固体废弃物的预处理-工业固体废物处理及资源化课件.ppt
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1、第三章:固体废物的预处理【概念】压实 压缩比 硬度 破碎比 破碎段 低温破碎 筛分效率 等降比 重介质 加重质 磁流体 磁流体动力分选【理论和方法】压实效果的度量;压实设备评价;影响破碎效 果的因素;破碎方法及工艺;常见分选方法及原 理;影响筛分效率的因素;磁流体分选原理;常见 分选设备;固体废物水分存在方式;脱水浓缩方 法及常见机械。本章重点第三章:固体废物的预处理 浓缩脱水分选破碎压实含水率超过90%的 固体废物,必须脱水 减容,以便于包装、运输与资源化利用用机械方 法增加固 体废物聚集 程度,增大容重减少表观体积,提高运输与管理的一种操作技术。具有减容和预稳定的作用 利用外 力克服废物质
2、点间的内聚力使大块变小块的过程。小块分裂成细粉过程为磨碎。有利于三化处理 将固体废物中各种可回收利用废物或不利于后续处理工艺要求的废物组分采 用适当技术分离出 来的过程。第三章:固体废物的预处理VmVvVs若忽略空气中的气体质量,则固体废物的总质量()就等于固体物质质量()与水分质量()质量之和。则:湿密度:干密度:tmsmwmmwmmsVmmVm/)(/dmsVm/dmtVm/wvsmVVV第一节 固体废物压实压实程度的度量 空隙比 空隙率 湿密度 干密度 体积减少 百分比 压缩比 压缩倍数越小压实程度越高较适用r越小,压实越好 n越大,压实越好越大越好msVm/dmtVm/w第一节 固体废
3、物压实 固定式压实器卧式压实器、三向联合压实器、回转式压实器、袋式压实器。基本参数:装料截面尺寸、循环时间、压面上的压力、压面行程长度、体积排率移动式压实器碾(滚压)压实机、夯实压实机、振动压实机。轮胎式或履带式压土机、钢轮式布料压实器等。垃圾填埋场或垃圾车使用。根据废物性质如含水率、后续处理要求(压缩比)选用不同设备第一节 固体废物压实装料室压面破碎杆图2.1 水平压实器结构图第一节 固体废物压实压头压头压头压头压头压头图2.2 三向联合压实器第一节 固体废物压实压头压头压头压头压头压头图2.3 回转式压实器第一节 固体废物压实(a)高履带压实机(b)钢轮压实机图2-4 填埋场常用的移动式压
4、实机第一节 固体废物压实压力为1620MPa,压缩比可达5:1180200沥青浸渍池10s图2.4 城市垃圾压缩处理工艺流程3.解理1.硬度2.韧性4.结构 缺陷影响破碎 效果因素F.C邦德功指数;莫氏硬度(10级);普氏硬度系数f压极完全、完全、中等、不完全和极不完全解理 脆性 柔性 延展性挠性 弹性等 细块物料机构缺陷少,难磨;粗块物料多,易碎 抗压强度抗剪切强度抗弯强度抗拉强度第二节 固体废物的破碎破 碎 方 法 湿式破碎干 式 破 碎半湿式破碎非机械能破碎机 械 能 破 碎劈碎冲击破碎剪切破碎磨剥破碎挤压破碎超声破碎减压破碎热力破碎低温破碎一般的破碎机兼有多种破碎方法,通常是破碎机的组
5、件与物料及物料间多种力综合作用的结果第二节 固体废物的破碎(e)冲击破碎图 2-5 常见的机械能破碎方法(a)压碎(b)劈碎(d)磨剥(c)折断第二节 固体废物的破碎循环用水斗式脱水提升机机减速机电动机筛网有色金属 铁浆液含纸垃圾转子图2-6 湿式破碎机的构造原理图 第二节 固体废物的破碎投入垃圾第一段筛网第二段刮板第三段I组II组 III组图2-7 半湿式破碎机构造原理图 破碎分选易碎物质,如玻璃陶瓷加水破碎分选纸类物质第二节 固体废物的破碎破碎效果及度量 颗粒有球形、片状、柱状等表征不同粒级的颗 粒相对量破碎机,330 磨碎机,40400表示废物被破碎 的程度球体等效直径、有效直径和筛径累
6、积曲线 频度曲线 真实破碎比 极限破碎比破碎段破碎比颗粒度分布颗粒的粒径第二节 固体废物的破碎 1.单纯破碎工艺4.带预先筛分和检 查筛分破碎工艺2.带预先筛分破碎工艺3.带检查筛分破碎工艺破碎工艺选择需考虑节能、处理量及破碎产品粒径大小、粒度组成、形状等的要求。根据固体废物的性质(如破碎特性、硬度、密度、形状、含水率等)第二节 固体废物的破碎固体废物破碎产物破碎(a)单纯破碎工艺筛下物破碎破碎产物固体废物筛上物筛分(b)带预先筛分的破碎工艺第二节 固体废物的破碎破碎筛分筛上物固体废物筛下物破碎产物(c)带检查筛分破碎工艺破碎产物筛下物固体废物破碎筛上物(d)带预先和检查筛分破碎工艺第二节 固
7、体废物的破碎常见破 碎设备1.颚式破碎机 简单摆动式 复杂摆动式 综合摆动式2.锤式破碎机 Hammer Mills式 BJD型 Movorotor型双转子5.辊式破碎机 光辊、齿辊 单齿辊 双齿辊6.粉磨机 球磨机 自磨机4.剪切破碎机 Von Roll型往复式 Lincle-mann型 旋转剪切式3.冲击式破碎机 Universa型 Hazemag型第二节 固体废物的破碎机架破碎齿板可动鄂板心轴飞轮偏心轴连杆弹簧拉杆后推力板前推力板简单摆动颚式破碎机鄂式破碎机:有简摆和复摆两种。适用于坚硬和中硬物料的破碎。固体废物破碎产物破碎第二节 固体废物的破碎机架可动鄂板固定鄂板破碎齿板飞轮肘板弹簧偏
8、心转动轴复杂摆动颚式破碎机 固体废物破碎产物破碎第二节 固体废物的破碎格栅普通锤式破碎机测量头锤头旁路 主要用于破碎家具、电视机、电冰箱、洗衣粉、厨房等大型废物,破碎块可达到50mm左右。该机设有旁路,不能破碎的废物由旁路排出。固体废物破碎筛分筛上物破碎产物筛下物旁路第二节 固体废物的破碎单转子锤式破碎机示意图固体废物破碎筛分筛上物破碎产物筛下物第二节 固体废物的破碎细粒级产品出口风力分级机物料入口 双转子锤式破碎机具有两个旋转方向的转子,转子下方均装有研磨板。废物自右方给料口送入机内,经右方转子破碎后颗粒排至左方破碎腔,再沿左方研磨板运动3/4圆周后,借风力排至上部的旋转式风力分级板排出机外
9、。该机破碎比可达30。固体废物固体废物第二节 固体废物的破碎进料口破碎板破碎产物排出筛板锤头锤头销轴锤头轮主轴固体废物破碎筛分筛上物破碎产物筛下物第二节 固体废物的破碎研磨板板锤筛条冲击板链幕固体废物一种新型高效破碎设备,它具有破碎比大、适应性广,可以破碎中硬、软、脆、韧性、纤维性废物,且构造简单、外形尺寸小、安全方便、易于维护(a)Universa型冲击式破碎机冲击式破碎机第二节 固体废物的破碎固体废物旋转打击刀排出口一级冲撞板(固定刀)二级冲撞板(固定刀)(b)Hazemag型冲击式破碎机主要用于破碎家具、电视机、杂器等生活废物第二节 固体废物的破碎衬板锤子筛条小门非破碎物收集区进料口弹簧
10、金属切屑破碎机 可使金属切屑的松散体积减小38倍,便于运输。锤子呈钩形,对金属切屑施加剪切拉撕等作用而破碎。第二节 固体废物的破碎往复式剪切机结构示意图 固定刀和活动刀交错排列,通过下端活动铰轴连接,尤似一把无柄剪刀。当呈开口状态时,从侧面看固定刀和活动刀呈V字形。固体废物由上端给入,通过液压装置缓缓将活动刀推向固定刀,当V字形闭合时,废物被挤压破碎,破碎物大小约30cm。这种破碎机适合松散的片、条状废物的破碎。固定刀活动刀第二节 固体废物的破碎固体废物固定刀旋转刀筛网图2.8所示为回转式剪切机结构示意图 由固定刀(12片)和旋转刀(35片)组成。固体废物给入料斗,依靠高速转动的旋转刀和固定刀
11、之间的间隙挤压和剪切破碎,破碎产品经筛缝排出机外。该机的缺点是当混入硬度较大的杂物时,易发生操作事故。这种破碎机适合家庭生活垃圾的破碎。固体废物破碎筛分筛上物破碎产物筛下物第二节 固体废物的破碎固体废物固体废物破碎产物破碎产物破碎破碎 破碎机借助预压机压缩盖的闭合将废物压碎,然后再经剪切机剪断,剪切长度可由推杆控制。第二节 固体废物的破碎双齿辊破碎机有两个相对运动的齿辊。当两齿辊相对运动时,辊面上的齿牙将废物咬住并加以劈碎,破碎后产品随齿辊转动由下部排出。破碎产品粒度由两齿辊的间隙大小决定。单齿辊破碎机有一旋转的齿辊和一固定的弧形破碎板。破碎板和齿辊之间形成上宽下窄的破碎腔。大块废物在破碎腔上
12、部被长齿劈碎,随后继续落在破碎腔下部进一步被齿辊轧碎,合格破碎产品从下部缝隙排出。固体废物破碎产物破碎第二节 固体废物的破碎破碎机本体小锤头大锤头压缩给料机输送器栅条切断垫圈固体废物破碎筛分筛上物破碎产物筛下物 大型废物锤碎机:用于破碎废汽车等粗大固体废物。废物先经压缩机压缩,再给入锤碎机,转子由大小两种锤子组成,大锤子磨损后,改作小锤用,锤子铰接悬挂在绕中心旋转的转子上做高速旋转。转子下方半周安装有箅子筛板,筛板两端安装有固定反击板,起二次破碎和剪切作用。第二节 固体废物的破碎 自磨机又称无介质磨机,分干磨和湿磨两种。干式自磨机由给料斗、短筒体、传动部分和排料斗等组成。给料粒度一般30040
13、0mm,一次磨细到0.1mm以下,粉碎比可达30004000,比球磨机等有介质磨机大数十倍。磨磨剥剥区区泻泻落落区区瀑瀑落落区区干式自磨机的工作原理图。第二节 固体废物的破碎(6)、粉磨机:主要有球磨机和自磨机 筒体端盖给料轴承大齿圈排料筒体 由圆柱形筒体、端盖、中空轴颈、轴承和传动大齿圈组成。筒体内装有直径25150mm钢球,装入量为筒体有效容积的25%50%。当筒体转动时,在摩擦力、离心力和衬板共同作用下,钢球和废物被衬板提升。当提升到一定高度后,在钢球和废物本身重力作用下,产生自由泻落和抛落,从而对筒体内底角区废物产生冲击和研磨作用,使废物粉碎。第二节 固体废物的破碎湿 式 破 碎 优点
14、破碎机将投入的含纸垃圾和水流一起搅拌和破碎成为浆液 5.在化学物质、纸和纸浆、矿物等处理中均可使用,可以回收纸纤维、玻璃、铁和有色金属,剩余泥土等可做堆肥 4.脱水有机残渣,无论质量、粒度大小等变化都小 3.不会产生噪声、发热和爆炸的危险性 1.垃圾变均质浆状物,可按流体处理 2.不会孳生蚊蝇和恶臭,符合卫生条件 第二节 固体废物的破碎粒度差异 筛选(筛分)密度差异 重力分选 磁性差异 磁力分选 导电性差异 电力分选(静 电分选)光电性差异 光电分选 摩擦性差异 摩擦分选 弹性差异 弹跳分选 机 械 分 选人工分选劳动强度大,卫生条件差,但识别能力强第三节 固体废物的分选棒条筛格筛滚筒筛振动筛
15、 筛筛分分原原理理及及筛筛分分分分类类脱水和脱泥筛分脱水和脱泥筛分 选择筛分选择筛分 预先筛分和检查筛分预先筛分和检查筛分 准备筛分准备筛分物料分层物料分层 细粒透筛细粒透筛易筛粒易筛粒难筛粒难筛粒Principle 分类分类第三节 固体废物的分选 筛筛 分分 效效 率率处理能力处理能力筛分效率筛分效率%1001mmE21mmm21mmm第三节 固体废物的分选 影影响响筛筛分分效效率率因因素素筛分物料性质筛分物料性质粒度组成:易筛粒、难筛粒和阻碍粒 含水率和含泥量:筛孔尺寸 颗粒形状:球形、多角形、片状、柱状等 筛分设备性能筛分设备性能筛面种类(冲孔、编织及棒条)筛孔形状 筛孔尺寸 筛子运动状
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