第二章固体废物的收集、运输和预处理

第二章固体废物的收集、运输和预处理2.1固体废物的收集方式混合收集，分类收集定点、定时、上门收集2.2固体废物的收运系统拖拽容器收运系统固体容器收运系统2.2.1拖拽容器收运系统2.2.2固定容器收运系统行驶路线不应重叠，而应紧凑和不零散；起点应尽可能靠近汽车库；交通量大的街道应避开高峰时间；在一条线上不能横穿的单行街道应在街道的上端连成回路；一头不通的街道在街道右侧时应予以收集；小山上废物应在下坡时收集，便于卡车下滑；环绕街区尽可能采用顺时针方向；长而笔直的路应在形成顺时针回路之前确定为行驶路线；决不要用一条双行街道作为结点唯一的进出通路，这样可以避免180°的大转弯。2.3收运路线设计原则按转运规模分类：小型转运站转运量小于150t/d；中型转运站转运量为150~450t/d；大型转运站转运量大于450t/d按运输工具分类：公路转运，铁路转运，水路转运工艺和压实程度分类：直接转运式、车箱外压实装箱式和车箱内压实装箱式2.4生活垃圾转运站类型2.4.1城市垃圾转运站设计选址应符合城市总体规划和城市环境卫生行业规划的要求；宜选在服务区域的中心或垃圾产量集中的地方；应设置在市政设施完善、交通便利、至后续处理设施的运输距离和行驶路线合理的地方。2.4.2垃圾转运量1000qnQQ——转运站规模，t/d；δ——垃圾产量变化系数，按当地实际资料采用，若无资料时，一般可取1.13~1.40；n——服务区域人口数；q——人均垃圾产量，kg/（人·d），按当地实际资料采用，若无资料时，一般可采用0.8~1.8kg/（人·d）2.4.3转运站用地标准转运量（t/d）用地面积（m2）与相邻建筑间距（m）绿化隔离带宽度（m）≤150≤3000≥10≥5150～4502500～10000≥15≥84508000≥30≥15注：1.表内用地面积不包括垃圾分类和堆放作业用地。2.用地面积中包含沿周边设置的绿化隔离带用地。用地面积可根据绿化率的提高而增加。3.表中“转运量”按每日工作一班制计算。4.当选用的用地指标为两个档次的重合部分时，可采用下档次的绿化隔离带指标。5.二次转运站宜偏上限选取用地指标。2.4.4工艺设计计算卸料台数量压缩机数量牵引车数量半拖挂车数量固体废物预处理技术3.1固体废物破碎技术破碎是通过人力或机械等外力的作用，破坏物体内部的凝聚力和分子间作用力而使物体破裂变碎、颗粒尺寸减小的操作过程。若再进一步的加工，将小块固体废物颗粒分裂成细粉状的过程称之为磨碎。3.1.1破碎的目的是运输、焚烧、热分解、熔化、压缩等其他作业的预处理作业。经破碎处理后，固体废物的性质改变，消除其中的较大空隙，使物料整体密度增加，并达到废物混合体更为均一的颗粒尺寸分布，使其更适合于各类后处理工序所要求的形状、尺寸与容重等。3.1.2破碎主要优点：对于填埋处理而言，破碎后废物置于填埋场并施行压缩，其有效密度要比未破碎物高25-60%，减少了填埋场工作人员用土覆盖的频率，加快实现垃圾干燥覆土还原。与好氧条件相组合，还可有效去除蚊蝇，臭味问题，减少了昆虫、鼠类的疾病传播可能；破碎后，原来组成复杂切不均匀的废物变得混合均一，比表面积增加，易于实现稳定安全高效的燃烧，尽可能的回收其中的潜在热值，也有助于提高堆肥效率；3.1.2破碎主要优点：废物容重的增加，使得贮存与远距离运输更加经济有效，易于进行；为分选提供要求的入选粒度，使原来的联生矿物或联结在一起的异种材料等单体分离，从而更有利于提取其中的有用物质与材料；防止不可预料的大块、锋利的固废破碎运行中的处理机械如分选机，炉膛等；尺寸减小后的废物颗粒不易被风吹走。3.1.3破碎方法破碎方法可分为干式、湿式、半湿式破碎三类。湿式破碎与半湿式破碎是在破碎的同时兼有分级分选的处理。干式破碎即通常所说的破碎，按所用的外力即消耗能量形式的不同，干式破碎（以下简称破碎）又可分为机械能破碎和非机械能破碎两种方法。机械能是利用工具对固体废物施力而将其破碎的；非机械能破碎则是利用电能、热能等对固体废物进行破碎的新方法，如低温破碎、热力破碎，低压破碎或超声波破碎等。3.1.3破碎作用力挤压摩擦剪切冲击劈裂弯曲其中前三种是破碎机通常是使用的基本作用力。3.1.4破碎方法的选择固体废物的机械强度特别是废物的硬度，直接影响到破碎方法的选择。在有待破碎的废物（如各种废石和废渣等）中，大多数呈现脆硬性，宜采用劈碎、冲击、挤压破碎；对于柔韧性废物（如废橡胶，废器材等）在常温下用传统的破碎机难以破碎，压力只能使其产生较大的塑性变形而不断裂，这时，宜利用其低温变脆的性能而有效的破碎，或是剪切、冲击破碎；3.1.4破碎方法的选择而当废物体积较大不能直接将其供入破碎机时，需先行将其切割到可以装入进料口的尺寸，再送入破碎机内；对于含有大量废纸的城市垃圾，近几年来国外已采用半湿式和湿式破碎。3.1.5破碎比与破碎段在破碎过程当中，原废物粒度与破碎产物粒度的比值称为破碎比。破碎比表示废物粒度在破碎过程中减少的倍数，也就是表征了废物被破碎的程度。破碎机的能量消耗和处理能力都与破碎比有关。3.1.5破碎比的计算方法用废物破碎前的最大粒度（Dmax）与破碎后的最大粒度（dmax）之比值来确定破碎比（i）：i=Dmax/dmax用该法确定的破碎比称为极限破碎比，在工程设计中常被采用。根据最大物料直径来选择破碎机给料口的宽度。3.1.5破碎比的计算方法用废物破碎前的平均粒度（Dcp）与破碎后的平均粒度（dcp）的比值来确定破碎比（i）：i=Dcp/dcp用该法确定的破碎比称为真实破碎比，能较真实地反映破碎程度，在科研和理论研究中常被采用。一般破碎机的平均破碎比在3~30之间；磨碎机破碎比可达40~400以上。3.1.5破碎段固体废物每经过一次破碎机或磨碎机称为一个破碎段。对固体废物进行多次（段）破碎，其总破碎比等于各段破碎比（i1，i2，···，in）的乘积，如下式所示：i=i1×i2×i3×···×in3.1.5破碎段破碎段数是决定破碎工艺流程的基本指标，它主要决定破碎废物的原始粒度和最终粒度。破碎段数越多，破碎流程就越复杂，工程投资相应增加，因此，如果条件允许的话，应尽量减少破碎段数。如若要求的破碎比不大，则一段破碎即可。对有些固体废物的分选工艺，例如浮选、磁选等而言，由于要求入料的粒度很细，破碎比很大，所以往往根据实际需要将几台破碎机或磨碎机依次串联起来组成破碎流程。3.1.6破碎机类型破碎固体废物的常用破碎机有以下类型：颚式破碎机、锤式破碎机、冲击式破碎机、剪切式破碎机、辊式破碎机和粉磨等。机械类别作业分类进料尺寸/mm出料尺寸/mm破碎比主要破碎方法破碎机械粗碎机械粗碎作业300～900100～3506压碎或击碎颚式、颚辊式中碎机械中碎作业细碎作业100～35050～10020～1003～153～206～30压碎或击碎反击式锤式双辊式粉碎机械粗磨作业细磨作业2～602～300.1～0.30.1600800击碎、磨碎击碎、磨碎球磨机、棒磨机轮碾机破碎机械按工艺要求分类表简单摆动颚式破碎机1—机架；2—破碎齿板；3—侧面衬板；4—破碎齿板；5—可动颚板；6—心轴；7—飞轮；8—偏心轴；9—连杆；10—弹簧；11—拉杆；12—砌块；13—后推力板；14—肘板支座；15—前推力板复杂摆动型颚式破碎机1—机架；2—可动颚板；3—固定颚板；4、5—破碎齿板；6—偏心转动轴；7—轴孔；8—飞轮；9—肘板；10—调节楔；11—楔块；12—水平拉杆；13—弹簧颚式破碎机的规格和功率颚式破碎机的规格用给料口宽度×长度来表示。国产系列为PEF150×25O，PEF250×400，PEJ900×1200，PEJ1200×1500等。其中P代表破碎机，E代表颚式，F代表复杂摆动，J代表简单摆动。送入颚式破碎机中的料块，最大许可尺度口D应比宽度B小15％～20％颚式破碎机的生产率颚式破碎机的生产率Q（t/h）按下式计算：Q=Kq0Lbγ0/1000式中K——破碎难易程度系数，1～1.5，易破碎物料1，中硬度物料1.25，难破碎物料1.5；q0——单位生产率，m3/（m2·h）；L——破碎腔长度，cm；B——排料口宽度,cm；γ0——物料堆积密度，t／m3。电动机的功率电动机的功率N（kW）按下式计算：N大=BL/120~BL/100N小=BL/80~BL/60式中BL——破碎机长宽，cm。圆锥破碎机1—破碎锥；2—固定铁；3—三角皮带轮；4—圆锥齿轮；5—偏心轴套单转子锤式破碎机1、6—检修孔；2、5—盖板；3—螺栓；4—螺柱Q=（30~45）DLγ0N=（0.1~0.2）nD2L式中L——转子长度，m；D——转子直径，m；γ0——破碎产品堆密度，t/m3；n——转速，r/min。锤式破碎机的生产率Q和电机功率N辊式破碎机辊式破碎机的生产率Q=60ηLDSγnπ式中Q——辊式破碎机的生产率，t/h；L——辊子长度，m；D——辊子直径，m；S——辊子间隙，m；γ——物料的容重，g/cm3；n——转速，r/min；η——辊子利用系数，中硬物料0.2~0.3，粘性潮湿物料0.4~0.6冲击式破碎机1—机体；2—水套；3—主轴；4—进料装量；5—转子；6—轴承；7—电机；8—传动装置；9—机架；10—出料口剪切式破碎机3.1.7其他破碎方法低温破碎技术利用其低温变脆的性能而有效地施行破碎，也可利用组成不同的物质，其脆化温度的差异进行选择性破碎，这即是低温冷冻破碎技术。1—预冷装置；2—液氮贮槽；3—浸没冷却装置；4—高速冲击破碎机；5—皮带运输机3.1.7.1低温破碎技术常温破碎装置噪声大、振动强，产生粉尘多，此外还具有爆炸性、污染环境以及过量消耗动力等缺点在选用不同类型的机械设备时，需要根据不同情况，通过多种方案的比较，尽量减少弊病，满足生产的需要。对于一些难以破碎的固体废物，如汽车轮胎、包覆电线等可选用低温破碎技术3.1.7.2半湿式选择性破碎分选半湿式选择性破碎分选原理半湿式选择性破碎分选是利用城市垃圾中各种不同物质的强度和脆性的差异，在一定的湿度下破碎成不同粒度的碎块，然后通过网眼大小不同的筛网加以分离回收的过程。该过程通过兼有选择性破碎和筛分两种功能的装置中实现，称之为半湿式选择性破碎分选机。半湿式选择性破碎分选设备3.1.7.3湿式破碎技术1—斗式脱水提升机；2、6—转子；3—减速机；4—电动机；5—筛网；7—有色金属；8—铁3.2城市生活垃圾分选技术是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。分选的效果是资源化物质的价值和是否可以进入市场及其市场销路的重要因素。分选方法根据物料的物理性质或化学性质（包括粒度、密度、重力、磁性、电性、弹性等），分别采用不同的分选方法分选方法：筛分、风选、浮选、磁选、电选、摩擦和弹跳分选、光电分选和涡流分选等等。具体方法根据废物组成中各种物质的性质差异选择确定。机械分选方法：筛选、风选、浮选、磁选、电选、摩擦和弹跳分选、光电分选和涡流分选等等。具体方法根据废物组成中各种物质的性质差异选择确定。3.2.1筛分为了使粗细物料通过筛面分离，必须使物料和筛面之间具有适当的相对运动！物料分层：筛面上的物料层处于松散状态。形成粗粒位于上层，细粒位于下层的规则排列，细粒到达筛面并透过筛孔。细粒透筛：使堵在筛孔上的颗粒脱离筛孔，以利于细粒透过筛孔。物料分层是完成分离的条件，细粒透筛是分离的目的。3.2.2筛分效率筛分效率是指实际得到的筛下产品重量与入筛废物中所含小于筛孔尺寸的细粒物料重量之比，用百分数表示。评定筛分设备的分离效率的一项指标。入筛固体废物Q，α筛下产品Q1，β筛上产品Q2，θ3.2.3筛分效率的计算公式式中：E——筛分效率，%Q——入筛固体废物重量；Q1——筛下产品重量；α——入筛固体废物中