第十章--城市垃圾处理技术

1、第十章 城市垃圾处理技术,第一节 城市垃圾压实技术,第二节 城市垃圾破碎技术,第三节 城市垃圾分选技术,第四节 固体废物的脱水与干燥,第五节 危险废物的化学处理与固化,一、压实的含义与性质,第一节 固体废物的压实技术,压实又称压缩（compressing），是一种采用机械方法将固体废物中的空气挤压出来、减少其空隙率以增加其聚集程度的过程。,为了减少体积、增加容重以便于装卸和运输，降低运输成本；,制作高密度惰性块料以便于贮存、填埋或作建筑材料。,第一节 固体废物的压实技术,压实目的：,除了便于运输外，固体废物压实处理还具有以下优点：,第一节 固体废物的压实技术,减轻环境污染；,快速安全造地；,节

2、省贮存或填埋场地。,第一节 固体废物的压实技术,二、固体废物压实机械,用于收集或转运站装车的压实器,带有行驶轮或在轨道上行使的压实器，用于废物处置场所。,固定型压实器：,移动型压实器：,第一节 固体废物的压实技术,回转式压实器,三向垂直压实器,水平压实器,转运站固定型压实操作,用于金属废物,压实体积和质量较小的城市垃圾,第二节 城市垃圾破碎技术,一、垃圾破碎概念,固体废物破碎（fragmentation）就是利用外力克服固体废物质点间的内聚力而使大块固体废物分裂成小块以便资源化利用或进行最终处置的过程。,使小块固体废物颗粒分裂成细粉的过程称为磨碎。,第二节 城市垃圾破碎技术,经过破碎和磨碎的固

3、体废物，具有以下优点：,便于压缩、运输、贮存和高密度填埋；,可提高焚烧、热解、熔烧及压缩等处理过程的稳定性和处理效率；,便于分选、拣选回收有价物质和材料；,避免粗大、锋利的废物损坏分选、焚烧、热解等设备或炉腔；,为固体废物的下一步加工和资源化作准备。,第二节 城市垃圾破碎技术,按原理分两类：,物理方法,机械方法,低温冷冻破碎法和超声波破碎法,挤压、劈裂、弯曲、磨剥、冲击和剪切破碎等,第二节 城市垃圾破碎技术,适于所有颗粒较为粗大的固体废物,第二节 城市垃圾破碎技术,适于处理城市垃圾中的纸、布等纤维织物，金属类废物等,第二节 城市垃圾破碎技术,煤矸石、钢渣生产水泥、砖瓦、化肥等过程以及垃圾堆肥的

4、深加工过程,第二节 城市垃圾破碎技术,适用于常温下难以破 碎的复合材质的废物， 如钢丝胶管、橡胶包覆 电线电缆，废家用电器等 橡胶和塑料制品等,第二节 城市垃圾破碎技术,适于回收含纸屑较多的城市垃圾中的纸纤维、玻璃、铁和有色金属,第三节 城市垃圾分选技术,一、分选方法评述,城市垃圾分选目的：,将有用资源分离回用,分选方法：,手工拣选法：适用于废物产源地、收集站、处理中心、运转站或处置场；不经预处理的物品，特别是有毒有害物品，必须通过人工捡选。,人工捡选的物品的种类与数量取决于收购市场条件。,第三节 城市垃圾分选技术,机械分选方法：,筛分、重力分选、磁力分选、静电分选、光电分选、涡电流分选以及浮

5、选等,风力分选原理图,第三节 城市垃圾分选技术,适用于颗粒的形状、尺寸相近的固体废物分选,锯齿型垂向风选机,第三节 城市垃圾分选技术,第三节 城市垃圾分选技术,常规槽型垂向风选机,第三节 城市垃圾分选技术,开口进料振荡风选机,跳汰分选原理图,第三节 城市垃圾分选技术,有效分离固体废物中混合金属细粒,滚筒式吸持型磁选机,第三节 城市垃圾分选技术,有效的分离固体废物中混合金属细粒,第三节 城市垃圾分选技术,带式吸持型磁选机,悬吸型磁选机,第三节 城市垃圾分选技术,第三节 城市垃圾分选技术,旋转圆筒筛分器,第三节 城市垃圾分选技术,惯性分选是基于对固体废物颗粒的弹射作用力与重力综合作用的结果，以达到

6、轻、重组分分离目的。,第三节 城市垃圾分选技术,浮选,浮选是利用投加适宜于被分离物料颗粒表面性质的化学浮选剂，如捕获剂、发泡剂、活化剂、抑制剂或调节剂等，根据各类废物颗粒表面性质的差异，借助在水中泡沫的浮力，从混合物中分离物料。这种分选技术分离的物料与密度无关，且需在较细的粒度下操作。,第三节 城市垃圾分选技术,应用：从粉煤灰中回收炭，从煤矸石中回收硫铁矿，从焚烧炉灰渣中回收金属,第四节 固体废物的脱水与干燥,一、固体废物的脱水与脱水设备,机械脱水（机械过滤、离心脱水）,固定床干化脱水,第四节 固体废物的脱水与干燥,2.机械过滤设备,真空抽虑脱水机,压虑机,（一）机械过滤理论与设备,1.机械过

7、滤理论基础,机械过滤脱水是以过滤介质两边的压力差为推动力，使水分强制通过过滤介质称为滤液，固体颗粒被截留成为滤饼，达到固液分离的目的。,真空抽虑脱水机,第四节 固体废物的脱水与干燥,板框压滤机,第四节 固体废物的脱水与干燥,第四节 固体废物的脱水与干燥,带式压滤机,带式污泥脱水机,第四节 固体废物的脱水与干燥,二、离心脱水,利用高速旋转产生的离心力将密度大于水的固体颗粒物与水分离的过程。,第四节 固体废物的脱水与干燥,操作简便、设备紧凑、运行条件良好、脱水效率高，适于不同性质泥浆的脱水,能耗大,大型离心脱水机,（三）污泥自然干化脱水,利用自然蒸发、底部滤料和土壤过滤脱水的一种传统方法。,优点：

8、设备简单、干化污泥含水率低。,缺点：占用土地面积大、环境卫生条件差、受季节、当地气候与气象条件影响较大。,应用：适于干旱地区小规模应用。,第四节 固体废物的脱水与干燥,第四节 固体废物的脱水与干燥,二、城市垃圾干燥设备,加热方式,对流,传导,辐射,第四节 固体废物的脱水与干燥,第五节 危险废物的化学处理与固化,一、危险废物的化学处理,化学处理是针对固体废物中易于对环境造成严重影响的有毒有害化学成分，采用化学转化的方法，使之达到无害化。,（一）中和法：,主要用于化工、冶金、电镀、金属表面处理等工业中产生的酸碱性泥渣。,酸性泥渣：石灰、氢氧化钠、碳酸钠,第五节 危险废物的化学处理与固化,碱性泥渣：

9、硫酸、盐酸,罐式机械搅拌,池式人工搅拌,（二）氧化还原法：,通过氧化或还原化学处理，将固体废物中可以发生价态变化的某些有毒成分转化为无毒或低毒，且具有化学稳定性的成分，以便于无害化处置或进行资源回收。,第五节 危险废物的化学处理与固化,1.铬渣干式还原处理,第五节 危险废物的化学处理与固化,2.铬渣湿式还原法,二、危险废物的固化处理,概念：是利用物理或化学方法将有害固体废物固定或包容在惰性固体基质内，使之呈现化学稳定性或密封性的一种无害化处理方法。,固化产物性能：良好的机械性能，抗渗性，抗浸出，抗干、湿、冻性，抗溶性。,第五节 危险废物的化学处理与固化,水泥固化 石灰固化 固化方法的分类： 热

10、塑性材料固化 有机聚合物固化 自胶结固化 玻璃固化,第五节 危险废物的化学处理与固化,（一）水泥固化,1.水泥固化工艺与操作条件：,操作条件与指标：,（1）水灰比：1：2，过大易泌水,（2）水泥与废物的配比：通过实验确定，影响固化产物性质的重要因素，含有妨碍水泥水合反应的化学物质时，水泥投配量应适当加大。,以水泥为固化基质，利用水泥与水反应后可形成坚固块体的特性，将危险废物包容其中，从而达到减小表面积、降低渗透性的目的，使之能在较安全的条件下运输与处置。,第五节 危险废物的化学处理与固化,（3）PH：大于8，保证产物中含有的金属成分处于化学稳定状态。,（4）凝固时间：初凝时间大于2h，保证运输

11、与浇铸成形时有较好的流动性。终固时间小于48h。,（5）添加剂：包括减水剂、缓凝剂、促凝剂、吸附剂、乳化剂等。,（6）养护时间：室温条件下，相对湿度大于80%，养护时间约为28d。,第五节 危险废物的化学处理与固化,（7）操作条件：严防污染环境、保证操作者安全。,（8）机械强度与抗浸出性： 填埋处置的固化废物，机械强度控制在：1050kg/cm2 用作路基或建筑材料的固化物，机械强度大于100 kg/cm2 抗浸出指标应满足毒性物鉴别标准。,第五节 危险废物的化学处理与固化,2.水泥固化方法的应用：,在原子能工业固体与液体废物处理中应用广泛。在其他行业中的有毒有害废物处理也有所应用。,优点：工艺设备简单、操作方便、材料来源广泛、费用相对较低、产品机械强度较高。,缺点：产品体积增大，增加最终处置费用。,第五节 危险废物的化学处理与固化,（二）石灰固化与应用,以石灰为固化基质、以活性硅酸盐类为添加剂的一种固定危险废物的方法。,应用：适用于各种含重金属泥渣，并已应用于烟道气脱硫的废物的固化中。,缺点：抗浸出性较差，易受酸性水溶液的侵蚀，具有水泥固化的缺点。,第五节 危险废物的化学处理与固化,（三）沥青固化与应用,沥青固化属于热塑性材料固化。,要求：含水率较高的废物预先脱水；待固化废物中应尽量