第3章 固态废料预处理1压实破碎2h 原理ppt

  第3章 固态废料预处理1压实破碎2h 原理

  第三章固态废料的预处理固态废料的压实一、概念与目的一、概念与目的概念：通过外力加压于松散的固态废料概念：通过外力加压于松散的固态废料，，以缩小其体积小其体积，，使固态废料变得密实的操作简称为使固态废料变得密实的操作简称为压实，，又称为压缩又称为压缩。。如若采用高压压实如若采用高压压实，，除减少空隙外除减少空隙外，，在分子之间可在分子之间可能会产生晶格的破坏使物质变性能产生晶格的破坏使物质变性。。目的：目的：可增大容重可增大容重、、减少固态废料体积以便于装卸和运输减少固态废料体积以便于装卸和运输，，确保运输安全与卫生确保运输安全与卫生，，降低运输成本；降低运输成本；可制取高密度惰性块料可制取高密度惰性块料，，便于贮存便于贮存、、填埋或作为建填埋或作为建筑材料使用筑材料使用。。城市生活垃圾经高压压实处理时城市生活垃圾经高压压实处理时，，由于过程的挤由于过程的挤压和升温压和升温，，可使垃圾中的可使垃圾中的BODBOD55从从60006000mg/Lmg/L降至降至200200mg/Lmg/L，，CODCOD从从80008000mg/Lmg/L降到降到150150mg/Lmg/L。。大大大降低了腐化性；不再滋生昆虫等大降低了腐化性；不再滋生昆虫等，，可减少疾病可减少疾病传播与虫害传播与虫害，，从而减轻了对环境的污染从而减轻了对环境的污染。。国外采用垃圾高度压实成捆的处理工艺：国外采用垃圾高度压实成捆的处理工艺：生活垃圾生活垃圾预压缩预压缩金属铁丝网包紧金属铁丝网包紧主压缩主压缩（（160160～～200200kgf/cmkgf/cm22，，压缩比约压缩比约11//55））捆扎捆扎沥青中浸渍约沥青中浸渍约1010秒进行沥青包覆秒进行沥青包覆约一吨重的垃圾捆包约一吨重的垃圾捆包填埋压缩捆包后填埋时更容易布料且均匀压缩捆包后填埋时更容易布料且均匀。。将来场将来场地沉降也较均匀地沉降也较均匀，，捆包填埋也大幅度减少了扬尘捆包填埋也大幅度减少了扬尘的危害的危害。。二、压实的原理二、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，即体积与孔隙占有的体积之和，即::VmVm为固态废料的表观体积；为固态废料的表观体积；VsVs为固体颗粒体积（包括水分）；为固体颗粒体积（包括水分）；VvVv为孔隙体积。为孔隙体积。进行压实操作时，随压力强度的进行压实操作时，随压力强度的，孔隙体积，孔隙体积，表观体积也，表观体积也随之随之，而容重，而容重容重就是固态废料的干密度，用容重就是固态废料的干密度，用dd表示。表示。mmss为固态废料颗粒重；为固态废料颗粒重；mmmm为固态废料总重，包括水分重；为固态废料总重，包括水分重；mm水水为固态废料中水分重。为固态废料中水分重。压实的实质可看作是消耗一定的压力能压实的实质可看作是消耗一定的压力能，，提高提高废物容重的过程废物容重的过程。。当固废受到外界压力时当固废受到外界压力时，，各各颗粒间相互挤压颗粒间相互挤压，，变形或破碎变形或破碎，，进而达到重新进而达到重新组合的效果组合的效果。适于压实处理的主要是压缩性能大而复原性小适于压实处理的主要是压缩性能大而复原性小的物质的物质。。木材木材、、金属金属、、玻璃玻璃、、塑料块等本身已塑料块等本身已经很密实的固体或焦油经很密实的固体或焦油、、污泥等半固态废料不污泥等半固态废料不宜作压实处理宜作压实处理。。三、压实程度的度量三、压实程度的度量空隙比与空隙率：与固废压实程度和密度成反比。空隙比与空隙率：与固废压实程度和密度成反比。湿密度与干密度：压实前后固废密度值及其变化率湿密度与干密度：压实前后固废密度值及其变化率大小。大小。体积减小百分比体积减小百分比RR为固废体积减小百分比；为固废体积减小百分比；VVii为废物压缩前原始体积；为废物压缩前原始体积；VVff为废物压缩后最终体积。为废物压缩后最终体积。压缩比与压缩倍数压缩比与压缩倍数压缩比：固废经压实处理后压缩比：固废经压实处理后体积减小的程度；体积减小的程度；压缩倍数：压缩倍数：固废经压实处理固废经压实处理后体积压实的程度，工程应后体积压实的程度，工程应一般固废压缩倍数为一般固废压缩倍数为33～～55，若破碎后再压实可达破碎后再压实可达55～～1010倍。四、压实设备四、压实设备类别：固定和移动类别：固定和移动固定式压实器：凡用人工或机械方法固定式压实器：凡用人工或机械方法（（液压液压方式为主方式为主））把废物送进压实机械中进行压实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的设备称为固定式压实器。。如各种家用小型压实器如各种家用小型压实器、、废物收集车上配废物收集车上配备的压实器及中转站配置的专用压实机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式或履带式压土机、、钢轮式布料压实机以及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。。压实器的选择主要是针对压缩比压实器的选择主要是针对压缩比应当选择正真适合的压缩比和使用应当选择正真适合的压缩比和使用压力压力。。此外此外，，应注意压缩过程中的情应注意压缩过程中的情况况，，如城市垃圾压缩过程中会如城市垃圾压缩过程中会出现水分出现水分，，塑料热压时会粘在塑料热压时会粘在压头上等压头上等，，应对不同废物采用应对不同废物采用不一样压缩机不同压缩机。。压实器的选择第二节固态废料的破碎一一..破碎的目的破碎的目的破碎：破碎：用外力克服固态废料质点间的内聚用外力克服固态废料质点间的内聚力而使大块固态废料分裂成小块的过程；力而使大块固态废料分裂成小块的过程；磨碎：磨碎：使小块固态废料颗粒分裂成细粉的使小块固态废料颗粒分裂成细粉的过程。过程。破碎的目的：破碎的目的：使固态废料的容积减小，使固态废料的容积减小，便于运输和贮存便于运输和贮存。。为固态废料的分选提供所要求的入选粒度，以便有为固态废料的分选提供所要求的入选粒度，以便有效地回收固态废料中的某种成分。效地回收固态废料中的某种成分。((资源化资源化))使固态废料的比表面积增加，提高焚烧、热分解、使固态废料的比表面积增加，提高焚烧、热分解、熔融等作业的稳定性和热效率。熔融等作业的稳定性和热效率。((提高处理效率提高处理效率))为固态废料的下一步加工作准备。为固态废料的下一步加工作准备。对破碎后的生活垃圾进行填埋处置时，压实密度高对破碎后的生活垃圾进行填埋处置时，压实密度高而均匀，可以加快复土还原。而均匀，可以加快复土还原。((填埋处置 填埋处置)) 防止粗大、锋利的固态废料损坏分选、焚烧和热解防止粗大、锋利的固态废料损坏分选、焚烧和热解 等设备。 等设备。((设备防护 设备防护)) 物料机械强度物料机械强度：：固态废料抗破碎的阻力 固态废料抗破碎的阻力。。由硬度 由硬度、、解理 解理、、韧韧 性性、、物料结构缺陷等力学性质决定的综合指标； 物料结构缺陷等力学性质决定的综合指标； 硬度：硬度：指固废抵抗外力机械侵入的能力 指固废抵抗外力机械侵入的能力((物料坚固性 物料坚固性) ––韧性：物料受外界的力的作用时表现出的抵抗性能韧性：物料受外界的力的作用时表现出的抵抗性能((脆性 脆性、、柔柔 ––解理：物料在外力作用下沿一定方向破裂成光滑平面的性解理：物料在外力作用下沿一定方向破裂成光滑平面的性 质质（（结晶物料特性 结晶物料特性））；； 结构缺陷：物料随粒度变小而强度增大结构缺陷：物料随粒度变小而强度增大，，裂缝裂纹消失 裂缝裂纹消失，， 力学均匀性增高 力学均匀性增高，，细磨更为困难 细磨更为困难。。主要影响粗块物料破碎 主要影响粗块物料破碎。。 破碎力破碎力 二..影响破碎效果的因素影响破碎效果的因素 通常用静载下测定的通常用静载下测定的抗住压力的强度、抗拉强度、抗剪 抗住压力的强度、抗拉强度、抗剪 强度和抗弯强度 强度和抗弯强度来表示。 来表示。 抗住压力的强度抗压强度抗剪强度 抗剪强度 抗弯强度 抗弯强度抗拉强度 抗拉强度 一般以固态废料的抗住压力的强度为标准来衡量一般以固态废料的抗住压力的强度为标准来衡量；； 抗住压力的强度抗压强度250MPa 250MPa ----坚硬固态废料坚硬固态废料；； 4040--250MPa 250MPa ----中硬固态废料中硬固态废料； 40MPa40MPa ----软固态废料软固态废料。。 与废物颗粒的粒度有关；与废物颗粒的粒度有关； 粒度小的废物颗粒，其宏观和微观裂缝比大粒度颗粒粒度小的废物颗粒，其宏观和微观裂缝比大粒度颗粒 要少，因而机械强度较高。 要少，因而机械强度较高。 物料机械强度 物料机械强度 按废物破碎时的性状确定：最坚硬、坚硬、中硬按废物破碎时的性状确定：最坚硬、坚硬、中硬 和软质物料。 和软质物料。 按莫氏硬度选出按莫氏硬度选出10 10种标准矿物：软 种标准矿物：软硬排列顺序 硬排列顺序 –滑石、石膏、方解石、萤石、磷灰石、长石、石英、滑石、石膏、方解石、萤石、磷灰石、长石、石英、 黄玉石、刚玉和金刚石。 黄玉石、刚玉和金刚石。 ––各种固态废料的硬度可通过与这些矿物相比较来确定 各种固态废料的硬度可通过与这些矿物相比较来确定 实际工程中，实际工程中，固态废料的硬度在某些特定的程度上反映 固态废料的硬度在某些特定的程度上反映 被破碎的难易程度 被破碎的难易程度，因而可以用废物的硬度表示 ，因而可以用废物的硬度表示 固态废料的硬度固态废料的硬度 干式破碎干式破碎 按破碎固体物所用的外力 按破碎固体物所用的外力((消耗能量的形式 消耗能量的形式))可分 可分 为为机械能破碎和非机械能破碎 机械能破碎和非机械能破碎两类方法。 两类方法。 湿式破碎湿式破碎 利用特制的破碎机将投入机内的含纸垃圾和大量 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。 水流一起剧烈搅拌和破碎成为浆液的过程。 半湿式破碎半湿式破碎 破碎和分选一起进行。利用不一样物质在一定均匀 破碎和分选一起进行。利用不一样物质在一定均匀 湿度下其强度、脆性（耐冲击性、耐压缩性、耐 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。 剪切力）不同而破碎成不同粒度。 三、固态废料的破碎方法 三、固态废料的破碎方法 机械能破碎和非机械能破碎机械能破碎和非机械能破碎 ––非机械能破碎是利用电能、热能等对固态废料 非机械能破碎是利用电能、热能等对固态废料 进行破碎的新方法， 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。如低温破碎、热力破碎、减压破碎及超声破碎等。

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