河南大学环境与规划学院CollegePlanning,HenanUniversity固态废料处理与处置TreatmentSolidWaste主讲：郭瑞超河南大学环境与规划学院用之为宝——重新认识的资源前景弃之为害——日益严重的环境问题河南大学环境与规划学院CollegePlanning,HenanUniversity第一节城市垃圾压实技术第二节城市垃圾破碎技术第三节城市垃圾分选技术第四节固态废料的脱水与干燥第五节危险废物的化学处理与固化内容提要河南大学环境与规划学院CollegePlanning,HenanUniversity第一节城市垃圾压实技术第二节城市垃圾破碎技术第三节城市垃圾分选技术第四节固态废料的脱水与干燥第五节危险废物的化学处理与固化河南大学环境与规划学院CollegePlanning,HenanUniversity10.1城市垃圾压实技术10.1.1概述1、定义：通过外力加压于松散的固态废料，以缩小其体积，使固态废料变得密实的操作简称为压实。压实习惯上也称压缩。以城市生活垃圾为例，压实前容重通常在0.1～0.6t/m范围，经过一般机械压实后，容重可提高到1左右。如果通过高压压缩，垃圾容重可达1.125～1.38，体积则可减少为原来体积的1/3～1/10。河南大学环境与规划学院CollegePlanning,HenanUniversity10.1.1概述2、目的：经过压实处理，一方面可增大容重、减少固态废料体积，提高收集容器与运输工具的装载效率，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、填埋或作为建筑材料使用。实践证明，未经破碎的原状城市垃圾，压实容重极限值约为1.1t/m3。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的增加容重效果。10.1城市垃圾压实技术河南大学环境与规划学院CollegePlanning,HenanUniversity10.1.1概述3、作用：（1）减轻环境污染：在经压缩过程后，有机物因高压及挤压升温，BOD5（生化需氧量）可从6000mg/l降至200mg/l，化学需氧量（COD）可从8000mg/l降至150mg/l。压缩块在显微镜切片观察发现，已成为一种均匀的类塑料结构。10.1城市垃圾压实技术河南大学环境与规划学院CollegePlanning,HenanUniversity10.1.1概述3、作用：（2）快速安全造地用惰性固态废料压缩块作为地基，填海造地，上面只需覆盖很薄的土层，所填场地不必做其他处理或等待多年的沉降，就可以使用。（3）节省填埋或储存场地一般来说，对固态废料进行填埋处理前，都需要加以压实处理，尤其对松散型废物或中空性废物事先压碎更显必要。可提高场地的利用率。10.1城市垃圾压实技术河南大学环境与规划学院CollegePlanning,HenanUniversity10.1.1概述4、适用对象：适于压实处理的主要是压缩性能大而复原性小的物质。如冰箱、洗衣机、纸箱、纸袋、纤维、废金属细丝等；有些固态废料如木头、玻璃、金属、塑料块等本身已经很密实的固体或是焦油、污泥等半固态废料不宜作压实处理。10.1城市垃圾压实技术河南大学环境与规划学院CollegePlanning,HenanUniversity10.1.2压实的原理大多数固态废料是由不同颗粒与颗粒间的空隙组成的集合体。自然堆放时，表观体积是废物颗粒有效体积与孔隙占有的体积之和，即:Vm为固态废料的表观体积；Vs为固体颗粒体积（包括水分）；Vv为空隙体积。10.1城市垃圾压实技术河南大学环境与规划学院CollegePlanning,HenanUniversity进行压实操作时，随压力强度的，孔隙体积，表观体积也随之，而容重所谓容重就是固态废料的干密度，用ρd表示。式中：ms为固态废料颗粒质量；mm为固态废料总质量，包括水分质量；m水为固态废料中水分质量。压实的实质：可看作是施加一定的压力，提高废物容重的过程。当固废受到外界压力时，各颗粒间相互挤压，变形或破碎，进而达到重新组合的效果。10.1城市垃圾压实技术河南大学环境与规划学院CollegePlanning,HenanUniversity10.1.3压实程度的度量10.1城市垃圾压实技术河南大学环境与规划学院CollegePlanning,HenanUniversity10.1.3压实程度的度量1、空隙比与空隙率(1)空隙比Vv/Vs(2)空隙率空隙率(ε)比空隙比更常用,ε=Vv/Vm空隙比或空隙率越低，则表明压实程度越高，相应的容重越大。顺便指出空隙率大小对堆肥化工艺供氧、透气性及焚烧过程物料与空气接触效率也是重要的评价参数。10.1城市垃圾压实技术河南大学环境与规划学院CollegePlanning,HenanUniversity10.1.3压实程度的度量2、湿密度与干密度如果忽略空隙中的气体质量，固态废料的总质量(Wh)就等于固体物质质量(Ws)与水份质量(Ww)之和，即:Wh=WsWw湿密度：ρVm干密度：ρVm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。压实前后固态废料密度值及其变化率大小，是度量压实效果的重要参数，也容易测定，故比较实用。10.1城市垃圾压实技术河南大学环境与规划学院CollegePlanning,HenanUniversity10.1.3压实程度的度量3、体积减少百分比体积减少百分比（R）用下式表示：]100%式中，R为体积减少百分比，%；为压实后废物的体积，m3。10.1城市垃圾压实技术河南大学环境与规划学院CollegePlanning,HenanUniversity10.1.3压实程度的度量4、压缩比与压缩倍数(1)压缩比压缩比（r）可定义为：Vf/Vi（r1）显然，r越小，说明压实效果越好。压缩倍数压缩倍数（n）可定义为：Vi/Vf10.1城市垃圾压实技术河南大学环境与规划学院CollegePlanning,HenanUniversity10.1.3压实程度的度量5、体积反弹有的物料压实是不可逆的，即当压力解除后，被压实的物料不能再恢复到初始体积。但也有的物料在压力解除后体积膨胀较大。这种体积回弹，一般而言体积反弹或多或少都会有，回弹程度除与物料本身有关外，压力大小，作用时间等也是影响因素。在一般压力下，压力解除后的几秒钟内，有的能回弹20%，几分钟后，体积膨胀就能达50%。这种变化规律是经济合理的选择固废压实工艺及设备的依据。10.1城市垃圾压实技术河南大学环境与规划学院CollegePlanning,HenanUniversity 10.1.4压实设备 1、类别：根据操作情况（是否运动）分固定式和移动式。 固定式压实器：凡用人工或机械方法（液压方式为主）把废物送进压实机械 中进行压实的设备称为固定式压实器。如各种家用小型压实器、废物收集车上 配备的压实器及中转站配置的专用压实机。 移动式压实器：是指在填埋现场使用的轮胎式或履带式压土机、钢轮式布料 压实机以及其他专门设计的压实机具。带有行驶轮或可在轨道上行驶的压实器。 10.1 城市垃圾压实技术 河南大学环境与规划学院 College Planning,Henan University 10.1.4压实设备 固定式压实器。（1)结构及形式：只能定点使用，为常见的压实器。通常由一个容器单元和一个 压实单元构成。容器单元接受废物，压实单元具有液压或气压操作的压头 ，利用高压使废物致密化。 （2）分类：小型家用压实器和大型工业压缩机两类。前者通常安装在厨房下 面，用于一些家庭生活垃圾的收集和压实。后者一般安装在废物中转站、 高层住宅垃圾滑道的底部以及其它需要压实废物的场合。也可压缩体积较 大的物体，如将废旧汽车压缩，每日可以压缩数千吨垃圾， 10.1 城市垃圾压实技术 河南大学环境与规划学院 College Planning,Henan University 10.1.4压实设备 固定式压实器。（3）常用压实器 水平式压实器三向垂直压实器回转式压实器 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。常作为转运站固定型压实操作使用。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 10.1 城市垃圾压实技术 河南大学环境与规划学院 College Planning,Henan University 10.1.4压实设备 A—有效顶阜开口长度；B—装料室长度；C—压头行程；D—压头导轨长度； E—装料室宽度；F—有效顶部开口宽度；G—出料口宽度；H—压面高度； I—装料室高度；J—压头高度；K—破碎杆高度；L—出料口高度 10.1 城市垃圾压实技术 河南大学环境与规划学院 College Planning,Henan University 10.1.4压实设备 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和松散的垃圾。 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，逐渐使固态废料的空间 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。 10.1 城市垃圾压实技术 河南大学环境与规划学院 College Planning,Henan University 10.1.4压实设备 回转式压实器 具有两个压头和一个旋动式压头。适 于压实体积小、质量小的固态废料。 废物装入容器单元后，先按水平式压 头1的方向压缩，然后按箭头的运动方 向驱动旋动式压头2,使废物致密化， 最后按水平压头3的运动方向将废物 排出。 10.1 城市垃圾压实技术 河南大学环境与规划学院 College Planning,Henan University 10.1.4压实设备 固定式压实器。(4)常见的城市垃圾压实器 a、高层住宅垃圾滑道下的压实器 (a)为压缩循环开始，从滑道中落下的垃圾进入料斗。(b)为压缩臂全部缩回 处于起始状态，压缩室内充入垃圾。当压臂全部伸展，垃圾被压入容器中， 如(c)图，当垃圾不断充入最后在容器中压实。可以将压实的垃圾装入袋内。