南开大学固体废物处理与处置3汇总.ppt

第三章 固体废物破碎 破碎的目的 减小容积 控制粒度 防止破坏后续设备 增加比表面积 增大压实密度 破碎理论 挤压破碎理论 层压破碎理论 自冲击破碎理论 固体废物的机械强度 固体废物的机械强度是指固体废物抗破坏（包括破碎、磨损、挤压、弯曲、变形等）的能力，即固体废物受外力作用时，其单位面积上所能承受的最大负荷。通常用静载下测定的抗压强度、抗剪强度、抗弯强度和抗拉强度来表示。 抗压强度大于250MPa的为坚硬固体废物；40～250MPa的为中硬固体废物；小于40MPa的为软固体废物。 机械强度与颗粒大小的关系 破碎方法 干式破碎 湿式破碎 半湿式破碎 特殊破碎 干式破碎 机械能破碎是利用破碎工具（如破碎机的齿板、锤子、球磨机的钢球等）对固体废物施力而将其破碎的。 湿式破碎 半湿式破碎 破碎比和破碎段 在破碎过程中，原废物粒度与破碎产物粒度的比值称为破碎比 破碎设备 选择破碎设备因素： ①破碎设备的破碎能力； ②固体废物的性质粒度； ③对破碎产品的粒度、组成及形状的要求； ④设备的供料方式； ⑤安装操作场所情况等。 破碎固体废物常用的破碎机有颚式破碎机、锤式破碎机、冲击式破碎机、剪切式破碎机、辊式破碎机等几种类型。 ⑴颚式破碎机 新型颚式破碎机 ⑵锤式破碎机 锤式破碎机是利用冲击摩擦和剪切作用将固体废物破碎。其主要部件有大转子、铰接在转子上的重锤（重锤以铰链为轴转动，并随大转子一起转动）及内侧的破碎板。 锤式破碎机主要用于破碎中等硬度且腐蚀性弱的固体废物，例如，煤矸石经一次破碎后小于25mm的粒度达95%； 锤式破碎机还可破碎含水分及油质的有机物、纤维结构、弹性和韧性较强的木块、石棉水泥废料、回收石棉纤维和金属切屑等; 另外，锤式破碎机在破碎大型固体废物，如电冰箱、洗衣机及废旧汽车方面也具有一定的优势。其缺点是噪声大，安装需采取防震、隔音措施。 ⑶冲击式破碎机 ⑷剪切式破碎机 剪切式破碎机是以剪切方式为主，对物料进行破碎的机械设备。剪切破碎机是通过固定刀和可动刀（往复式刀或旋转式刀）之间的啮合作用，将固体废物切开或割裂成需要的形状和尺寸，特别适合对二氧化硅含量低的松散废物进行破碎。 ⑸辊式破碎机 ⑺废钢破碎机 细磨 细磨有三个目的： ①对废物进行最后一段粉碎，使其中各种成分单体分离，为下一步分选创造条件； ②对多种废料原料进行粉磨，同时起到把它们混合均匀的作用； ③制造废物粉末，增加物料比表面积，加速物料化学反应的速度。 细磨机对垃圾的破碎程度远远超过破碎过程。细磨程序通常在内装有磨矿介质的磨机中进行。工业上应用的细磨设备类型很多，如球磨机、棒磨机和砾磨机，分别以钢球、钢棒和砾石为磨矿介质；若以自身废物作介质，就被称为自磨机，自磨机中再加入适量钢球，就构成所谓半自磨机。 细磨方式：湿式细磨，干式细磨 细磨设备 球磨机由于规格、卸料和传动方式等不同分为多种类型，如流溢型球磨机、格子型球磨机和风力排料球磨机等。 ⒉ 棒磨机 棒磨机和溢流型球磨机结构基本类似，但是前者采用钢棒作为细磨介质。为了防止筒体旋转时钢棒歪斜而产生乱棒现象，棒磨机的锥形端盖敷上衬板后，内表面是平直的。钢棒长度一般比筒体长度短20～50 mm。 棒磨机的钢棒是通过“线接触”产生的压碎和研磨作用来粉碎固废。因此具有选择性的破碎作用，更减少了固体废物的过粉碎。其产品粒度均匀，钢棒消耗量低。它一般用于第一段的粗磨。在钨、锡或其他稀有金属矿的重选厂或磁选厂从尾矿中回收其金属时，为了防止固废中的金属过粉碎，常采用棒磨机。 棒磨机工作转速通常约为临界转速的60％～70％；充填系数一般为35％～40％；固体废物粒度不宜大于25 mm。 ⒊ 砾磨机 砾磨机是一种用砾石或卵石作细磨介质的细磨设备，是古老的细磨设备之一。由于细磨机的生产率与细磨介质的比重成正比，因此砾磨机的筒体尺寸要比相同生产率的球磨机大。同时，其衬板一般要求能够夹住细磨介质，形成“自衬”，以减少衬板磨损，加强提升物料能力和固体废物间的粉碎作用。因此，采用网状衬板和梯形衬板，或者两者的组合。使用砾磨机时，转速一般比球磨机略高，常为临界转速的85％～90％。 砾磨机具有单位处理能耗小，生产费用低、节省金属材料（如细磨介质）、能避免金属对物料的污染等特点，适用于对产品有某种特殊要求的场合。 ⒋ 自磨机 自磨机又称无介质磨机，分干磨与湿磨两种。干式自磨机的物料粒度一般为300～400 mm，一次磨细到0.1 mm以下，粉碎比可达3000～4000，比球磨机等有介质磨机大数十倍。 低温破碎 利用物质在低温下易变脆的特性或者利用不同废物脆化温度的差异，在低温下对其进行选择性破碎的过程，即为低温破碎。 低温破碎通常需要配置制冷系统，液氮具有制冷温度低、无毒、无爆炸危险等优点，常用来做制冷剂。然而