固体废物的预处理和脱水
固废复习题#精选

第一章1、固体废物(概念):是指在生产、生活和其他活动中产生的丧失原有利用价值或者虽未丧失利用价值但被抛弃或者放弃的固态、半固态和置于容器中的气态的物品、物质以及法律、行政法规规定纳入固体废物管理的物品、物质。
2、危险固废:是指列入《国家危险废物名录》或者根据国家规定的危险废物鉴别标准和鉴别方法认定的具有危险特性的废物。
具有毒害性、腐蚀性、易燃性、反应性、感染性等一种或几种危害特性。
3、固体废物是所有污染物来源和病原体归宿。
4、固体废物污染控制需从两方面入手:一是防治固体废物污染,二是综合利用废物资源。
控制措施:对于工业固体废物:1)积极推行清洁生产审核2)采用清洁的资源和能源3)采用精料4)改进生产工艺,采用无废或少废技术5)加强生产过程控制,提高管理水平和员工环保意识6)提高产品质量和使用寿命7)发展物质循环利用工艺8)进行综合利用9)进行无害化处理与处置对于生活垃圾:1)鼓励城市居民使用耐用环保物质资料、减少对假冒伪劣产品的使用。
2)加强宣传教育,积极推进城市垃圾分类收集制度。
3)改进城市燃料结构,提高城市的燃气化率。
4)进行城市生活垃圾综合利用。
5)进行城市生活垃圾垃圾的无害化处理与处置,通过焚烧处理、卫生填埋处置等无害化处理与处置措施,减轻污染。
5、固体废物污染防治“三化”原则:减量化:通过实施适当技术,一方面减少固废排出量,另一方面减少固废容量。
无害化:通过采用适当工程技术对废物进行处理(热解,分离,焚烧,生化耗氧,厌氧分解)。
资源化:从固废中回收有用物质和能源,加快物质循环,创造经济价值的广泛的技术和方法。
“三化”之间的关系:对固体废物实行“三化”的原则,其各个环节是互为因果、相辅相成的。
但减量化是基础,根本措施是实行“清洁生产”和提高资源、能源的利用率。
实现了减量化就相应实现了资源化和无害化。
同时,实现减量化必须以资源化为依托,资源化可以促进减量化、无害化的实现,无害化又可以实现和达到减量化和资源化的目的。
固体废物预处理

分选:分选是按照废物的不同物理和化 学性质将其分离成不同组分的过程。例 如,利用重力、磁性、光学等性质的不 同,可以分选出金属、塑料、纸张等不 同组分。分选可以有效地将可回收物和 其他组分分离,提高资源的回收率
固体废物预处理
压缩
压缩是将固体废物压缩成块状的过程,它可以减小废物的体积,使其更方便 运输和储存。同时,压缩也可以破坏废物中的有害物质,使其更易于处理
混合
混合是将不同种类的废物混合在一起的过程,它可以改变废物 的物理和化学性质,使其更适合后续的处理处置。例如,将有 机废物和无机废物混合可以使其更适合填埋
脱水
脱水是去除废物中的水分的过程,它可以减小废物的体积和重 量,使其更方便运输和处置。脱水方法包括自然干燥和机械脱 水
化学预处理
化学预处理是通过化学方法改变废物的化学性质的过程。例如, 酸碱中和可以改变废物的pH值;氧化还原可以破坏废物中的有 害物质;溶解可以将废物中的某些组分溶解出来
固体废物预处理
固体废物预处理
目录
固体废物预处理
固体废物预处理是固体废物处理处置过程中非常重要的一环,它可以改变废物的物理、化 学和生物特性,使其更适合后续的处理处置过程。以下是一些常见的固体废物预处理方法
破碎:破碎是将大块固体废物分解 成小块的过程,以便于后续的处理 和处置。破碎可以减小废物的尺寸 ,增加其比表面积,并破坏其中的 有害物质
生物预处理
生物预处理是利用微生物降解固体废物中有机物质的过程。例 如,堆肥化就是一种利用微生物将有机废物转化为肥料的过程
固体废物预处理
在固体废物预处理过程中,还需要注意以下几点
安全:预处理过程应该遵循国家和地方的相关法 律法规和标准,确保操作人员的安全和环境保护
固体废物处理与处置预处理

锤式破碎机实物图
锤式破碎机
4、应用
中等硬度且腐蚀性弱的固废;含水分及油脂的有机 物、纤维结构、弹性和韧性较强的木块、石棉水泥 废料、回收石棉纤维和金属切屑等。 如矿业废物、硬质塑料、干燥木质废物以及废弃的 金属家用电器。
5、优点: 破碎颗粒较均匀。 缺点: 噪声大,安装需采取防震、
隔音措施。
(三)冲击式破碎机
(1)、水平式压实器
靠做水平往复运动的压头 将废物压到矩形或方形的 钢制容器中。
适用于压实城市垃圾。先 将垃圾加入装料室,启动 具有压面的水平压头,使 垃圾致密化和定形化,然 后将坯块推出。推出过程 中,坯块表面的杂乱废物 受破碎杆作用而被破碎, 不致防碍坯块移出。
(2) 三向联合式压实器 具有三个互相垂直的压头,依次 施压。 适合于压实松散金属废物。 它具有三个互相垂直的压头,金 属等类废物被置于容器单元内, 而后依次启动1、2、3三个压头, 逐渐使固体废物的空间体积缩小, 容重增大,最终达到一定的尺寸。 压 后 尺 寸 一 般 在 200-1000mm 之间。一般用作金属类废物压实 器。
(三)破碎比和破碎段
1、 破碎比:在破碎过程中,原废物粒度与破碎产物粒度的比值 称之。表示废物粒度在破碎过程中减小的倍数,也表征废物 被破碎的程度。
(1)极限破碎比 i= Dmax/dmax 最大粒度 通常,根据最大废物直径选择破碎机给料口。
(2)真实破碎比 i= Dcp/dcp 平均粒度 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
1、工作原理:
利用冲击作用进行破碎。给入破碎机空间的 物料块,被绕中心轴高速旋转的转子猛烈冲 击后,受到第一次破碎,然后从转子获得能 量高速飞向机壁,受到第二次破碎。在冲击 过程中弹回的物料再次被转子击碎,难于破 碎的物料被转子和固定板挟持而剪断。破碎 产品由下部排出。
固体废物处置处置方法

固体废物
污
染
处理
控
制碎、分选、脱水 物理处理 收集、运输、压实、破碎、分选、脱水 化学处理 氧化、还原、中和、固化/稳定化 生物处理 好氧堆肥、厌氧消化、微生物浸出等
热处理 干燥、热分解、焚烧、热解、焙烧等 陆地处置 土地耕作、土地填埋、深井灌注等 海洋处置 深海填埋、远洋焚烧等
固体废物旳处置措施
因为固体废物经过处理和利用后,总有残渣存在,这些残渣 富集了大量旳有毒有害成份而且难以利用。为了控制环境污 染,必须进行最终处置,使其最大程度地与生物圈隔离。 固体废物处置是固体废物污染控制旳末端环节,是处理固体 废物旳归宿问题。
处置即最终处置,以处理固废旳最终归宿,而且应该是安 全处置。
固体废物处理措施
固体废弃物处理一般是指经过物理、化学、生物、物化及生 化措施把固体废物转化为适于运送、贮存、利用或最终处置 旳过程。固体废弃物处理旳目旳是无害化、减量化、资源化。
➢ 物理处理:物理处理是经过浓缩或相变化变化固体废 物旳构造。涉及:压实、破碎、分选、增稠、吸附、萃取 等。 ➢ 化学处理:采用化学措施破坏固体废物中旳有害成份 从而到达无害化,或将其转变成为适于进一步处理、处置 旳形态。涉及:氧化、还原、中和、化学沉淀和化学溶出 等。
处置措施有:海洋处置和陆地处置两种: • 海洋处置(sea bed disposal):深海投弃和海上焚烧 • 陆地处置(disposal by land):土地耕作,贮存,填埋, 深井灌注等。
深井处置是经过专门建造旳深井将液体废物注入深地层(灌注区)旳技术措 施。用于这一目旳旳深井一般被称为I类井。灌注层一般在地下四分之一英里 (约400米)到两英里(约3200米)之间并与地下可饮用水源经过几百英尺 (百米左右)旳非渗透岩层(隔挡层)隔开。 用于化学废液处置旳灌注区一般具有盐水而且没有诸如可饮用水这么具有潜 在利用价值旳资源。废液被泵入后贮存于灌注区旳空隙中。妥善选址、建造、 操作和监控旳深井永久性地将废液封存于灌注区。
固体废物的预处理技术

预先筛分 将物料送入破碎机之前,将小于破碎机排料口 宽度的细粒级筛分出去,提高破碎作业效率。
检查筛分 对经破碎机破碎后的物料进行筛分,将粒度大 于排料口尺寸的“超粒”筛出,重新送回破碎机再次破碎。
– 常用于填埋场压实用,也可安装在收集车上压实收集车所接受的垃圾。常 用:胶轮式压土机、履带式压土机和钢轮式布料压实机等。
3.1.4 压实流程
压实设备选择原则
根据固体废物的压实程度,选择合适的压缩比 和压力
根据废物的性质,采用不同的压实方式和压实 设备
考虑压实的后续处理过程
生活垃圾压实流程( 国外)
适用于中 等硬度物体 的破碎
(3) 冲击式破碎机
工作原理:利用冲击作用进 行破碎。给入破碎机空间的 物料块,被绕中心轴高速旋 转的转子猛烈冲击后,受到 第一次破碎,然后从转子获 得能量高速向机壁,受到第 二次破碎。飞在冲击过程中 弹回的物料再次被转子击碎 ,难于破碎的物料被转子和 固定板挟持而剪断。破碎产 品由下部排出。
生活垃圾 → 预压缩 → 金属铁丝网包紧 → 主压缩(160~ 200kgf/cm2,压缩比 约1/5)→ 捆扎→沥 青(柏油)中浸渍约 10秒进行沥青(180 ~200℃)包覆 → 约 一吨重的垃圾捆包( 容重可达1125~ 1380kg/m3)→ 填埋
3.2 破碎
破碎的基础理论 破碎设备 作技术。
压实目的
增大容重和减小体积,便于装卸和运输,确保运输安全与卫生,降低 运输成本;
制取高密度惰性块料,便于储存、填埋或作建筑材料
压实技术主要适合处理压缩性能大而复原性小 的物质,如冰箱、纸箱、废金属丝等
3 固体废物的预处理

重
质
ZnCl2+水;相对密度2.07 四溴甲烷+四氯化碳 2.9
鼓形重介质分选机构造和原理
(2)跳汰分选:
在固体废物分选重跳汰法主要用于混合金 属的分离回收。
颗粒在跳汰时的分层过程
(a)分层前颗粒混杂堆积;(b)上升水流将床层 抬起;(c)颗粒在水中沉降分层;(d)下降水流 使床层紧密,重颗粒进入底层
3 固体废物的预处理
预处理
压 实
破 碎
分 选
浓缩脱水
3.1 固体废物的压实
固体废物的压实又称压缩,是利用机械的方法 对固体废物施加压力,增加其聚集程度和容积密度, 减小其表观体积的处理方法。
3.1.1 压实原理 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,表观体积随之而减小,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。
2.湿式破碎
原理:利用某些固体废物受到水浸润强度下降、分
散性增强而易于破碎的性质。
湿式破碎是为回收城市垃圾中大量纸类物质而研制
的一种破碎技术。适用对象:纤维类废物 (如废纸、
废布)和粘土类废物等
特点:其优点是破碎能耗低,噪声小,但缺点是会
产生废水等二次污染物,增加后续处理成本。
3.半湿式选择性破碎分选
①半湿式选择性破碎分选是利用城市垃圾中各种不
同物质的强度和脆性差异,在一定湿度下破碎成不
同粒度的碎块,然后通过不同孔径的筛网进行分离
回收的过程。
②特点
3.3 分 选
固 体 废 物 分 选 方 法
人工
粒度差异 密度差异 磁性差异 导电性差异 光电性差异 摩擦性差异 弹性差异
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)
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旁路
测量头
格栅
固体废物
破碎
筛下物
筛上物 筛分
破碎产物
旁路
普通锤式破碎机
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。
第二节 固体废物的破碎
固体废物
破碎
筛下物
筛上物 筛分
破碎产物
单转子锤式破碎机示意图
第二节 固体废物的破碎
固体废物的预处理和脱水
【概第念】三压章实 :压缩固比 体废物的本预章处重理点
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。
破碎分选易碎物质,如玻璃陶瓷
第二节 固体废物的破碎
破 颗粒的 碎 粒径 效 颗粒度 果 分布 及 度 破碎比 量 破碎段
球体等效直径、 有效直径和筛径
累积曲线 频度曲线
真实破碎比 极限破碎比
颗粒有球形、片状、 柱状等
表征不同粒级的颗 粒相对量
表示废物被破碎 的程度
破碎机,3~30 磨碎机,40~400
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
器
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。
第一节 固体废物压实
第二节 固体废物的破碎
湿式破碎
非机
破 碎 方 法
械能
干
破碎
式 破 碎
机 械 能
破
碎
半湿式破碎
超声破碎 减压破碎
热力破碎 低温破碎 劈碎 冲击破碎 剪切破碎 磨剥破碎 挤压破碎
一般的破 碎机兼有 多种破碎 方法,通 常是破碎 机的组件 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
Lincle-mann型 旋转剪切式
3.冲击式破碎机 Universa型 Hazemag型
6.粉磨机 球磨机 自磨机
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
5.辊式破碎机 光辊、齿辊
单齿辊 双齿辊
2.锤式破碎机 Hammer Mills式
BJD型 Movorotor型双转子
第二节 固体废物的破碎
d m s/V m (m m m w )/V m
Vv
Vs
Vm
第一节 固体废物压实
空隙比
压 空隙率
实
湿密度 wmt /Vm
程
干密度 d ms /Vm
度 体积减少
的 百分比
度 压缩比
量 压缩倍数
越小压实程度越高 较适用
越大越好 r越小,压实越好 n越大,压实越好
第一节 固体废物压实
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
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。
可动鄂板
心轴
飞轮
机架
破碎齿板
偏心轴 连杆
固体废物 破碎
前推力板
后推力板 拉杆
弹簧
简单摆动颚式破碎机
破碎产物
第二节 固体废物的破碎
飞轮
偏心转动轴
固定鄂板
固体废物
可动鄂板
机架
破碎
肘板 破碎齿板
复杂摆动颚式破碎机
弹簧
破碎产物
第二节 固体废物的破碎
图2.4 城市垃圾压缩处理工艺流程
第二节 固体废物的破碎
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
2.韧性
3.解理
影响破碎 效果因素
1.硬度
4.结构 缺陷
细块物料机 构缺陷少, 难磨;粗块 物料多,易
碎
F.C邦德功指数;莫氏硬度(10级);普氏硬度系 数f∝δ压
抗压强度 抗剪切强度 抗弯强度 抗拉强度
固体废物
固体废物 破碎
筛下物
筛分
筛上物 破碎
破碎产物 (a)单纯破碎工艺
破碎产物
(b)带预先筛分的破碎工艺
第二节 固体废物的破碎
固体废物
固体废物
破碎
筛下物
筛下物
筛上物 筛分
筛上物 破碎
破碎产物
(c)带检查筛分破碎工艺
破碎产物
(d)带预先和检查筛分破碎工艺
第二节 固体废物的破碎
4.剪切破碎机 Von Roll型往复式
(a)压碎
(b) 劈碎
(c) 折断
(d) 磨剥
(e)冲击破碎 图 2-5 常见的机械能破碎方法
第二节 固体废物的破碎
转子
含纸垃圾
斗式脱水提升机
筛网
铁 有色金属
电动机
循环用水
减速机 浆液
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
第二段
第三段
筛网
刮板
I组
II组
III组
图2-7 半湿式破碎机构造原理图 加水破碎分选纸类物质
破碎 3
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
第一节 固体废物压实
压
实
原
VmVs Vv
理
若忽略空气中的气体质量,则固
体废物的总质量( m t )就等于
固体物质质量( m s )与水分质量 ( m w )质量之和。
则:湿密度:wmt /Vm 干密度:d ms /Vm
破碎杆
装料室
压面
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
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
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实机
压力为16~ 20MPa,压缩比
可达5:1
180~ 200℃沥青 浸渍池10s
第二节 固体废物的破碎
4.带预先筛分和检 查筛分破碎工艺
破 碎 工
3.带 检查 筛分 破碎
2.带 预先 筛分 破碎
艺 工艺
工艺
1.单纯破碎工艺
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
含第水率三超过章90%:的 固体废物的将固预体废处物中理各种可回收
固体废物,必须脱水
利用废物或不利于后续处
减容,以便于包装、
理工艺要求的废物组分采
运输与资源化利用
用适当技术分离出
分选 2
来的过程。
1 浓缩脱水
用机械方 4 压实
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
细粒级产品出口
固体废物
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。该机破碎比可达 30。