东华大学环境科学与工程学院固体废物处理与处置课件 第三章.ppt
《东华大学环境科学与工程学院固体废物处理与处置课件 第三章.ppt》由会员分享,可在线阅读,更多相关《东华大学环境科学与工程学院固体废物处理与处置课件 第三章.ppt(155页珍藏版)》请在三一文库上搜索。
1、,固体废物处理与处置 Treatment and Disposal of Solid Waste,Chapter 3 Pre-treatment of Solid Waste,第三章 固体废物的预处理,固体废物处理与处置 Treatment and Disposal of Solid Waste,【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 浮选等 【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;浮选原理;影响浮选效果
2、的因素;固体废物水分存在方式;脱水浓缩方 法及常见机械等。,重点,固体废物预处理:以机械处理为主涉及废物中某些组分的简易分离与浓集的废物处理方法。 目的:方便废物后续的资源化、减量化和无害化处理与处置操作。,固体废物处理与处置 Treatment and Disposal of Solid Waste,固体废物处理与处置 Treatment and Disposal of Solid Waste,1,2,3,4,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
3、的作用,利用外 力克服废物质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。,固体废物处理与处置 Treatment and Disposal of Solid Waste,1,固体废物压实,压实的目的,压实又称压缩,用机械方法增加固体废物聚集程度,增大容重和减少固体废物表观体积,是提高运输与管理效率的一种操作技术。 固体废物经压实处理一方面可增大容重、减少固体废物体积,以便于装卸和运输,确保运输安全与卫生,降低运输成本;另一方面可制取高密度惰性块料,便于贮存、填埋或作为建
4、筑材料使用;第三方面可降低污染物量,减轻环境污染。,动画(城市垃圾压缩工艺),固体废物处理与处置 Treatment and Disposal of Solid Waste,1,固体废物压实,压 实 原 理,1 空隙比与空隙率 (1)空隙比 固体废物为多种固体颗粒物质及颗粒间充满空隙所组成的集合体。假设固体废物的总体积( Vm )等于固体颗粒体积( Vs )与空隙体积( Vv )之和,即 VmVs十Vv 则固体废物的空隙比(e) 为 eVvVs (2)空隙率 VvVm,二、压实程度的度量,2 湿密度与干密度 固体废物的总重量( mm )等于固体物质重量( ms )与水分重量( mw )之和。
5、(1)湿密度 w=mm / vm (2)干密度 dmsVm,二、压实程度的度量,3 体积减少百分数(比) R(Vi-Vf)Vi 100% 式中:R-体积减少百分比, Vi 压实前(原始状态下)废物的体积,m3 Vf 为压实后废物的体积,m3,二、压实程度的度量,4 压缩比和压缩系数 (1)压缩比 r VfVi (r1) ( 2 一31 ) (2)压缩倍数 n=ViVf (n1) ( 2 一32 ),二、压实程度的度量,固体废物处理与处置 Treatment and Disposal of Solid Waste,1,固体废物压实,压实程度的度量,孔隙比 空隙率 湿密度 干密度 体积减少 百分比
6、 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,固体废物处理与处置 Treatment and Disposal of Solid Waste,1,固体废物压实,压 实 器,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。,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(压缩比等)选用不同设备,(1)水平式压实器 靠水平往复运动的压头将废物压到矩形或方形的
7、钢制容器中。用于垃圾中转站压实。,三、固体废物压实程度 1 固定式压实设备,动画(水平压实器),(2)三向联合式压实器 三个相互垂直的压头依次实施压缩,将废物压实成密实的块体。多用于松散金属废物的压实。,动画(三向联合式压实器),三、固体废物压实程度 1 固定式压实设备,(3)回转式压实器 平板型压头连接于容器一端,借助于液压驱动。适用于压实体积小、质量轻的固体废物,动画(回转式压实器),三、固体废物压实程度 1 固定式压实设备,填埋场压实机,三、固体废物压实程度 1 移动式压实设备,注意事项: 第一、针对固体废物的压实程度(主要是压缩比),应当选择合适的压缩比和使用压力。 第二、应针对不同的
8、废物,采用不同的压实方式,选用不同的压实设备。 第三,注意压实过程中的情况,如城市垃圾压缩过程中会出现水分,塑料热压时会粘在压头上等,应对不同废物采用不同的压缩设备。 第四,压实过程与后续处理过程有关,应当综合考虑是否选用压实设备。如在城市垃圾的综合利用中,垃圾压实后产生水分,在风选时分离纸是不利的。,固体废物处理与处置 Treatment and Disposal of Solid Waste,1,固体废物压实,压 实 设备的选用,固体废物处理与处置 Treatment and Disposal of Solid Waste,2,固体废物的破碎,破碎概念,破碎:利用外力克服固体废物质点间的内
9、聚力而使大块固体废物分裂成小块的过程。 磨碎:使小块固体废物颗位分裂成细粉的过程。 破碎是所有固体废物处理方法的必不可少的预处理工艺,是后续处理与处置必须经过的过程。,固体废物处理与处置 Treatment and Disposal of Solid Waste,2,固体废物的破碎,破碎目的,1)使固体废物的容积减小,便于运输和贮存。 2)为固体废物的下一步加工作准备,并为固体废物的分选提供所要求的入选粒度,以便有效地回收固体废物中某种成分,更有利于固体废物的资源化。 3)使固体废物的比表面积增加,提高焚烧、热分解、熔融等作业的稳定性和热效率。 4)用破碎后的生活垃圾进行填埋处置时,压实密度高
10、而均匀,可以加快复土还原。 5)防止粗大、锋利的固体废物损坏运行中的处理机械,如分选机、焚烧和热解的设备或炉膛。,固体废物处理与处置 Treatment and Disposal of Solid Waste,2,固体废物的破碎,影响破碎效果因素,1、物料机械强度 物料机械强度 物料一系列力学性质所决定的综合指标,主要有硬度、解理、韧性及物料的结构缺陷。 2、破碎力,固体废物处理与处置 Treatment and Disposal of Solid Waste,2,固体废物的破碎,硬度 物料抵抗外界机械力侵入的性质,硬度越高,抵抗外界机械力侵入的能力越大,越难破碎。 1 、F . C 邦德功指
11、数 用能耗来测定物料坚固性(国外采用) 2 、莫氏硬度(国内采用) 矿物的硬度分为十级,其硬度从小到大排列如下: (1)滑石 (1)石膏 (3)方解石 (4)荧石 (5)灰石 (6)长石 (7)石英 (8)黄玉石 (9)刚玉 (10)金刚石 各种固体废物的硬度可以通过与这些矿物相比来确定。 3、普氏硬度系数f(国内采用) 与物料的抗压极限强度压有关 f 压 / 100,固体废物处理与处置 Treatment and Disposal of Solid Waste,2,固体废物的破碎,韧性: 物料受压轧、切割、锤击、拉伸、弯曲等外力作用时表现出的抵抗性能。包括脆性、柔性、延展性、挠性、弹性等。脆
12、性物料容易破碎,柔性、延展性、挠性及弹性大的物料不容易破碎。 解理: 物料在外力作用下沿一定方向破裂成光滑平面的性质。是结晶物料特有的性质。 结构缺陷:,固体废物处理与处置 Treatment and Disposal of Solid Waste,2,固体废物的破碎,影响破碎效果因素,固体废物处理与处置 Treatment and Disposal of Solid Waste,2,固体废物的破碎,影响破碎效果因素,固体废物的机械强度反映了固体废物抗破碎的阻力。常用静载下测定的抗压强度、抗拉强度、抗剪强度、抗弯强度表示。通常抗压强度 抗剪强度 抗弯强度 抗拉强度。 一般以固体废物的抗压强度为
13、标准来衡量废物是否易破碎。 固体废物的机械强度通常与粒度有关,粒度越小,机械强度越高。,固体废物处理与处置 Treatment and Disposal of Solid Waste,2,固体废物的破碎,湿式破碎和半湿式破碎在破碎的同时兼有分级分选的处理。 干式破碎即通常所说的破碎。,目前广泛应用的是机械能破碎,主要有压碎、劈碎、折断、磨碎和冲击破碎等方法。,常用破碎机的破碎方式 a) 压碎 b) 劈碎 c) 剪切 d) 磨剥 e) 冲击破碎,固体废物处理与处置 Treatment and Disposal of Solid Waste,固体废物的破碎,动画(破碎方法),破碎方法的选择(固体废
14、物的机械强度特别是废物的硬度) 对于脆硬性的废物(如各种废石和废渣等),宜采用劈碎、冲击、挤压破碎; 对于柔韧性废物(如废橡胶、废钢铁、废器材等)宜利用其低温变脆的性能而有效地破碎,或是采用剪切、冲击破碎和磨碎;而当废物体积较大不能直接将其供入破碎机时,需先行将其切割到可以装入进料口的尺寸,再送入破碎机内; 对于含有大量废纸的城市垃圾,近年来国外已采用半湿式和湿式破碎。,固体废物处理与处置 Treatment and Disposal of Solid Waste,固体废物的破碎,固体废物处理与处置 Treatment and Disposal of Solid Waste,2,固体废物的破碎
15、,表示废物被破碎的程度,一般破碎机,330,磨碎机,40400,球体等效直径指与不规则颗粒具有相同体积的直径。 有效直径是指与颗粒密度相同,并在相同流体中具有相同沉降速度的球形颗粒的直径。 筛径是指物料通过筛子的筛孔的孔径。 累积曲线是指比某一粒径大或小的颗粒量占总颗粒量的质量分数对应于粒径的曲线。 频度曲线是指某一粒径范围内的颗粒量占总颗粒量的质量分数与粒径间隔的比对应于各自粒径范围所做的曲线。,固体废物处理与处置 Treatment and Disposal of Solid Waste,破碎比:破碎过程中,原废物粒度与破碎产物粒度的比值。破碎比表示废物粒度在破碎过程中减少的倍数,即废物被
16、破碎的程度。 破碎比的计算方法有以下两种: (1)用废物破碎前的最大粒度(Dmax)与破碎后的最大粒度(dmax)的值来确定破碎比(i)。 极限破碎比: i= Dmax/ dmax 用该法确定的破碎比称为极限破碎比,在工程设计中常被采用。根据最大块直径来选择破碎机给料口宽度。 (2)用废物破碎前的平均粒度(Dcp)与破碎后的平均粒度 (dcp)之比来确定破碎比(i) 真实破碎比: i= Dcp/ dcp 该法确定的破碎比称为真实破碎比,能较真实地反映破碎程度 一般破碎机的平均破碎比在3 一30 之间,磨碎机破碎比可达40 - 400 以上。,破碎段 固体废物每经过一次破碎机或磨碎机称为一个破碎
17、 段。 对固体废物进行多次(段)破碎,其总破碎比等于各段破碎比(i1,i2, ,in)的乘积,即 i=i1i2i3in 破碎段数是决定破碎工艺流程的基本指标,它主要 决定于破碎废物的原始粒度和最终粒度。,固体废物处理与处置 Treatment and Disposal of Solid Waste,破 碎 工 艺,2,固体废物的破碎,单纯破碎工艺,带预先筛分和检 查筛分破碎工艺,带预先筛分破碎工艺,带检查筛分破碎工艺,图 破碎基本工艺流程 (a)单纯破碎工艺,(b)带预先筛分破碎工艺, (c)带检查筛分破碎工艺,(d)带预先筛分和检查筛分破碎工艺,固体废物处理与处置 Treatment and
18、 Disposal of Solid Waste,固体废物处理与处置 Treatment and Disposal of Solid Waste,2,固体废物的破碎,破碎设备的选择: 所需破碎能力,固废性质(如破碎特性、硬度、密度、形状、含水率等)和颗粒的大小; 对破碎产品粒径大小、粒度组成、形状的要求; 供料方式; 安装操作现场情况; 有效控制所需产品尺寸并且使功率消耗达到最小。,固体废物处理与处置 Treatment and Disposal of Solid Waste,2,固体废物的破碎,常见破 碎设备,颚式破碎机 简单摆动式 复杂摆动式 综合摆动式,锤式破碎机 Hammer Mill
19、s式 BJD型 Movorotor型双转子,辊式破碎机 光辊、齿辊 单齿辊 双齿辊,粉磨机 球磨机 自磨机,剪切破碎机 Von Roll型往复式 Lincle-mann型 旋转剪切式,冲击式破碎机 Universa型 Hazemag型,图 简单摆动型鄂式破碎机,图 复杂摆动型鄂式破碎机,固体废物处理与处置 Treatment and Disposal of Solid Waste,动画(鄂式破碎机),动画(工作原理),颚式破碎机是利用两颚板对物料的挤压和弯曲作 用,粗碎或中碎坚硬或中硬度物料的破碎机械。包括简单摆动和复杂摆动两种类型。,颚式破碎机,鄂式破碎机具有结构简单、坚固、维护方便、高度小
20、,工作可靠等特点。在固体废物破碎处理中,主要用于坚硬或中硬的废物。例如,煤歼石作为沸腾炉燃料,制砖和水泥原料时的破碎等。,图 不可逆式单转子锤式破碎机,固体废物处理与处置 Treatment and Disposal of Solid Waste,动画(锤式破碎机),锤式破碎机是利用锤头的高速冲击作用,对物料进行中碎和细碎作业的破碎机械。,锤式破碎机,图 Hammer Mills式锤式破碎机,图 Movorotor型双转子锤式破碎机,固体废物处理与处置 Treatment and Disposal of Solid Waste,图 BJD型锤式破碎机,固体废物处理与处置 Treatment a
21、nd Disposal of Solid Waste,图 冲击式破碎机,固体废物处理与处置 Treatment and Disposal of Solid Waste,Hazemag(哈斯玛克)型冲击式破碎机:该机主要用于破碎家具、电视、杂器等生活废物。对于破布、金属丝等废物可通过月牙、齿状打击刀和冲击板间隙进行挤压和剪切破碎。,冲击式破碎机,冲击式破碎机,自击式破碎机:特点在于“自击”,废料与废料在破碎腔中自行高速撞击粉碎,并在破碎腔中产生自然堆积形成保护层,保护周护板不受磨损。,冲击式破碎机,冲击式破碎机的特点和应用 冲击式破碎机具有破碎比大、适应性强、构造简单、外形尺寸小、操作方便、易于
22、维护等特点。 适用于破碎中等硬度、软质、脆性、韧性以及纤维状等多种固体废物。我国在水泥、火力发电、玻璃、化工、建材、冶金等工业部门广泛应用。,固体废物处理与处置 Treatment and Disposal of Solid Waste,Von Ron 型往复剪切式破碎机,剪切式破碎机是通过固定刀和可动刀(往复式刀或旋转式刀)之间的啮合作用,将固体废物切开或割裂适宜的形状和尺寸,特别适合破碎低二氧化硅含量的松散物料。,辊式破碎机,辊式破碎机是利用棍面的摩擦力将物料咬入,使之承受挤压而破碎的机械。适用于粗碎、中碎或细碎煤炭、石灰石、水泥熟料和长石等中硬以下物料。 (1)辊式破碎机的特点 辊式破碎
23、机的特点是能耗低、产品过度粉碎程度小,构造简单,工作可靠等。其缺点是占地面积大,破碎比小。,动画(辊式粉碎机),辊式破碎机,(2)辊式破碎机的类型 按辊子的特点可分为光辊破碎机和齿辊破碎机两种。光辊破碎机的辊子表面光滑,具压挤破碎兼有研磨作用,用于硬度较大的固体废物的中碎和细碎。齿辊破碎机辊子表面带有齿牙,主要破碎形式是劈碎,用于破碎脆性和含泥粘性废物。 齿辊破碎机按齿辊数目 又可分为单齿辊和双齿辊破 碎机两种。,球磨机,(1)球磨机的构造和工作原理 球磨机主要由圆柱形筒体、端盖、中空轴 颈、轴承和传动大齿圈等部件组成。 ( 2)球磨机的应用 磨碎在固体废物处理与利用中 占有重要地位。对于矿业
24、废物和工 业废物尤其是这样。例如,在煤矸 石生产水泥、砖瓦、石矸棉、化肥 和提取化工原料等;在硫铁矿烧渣 炼铁制造球团,回收有色金属、制 造铁粉和化工原料、生产铸石等; 电石渣生产水泥、砖瓦、回收化工 原料等;钢渣生产水泥、砖瓦、化 肥、溶剂等等过程都离不开球磨机 对固体废物的磨碎。,动画(磨介质的运动状态),动画,固体废物处理与处置 Treatment and Disposal of Solid Waste,湿 式 破 碎,2,固体废物的破碎,优点,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,脱水有机残渣,无论质 量、粒度大小等变化都小
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 东华大学环境科学与工程学院固体废物处理与处置课件 第三章 东华 大学 环境 科学 工程学院 固体废物 处理 处置 课件 第三
链接地址:https://www.31doc.com/p-3090326.html