3章固体废物预处理技术教材.ppt

第三章 固体废物的预处理技术 本章要点： 1、压实：掌握压实的原理、目的和主要设备。 2、破碎、掌握破碎的原理、目的、主要方法和设备。 3、脱水：掌握脱水的主要方法原理与设备 4、热处理：了解热处理的主要方法原理与设备。 第一节 固体废物的压实 一、概念与目的 1、概念：通过外力加压于松散的固体废物，以缩小其体积，使固体废物变得密实的操作简称为压实，又称为压缩。如若采用高压压实，除减少空隙外，在分子之间可能产生晶格的破坏使物质变性。 2、目的：经过压实处理，一方面可增大容重、减少固体废物体积以便于装卸和运输，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。 二、压实的原理 大多数固体废物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为固体废物的表观体积； Vs为固体颗粒体积（包括水分）； Vv为孔隙体积。 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↑ 。 容重就是固体废物的干密度，用ρd表示。 Ws为固体废物颗粒重； Wm为固体废物总重，包括水分重； Ww为固体废物中水分重。 固体废物经过压实处理后体积减少的程度叫压缩比，可用公式表示： R为固体废物体积压缩比；Vi为废物压缩前的原始体积；Vj为废物压缩后的最终体积。 一般固体废物压实后的压缩比为3～5，若破碎后再压实其压缩比可达5～10倍。固体废物的压缩比取决于废物的种类及施加的压力，一般可以在几kg/cm2～几百kg/cm2 (1kgf/cm2=98066.5Pa)。 压实的实质可看作是消耗一定的压力能，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，从而达到重新组合的效果。 适于压实处理的主要是压缩性能大而复原性小的物质。木材、金属、玻璃、塑料块等本身已经很密实的固体或焦油、污泥等半固体废物不宜作压实处理。 三、压实设备 （一）固定式压实器 只能定点使用，通常由一个容器单元和一个压实单元构成。前者通过料箱或料斗接受废物，后者在液压或气压驱动下依靠压头，利用一定的挤压力将废物压成致密的块体。 分为小型家用压实器和大型工业压缩机两类。 前者大小为85×45×60cm3，进行垃圾压缩或破碎。后者一般在废物转运站、高层住宅垃圾滑道的底部以及其他需要压实的场合，大到可压缩汽车。 1、常见的固定式压实器 (1)水平式压实器 (2)三向垂直压实器 (3)回转式压实器 (4)城市垃圾压实器 城市垃圾压缩处理工艺流程 （二）移动式压实设备 带有行驶轮或可在轨道上行驶的压实器称为移动式压实器。 按压实过程工作原理不同，可分为碾（滚）压、夯实、振动三种，相应的分为三大类。固体废物压实处理主要采用碾（滚）压方式 主要用于填埋场，也安装在垃圾车上。现场常用的压实机主要包括胶轮式、履带式压土机和钢轮式布料压实机。 复习思考题 1、固体废物压实的目的是什么？压实设备有那几种？ 2、试简述城市垃圾压实处理的工艺流程。 第二节 固体废物的破碎 定义：在外力作用下破坏固体废物质点间的内聚力使大块的固体废物分裂为小块的过程。 作用：减小固体废物的颗粒尺寸；降低空隙率、增大废物容重，有利于后续处理与资源化利用。 一、固体废物破碎的基础理论 （一）固废破碎的难易程度 1、机械强度：指固废抗破碎的阻力，通常用静载下测定的抗压强度为标准来衡量。（抗压抗剪抗弯抗拉）。 一般，抗压强度250MPa为坚硬固废；40~250MPa为中硬固废；40MPa为软固废。 粒度越小，机械强度越高。 2、硬度：指固废抵抗外力机械侵入的能力。 （1）对照矿物硬度确定，按莫氏硬度分为十级。软→硬排列顺序为：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。 （2）按废物破碎时的性状确定。分为最坚硬、坚硬、中硬和软质物料。 3、有些固废在常温下呈现较高的韧性和塑性