固体废物的预处理
固废预处理处理流程
固废预处理处理流程
固废预处理处理流程：
①固废收集：从产生源收集各类固体废物，包括工业固废、生活垃圾等；
②物理分类：通过筛分、磁选、风选等物理方法，将不同性质的固废进行初步分类；
③破碎处理：对大块固废进行破碎，减小体积，便于后续处理和运输；
④去除异物：手工或机械方式去除固废中的金属、塑料、玻璃等非目标物质；
⑤干燥处理：对含水率较高的固废进行干燥，降低水分，提高后续处理效率；
⑥粉磨细化：将固废进一步粉磨成细小颗粒，增加比表面积，有利于化学反应或生物降解；
⑦化学预处理：使用酸洗、碱洗、氧化还原等化学方法，去除固废表面的污染物；
⑧生物预处理：利用微生物对有机固废进行预消化，提高生物可降解性；
⑨压实成型：将处理后的固废通过压实、造粒等方式形成特定形状，便于储存和运输；
⑩热解预处理：对部分固废进行热解处理，使其转化为气体、液体或固体产物；
⑪有害物质分离：对含有毒有害物质的固废进行特殊处理，确保安全处置；
⑫资源回收：从固废中回收有价值的资源，如金属、塑料、纸张等，实现资源循环利用；
⑬安全存储：对于无法再利用的固废，进行安全存储，防止环境污染；
⑭环境监测：在整个预处理过程中，定期进行环境监测，确保操作符合环保标准；
⑮记录管理：详细记录预处理过程中的各项数据，包括原料来源、处理量、产物去向等，以便追溯和管理。
固废预处理处理流程是固废管理的重要环节，旨在提高固废的处理效率和资源化水平，减少环境污染。
第3章 固体废物预处理-1(压实破碎2h 原理)
机械能破碎和非机械能破碎
–非机械能破碎是利用电能、热能等对固体废物 进行破碎的新方法，
如低温破碎、热力破碎、减压破碎及超声破碎等。
–机械能破碎是利用破碎工具(如破碎机的齿板、 锤子、球磨机的钢球等)对固体废物施力而将其 破碎的。
主要有压碎、劈碎、折断、磨碎和冲击破碎等方法。
目前广泛应用的是机械能破碎。
（三）半湿式选择性破碎分选
半湿式选择性破碎分选是利用城市垃圾中 各种不同物质在一定湿度下强度和脆性的 差异，破碎成不同粒度的碎块，然后通过 不同筛孔加以分离的过程。 该过程是在半湿(加少量水)状态下，通过 兼有选择性破碎和筛分两种功能的装置中 实现的，因此，这种装置称为半湿式选择 性破碎分选机。
第三章 固体废物的预处理
第1节 固体废物的压实
一、概念与目的
概念：通过外力加压于松散的固体废物，以缩 小其体积，使固体废物变得密实的操作简称为 压实，又称为压缩。
– 如若采用高压压实，除减少空隙外，在分子之间可 能产生晶格的破坏使物质变性。
目的：
– 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； – 可制取高密度惰性块料，便于贮存、填埋或作为建 筑材料使用。
三、固体废物的破碎方法
干式破碎 按破碎固体物所用的外力(消耗能量的形式)可分 为机械能破碎和非机械能破碎两类方法。 湿式破碎 利用特制的破碎机将投入机内的含纸垃圾和大量 水流一起剧烈搅拌和破碎成为浆液的过程。 半湿式破碎 破碎和分选同时进行。利用不同物质在一定均匀 湿度下其强度、脆性（耐冲击性、耐压缩性、耐 剪切力）不同而破碎成不同粒度。
第二章固体废物预处理
2．风选设备设计基本参 不同物料颗粒所需典型 数： 气流速度 设计需要的基本参数 废物颗粒种类 气流速度（m/s） 10.2 包括气固比、气流速度、 粉 末 颗 粒 木 片 与 木 屑 15.3 单位时间供料负荷、空 锯 末 10.2 气输送量、气体压力降 黄 麻 短 纤 维 10.2 等。其中气固比与气流 胶 末 10.2 速度又是主要参数。据 纤 维 屑 7.6 有关研究表明，对于城 金 属 屏 粉 末 11.2 市垃圾废物中轻组分的 铝 屑 25.5 分选、气固比(重量比)在 黄 铜 车 屑 20.4 5:1-1.25:1之间。 煤 粒 20.4
二、固体废物破碎机械
用于城市垃圾的破碎机械大体有三种类型：冲击 磨切型、剪切粉碎性与挤压破碎型。 （一）锤式破碎机 （二）剪切破碎机 （三）腭式破碎机
锤式破碎机
往复剪切机示意碎工程设计要点
固体废物破碎工程设计应考虑下列要点： 1．待破碎物的性质及其破碎后的性质 2．废物的物理成分、外形尺寸与破碎后的粒度。 3．破碎机进料方式与容重。为避免挂料与清理要求，破碎 机外壳要有足够的容量。 4．操作类型（连续或间歇）。 5．操作特征，包括能源需要，维修、操作的简易性，性能 的可靠性，噪音、空气与水源的污染控制，防止危险物进入 破碎机的措施等。 6．地点选择，包括空间、高度、通路、噪音与环境等限制 因素。 7．破碎后物料的贮存，以及与下一操作环节的衔接关系。
淘汰分选原理图
（四）静电分选
静电分选是基于固体废物中含有导电性不同的 物料颗粒，可以通过充电识别，被反向电极所吸引， 达到分离的目的。 静电分选可使塑料类回收率达到99%以上，纸类 高达100%。含水率对静电分选的影响与其它分选 方法相反，随含水率升高而回收率增大。一般情况， 电极中心距约0.15m左右电压需用35~50kV。
第二章.固体废物的预处理
思考题：固体废物选择破碎机类型时应考虑哪些因素？ 所需要的破碎能力； 固体废物的性质（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；
安装操作场所情况等。
五、破碎比、破碎段与破碎流程 （1） 破碎比 破碎比=原废物粒度／破碎后废物粒度 破碎比表示废物粒度在破碎过程中减小的倍数 表示方法有两种： 极限破碎比（在工程上常用）
低温破碎流程
液 氮 废物 预冷装置 液 氮 浸没冷却装置
分 选
皮带运输机
高速冲击破碎
低温破碎工艺流程图
低温破碎的优点 1、破碎后的同一种物料均匀，尺寸大体一致， 形状好，便于分离利用； 2、复合材料经过低温破碎后，分离性能好，资 源的回收率和回收的材质的纯度都比较高；并且 很容易分离出混在其中的非塑料物质； 3、使用的冷媒一般采用无毒无味无爆炸性液氮， 并且原料易得到； 4、对于极难破碎的并且塑性极高的氟塑料废物， 采用液氮低温破碎，能够获得碎块和高分散度的 粉末。
i i1i2i3in
破碎段数越多，破碎流程就越复杂，工程投资相对增 加，因此，在可能的条件下，应尽量采用一段或两段 破碎流程。
第4章固体废物预处理
磁性颗粒在均匀磁场中只受转矩的作用，使它的长轴平行于磁场方向。 在非均匀磁场中，颗粒不仅受转矩的作用，还受磁力的作用，结果使它既发生转动，又向磁场梯度增大的方向移动，最后被吸在磁极外表面上。这样．磁性不同的颗粒才能得以分离。因此，磁选只能在非均匀磁场中实现。
(三)固体废物中各种物质磁性分类 根据固体废物比磁化系数(x0)的大小，可将其中各种物质大致分为以下三类： (1)强磁性物质 x0＝(7.5～38)x 10-6m3／kg，在弱磁场磁选机中可分离出这类物质： (2)弱磁性物质 x0 ＝(0.19～7.5)x 10-6m3／kg，可在强磁场磁选机中回收； (3)非磁性物质 x0 <0.19x 10-6m3／kg
所谓磁流体是指某种能够在磁场或磁场和电场联合作用下磁化，呈现似加重现象，对颗粒产生磁浮力作用的稳定分散液。 磁流体通常采用强电解质溶液、顺磁性溶液和铁磁性胶体，悬浮液。
视在密度：似加重后的磁流体仍然具有液体原来的物理性质，如密度、流动性、粘滞性等。似加重后的密度称为视在密度，它可以通过改变外磁场强度、磁场梯度或电场强度来调节。 视在密度高于流体密度(真密度)数倍，流体真密度一般为1400～1600kg／m3左右，而似加重后的流体视在密度可离达19000kg／m3．因此，磁流体分选可以分离密度范围宽的固体废物。 磁流体分选根据分离原理与介质的不同，可分为磁流体动力分选和磁流体静力分选两种。
(四)磁选设备及应用 1．磁力滚筒 磁力滚筒又称磁滑轮，有永磁和电磁两种。应用较多的是永磁滚筒。 主要组成部分：一个回转的多极磁系和套在磁系外面的用不锈钢或铜、铝等非导磁材 料制的圆筒。 一般磁系包角为360°。磁系与圆筒固定在同一个轴上，安装在皮带运输机头部(代替 传动滚筒)。
作用过程： 非磁性或磁性很弱的物质在离心力和重力作用下脱离皮带面： 磁性较强的物质受磁力作用被吸在皮带上，并由皮带带到磁力滚筒的下部，当皮带离开磁力滚筒伸直时，由于磁场强度减弱而落入磁性物质收集槽中。 应用：主要用于工业固体废物或城市垃圾的破碎设备或焚烧炉前，除去废物中的铁器，防止损坏破碎设备或焚烧炉。
固体废物常用的预处理方法
固体废物常用的预处理方法固体废物是指在生产、生活和其他活动中产生的无法直接利用的固体材料。
由于固体废物的种类繁多，处理方法也各有特点。
在进行废物处理前，需要对固体废物进行预处理，以便更好地进行后续处理。
本文将介绍固体废物常用的预处理方法。
一、分类与分拣分类与分拣是固体废物预处理的第一步。
通过将废物按照材料、性质、可回收性等进行分类，可以提高后续处理的效率和质量。
常见的分类与分拣方法包括手工分拣、机械分拣和自动分拣等。
手工分拣适用于废物种类较少、规模较小的情况，机械分拣则可以实现自动化处理，提高工作效率。
二、压缩与粉碎压缩与粉碎是对固体废物进行体积减少的预处理方法。
通过对废物进行压缩或粉碎，可以减少废物的体积，方便后续的储存和处理。
常用的压缩与粉碎设备有压缩机、粉碎机等。
压缩与粉碎可以使废物更易于储存和运输，并减少对环境的影响。
三、除杂与清洁处理除杂与清洁处理是对固体废物进行去除杂质和清洁的预处理方法。
废物中常常夹杂着其他材料，如纸张中夹杂的塑料、玻璃瓶中夹杂的金属等。
通过除杂和清洁处理，可以提高废物的质量和可回收性。
常用的除杂与清洁处理方法包括筛选、洗涤、磁选等。
四、固化与稳定化固化与稳定化是对固体废物进行固化和稳定化的预处理方法。
固化是指将废物转化为固体块状或胶状物质，以提高废物的稳定性和安全性。
常用的固化方法有水泥固化、石灰固化等。
稳定化是指通过化学反应将废物中的有害物质转化为稳定的物质，以减少对环境的危害。
常用的稳定化方法有固化剂添加、中和反应等。
五、浸泡与溶解浸泡与溶解是对固体废物进行浸泡和溶解的预处理方法。
通过将废物浸泡在溶剂中或进行溶解处理，可以将废物中的可溶性物质溶解出来，以便进行后续处理。
常用的浸泡与溶解方法有酸碱浸泡、微生物溶解等。
浸泡与溶解可以提高废物中有用物质的回收率，并减少对环境的污染。
六、干燥与脱水干燥与脱水是对固体废物进行干燥和脱水处理的预处理方法。
通过将废物进行干燥和脱水，可以降低废物的湿度，减少后续处理的难度和成本。
固体废物预处理
（2）低温破碎优点：
① 动力消耗减到1/4以下，噪声约降低7dB，振动 约减轻1/4-1/5； ② 破碎后的同一物料均匀，尺寸大体一致，形状 好，便于分离； ③ 复合材料经过低温破碎后，分离性能好，资源 的回收率和回收的材质的纯度都比较高； ④ 对于极难破碎的且塑性极高的氟塑料废物，采 用液氮低温破碎，能够获得碎块和粉末。
热解等处理过程的效率及稳定性。 可防止粗大、锋利的废物损坏分选、焚烧、热解
等设备体。 为固体下一步加工作准备。
3.1.2 破碎的方法及评价
（1）方法分类
按原理可分为： 物理方法和机械方法。
① 物理方法 包括低温冷冻破碎、湿式破碎。 低温破碎 利用塑料橡胶类废物在低温下脆化的特
性进行破碎。 湿式破碎 利用湿法使纸类、纤维类废物调制成浆
（2） 破碎效果评价
① 破碎比
定义： 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。
意义：表示废物粒度在破碎过程中减少的倍数， 即表征废物被破碎的程度。
破碎机的能量消耗和处理能力都与破碎比有 关。
废物破碎前的最大粒度（Dmax）与破碎后的最 大粒度（dmax）的比值
废物破碎前的平均粒度（Dcp）与破碎后的平均 粒度（dcp）的比值——真实破碎比
适应破碎比： 一般破碎机：3-30 磨碎机：40-400
② 破碎段：固体废物每经过一次破碎机或磨碎
机称为一个破碎段。 主要决定于破碎废物的原始粒度和最终粒度。 总破碎比——各段破碎段破碎比的乘积
i=i1× i2× i3 ···× in
为避免机器的过度磨损，工业固体废物的尺寸减 小往往分几步进行，一般采用三级破碎: 第一级破碎把材料的尺寸减小到3in(7.62cm) 第二级破碎减小到1in(2.54cm) 第三级减小到1／8in(0.32cm)
第三章 固体废物的预处理
第三章固体废物的预处理第一节固体废物的压实第二节固体废物的破碎第三节固体废物的分选第四节污泥的浓缩和脱水第五节固体废物的稳定和固化第一节固体废物的压实一、压实的目的和原理二、压实设备三、压实工程设计要点一、压实的原理和目的(一)压实的概述原理：利用机械的方法减少垃圾的空隙率，将空气挤压出来增加固体废物的聚集程度。
压实的目的：１）增加容重和减小体积，便于装卸和运输，确保运输安全与卫生，降低运输成本；２）制取高密度惰性块料，便于贮存、填埋或作建筑材料。
固体废物压实处理的优点：１）减轻环境污染；２）快速安全造地；３）节省填埋或贮存场地。
（二）压实的物理基础固体废物三相物理组成：固体颗粒和颗粒之间的空隙（空气和水分）Vm=Vs+Vv其中Vm为固体废物总体积Vs为固体颗粒体积（包括水分）Vv为固体颗粒之间的空隙体积描述固体废物空隙物理指标空隙比e = Vv/Vs空隙率n= Vv/Vm固体废物总质量Wm=Ws+WwWs:固体颗粒质量，Ww：固体中水分质量固体废物湿密度：ρw= Wm/ Vm固体废物干密度：ρd= Ws/ Vm(三)固体废物的压实表示方法容重:即为固体废物的干密度。
固体废物的密度多采用容重表示，主要因为容重易于测量，并可以用它来比较废物的压实程度。
某种废物的固体废物的压实程度可以用压缩比来表示。
压缩比即固体废物经压实处理后体积减小的倍数，用下式来表示:R=Vf / Vi式中，R为固体废物体积压缩比; Vf为废物压缩后的最终体积; Vi为废物压缩前的原始体积。
所谓压实处理，就是通过消耗压力能来提高废物的容重。
固体废物经压实处理后，体积减小的程度叫压缩比。
废物压缩比决定于废物的种类及施加的压力。
一般压缩倍数为3~5。
同时采用破碎与压实二种技术可使压缩倍数增加到5~10。
生活垃圾的收集都采用压实机械以减少垃圾体积、增加垃圾车的收集量。
一般，生活垃圾压实后，体积可减少60%~70%（压缩倍数为：2.5~3.3）。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
• • • • • 第一节 第二节 第三节 第四节 第五节
固体废物预处理
固体废物的压实 固体废物的破碎 固体废物的分选 污泥的增稠和脱水 固体废物的稳定和固化
第一节
• • •
固体废物的压实
一、压实的含义与性质 二、固体废物压是机械 三、固体废物压实工程设计要点
一、压实的含义与性质
当对固体废物实施压实操作时，随压力强度的 增加，空隙率减少，表现体积随之而减小，容 重增加。因此，固体废物压实的实质，可以看 作是消耗一定的压力能，提高废物容重的过程。
风力分ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ原理图
（二）风力分选机械
• • 1． 水平风选机 2 ．垂直风选机
锯齿型垂向风选机
常规槽型垂向风选机
开口进料振荡风选机
（三） 风力分选工程设计基础
1．风选工程设计时需考虑下列基本因素： (1)经破碎后固体废物颗粒特征，包括粒度尺寸、 形状、含水率、成团倾向以及纤维含量等。 (2)轻组分物料的特征。 (3)由破碎单元到分选单元废物的输送与进料方 法。 (4)风选操作特性，包括能源的要求，维修、操 作的简易性，性能的可靠性，噪音输出量，以及空 气与水污染控制的要求。 (5)设备安装的空间、高度、通道、噪音与环境 等限制条件。
2．风选设备设计基本参 不同物料颗粒所需典型 数： 气流速度 设计需要的基本参数 废物颗粒种类 气流速度（m/s） 10.2 包括气固比、气流速度、 粉 末 颗 粒 木 片 与 木 屑 15.3 单位时间供料负荷、空 锯 末 10.2 气输送量、气体压力降 黄 麻 短 纤 维 10.2 等。其中气固比与气流 胶 末 10.2 速度又是主要参数。据 纤 维 屑 7.6 有关研究表明，对于城 金 属 屏 粉 末 11.2 市垃圾废物中轻组分的 铝 屑 25.5 分选、气固比(重量比)在 黄 铜 车 屑 20.4 5:1-1.25:1之间。 煤 粒 20.4
比在产源地分选更加经济，取决于劳动力费用。除适于轻组分中的可燃性物料分选， 也可用于重组分中的金屏，玻璃等资源的分选
在分选碎玻璃时，一般要先经破碎处理，与风选，主要适用于由重组分中分选玻璃 该法必须注意水污染控制；费用较高 从不透明的废物中分选碎玻璃，也可用于由彩色玻璃中分选硬质玻璃。 大规模应用于工业固体废物与城市垃圾的分选 必须通过实验后才能选用 通过调整介质的比重，分离多种不同金金，每种物质需用一组介质分离单元。
分选技术
固体废物产源 地手工捡选 固体废物转运 站、处理中心 分选： 手工捡选 风力分选 筛 浮 光 磁 选 选 选 选
分选的物科
废纸、钢铁类、非 铁金属木材等
预处理要求
不需要
应用评述
适用于商业、工业与家庭垃圾收集站捡选绉纹纸、高质纸、金属、木材等。经济效 益取决于市场价格。
不需要 废报纸绉纹纸等 可燃性物料 玻璃类 玻璃类 玻璃类 铁金属 玻璃类 铝及其他非铁金属 可不预处理，或先 破碎与风力分选 破碎，浆化 破碎，风选 破碎，风选 破碎、风选、筛选 破碎，风选
静电分选 重介质分选
二、固体废物分选效果评价
一组固体废物分选单元的分选效果用回收率与分选物的纯净度 两个参量评价。 回收率由下式定义： Rij=（xij/xio）×100% 式中：Rij——j出料口选别的第i种主组分回收率； xij——j出料口选别的第i种主组分的物料回收产率（kg/h）； xio——第i种物料组分在混合料进料口的进料负荷率（kg/h）。 纯净度由下式定义：
二、固体废物破碎机械
用于城市垃圾的破碎机械大体有三种类型：冲击 磨切型、剪切粉碎性与挤压破碎型。 （一）锤式破碎机 （二）剪切破碎机 （三）腭式破碎机
锤式破碎机
往复剪切机示意图
回转式剪切机示意图
腭式破碎机
三、固体废物破碎工程设计要点
固体废物破碎工程设计应考虑下列要点： 1．待破碎物的性质及其破碎后的性质 2．废物的物理成分、外形尺寸与破碎后的粒度。 3．破碎机进料方式与容重。为避免挂料与清理要求，破碎 机外壳要有足够的容量。 4．操作类型（连续或间歇）。 5．操作特征，包括能源需要，维修、操作的简易性，性能 的可靠性，噪音、空气与水源的污染控制，防止危险物进入 破碎机的措施等。 6．地点选择，包括空间、高度、通路、噪音与环境等限制 因素。 7．破碎后物料的贮存，以及与下一操作环节的衔接关系。
第二节
固体废物的破碎
• 一、固体废物破碎的意义 • 二、固体废物破碎机械 • 三、固体废物破碎工程设计要点
一、固体废物破碎的意义
固体废物破碎过程是减少其颗粒尺寸、使之质地均 匀，从而可降低空隙率、增大容重的过程。据有关研究 表明，经破碎后的城市垃圾比未经破碎时其容重增加 25~50%，且易于压实，同时还带来其他好处，如减少 筹委、防止鼠类繁殖、破坏蚊、蝇滋生条件，减少火灾 发生机会等。这一处理技术对大规模城市垃圾的运输、 物料回收、最终处置以及对提高城市垃圾管理水平，无 疑具有特殊意义。
Pij ( xij / xij ) 100%
i 1 n
式中：Pij——j出料口第i种组分的纯净度。
三、风力分选技术
（一）工作原理与影响因素 风力分选是重力分选常用的一种方法。重力分选是 利用不同物质的密度差异（在一定流速的介质中沉 降速度的不同,由重颗粒到轻颗粒的沉降有一分布）， 达到轻、重颗粒分选的目的。风力分选是利用空气 流动作用携带介质实现上述目的。
第三节
• • • • • •
固体废物的分选
一、固体废物分选方法评述 二、固体废物分选效果评价 三、风力分选技术 四、磁选技术 五、筛分技术 六、其它分选技术简介
一、固体废物分选方法评述
固体废物分选的目的是将各种有用资源采用人工 或机械的方法分门别类的分离开来，回用于不同的 生产中。
表1 固体废物分选技术与应用评价
二、固体废物压是机械
1、水平压实器 2、三项垂直压实器 3、回转式压实器
平面压实技术结构图
三相压实器
回转式压实器结构示意
三、固体废物压实工程设计要点
固体废物压实工程设计应考虑下列要点： 1．被压实废物的物理特征，包括颗粒大小、成分、含水 率与容重等。 2．向压实器料斗中供料传输方式。 3．对压实后废物的处理方法与利用途径。 4．压实机械特征参数，包括装载室的大小、压头往返循 环时间、机械的体积吞吐量、压力大小、压头贯入度 (penetration)、压实比与单元的外形尺寸等。 5．压实机械的操作特性，包括能源用量、维修要求、操 作的简易性、性能的可靠性、噪音水平、空气与水的污 染控制等要求。 6．操作地点选择，包括位置、高度、道路以及与环境有 关的限制因素。