固体废物的分选工程应用 废旧电池的分选回收 3 废旧电池的分选回收 3 固体废物的分选工程应用 固体废物的分选工程应用 3 废旧电池的分选回收 回收技术：机械处理、湿法冶金、活法冶金 机械处理：拆卸、破碎、分选等 等贵金属、铁磁铁、有色金属，有机物 固体废物的分选工程应用 电子废废弃物的回收处理 3 方法 方法 方法 回收物质 回收物质 最终废渣 冶炼、填埋或焚烧 电子废废弃物的回收处理 3 固体废物的分选工程应用 电子废废弃物的回收处理 3 固体废物的分选工程应用 3 固体废物的脱水 固体废物中水的存在形式 存在颗粒间歇中的水。约 占固体水分的70%左右， 用浓缩法分离 在毛细管中充满的水分.约占水分的20%左右，采用高速离心机脱水、负压或正压过滤 机脱水 吸附在颗粒表 面的水，约占 水分的7%，可用加热 法 脱除 在颗粒内部或微 生物细胞内的水，约占水分的3%,可采用生物法破坏细胞膜除去胞内水或高温加热法、冷冻法去除 间隙水 毛细管水 表面吸附水 内部水 脱水设备的选择 3 固体废物的脱水 脱水设备的选择 脱水设备类型 优 点 缺点 适用范围 真空过滤机 连续操作，运行平稳，可以自动控制，处理量较大，滤饼含水率较高 污泥脱水前需进行预处理，附属设备多，工序复杂，运行费用较高 适应于各种污泥的脱水 板框过滤机 制造较方便，适应性大，自动压滤剂进料、卸料、滤饼含水率较低 间歇操作，处理量较低 适应于各种污泥的脱水 滚压带式压滤机 可连续操作，设备构造简单，投资低、自动化程度高 操作麻烦，处理量较低 不适于粘性较大的污泥脱水 离心脱水机 占地面积小，附属设备少，投资低，自动化程度高 分离液不清，电耗量较大，机械部件磨损较大 不适于含沙量高的污泥 造粒脱水机 设备简单，电耗低，管理方便处理量大 脱水刚才消耗量大，混凝剂消耗量较高，污泥泥丸紧密性较差 使用于含油污泥的脱水 2 固体废物破碎工程应用 固体 废物低温破碎 1.?塑料的低温破碎 2. 从有色金属混合物、废轮胎、包裹电线等废物中回收铜、铝及锌的低温破碎， 湿 式 破 碎 优点 破碎机将投入的含纸垃圾和水流一起搅拌和破碎成为浆液 在化学物质、纸和纸浆、矿物等处理中均可使用，可以回收纸纤维、玻璃、铁和有色金属，剩余泥土等可做堆肥 脱水有机残渣，无论质 量、粒度大小等变化都小 不会产生噪声、发 热和爆炸的危险性 垃圾变均质浆状物， 可按流体处理 不会孳生蚊蝇恶 臭，符合卫生条件 固体废物破碎工程应用 2 固体废物破碎工程应用 2 固体 废物湿式破碎 固体废物破碎工程应用 2 固体 废物半湿式破碎 粒度差异 筛选（筛分） 密度差异 重力分选 磁性差异 磁力分选 导电性差异 电力分选 （静 电分选） 光电性差异 光电分选 摩擦性差异 摩擦分选 弹性差异 弹跳分选 3 固体废物的分选 机 械 分 选 手工 人 卫生条件差， 但识别能力强 分选方法 目的：将废物中可回收利用的或不利于后 续处理、处置工艺 要求的物料分离出来。分选是继破碎以后的重要的操作 工序。 原理：根据废物组成中各种物质的性质差异，粒度、密度、磁 性、电性、光电性、摩擦性、弹性以及润湿性等性质差 别的不同进行分选的方法。 3 固体废物的分选 固体 废物筛分 筛分原理及筛分分类 脱水和脱泥筛分 选择筛分 预先筛分和检查筛分 准备筛分 物料分层 细粒透筛 易筛粒 难筛粒 原理 分类 处理能力 筛分效率 固体废物筛分 3 筛 分 效 率 固体废物的分选 固体 废物筛分 影响筛分效率因素 筛分物料性质 粒度组成: 易筛粒、难筛粒和阻碍粒 含水率和含泥量：筛孔尺寸 颗粒形状：球形、多角形、片状、柱状等 筛分设备性能 筛面种类(冲孔、编织及棒条) 筛孔形状 筛孔尺寸 筛子运动状况 筛子宽度和长度 筛面倾角 筛分操作条件 连续、均匀给料 给料量 及时清理和维修筛面 3 筛分设备类型 振动筛 固定筛 滚筒筛 格筛在粗碎前，棒条筛在粗 碎和中碎 前。摩擦 角，30~ 350， 50 mm 惯性振动筛和共振筛；600~ 3000r/min,0.5~1.5mm,8~400, 3 固体废物的分选 固体 废物筛分 筛分设备类型及选择 10~15r/min， 3~50，临界速度45% 颗粒大小、形状、尺寸分布、整体密度、含水率、粘结或缠绕的可能；筛分器的构造材料，筛孔尺寸，形状，筛孔所占筛面比例，转筒筛的转速、长与直径，振动筛的振动频率、长与宽；筛分效率与总体效果要求；运行特征如能耗、日常维护，运行难易、可靠性、噪声、非正常振动与堵塞的可能 筛分设备 常用的有固定筛(包括格筛、棒条筛)，滚筒筛(又叫转筒筛)，惯性振动筛，共振筛。 共同的工艺条件： 具有密度差异的组分→运动介质→分散→沉降→分层→分离 固体 废物重力分选 重力分选 等降比：等降粒子中密度小的颗粒粒度与密度大的颗粒的比。 分选介质：空气、水、重液、重悬浮液等 重介质分选 风力分选 水平气流 上升气流 跳汰分选 惯性分选 弹道分选 旋风分选 摇床分选 分选设备有哪些？ 有哪些结构特点？ 析离 作用 3 固体废物的分选 固体 废物重力分选 常见的重选设备 鼓形重介质分选机 跳汰机 立式曲折型风力分选机 水平气流分选机 平面摇床 鼓形、深槽、浅槽、振动、离心 构造简单、维修方便、分选精度低，少独用 分选精度高，三种型式 隔膜鼓动、空气鼓动 来复条或刻槽、料槽、水槽等 3 固体废物的分选 固体 废物摇床分选 摇床分选原理 是使固体废物颗粒群在倾斜床面的不对称往复运动和薄层斜面水流的综合作用下按密度差异在床面上呈扇形分布而进行分选的一种方法 固体废物的分选 3 固体 废物风力分选 分选原理 固体废物的分选 风力分选有效识别轻、重组分的一个重要的条件就是使气流在分选简中产湍流和剪切力，分散废物团块，以达到较好的分选效果 3 固体 废物风力分选 分选原理 固体废物的分选 振动式、回转式 3 固体 废物重力分选 重介质与加重质 密度高于水的流态分散体系。无毒、密度高、粘度低、化学稳好、易回收 重 介 质 重 液 悬 浮 液 密度高的有机溶液或无机盐溶液 稳定性好，但贵 与各种磨细的颗粒与水组成的混合物 稳定性差，无毒、价廉、易回收 有机或无机盐溶液 加 重 质 CaCl2—水； 1.3 ZnCl2—水；2.07 四溴甲烷—四氯化碳 2.9 硅铁 3.9，磁选回收 磁铁矿 2.1，价廉 悬浮液中固体颗粒又叫加重质 固体废物的分选 3 固 体废物 磁力分选 传统的磁选 主要用于供料中磁性杂质的提纯、净化及磁性物料的精选；强磁性 χ＞ 38×10-6 m3/kg；弱（0.19～7.5）×10-6 ，非0.19×10-6；磁铁矿、硅铁 磁流体分选 磁流体静力分选：在非均匀磁场中，以顺磁性液体和铁磁性胶体悬浮液为分选介质，按废物中各组分的密度和比磁化系数的差异进行分离的方法。 磁流体动力分选：在磁场与电场的联合作用下，以强电解质溶液为分选介质，按废物中各组分的密度、比磁化系数和电导率的差异进行分选的方法。 3 固体废物的分选 磁选广泛用于城市垃圾焚烧厂和堆肥厂 磁力分选 磁 流 体 能够在磁场或磁场和电场联合作用下磁化，呈现似加重现象，对颗粒产生磁浮力作用的稳定分散液。 磁铁矿胶体微粒 油基磁流体 水基磁流体 铁磁性胶悬浮液 顺磁性盐溶液 Fe、Mn、Ni、Co盐的水溶液 MnCl2、 Mn(NO3)2水溶液的视在密度可＞10000kg/m3 FeSO4 、MnSO4 、CoSO4（硫酸盐类）视在密度低，但便宜 粉碎法 水溶液—吸附有机相法 固体废物的分选 3 磁力分选设备 固体废物的分选 3 采用磁法选铁-----铁精粉 采用浮法选铜----铜精粉 3 固体废物的分选 固 体废物 电力分选 辊筒式静电分选机 YD-4型高压电选机 废物直接传导带电 废物通过电晕电场带电 电场力作用分离 电场力作用分离 塑料、橡胶、纤维、纸、合成皮革和胶卷等 粉煤灰专用设备 静电分选机 复合电场分选机分选机 导体 半导体 非导体 根据固体废物中各组分在高压电场中电性差异实现分选 光电分选 光电分选原理 固体废物的分选 3 利用物质表面光反射特性的不同而分离物料。 应用：从城市垃圾中分离回收橡胶、塑料、金属等。 组成：给料系统、光检系统、分离系统。 分选技术的工程应用 固体废物的分选工程应用 3 3 城市垃圾分选 固体废物的分选工程应用 固体废物的分选工程应用 城市垃圾分选回收 3 固体废物的分选工程应用 3 国外城市垃圾分选回收 常规垃圾回收系统以回收金属为主 垃圾中多物料回收系统 4) 家庭垃圾分选回收 固体废物的分选工程应用 3 3 废塑料的分选回收 固体废物的分选工程应用 分选工艺：手工、磁选、风选、静电分选。冷冻破碎分选法 废旧电池的分选回收 固体废物的分选工程应用 3 火法和湿法相结合 2 3 1 废旧电池的分选回收 固体废物的分选工程应用 3 铅酸蓄电池回收 Pre-treatment of Solid Waste 第八章 固体废物的预处理 【概念】压实 压缩比 硬度 破碎比 破碎段 低温破碎 筛分效率 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。 本章重点 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。 浓缩脱水 分选 破碎 压实 1 2 3 4 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术。具有减容和预稳定的作用 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(14页) 固体废物压实 Vm Vv Vs 若忽略空气中的气体质量,则固体废物的总质量(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/Vm 压 实 原 理 1 减少空隙率 1 固体废物压实 压实程度的度量 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 较适用 R越小，压实越好 n越大，压实越好 越大越好 3~5 ，5~10 废物压缩比R决定于废物的种类及施加的压力。一般压缩比为3~5。同时采用破碎与压实二种技术可使压缩比增加到5~10。若是松散、均匀的固体废物时，压缩比可达到3~10。 生活垃圾压实后，体积可减少60~70％。城市垃圾经家庭压实器压实后密度变为320.4kg／m3，体积可减少69％。 压 实 器 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 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。 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 1 固体废物压实 城市垃圾压实器 主要分为高层住宅垃圾滑道下的压实器、城市垃圾压实器。如图所示 移动式压实器 带有行驶轮或可在轨道上行驶的压实器称移动式压实器。主要用于垃圾填埋厂或安装在收集垃圾车上，接受废物后即行压缩，随后送往处置场地。 移动式按压实过程可分为：碾式、夯式、震动式。固体废物主要采用碾（滚）压方式。 常用的有压实机主要有胶轮式压实机、履带式压实机、钢轮式布料压实机（20世纪70年代）。 固体废物的压实工程应用 城 市 垃 圾 压 缩 处 理 工 艺 2 固体废物的压实工程应用 储运码头转运站压实 工流程 2 固体废物的破碎 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f∝δ压 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 细块物料机构缺陷少，难磨；粗块多，易碎 抗压强度 抗剪切强度 抗弯强度 抗拉强度 2 破 碎 方 法 湿式破碎 干 式 破 碎 半湿式破碎 非机械能破碎 机 械 能 破 碎 劈碎 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果 2 固体废物的破碎 破碎效果及度量 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 颗粒级分布 颗粒的粒度 固体废物的破碎 2 破 碎 工 艺 固体废物的破碎 单纯破碎工艺 带预先筛分和检 查筛分破碎工艺 带预先筛分破碎工艺 带检查筛分破碎工艺 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、含水率等） 2 固体废物的破碎 2 常见破 碎设备 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 光辊、齿辊 单齿辊 双齿辊 粉磨机 球磨机 自磨机 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 破 碎 设备 1 2 3 4 5 6 2 固体废物的破碎 破 碎 设备 颚式破碎机利用动颚和定颚之间的压碎、劈开、折断作用，将破碎腔内的物质破碎。特点：结构简单、坚固、维护方便、高度小、工作可靠等，主要用于破碎强度及韧性高、腐蚀性强的废物。 固体废物的破碎 破 碎 设备 Hammer Mills型：可对废汽车等大型固体废物进行破碎。但需经过压缩机预压缩后进料。锤头分大小两种，大锤头磨损后可转用小锤头。 2 固体废物的破碎 破 碎 设备 2 2 固体废物的破碎 破 碎 设备 BJD普通型主要用于破碎废旧家具、厨房用具、床垫、电视机、冰箱、洗衣机等大型废物，破碎粒度到50毫米左右。处理量为7~55 t/h。BJD金属切屑破碎机可使金属切屑的松散体积减小3~8倍。 固体废物的破碎 破 碎 设备 2 Novorotor双转子锤式破碎机 固体废物的破碎 2 冲击式破 碎 设备 特点：破碎比大，适应性强，构造简单，外形尺寸小，操作方便，易于维护。应用：中等硬度、软质、脆性、韧性以及纤维状等多种固体废物。我国在水泥、火力发电、玻璃、化工、建材、冶金等工业部门广泛应用。 固体废物的破碎 2 煎切破 碎 设备 特点：液压操作，噪声小，粉尘少，对城市垃圾焚烧厂很适用（东京、大坂市、横滨市焚烧厂）。V字形闭和时，庞大废物挤压、剪切破碎，处理量波动在80~150m3/h(因废物各类而异)，可将厚度在200mm以下的普通型钢剪切为300mm。广泛用于金属、木质、塑料、橡胶、纸等破碎。 固体废物的破碎 2 破 碎 设备 2 固体废物的破碎 辊式破 碎 设备 类型:按辊子的特点分为：光辊破碎机、齿辊破碎机；齿辊破碎机按齿辊数目又可分为：单齿辊、双齿辊。 特点:能耗低、产品过度粉碎程度小，构造简单，工作可靠。 粉磨机 构造：主要由圆柱形筒体、端盖、中空轴颈、轴承和传动大齿圈等部件组成(详见P63)。 应用：主要用于矿业废物和工业废物。 粉磨目的：见教材P37 2 固体废物破碎工程应用 固体 废物低温破碎 特点：破碎后粒度均匀，动力消耗低、可减至噪声小、降低4dB，振动小等。致冷剂液氮需要消耗大量的能量，故价格昂贵。

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