1.1 压实的基本概念 1、固态废料的压实 固态废料的压实也称压缩，是指通过外力加压 于松散的固体物，以增加物料的容重和减少其 体积的过程。使废物便于运输、贮存和填埋。 压实的目的：减小体积，便于装卸、运输、贮 存和填埋；制取高密度惰性材料或建材，便于 贮存或再利用。 压实适用对象：压缩性能大而回复性能小的固 体废物；不适用于某些较密实的固体和弹性废 物。

  实度并非随着压实次数的增加呈现无限增长趋势，而是以对数曲线趋近某 极限值，前几次压实对压实度的影响最大。

  工程研究表明，一般压实机械行驶速度在5km/h左右比较理想，依据作业 经验，建议在压实过程中，行驶速度应先慢后快，这是因为初始的垃圾颗 粒松散，低速碾压可以较好的嵌入，使得压实机械行驶稳定；之后再提高 速度，可显著提高生产率并保证碾压质量。

  （1）孔隙比和孔隙率 压实前后固态废料密度值及其变化率的大小，是 度量压实效果的重要参数 孔隙比 e=Vv/Vs 孔隙率 ε=Vv/Vm （2）湿密度和干密度 湿密度 ρw=Wm/Vm 干密度 ρd=Ws/Vm 废物运输及处理过程中测定的物料质量通常包括 水分密度。故容重一般是指湿密度

  增压过程中的3个阶段：1. 塑性变形 2. 固态废料不可逆蠕变 3. 固态废料的范性变形

  具有良好的弹性，在压实弹性形变过程中作用重大，纸类等物 质易于折叠、变形性良好，对压实初期大孔隙填没贡献较大； b、竹木、纤维、胶带、纺织品等物件，因其本身的结构特点 和韧性较好，起到骨架支撑的作用，是压实蠕变阶段的主要受 力组分；c、厨房垃圾由于本身范性特征，其在范性变形阶段 起到主导作用，成为对减容效果贡献较大的组分；d、玻璃、

  站，高层住宅垃圾滑道的底部等场合。两类压实器的工作原理 大体相同，主要是由容器单元和压实单元两部分组成。

  废物层厚度对压实效果和压实功能消耗的影响很大，根据 土壤压实理论，废物层部位越深，所受的压实效果越差。

  佳含水率的固态废料时，废物层的适宜压实厚度在0.4-0.8m范 围之间。

  （3）体积减少百分比 R=（Vi-Vf）/Vi×100% R 固态废料体积压缩比 Vi 废物压实前的原始体积 Vf 废物压实后的体积 （4）压缩与压缩倍数 固态废料经压实处理后体积减少的程度叫压缩比 r=Vf / Vi(r≤1) 固态废料经压实处理后体积压实的程度叫压缩倍数 n=Vi / Vf(n≥1) n和r互为倒数，n越大，说明废物的压实倍数越高，压 实效果越好，工程上以压缩倍数n更为普遍

  （5）热解处理(Pyrolysis) 将其中有机物在高温下列解获取轻质燃料 . 如废塑料、 废橡胶的热解。 （6）固化处理 采用固化基材将固态废料包覆使其能安全运输和处置 , 以减少对环境的危害。固化处理主要用于放射性固态废料

  固态废料处理的原则： （1）“资源化”原则 对其施以适当的处理技术从中回收有用物质和能源 （2）“无害化”原则 垃圾的焚烧、堆肥；粪便的厌氧发酵 （3）“减量化”原则 通过一定的处理技术使其体积和数量减少，以减轻对 人类和环境的影响。

  （2）化学处理(Chemical Processing) 采用化学方法使固废中的有害成分发生转化达到无害化. 包括：氧化、还原、中和

  （3）生物处理(Biological Processing) 利用微生物作用使固废中的有机物降解 , 达到无害化 或综合利用的目的。 包括：好氧处理和厌氧处理

  （4）焚烧处理(Combustion) 利用燃烧反应使固废中的可燃物质发生氧化还原反应, 达到减容及热能利用的目的。

  废物的压缩倍数取决于废物的种类和施加的 压力，一般压缩倍数为3-5，同时采用破碎和压 实两种技术科使压缩倍数增加到5-10。 实践证明，未经破碎的原状城市垃圾，压实容 重极限值约为1.1 t/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。固体废物经压实 处理，增加容重，减少体积后，能大大的提升收集 容器与运输工具的装载效率，在填埋处臵时可 提高场地的利用率。

  固态废料处理的定义： 通过物理、化学、生物、热解、焚烧、固化等不同 方法，使固态废料转化为适于运输、贮存、资源化利用 及最终处置的过程。 （1）物理处理(Physical Processing) 通过浓缩或相变化改变其结构,以便运输、贮存、处 理或处置。 包括：压实、破碎、分选、脱水

  1.破碎原理 在外力作用下破坏固态废料质点间的内聚力使其分 裂为 小块或细粉的过程. 2.破碎目的 (1)减小容积，降低运输和贮存费用 (2)为分选提供所需入选粒径，以便回收 (3)使其混合均匀，提高焚烧、热解等效率及稳定性 (4)增加填埋压实度和均匀度，加快复土还原 (5)防止粗大、锋利物损坏处理设备 (6)便于通过磁选等方法回收小块贵重金属

  常用的固定式亚时期主要是水平压实器、三向联合压实机， 回转式压实机和袋式压实机。

  移动式压实器是指在填埋现场使用的轮胎式或履 带式压实机、钢轮式布料厅实权以及其他专门设计 的压实机具。按压实过程工作原理，移动式压实器 可分为碾（接）压、夯实、振动三种，相应有碾(治 )压压实机、夯实压实机、振动压实机三大类。固体 废物压实处理主要是采用碾(滚)压方式。图3-2所示为 填理场常用压实机。

  1.固态废料的机械强度及破碎粒是影响破碎过程的因素 2.机械强度 机械强度是指固体废物抗破碎的阻力，通常都用静 载下测定的抗住压力的强度、抗拉强度、抗剪强度和抗弯强度 来表示。其中抗压强度最大，抗剪强度次之，抗弯强度 较小，抗拉强度最小。一般以固态废料的抗住压力的强度为标 准来衡量： 抗压强度大于250MPa的为坚强固态废料；40250MPa的为中硬固态废料；小于40MPa的为软固态废料 机械强度越大的固态废料，破碎越困难。 固态废料的机械强度与其颗粒粒度有关，粒度小的 废物颗粒其宏观和微观裂隙比大粒度颗粒要小，因而机 械强度较高，破碎较困难。

  固体废物的预处理为废物的合适处理处臵提供条件， 主要有压实、破碎和分选等。 预处理的作用：  以填埋为主的废物（压实：降低废物的体积，减少 运输量和运输费用，提高填埋场的利用效率）  以焚烧或堆肥为主的废物（破碎：不需要压实处理， 破碎、分选使物料粒度均匀、大小适宜，有利于提 高焚烧和堆肥化效率）  废物的资源综合利用（破碎和分选：实现不同物料 分别回收利用）

  毛细水等。在低含水率情况下，组分间的内摩擦力和材料的内 聚力阻碍着压实，所以提高含水率有利于减少阻力，使得压实 过程更容易。 一般根据填埋场作业经验，当垃圾的含水率达到50%左右时， 压实机械的压实效果最好，获得最大压实度时所对应的含水率 为最佳含水率。

  以城市生活垃圾为例，压实前容重通常在0.1～0.6t/m3 范围，经过一般机械压实后，容重可提高到1 t/m3左右。 如果通过高压压缩，垃圾容重可达1.125～1.38 t/m3， 体积则可减少为原来体积的1/3～1/10。因此固态废料 填埋前常需进行压实处理，尤其对松散型废物或中空型 废物事先压碎更显必要。压实操作的具体压力大小可根 据处理废物的物理性质（如易压缩性、脆性等）而定。 一般开始阶段，随压力增加，物料容重较迅速增加，以 后这种变化会逐渐减弱，且有一定限度。即使增加外压， 并不能使废物容重无限增大（这是由于压实后垃圾会产 生反弹力，类似于分子距离太近会使斥力大幅度提升的道 理）。

  【方法原理】 固态废料压实、破碎及分选技术的基础理论和方法 ； 固态废料的化学处理技术；

  3.1 固态废料的压实 3.1.1 压实的基本概念 3.1.2 压实设备类型 3.2 固态废料的破碎 3.2.1 破碎的基本概念 3.2.2 破碎机 3.3 固态废料的分选 3.3.1 筛分 3.3.2 重力分选 3.3.3 磁力分选 3.3.4 浮选 3.3.5 电力分选 3.4 分选回收工艺系统 3.4.1 城市垃圾分选回收工艺系统 3.4.2 粉煤灰分选回收系统 3.4.3 从煤从煤矸石中分选回收硫铁矿系统 3.5 固态废料的化学处理技术 3.5.1 中和法 3.5.2 氧化还原法

  根据操作情况分，用于固态废料的压实设备可分 为固定式和移动式两大类。凡用人工或机械方法（液 压方式为主）把废物送到压实机械里进行压实的设备 称为固定式。各种家用小型压实器、废物收集车上配 备压实器及中转站配臵的专用压实机等均属固定式压 实设备。而移动式是指在填埋现场使用的轮胎式或履 带式压实机、钢轮式布料压实机以及其他专门设计的 压实机具。

  （1）水平压实器 （2）三向垂直压实器 （3）回转压实器 （4）城市垃圾压实器

  实机主要有胶轮式压实机、履带式压实机和刚轮式布料压实机。 压实机的开发：开发高性能大吨位垃圾压实机的关键技术 在于：a、适用于垃圾破碎、碾压、清理、行驶作业的专用压 实轮的研究和开发；b提升产品在垃圾填埋场恶劣环境下的操

  大多数固态废料是由不同颗粒与颗粒间孔隙组成的集合体， 一堆自然存放的固态废料，其表观体积是废物颗粒有效体积与

  当对固态废料实施压实操作时，随着压力强度的增大，孔 隙体积减少，表观体积也随之减少，而容重增大。因此，可以 看做是消耗一定的压力能，提高废物容重的过程。当固态废料 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。

  1.1.3 压实效果的影响因素 总 结 a:压实效果最常用的指标是压实后的废物压实度，压 力是决定压实效果的最重要的外在因素；决定压实效 果的内在因素有固态废料组分、废物含水率等； b:固态废料在外力下的形变大体可分为3个阶段，即 固态废料组分之间的大空隙位填没，固态废料不可逆 蠕变和范性变形； c:决定压实效果的填埋运行参数有固态废料堆体的摊 铺厚度，机械运程次数，行驶速度等 d: 对于压实度的测量，目前没有适合卫生填埋场的 成熟方法

  （1）破碎的定义 通过人为或机械等外力的作用，破坏物体内部的凝聚力 和分子间的作用力，使物体破裂变碎的操作的流程统称为破碎。 （2）破碎的目的 ①使运输、焚烧、热解、熔化、压缩等操作能够或容易进行， 更经济有效。 ②为分选和进一步加工提供合适的粒度，有利于综合利用。 ③增大比表面积，提高焚烧、热解、堆肥处理的效率。 ④破碎使固态废料体积减小，便于运输、压缩和高密度填埋， 加速土地还原利用。

  为了提高压实机械的生产率和保证固态废料压实 质量，并以最小的功耗获得合格的压实度和最高的压 实产量，必须合理选择压实的有关参数。影响压实作 业的主要参数有压力，固态废料组分，含水率，废物 层厚度，机械的行程次数，行驶速度和压实方向对斜 坡作业的影响