固态废料的处理与处臵第三章固态废料的预处理【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；常见分选方法及理；影响筛分效率的因素；磁流体分选原理；常见分选设备；固态废料水分存在方式；脱水浓缩方法及常见机械。固体废物回收处理与处置固态废料处理与处置TreatmentSolidWasteTreatmentSolidWaste浓缩脱水分选破碎44332211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定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。第三章固体废物的预处理第一节固体废物的压实固体废物压实设备的选用第二节固体废物的破碎固体废物回收处理与处置固态废料处理与处置TreatmentSolidWasteTreatmentSolidWasteVmVvVs若忽略空气中的气体质量,则固态废料的总质量(Wt)就等于固体物质质量（Ws）与水分质量（Ww）质量之和。则：湿密度：Dw=Wt/Vm干密度：Dd=Ws/Vm11固态废料处理与处置固态废料处理与处置TreatmentSolidWasteTreatmentSolidWaste11孔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R越小，压实越好n越大，压实越好越大越好湿密度与干密度若忽略空隙中的空气重量，固态废料的总质量（m压缩比与压缩倍数固态废料处理与处置固态废料处理与处置TreatmentSolidWasteTreatmentSolidWaste11固定基本参数：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）选用不同设备第二节固态废料的破碎固体废物压实的设备固定式压实设备：一般由一个容器单元和一个压实单元组成压实单元：利用高压使废物致密化（液压、气压操作的挤压头）常用的固定式压实设备包括水平压实器、三向联合压实器、回转式压实器等。固定式压实设备LYK35/100W-卧式垃圾压缩将垃圾倒入压缩腔后，由垃圾压缩到垃圾成块状后推入垃圾集装箱内，整个操作过程全部在地下一次完成的垃圾压缩设备，JYC-4有100B压头移动压缩式垃圾压缩机泰安市鲁卫环卫设备有限公司最新专利产品：JYC-4E100B压头移动压缩式垃圾压缩机，同时具备垃圾储存、压缩成块、装车外运的全部机械化功能。工艺性能参数：1、日处理能力100吨2、总压榨力100吨3、压块体积1.95*1.7*1.28*2块=4.25(m5、主机外形尺寸（长*宽*高）5.63m*2.78m*3.8m(装车时4.71m)特点：1、压头移动，举升装车，设备高度降低，厂房高度矮。2、地下压缩，地下储存，两块垃圾同时装车。3、全箱高大间距导向使大箱升降平移可靠。4、电、液控制，安全互锁，避免因锁操作产生事故。五、固体废物压实设备的选用1、主要针对固体废物的压实程度，选择合理的压缩比和使用压力；2、针对不同的废物采用不同的压实方式，选用不同的压实设备；3、充分考虑压实过程中水分对压实设备的不利影响；4、充分考虑压实过程对后续处理过程的影响：如若压实后固体废物还残留有水分，将不利于后续处理过程的风选分离。第三章固体废物的预处理第二节固体废物的破碎一、破碎的目的二、影响破碎效果的因素三、破碎方法四、破碎产物的特性表示五、破碎工艺六、破碎设备七、其他破碎方法一、破碎的目的破碎概念破碎：利用外力克服固体废物质点间的内聚力使大块固体废物分裂成小块的过程。磨碎：使小块固体废物颗粒分裂成细粉的过程破碎目的保护后续设备：分选，焚烧，热解等二、影响破碎效果的因素固体废物的机械强度反映固体废物抵抗破碎的阻力常用静压下的抗压强度，抗拉强度，抗剪强度，抗弯强度来表示：抗压强度〉抗拉强度〉抗剪强度〉抗弯强度抗压强度：大于250MPa坚硬固体废物40-250MPa中硬固体废物，小于40MPa为软固体废物机械强度与废物颗粒粒度的关系：粒度越小的机械强度越大硬度韧性解理结构缺陷固体废物回收处理与处置固态废料处理与处置TreatmentSolidWasteTreatmentSolidWaste22解理硬度韧性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fδ极完全、完全、中等、不完全和极不完全解理脆性柔性延展性料机构缺陷少，易碎抗压强度抗剪切强度抗弯强度抗拉强度二、影响破碎效果的因素1、硬度：物料抵抗外界机械力侵入的性质，反映了物料的坚固性。硬度越高，越难破碎。坚固性指标的测定：从能耗观点出发，如F.C.邦德功指数（国外多用）。只有测出各种物料的功指数大小就能判明各种物料的坚固性，此法简单可靠；从力的强度出发，如岩矿硬度的测定。我国常用莫氏硬度和普氏硬度系数表示物料的坚固性。二、影响破碎效果的因素1、硬度莫氏硬度是相对硬度，测定某矿物的硬度，只须将该矿物同硬度计中的标准矿物相互刻划，进行比较即可。如某矿物能刻划方解石，但又能被萤石划破，则该矿物的硬度介于3-4。此法简单、直观。二、影响破碎效果的因素2、韧性：物料受压轧、切割、捶击、拉伸、弯曲等外力作用所表现出来的抵抗性能，包括脆性、柔性、延展性、弹性等力学性质。延展性多为自然金属矿物所具有，破磨过程中易被打成簿片而不易磨成细粒；二、影响破碎效果的因素3、解理：物料被敲打后，沿一定方向规则破裂的性质，叫做解理。这种破裂面就称为解理面。解理面一般非常平滑而有光泽。解理是结晶物料特有的性质。若不沿一定方向规则破裂而成凹凸不平的表面称为断口。解理发育的物料容易被破碎，产品易呈片状、纤维状。二、影响破碎效果的因素4、结构缺陷：结构缺陷对粗块物料的破磨影响较为显著，随着粒度的变小，裂缝及裂纹逐渐消失，强度逐渐增大，力学的均匀性增高，故细磨更为困难。固体废物回收处理与处置固态废料处理与处置TreatmentSolidWasteTreatmentSolidWaste22湿式破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，通常是破碎机的组件与物料及物料间多种力综合作用的结 固态废料处理与处置固体废物回收处理与处置 Treatment SolidWaste Treatment SolidWaste 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，3~30 磨碎机，40~400 表示废物被破碎 的程度 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 破碎段 破碎比 粒度分布 颗粒的粒 径和粒度 22 四、破碎产物的特性表示 1、粒径和粒度分布 表示颗粒尺寸的指标：粒径、粒度分布和颗粒形状 等效粒径是指当一个颗粒的某一物理特性与同质的球形颗粒相同或相近时，我们就用该球形颗粒的直径来代表这个 实际颗粒的直径。那么这个球形颗粒的粒径就是该实际颗 粒的等效粒径。如： 球体等效直径：与实际颗粒体积相同的球的直径。 粒度分布的表示方法：累计分布和频度分布 累计分布也叫积分分布，它表示小于或大于某粒径颗粒的 百分含量。 频率分布表示一系列粒径区间中颗粒的百分含量。 2、破碎比与破碎段 破碎比：破碎中，原废物粒度与破碎产物粒度的比值 表征固废被破碎的程度，与能耗，处理能力有关 破碎比的常用计算方法： 极限破碎比:破碎前最大粒度/破碎后最大粒度 真实破碎比:破碎前平均粒度/破碎后平均粒度 平均破碎比一般可达3-30，磨碎比：40-400 破碎段：固态废料每经过一次破碎机或磨碎机为一个破碎段。 多段破碎的破碎比：总破碎比等于各段破碎比的乘积（3-12） 破碎段数的确定：取决于破碎废物的原始粒度和最终粒度五、破碎工艺 根据固体废物的性质、颗粒大小、要求达到的 破碎比和选用的破碎机类型，把破碎机、磨碎机依 次串联组成破碎和磨碎工艺流程。 基本工艺流程如 图3-5所示 固体废物回收处理与处置 固态废料处理与处置 Treatment SolidWaste Treatment SolidWaste 22 单纯破碎工艺 带预先筛分和检 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 固态废料处理与处置固体废物回收处理与处置 Treatment SolidWaste Treatment SolidWaste 22 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 Mills式 BJD型 Movorotor型双转子 辊式破碎机 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 六、破碎设备 选型需考虑的因素： 破碎能力需求； 固废性质及颗粒大小； 对破碎产品粒径大小、粒度组成、形状的要求； 供料方式； 功能消耗； 安装场所情况等。 （一）颚式破碎机（老虎口） 属挤压型破碎机械，适于坚硬和中硬废物的破碎 特点：结构简单、坚固、维护方便、高度小、工作可靠 应用：破碎强度大、韧性高、腐蚀性强的废物 广泛应用于冶金、矿山、建筑、交通、水泥等部门， 作为粗碎、中碎抗住压力的强度在300Mpa以下的各种矿石 之用。 PE、PEX系列颚式破碎机构造：由机架、工作机构、传动机构、保险装臵组成 根据动颚板的运动特性分为简单摆动颚式破碎机和复杂摆动颚式破碎机 简单摆动颚式破碎机 图3-6 动颚靠近固定颚：对破碎腔内物料压碎、劈碎、折断 动颚离开固定颚：破碎后的物料靠自重从破碎腔内落下