔化、压缩等操作能够或容易进行，更经济有效；（2）为分选和进一步加工提供合适的粒度，有利于综合利用；（3）增大比表面积，提高焚烧、热解、堆肥处理的效率；（4）破碎使固体废物体积减小，便于运输、压缩和高密度填埋，加速土地还原利用。2.2破碎方法固体废物破碎机的种类很多，破碎机的选用主要依靠侍处理废物的类型和希望得到的终端产品而定，类型不同的破碎机依靠不同的破碎作用来减少废物尺寸。破碎方式分为冲击破碎、剪切破碎、挤压破碎、摩擦破碎等。此外还有专用的低温破碎和湿式破碎。

2.3破碎比（程度）原废物粒度与破碎产物粒度的比值称为破碎比。（1）最大粒度法

（2）平均粒度法2.4破碎流程（1）单纯破碎工艺（2）带预先筛分的破碎工艺。（3）先破碎后筛分工艺（4）带预先筛分和检查筛分的破碎工艺2.5破碎设备2.5.1辊式破碎机；2.5.2颚式破碎机；2.5.3冲击式破碎机；2.5.4剪切式破碎机。3．固体废物的分选

目的：是将固体废物中可回收利用的或不利于后续处理、处置工艺要求的物料用人工或机械方法分门别类地分离出来，并加以综合利用

。根据物料的物理或化学性质（包括粒度、密度、重力、磁性、电性、弹性等），采用不同的分选方法。分选方法包括人工检选和机械分选，机械分选又分为筛分，重力分选、磁力分选、电力分选等。

3.1筛分筛分是利用筛子将粒度范围较宽的颗粒群分成窄级别的作业过程。根据筛分在工艺过程中应完成的任务,筛分作业可分为以下六类：独立筛分：目的在于获得符合用户要求的最终产品的筛分，称为独立筛分；准备筛分：目的在于为下步作业做准备的筛分，称为准备筛分；预先筛分：在破碎之前进行筛分，称为预先筛分，目的在于预先筛出合格或无须破碎的产品，提高破碎作业的效率，防止过度粉碎和节省能源；检查筛分：对破碎产品进行筛分，又称为控制筛分；选择筛分：利用物料中的有机成分在各粒级中的分布，或者性质上的显著差异所进行的筛分；脱水筛分：脱出物料中水分的筛分，常用于废物脱水或脱泥。适用于固体废物处理的筛分设备主要有固定筛、筒形筛、振动筛和摇动筛。其中用得最多的是固定筛、筒形筛、震动筛。3.2重力分选重力分选是按在活动或流动的介质中按颗粒的密度或粒度的不同进行分选的过程重力分选原理

Stokes方程

（1）气流分选（