《固体废物处理》PPT课件.ppt

《《固体废物处理》PPT课件.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《《固体废物处理》PPT课件.ppt（191页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。

1、第三章第三章 固体废物的预处理固体废物的预处理 学习要求：（1）了解固体废物的预处理（压实、破碎、分选、脱水）的目的和使用场合；（2）掌握各类预处理方法的原理及工艺；（3）熟悉常用设备的主要技术性能。固体废物的预处理固体废物的预处理1 1、概概念念：固固体体废废物物的的预预处处理理是是以以机机械械处处理理为为主主涉涉及及废物中某些组分的简易分离与浓集的废物处理方法。废物中某些组分的简易分离与浓集的废物处理方法。2 2、预处理技术主要有、预处理技术主要有压实、破碎、分选和脱水压实、破碎、分选和脱水等。等。3 3、预预处处理理的的目目的的：为为固固体体废废物物后后续续的的“三三化化”处处理理与处置

2、操作提供条件。与处置操作提供条件。4 4、预处理的、预处理的作用作用：（1 1）以以填填埋埋为为主主的的废废物物（压压实实：降降低低废废物物的的体体积积，减少运输量和运输费用，提高填埋场的利用效率）。减少运输量和运输费用，提高填埋场的利用效率）。（2 2）以焚烧或堆肥为主的废物（）以焚烧或堆肥为主的废物（破碎破碎：不需要：不需要压实处理，破碎、分选使物料粒度均匀、大小压实处理，破碎、分选使物料粒度均匀、大小适宜，有利于提高焚烧和堆肥化效率）。适宜，有利于提高焚烧和堆肥化效率）。（3 3）废物的资源综合利用（）废物的资源综合利用（破碎和分选破碎和分选：实现：实现不同物料分别回收利用）不同物料分别

3、回收利用）第一节第一节 固体废物的压实固体废物的压实一、压实的概念、目的及适用对象一、压实的概念、目的及适用对象 1 1、概概念念：固固体体废废物物的的压压实实也也称称压压缩缩，指指用用机机械械方方法法增增加加固固体体废废物物聚聚集集程程度度，增增大大容容重重和和减减少少固固体体废废物物表表观观体积体积，提高运输与管理效率的一种操作技术。，提高运输与管理效率的一种操作技术。2 2、压实目的压实目的增大容重、减少固体废物体积以便增大容重、减少固体废物体积以便于装卸和运输，降低运输成本。于装卸和运输，降低运输成本。制取高密度惰性块料，便于贮存、制取高密度惰性块料，便于贮存、填埋或作为建筑材料使用填

4、埋或作为建筑材料使用。3 3、适用对适用对象：象：压压实实技技术术适适用用于于压压缩缩性性能能大大而而回回复复性性能能小小的的固固体体废物；不适用于某些较密实的固体和弹性废物。废物；不适用于某些较密实的固体和弹性废物。当对固体废物实施压实操作时：当对固体废物实施压实操作时：随着随着压力压力，空隙，空隙体积体积，表，表观观体积也随之体积也随之，而容重，而容重。固固体体废废物物经经过过压压实实处处理理后后体体积积减减少少的的程程度度叫叫压压缩缩比比R R：R=Vm前Vm后以以城城市市生生活活垃垃圾圾为为例例，压压实实前前容容重重通通常常在在0.10.10.6t/m0.6t/m3 3范范围围，经经过

5、过一一般般机机械械压压实实后后，容容重重可可提提高高到到1 1t/mt/m3 3左左右右。如如果果通通过过高高压压压压缩缩，垃垃圾圾容容重重可可达达1.1251.1251.38t/m1.38t/m3 3，体体积积则则可可减减少少为为原原来来体体积积的的1/31/31/101/10。固固体体废废物物填填埋埋前前常常需需进进行行压压实实处处理理，尤尤其其对对松松散散型型废废物物或或中中空空性性废废物物事事先先压压碎碎更更显显必必要要。压压实实操操作作的的具具体体压压力力大大小小可可根根据据处处理理废废物物的的物物理理性性质质（如如易易压压缩缩性性、脆脆性性等等）而而定定。一一般般开开始始阶阶段段，

6、随随压压力力增增加加，物物料料容容重重较较迅迅速速增增加加，以以后后这这种种变变化化会会逐逐渐渐减减弱弱，且且有有一一定定限限度度。即即使使增增加加外外压压，并并不不能能使使废废物物容容重重无无限限增增大大（这这是是由由于于压压实实后后垃垃圾圾会会产产生生反反弹弹力力，类类似似于于分分子子距距离离太太近近会会使使斥斥力力大大大大增增加加的的道道理）。理）。v实践证明，未经破碎的原状城市垃圾，实践证明，未经破碎的原状城市垃圾，压实容重极限压实容重极限值约为值约为1.1 t/m1.1 t/m3 3。比较经济的方法是先破碎再压实，可比较经济的方法是先破碎再压实，可提高压实效率，即用较小的压力取得相同

7、的增加容重效提高压实效率，即用较小的压力取得相同的增加容重效果。固体废物经压实处理，增加容重，减少体积后，可果。固体废物经压实处理，增加容重，减少体积后，可以提高收集容器与运输工具的装载效率，在填埋处置时以提高收集容器与运输工具的装载效率，在填埋处置时可提高场地的利用率可提高场地的利用率。三、三、固体废物压实程度的度量固体废物压实程度的度量为判断压实效果，比较压实技术与压实设备的效率，常用空隙比与空隙率、湿密度与干密度、体积减少百分比、压缩比与压缩倍数等指标来表示固体废物的压实程度。1 1、空隙比与空隙率、空隙比与空隙率（1 1）空隙比空隙比固固体体废废物物可可设设想想为为由由不不同同颗颗粒粒

8、与与颗颗粒粒之之间间的的空空隙隙共共同同构构成成的的集集合合体体。由由于于固固体体颗颗粒粒本本身身空空隙隙较较大大，而而且且许许多多固固体体物物料料有有吸吸收收能能力力和和表表面面吸吸附附能能力力，因因此此，废废物物中中水水分分主主要要都都存存在在于于固固体体颗颗粒粒中中，而而不不存存在在空空隙隙中中，不不占占据据体体积积。故故固固体体废废物物的的总总体体积积（V Vm m）就就等等于于包包括括水水分分在在内内的的固固体体颗颗粒粒体体积积（V Vs s）与空隙体积（）与空隙体积（VvVv）之和。即：）之和。即：V Vm m=V=Vs s+V+Vv v (3-1)(3-1)则废物的空隙比（则废物

9、的空隙比（e e）可定义为：）可定义为：e=Ve=Vv v/V/Vs s (3-2)(3-2)（2 2）空隙率）空隙率空隙率比空隙比更常用，空隙率空隙率比空隙比更常用，空隙率()()可定义为可定义为:=V=Vv v/V/Vm m (3-3)(3-3)空空隙隙比比或或空空隙隙率率越越低低，则则表表明明压压实实程程度度越越高高，相相应应的的容容重重越越大大。顺顺便便指指出出空空隙隙率率大大小小对对堆堆肥肥化化工工艺艺供供氧氧、透透气气性性及及焚焚烧烧过过程程物物料料与与空空气气接接触触效效率率也也是是重要的评价参数。重要的评价参数。2 2、湿密度与干密度、湿密度与干密度如如果果忽忽略略空空隙隙中中

10、的的气气体体质质量量，固固体体废废物物的的总总质质量量(mm)就就等等于固体物质质量于固体物质质量(ms)与水份质量与水份质量(mw)之和，即之和，即:mm=ms+mw 固体废物的湿密度：固体废物的湿密度：w=mm/Vm 干密度：干密度：d=ms/Vm实实际际上上，废废物物收收运运及及处处理理过过程程中中测测定定的的物物料料质质量量常常都都包包括括水水分分，故故一一般般容容重重均均是是湿湿密密度度。压压实实前前后后固固体体废废物物密密度度值值及及其其变变化化率率不不大大，是是度度量量压压实实效效果果的的重重要要参参数数，也也容容易易测测定定，故故比比较实用。较实用。（2 2）湿密度与干密度）湿

11、密度与干密度如果忽略空隙中的气体质量，固体废物的总质量如果忽略空隙中的气体质量，固体废物的总质量(Wm)(Wm)就等于固体物质就等于固体物质质量质量(Ws)(Ws)与水份质量与水份质量(Ww)(Ww)之和，即之和，即:W Wm m=W=Ws s+W+Ww w 固体废物的湿密度：固体废物的湿密度：w w=W=Wm m/V/Vm m 干密度：干密度：d d=W=Ws s/V/Vm m实际上，废物收运，及处理过程中测定的物料质量常都包括水分，故实际上，废物收运，及处理过程中测定的物料质量常都包括水分，故一般容重均是湿密度。压实前后固体废物密度值及其变化率不大，是度量一般容重均是湿密度。压实前后固体废

12、物密度值及其变化率不大，是度量压实效果的重要参数，也容易测定，故比较实用。压实效果的重要参数，也容易测定，故比较实用。（3 3）体积减少百分比）体积减少百分比体积减少百分比（体积减少百分比（R R）用下式表示：）用下式表示：R=R=（V Vi iV Vf f）/V/Vi i100%(3-4)100%(3-4)式中，式中，R R为体积减少百分比，为体积减少百分比，%；V Vi i为压实前废物的体积，为压实前废物的体积，m m3 3；V Vf f为压实前废物的体积，为压实前废物的体积，m m3 3。（4 4）压缩比与压缩倍数）压缩比与压缩倍数 a a、压缩比、压缩比 压缩比（压缩比（r r）可定义

13、为：）可定义为：r=Vr=Vf f/V/Vi i（r1r1）(3-5)(3-5)显然，显然，r r越小，说明压实效果越好。越小，说明压实效果越好。b b、压缩倍数、压缩倍数 压缩倍数（压缩倍数（n n）可定义为：）可定义为：n=Vn=Vi i/V/Vf f （n1n1）(3-6)(3-6)n n 与与 r r互为倒数，显然互为倒数，显然n n越大，证明压实效果越好，工程上习惯用越大，证明压实效果越好，工程上习惯用n n更普更普遍。体积减少百分比遍。体积减少百分比R R与压实倍数（与压实倍数（n n）可互相推算。如图）可互相推算。如图3-13-1所示。所示。由图看出，体积减少百分比在由图看出，体

14、积减少百分比在80%80%以下变化时，压实倍数在以下变化时，压实倍数在1-51-5之间，变之间，变化幅度较少；当化幅度较少；当R R值越过值越过80%80%以上时，以上时，n n值急剧上升，几乎成直线变化。例，值急剧上升，几乎成直线变化。例，当当R=90%R=90%时，可推出时，可推出n=Vn=Vi i/V/Vf f=10=10；R=95%R=95%时，时，n=Vn=Vi i/V/Vf f=20=20。图图2-7-12-7-1压缩比与体积减少关系曲线压缩比与体积减少关系曲线影响垃圾压实作业的主要参数影响垃圾压实作业的主要参数1.1.垃圾的组分情况垃圾的组分情况2.2.含水率含水率3.3.垃圾层

15、厚度垃圾层厚度4.4.机械滚压次数机械滚压次数5.5.碾压速度碾压速度3.1.2 3.1.2 压实设备类型压实设备类型根据操作情况分，用于固体废物的压实设备可分为固定式和移根据操作情况分，用于固体废物的压实设备可分为固定式和移动式两大类。凡用人工或机械方法（液压方式为主）把废动式两大类。凡用人工或机械方法（液压方式为主）把废物送到压实机械里进行压实的设备称为固定式。各种家用物送到压实机械里进行压实的设备称为固定式。各种家用小型压实器、废物收集车上配备压实器及中转站配置的专小型压实器、废物收集车上配备压实器及中转站配置的专用压实机等均属固定式压实设备。而移动式是指在填埋现用压实机等均属固定式压实

16、设备。而移动式是指在填埋现场使用的轮胎式或履带式压实机、钢轮式布料压实机以及场使用的轮胎式或履带式压实机、钢轮式布料压实机以及其他专门设计的压实机具。其他专门设计的压实机具。u1.1.固定式压实设备固定式压实设备 （1 1）结构型式）结构型式 压实器通常由一个容器单元和一个压实单元组成。容器单元通过料箱压实器通常由一个容器单元和一个压实单元组成。容器单元通过料箱或料斗（视单位装料量大小而定）接受固体废物物料，并把它们供入压实单或料斗（视单位装料量大小而定）接受固体废物物料，并把它们供入压实单元，压实单元通常装有用液压（亦可用气压）控制操作的挤压头，利用一定元，压实单元通常装有用液压（亦可用气压

17、）控制操作的挤压头，利用一定的挤压力把固体废物压成致密的形式。目前使用的压实器，有的是为处理金的挤压力把固体废物压成致密的形式。目前使用的压实器，有的是为处理金属类废物设计的，有的是为处理城市普通垃圾设计的，有的适合于塑料类物属类废物设计的，有的是为处理城市普通垃圾设计的，有的适合于塑料类物质的处理。城市垃圾收集车或中转站通常采用上述固定式挤压操作，可以水质的处理。城市垃圾收集车或中转站通常采用上述固定式挤压操作，可以水平，亦可以垂直进行，常用的是平，亦可以垂直进行，常用的是带水平压头的卧式压实器（图带水平压头的卧式压实器（图3-23-2）。）。图图3-23-2水平式压实结构水平式压实结构 （

18、2 2）基本参数）基本参数 固定式压实器的基本参数包括：固定式压实器的基本参数包括：a.a.装料截面尺寸装料截面尺寸 b.b.循环时间循环时间 c.c.压面上的压力压面上的压力 d.d.压面的行程长度压面的行程长度 e.e.体积排率体积排率v2.2.移动式压实设备移动式压实设备移动式压实器是指在填埋现场使用的轮胎式或履带式压实移动式压实器是指在填埋现场使用的轮胎式或履带式压实机、钢轮式压实机以及其他专门设计的压实机具。按压机、钢轮式压实机以及其他专门设计的压实机具。按压实过程工作原理，移动式压实器可分为碾（接）压、夯实过程工作原理，移动式压实器可分为碾（接）压、夯实、振动三种，相应有碾实、振动

19、三种，相应有碾(治治)压压实机、夯实压实机、压压实机、夯实压实机、振动压实机三大类。固体废物压实处理主要采用碾振动压实机三大类。固体废物压实处理主要采用碾(滚滚)压方式。图压方式。图3-33-3所示为填理场常用压实机。所示为填理场常用压实机。图图3-33-3填埋场常用的压实机填埋场常用的压实机问题问题v1 1、如要将生活垃圾进行焚烧或最肥处理，是、如要将生活垃圾进行焚烧或最肥处理，是否需要压实预处理，为什么？否需要压实预处理，为什么？3.2 3.2 固体废物的破碎固体废物的破碎3.2.1 3.2.1 破碎的基本概念破碎的基本概念 1 1、破碎的定义、破碎的定义通过人为或机械等外力的作用，破坏物

20、体内部的凝聚力通过人为或机械等外力的作用，破坏物体内部的凝聚力和分子间作用力，使物体破裂变碎的操作过程统称为破碎。和分子间作用力，使物体破裂变碎的操作过程统称为破碎。2 2、破碎的目的、破碎的目的 使运输、焚烧、热解、熔化、压缩等操作能够或容易进使运输、焚烧、热解、熔化、压缩等操作能够或容易进行，更经济有效。行，更经济有效。为分选和进一步加工提供合适的粒度，有利于综合利用。为分选和进一步加工提供合适的粒度，有利于综合利用。增大比表面积，提高焚烧、热解、堆肥处理的效率。增大比表面积，提高焚烧、热解、堆肥处理的效率。破碎使固体废物体积减小，便于运输、压缩和高密度填破碎使固体废物体积减小，便于运输、

21、压缩和高密度填埋，加速土地还原利用。埋，加速土地还原利用。3 3、破碎流程、破碎流程图图3-4 3-4 破碎的基本工艺流程破碎的基本工艺流程4 4、破碎的方法、破碎的方法（1 1）冲击破碎（重力破碎、动破碎）冲击破碎（重力破碎、动破碎）（2 2）剪切破碎）剪切破碎（3 3）挤压破碎）挤压破碎（4 4）摩擦破碎）摩擦破碎（5 5）低温破碎（塑料、橡胶等）低温破碎（塑料、橡胶等）（6 6）湿式破碎（纸类、纤维）湿式破碎（纸类、纤维）图图3-4 3-4 机械破碎方法机械破碎方法5 5、破碎比、破碎比在破碎过程中，原废物粒度与破碎产物粒度的比值称为破碎比。破碎比表示在破碎过程中，原废物粒度与破碎产物粒

22、度的比值称为破碎比。破碎比表示废物粒度在破碎过程中减少的倍数。废物粒度在破碎过程中减少的倍数。a a、最大粒度法、最大粒度法 i=Di=Dmaxmax/d/dmaxmax(3-7)(3-7)D Dmaxmax 为破碎前的最大粒度；为破碎前的最大粒度；d dmaxmax 为破碎后的最大粒度。为破碎后的最大粒度。b b、平均粒度法、平均粒度法 i=Di=Daveave/d/daveave (3-8)(3-8)D Daveave为破碎前的平均粒度；为破碎前的平均粒度；d daveave为破碎后的平均粒度。为破碎后的平均粒度。3.2.2 3.2.2 破碎机破碎机1 1、辊式破碎机、辊式破碎机辊式破碎机

23、是利用冲击剪切和挤压作用进行破碎的，用两辊式破碎机是利用冲击剪切和挤压作用进行破碎的，用两个相对旋转的辊子抓取并强制送入要破碎的废物。该种破碎个相对旋转的辊子抓取并强制送入要破碎的废物。该种破碎机主要用于破碎脆性材料，而对延性材料只能起到压平作用。机主要用于破碎脆性材料，而对延性材料只能起到压平作用。在资源回收和废物处理领域，既可用于对废物的破碎，也可在资源回收和废物处理领域，既可用于对废物的破碎，也可用作对含有玻璃器皿、铝和铁皮罐的废物进行分选。其简单用作对含有玻璃器皿、铝和铁皮罐的废物进行分选。其简单结构如图结构如图3-53-5所示：所示：图图3-5 3-5 齿辊破碎机齿辊破碎机2 2、颚

24、式破碎机、颚式破碎机 颚式破碎机是利用冲击和挤压作用进行破碎。颚式破碎颚式破碎机是利用冲击和挤压作用进行破碎。颚式破碎机俗称老虎口。可分为简单摆动型、复杂摆动型、综合摆机俗称老虎口。可分为简单摆动型、复杂摆动型、综合摆动型三种（图动型三种（图3-63-6）。该机主要用于选矿、建材、化学工业）。该机主要用于选矿、建材、化学工业领域。领域。图图3-6 3-6 颚式破碎机的主要类型颚式破碎机的主要类型3 3、冲击式破碎机、冲击式破碎机冲击式破碎机可分为锤式破碎机和反击式破碎机。冲击式破碎机可分为锤式破碎机和反击式破碎机。锤式破碎机（图锤式破碎机（图3-73-7）利用冲击、摩擦和剪切作用进行破碎。）利

25、用冲击、摩擦和剪切作用进行破碎。适用于破碎质地较硬的物料，还可破碎含水分和油质的有机适用于破碎质地较硬的物料，还可破碎含水分和油质的有机物等。物等。反击式破碎机是一种新型、高效破碎设备（图反击式破碎机是一种新型、高效破碎设备（图3-83-8），适用），适用于破碎中硬、软、脆、纤维性物料。于破碎中硬、软、脆、纤维性物料。图图3-7 3-7 锤式破碎机结构锤式破碎机结构图图3-8 3-8 反击式破碎机结构反击式破碎机结构4 4、剪切式破碎机、剪切式破碎机剪切式破碎机是通过剪切式破碎机是通过固定刀和可动刀之间固定刀和可动刀之间的啮合作用将物料的啮合作用将物料切开或割裂而完成破碎过程（图切开或割裂而完

26、成破碎过程（图3-93-9），特别适合破碎低二氧），特别适合破碎低二氧化硅含量的松散物料化硅含量的松散物料 。图图3-9 3-9 冯冯罗尔（罗尔（Von RollVon Roll）型往复剪切式破碎机结构）型往复剪切式破碎机结构5 5、球磨机、球磨机 球磨机是物料被破碎之后，再进行粉碎的关键设备，是工业生产中广球磨机是物料被破碎之后，再进行粉碎的关键设备，是工业生产中广泛使用的高细磨机械之一。泛使用的高细磨机械之一。其种类有很多，如手球磨机，卧式球磨机，球磨机轴瓦，节能球磨机，其种类有很多，如手球磨机，卧式球磨机，球磨机轴瓦，节能球磨机，溢流型球磨机，陶瓷球磨机，格子球磨机等。溢流型球磨机，陶瓷

27、球磨机，格子球磨机等。球磨机适用于粉磨各种矿石及其它物料，被广泛用于选矿，建材及化球磨机适用于粉磨各种矿石及其它物料，被广泛用于选矿，建材及化工等行业，可分为干式和湿式两种磨矿方式。根据排矿方式不同，可分格工等行业，可分为干式和湿式两种磨矿方式。根据排矿方式不同，可分格子型和溢流型两种。子型和溢流型两种。砂磨后的物料粒径可以达到几个砂磨后的物料粒径可以达到几个m，极限约，极限约1 m。图图3-10 3-10 球磨机的示意图球磨机的示意图图图3-11 3-11 磨介的运动状态磨介的运动状态球磨机应用实例球磨机应用实例炉渣制备水泥炉渣制备水泥 城市生活垃圾焚烧炉渣城市生活垃圾焚烧炉渣(简称炉渣简称

28、炉渣)，含有一定量的，含有一定量的CdCd、HgHg、PdPd、AsAs、CrCr、SeSe、ZnZn等重金属，以及大量碱金属离子等重金属，以及大量碱金属离子K K、Na Na 及及 ClCl。若按现有方式作填埋。若按现有方式作填埋处理，其一侵占土地资源，其二重金属的溶出对地下水丰富的南方以及酸处理，其一侵占土地资源，其二重金属的溶出对地下水丰富的南方以及酸雨较严重的地区，会造成严重的二次污染。因此，炉渣的无害化处理与综雨较严重的地区，会造成严重的二次污染。因此，炉渣的无害化处理与综合利用是目前探讨的新课题。现阶段可考虑在生产砌筑水泥方面对炉渣进合利用是目前探讨的新课题。现阶段可考虑在生产砌筑

29、水泥方面对炉渣进行资源化利用。行资源化利用。炉渣制备水泥时需先拣去其中大块物件、较大块玻璃及铁钉，混合均匀，炉渣制备水泥时需先拣去其中大块物件、较大块玻璃及铁钉，混合均匀，烘干，后置于球磨机内粉磨，对粉磨细度需严格控制，再经煅烧后，即可烘干，后置于球磨机内粉磨，对粉磨细度需严格控制，再经煅烧后，即可作为水泥掺和料用于水泥制备。作为水泥掺和料用于水泥制备。6 6、低温破碎、低温破碎图图3-12 3-12 低温破碎的流程低温破碎的流程塑料的低温破碎塑料的低温破碎有关塑料的低温破碎的研究成果，可以归纳如下：有关塑料的低温破碎的研究成果，可以归纳如下：（1 1）塑料脆化点（塑料脆化点（）：例如，聚氯乙

30、烯）：例如，聚氯乙烯-5-5-20-20；聚乙烯为；聚乙烯为-95-95-135-135；聚丙烯为聚丙烯为0 020;20;（2 2）冷冻装置：冷冻槽绝热壁厚冷冻装置：冷冻槽绝热壁厚300mm300mm，从顶部喷射液氮雾，塑料置于槽，从顶部喷射液氮雾，塑料置于槽内运输皮带上向前移动内运输皮带上向前移动4m4m，从喷射雾开始后，从喷射雾开始后4min4min，槽内温度将为，槽内温度将为-75-75；62min62min后降达后降达-167-167，温度分布大体上均匀。，温度分布大体上均匀。（3 3）破碎温度：采用只具有拉伸、弯曲、压缩作用力的破碎机时，所需动破碎温度：采用只具有拉伸、弯曲、压缩作

31、用力的破碎机时，所需动力大于常温破碎。如用带冲击力的破碎机时，情况正好相反。因此，若力大于常温破碎。如用带冲击力的破碎机时，情况正好相反。因此，若以冲击破碎为主，配合张力和剪切力破碎机最适合于低温破碎。以冲击破碎为主，配合张力和剪切力破碎机最适合于低温破碎。用低温破碎法从有色金属混合物等废物中回收铜、锌、铝。美国某研用低温破碎法从有色金属混合物等废物中回收铜、锌、铝。美国某研究机构对有色金属混合物、废轮胎、包覆电线电缆等废物进行低温选择破究机构对有色金属混合物、废轮胎、包覆电线电缆等废物进行低温选择破碎碎（7272，1min1min），），从从2.5cm2.5cm以上以上产物中可回收产物中可回

32、收97%97%的铜，的铜，100100的铝的铝（不含锌不含锌），从），从2.5cm2.5cm以下以下产物中可回收产物中可回收2.82.8的铜，的铜，100%100%的锌（不含铝）的锌（不含铝），说明能进行选择性破碎。，说明能进行选择性破碎。如果采用常温破碎，则锌因为有延展性破碎，如果采用常温破碎，则锌因为有延展性破碎，25mm25mm以上产物中锌残留以上产物中锌残留率达到率达到82.782.7，说明低温破碎能进行选择性破碎。说明低温破碎能进行选择性破碎。课堂练习课堂练习v1、为什么要对固体废物进行破碎处理？怎样根据固体废、为什么要对固体废物进行破碎处理？怎样根据固体废物的性质选择破碎方法？选择

33、破碎机时应综合考虑那些方面物的性质选择破碎方法？选择破碎机时应综合考虑那些方面？为什么？为什么？v2、什么是低温破碎？其优点和主要应用是什么？（答案、什么是低温破碎？其优点和主要应用是什么？（答案见下页）见下页）v习题习题1答案：答案：v目的：目的：v将固体废物转变成适合于进一步加工或者能经济地再处理的形状与大小。将固体废物转变成适合于进一步加工或者能经济地再处理的形状与大小。v选择方法：选择方法：v选择破碎方法时，需要根据固体废物的机械强度，特别是废物的硬度来选择破碎方法时，需要根据固体废物的机械强度，特别是废物的硬度来加以确定。一般说来，对于脆硬性废物如废矿石等，应该采用挤压、劈加以确定。

34、一般说来，对于脆硬性废物如废矿石等，应该采用挤压、劈裂、弯曲、冲击和磨碎等方法；对于柔硬性废物，如废钢铁、废塑料等，裂、弯曲、冲击和磨碎等方法；对于柔硬性废物，如废钢铁、废塑料等，多用剪切和冲击破碎；对于含有大量废纸的生活垃圾，湿式和半湿式破多用剪切和冲击破碎；对于含有大量废纸的生活垃圾，湿式和半湿式破碎具有较好的效果；对于粗大的固体废物，一般先剪切或者压缩成型后，碎具有较好的效果；对于粗大的固体废物，一般先剪切或者压缩成型后，再利用破碎机进行破碎。再利用破碎机进行破碎。v选择破碎机：选择破碎机：v选择破碎机时，应该满足以下基本要求。选择破碎机时，应该满足以下基本要求。v 设备的处理规模必须根

35、据设计处理量和现有处理能力综合考虑，破碎设备的处理规模必须根据设计处理量和现有处理能力综合考虑，破碎机的正常处理能力与物料的类型、进料尺寸大小、密度，以及出料尺寸要机的正常处理能力与物料的类型、进料尺寸大小、密度，以及出料尺寸要求等相关。求等相关。v 应根据被破碎物料的性质和尺寸大小选择破碎机的机型和种类。应根据被破碎物料的性质和尺寸大小选择破碎机的机型和种类。v 使用破碎机械的同时应该设置环境保护措施。对于常温干式破碎机，使用破碎机械的同时应该设置环境保护措施。对于常温干式破碎机，应该使用除尘装置来防止粉尘污染大气；采取充分的措施消除振动；采取应该使用除尘装置来防止粉尘污染大气；采取充分的措

36、施消除振动；采取适当的隔音装置来减少噪声。适当的隔音装置来减少噪声。v 对破碎机械以及工艺过程应该采取保护措施。当被破碎物料中含有易对破碎机械以及工艺过程应该采取保护措施。当被破碎物料中含有易燃易爆物时，应该采取适当的安全措施，如装设喷水龙头等加以防护。燃易爆物时，应该采取适当的安全措施，如装设喷水龙头等加以防护。v习题习题2 2答案答案v低温破碎：低温破碎：v利用常温下难以破碎的固体废物在低温时变脆的性能对其进行破碎的方利用常温下难以破碎的固体废物在低温时变脆的性能对其进行破碎的方法。同时，还可以根据不同物质的脆化温度的差异进行选择性的破碎。法。同时，还可以根据不同物质的脆化温度的差异进行选

37、择性的破碎。v优点：优点：v 对于含有复合材质的物料，可以进行有效的破碎分离；对于含有复合材质的物料，可以进行有效的破碎分离；v 同一种材料在破碎后粒度均匀，尺寸大体一致，形状好，便于分离；同一种材料在破碎后粒度均匀，尺寸大体一致，形状好，便于分离；v 动力消耗较低，噪声水平和振动水平也有所降低；动力消耗较低，噪声水平和振动水平也有所降低；v 对于极难破碎并且塑性极高的氟塑料废物，采用液氮低温破碎，可以对于极难破碎并且塑性极高的氟塑料废物，采用液氮低温破碎，可以获得碎块和粉末；破碎成品的形状适合于进一步的处理。获得碎块和粉末；破碎成品的形状适合于进一步的处理。v应用：应用：v目前，由于破碎成本

38、和技术的限制，低温破碎的应用并不普及，主要有目前，由于破碎成本和技术的限制，低温破碎的应用并不普及，主要有几个方面：几个方面：v 从有色金属混合物、废轮胎、包覆电线中回收铜、铝、锌等金属；从有色金属混合物、废轮胎、包覆电线中回收铜、铝、锌等金属；v 塑料的低温破碎；塑料的低温破碎；v 橡胶轮胎的破碎。橡胶轮胎的破碎。分选是将固体废物中可回收利用或不利于后续处理、处置工分选是将固体废物中可回收利用或不利于后续处理、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，并加以综合利用的过程。综合利用的过程。分选方法包括人工拣选和机械分选。机械分

39、选又分为筛分、分选方法包括人工拣选和机械分选。机械分选又分为筛分、重力分选、磁力分选、电力分等。重力分选、磁力分选、电力分等。3.3 3.3 固体废物的分选固体废物的分选v粒度差异粒度差异筛选筛选（筛分）（筛分）v密度差异密度差异重力分选重力分选v磁性差异磁性差异磁力分选磁力分选v导电性差异导电性差异电力分选电力分选（静电分选）（静电分选）v表面润湿性（物理化学性质）差异表面润湿性（物理化学性质）差异浮选浮选v光电性差异光电性差异光电分选光电分选v摩擦性差异摩擦性差异摩擦分选摩擦分选v弹性差异弹性差异弹跳分选弹跳分选v分选效果的评价指标分选效果的评价指标v评价分选效果的好坏评价分选效果的好坏的

40、的常用指标有：常用指标有：回收率、纯度、综回收率、纯度、综合效率。合效率。v所谓回收率所谓回收率是是指单位时间某一排料口中排出的某一组分指单位时间某一排料口中排出的某一组分的量与进入分选机的此组分量之比的量与进入分选机的此组分量之比。对于最简单的二级分。对于最简单的二级分选设备，如果以选设备，如果以x x、y y代表两种物料，代表两种物料，x x在两个排出口被分为在两个排出口被分为x x1 1、x x2 2（质量）（质量），y y在两个排出口被分为在两个排出口被分为y y1 1、y y2 2（质量）（质量），则在第一排出口，则在第一排出口x x和和y y回收率为回收率为:v式中，式中，RxRx

41、1 1、RyRy1 1分别为分别为第一排出口物料第一排出口物料x x、y y的回收率，的回收率，%；v但用回用率的概念不能完全说明分选效果，还应考虑某一组但用回用率的概念不能完全说明分选效果，还应考虑某一组分物料在同一排出口排出物所占的分数，分物料在同一排出口排出物所占的分数，即纯度即纯度。则在第一排。则在第一排放口放口x x及及y y的纯度为：的纯度为：v式中，式中，Px1、Py1为为在第一排出口物料在第一排出口物料x、y的纯度，的纯度，%.v回收率回收率又因分选方法的不同而又有不同的含义。如对筛分又因分选方法的不同而又有不同的含义。如对筛分来说，回收率又成为筛分效率。理想的分选设备既要有高

42、的来说，回收率又成为筛分效率。理想的分选设备既要有高的回收率，也需要有高的纯度，在计算时，一般采用回收率，也需要有高的纯度，在计算时，一般采用综合效率综合效率E E来表示：来表示：3.3.1 3.3.1 筛分筛分1 1、定义、定义筛分是利用筛子使物料中小于筛孔的细粒物料透过筛面，而大筛分是利用筛子使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滞留在筛面上，从而完成粗细物料分离的于筛孔的粗粒物料滞留在筛面上，从而完成粗细物料分离的过程。过程。该分离过程可以看作是物料分层和细粒透筛两个阶段组成。物该分离过程可以看作是物料分层和细粒透筛两个阶段组成。物料分层是完成分离的条件，细粒透筛是分离

43、的目的。料分层是完成分离的条件，细粒透筛是分离的目的。v2、目、目v计量单位目粒度是指原料颗粒的尺寸计量单位目粒度是指原料颗粒的尺寸,一般以颗粒的最大长度来表示。网一般以颗粒的最大长度来表示。网目是表示标准筛的筛孔尺寸的大小。在泰勒标准筛中，所谓网目就是目是表示标准筛的筛孔尺寸的大小。在泰勒标准筛中，所谓网目就是2.54厘米厘米(1英寸英寸)长度中的筛孔数目长度中的筛孔数目,并简称为目。并简称为目。泰勒标准筛制：泰勒筛制的分度是以泰勒标准筛制：泰勒筛制的分度是以200目筛孔尺寸目筛孔尺寸0.074mm为基准，为基准，乘或除以主模数方根（乘或除以主模数方根（1.141）的）的n次方（次方（n1，

44、2，3），就得到较），就得到较 200粗或细的筛孔尺寸，如果粗或细的筛孔尺寸，如果 数数2的四次方根（的四次方根（1.1892）的）的n次方去乘或次方去乘或除除0.074mm，就可以得到分度更细的一系列，就可以得到分度更细的一系列 的筛孔尺寸。的筛孔尺寸。vv目数越大，表示颗粒越细。类似于金相组织的放大倍数。目数越大，表示颗粒越细。类似于金相组织的放大倍数。目数前加正负号则表示能否漏过该目数的网孔。负数表示能漏过该目数目数前加正负号则表示能否漏过该目数的网孔。负数表示能漏过该目数的网孔，即颗粒尺寸小于网孔尺寸；而正数表示不能漏过该目数的网孔，的网孔，即颗粒尺寸小于网孔尺寸；而正数表示不能漏过该

45、目数的网孔，即颗粒尺寸大于网孔尺寸。例如，颗粒为即颗粒尺寸大于网孔尺寸。例如，颗粒为-100目目+200目，即表示这些目，即表示这些颗粒能从颗粒能从100目的网孔漏过而不能从目的网孔漏过而不能从200目的网孔漏过，在筛选这种目数目的网孔漏过，在筛选这种目数的颗粒时，应将目数大（的颗粒时，应将目数大（200）的放在目数小（）的放在目数小（100）的筛网下面，在目）的筛网下面，在目数大（数大（200）的筛网中留下的即为）的筛网中留下的即为-100200目的颗粒。目的颗粒。v米与目数对照表米与目数对照表 1微米微米-12500目目 1.3微米微米-8000目目 2微米微米-6250目目 2.6微米微

46、米-5000目目 5微米微米-2500目目 6.5微米微米-2000目目 10微米微米-1250目目 15微米微米-800目目 20微米微米-625目目 33微米微米-425目目 37微米微米-400目目 44微米微米-325目目 74微米微米-200目目 149微米微米-100目目 350微米微米-45目目 3 3、筛分效率、筛分效率 由于筛分过程较复杂，影响筛分质量的因素也多种多样，由于筛分过程较复杂，影响筛分质量的因素也多种多样，通常用筛分效率来表示筛分过程的优劣。通常用筛分效率来表示筛分过程的优劣。筛分效率是指筛分时实际得到的筛下物的质量与物料中所筛分效率是指筛分时实际得到的筛下物的质

47、量与物料中所含粒度小于筛孔尺寸的物料的质量之比。含粒度小于筛孔尺寸的物料的质量之比。筛分效率的简易表达式为：筛分效率的简易表达式为：E=QE=Q1 1/(Q)100%(3-9)/(Q)100%(3-9)E E为筛分效率，为筛分效率，%Q Q1 1筛下物质量；筛下物质量；Q Q为入筛原料重量；为入筛原料重量；为原料中小于筛孔尺寸的颗粒重量的百分比，为原料中小于筛孔尺寸的颗粒重量的百分比，%。但是在实际筛分过程中要测定但是在实际筛分过程中要测定Q Q1 1和和Q Q是比较困难的，因此必须换成便于计是比较困难的，因此必须换成便于计算的式子。设固体废物入筛质量算的式子。设固体废物入筛质量Q Q等于筛上

48、产品质量等于筛上产品质量Q Q2 2和筛下产品质量和筛下产品质量Q Q1 1之和：之和：Q=QQ=Q1 1+Q+Q2 2 (3-10)(3-10)固体废物中小于筛孔尺寸的细粒质量等于筛上产品与筛下产品中小于筛固体废物中小于筛孔尺寸的细粒质量等于筛上产品与筛下产品中小于筛孔尺寸的细粒质量之和：孔尺寸的细粒质量之和：Q=100QQ=100Q1 1+Q+Q2 2 (3-11)(3-11)为筛为筛上产品中所含有小于筛孔尺寸的细粒质量百分数，上产品中所含有小于筛孔尺寸的细粒质量百分数，%。将将(3-11)(3-11)代入代入(3-10)(3-10)得到：得到：Q Q1 1=（-）Q/Q/（100-100

49、-）(3-12)(3-12)将将(3-12)(3-12)代入代入(3-9)(3-9)得到：得到：E=100E=100（-）/（100-100-）%(3-13)%(3-13)必须指出，筛分效率的计算公式必须指出，筛分效率的计算公式(3-13)(3-13)是在筛下产品是在筛下产品100%100%都是小于筛孔都是小于筛孔尺寸的前提下导出的。实际生产中由于筛网磨损而常有部分大于筛孔尺寸尺寸的前提下导出的。实际生产中由于筛网磨损而常有部分大于筛孔尺寸的粗粒进入筛下产品，此时，筛下产品不是的粗粒进入筛下产品，此时，筛下产品不是100Q100Q1 1，而是，而是QQ，则此时筛分效，则此时筛分效率计算公式为：

50、率计算公式为：E=E=（-）/（-）%(3-14)%(3-14)v4 4、影响筛分的因素、影响筛分的因素v主要有：主要有：（1 1）入筛物料的性质，包括物料的粒度状态、含水率）入筛物料的性质，包括物料的粒度状态、含水率(10%)(10%)和含泥量及和含泥量及颗粒形状；颗粒形状；（2 2）筛分设备的运动特征（固定）筛分设备的运动特征（固定 运动）；运动）；（3 3）筛面结构，包括筛网类型及筛网的有效面积，筛面倾角；）筛面结构，包括筛网类型及筛网的有效面积，筛面倾角；（4 4）筛分设备防堵挂、缠绕以及使物料沿筛面均匀分布的性能；）筛分设备防堵挂、缠绕以及使物料沿筛面均匀分布的性能；（5 5）筛分操