第三章 固体废物的破碎和细磨
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章一、绪论概念:固体废物:是指人类在日常生活、生产建设和其他非生产性活动中产生,在一定时间和地点因无法利用而被丢弃的对环境具有污染性的固态、半固态废弃物质。
生活垃圾、废纸、废塑料等,废酸、废碱、废油等。
固体废物处理:指通过物理、化学、生物等不同方法,使固体废物转化为适于运输、贮存、资源化利用及最终处置的一种过程。
包括:物理:破碎、分选、沉淀、过滤、离心等化学:焚烧、浸出等生物:好氧堆肥、厌氧分解等固体废物处置:指最终处置或安全处置,是解决固体废物的归宿问题,如堆置、填埋、海洋投弃等。
处置方法:要分为海洋处置和陆地处置两大类:陆地处置:土地耕作、工程库贮存、深井灌注、土地填埋海洋处置:海洋倾倒、远洋焚烧资源化:是指通过各种方法从固体废物中回收有用组分和能源,广义的资源化包括物质回收、物质转换和能量转换三个部分。
“三化”原则:减量化、无害化及资源化。
“3C”原则:避免产生(clean)、综合利用(cycle)和妥善处理(control)。
循环经济:是物质闭环流动型经济的简称,特征是物质与能量的梯次使用和闭路循环使用,使物质与能量的使用从“摇篮”到“摇篮”,在环境方面表现为污染低排放,甚至零排放。
其本质上是一种生态经济。
理论与方法:固体废物的分类:城市生活垃圾、工业固体废物、矿业固体废物、农业固体废物、放射性固体废物(核燃料生产与加工同位素应用等)、危险性固体废物。
固体废物的显著特点:(1)固体废物是各种污染物的终态,浓集了许多污染成分。
人们却往往对这类污染物产生一种稳定的、污染慢的错觉;(2)在自然条件的影响下,固体废物中的一些有害成分会转入大气、水体和土壤,参与生态系统的物质循环,具有潜在的、长期的危害性。
因此,固体废物能通过各种途径危害人体健康。
固体废物的污染危害:侵占土地,污染土壤,污染水体,污染大气,影响环境卫生固体废物污染控制措施:1.改革生产工艺(1)从技术上减少固体废物的产生;(2)从原料入手,采用精料;(3)从产品质量入手。
《固体废物处理与处置》思考题1、请说明固体废物产生的必然性、危害性和“废”的相对性。
2、固体废物对环境的危害、污染途径。
3、了解固体废物污染控制的相关法律、法规。
第一章(固体废物的预处理技术)1、固体废物破碎和磨碎的目的(P47)(1) 使固体废物的容积减小,便于运输和贮存。
(2) 为固体废物的分选提供所要求的入选粒度,以便有效地回收固体废物中某种成分。
(3) 使固体废物的比表面积增加,提高焚烧、热分解、熔融等作业的稳定性和热效率。
(4) 为固体废物的下一步加工做准备,例如.煤矸石的制砖、制水泥等,都要求把煤矸石破碎和磨碎到一定粒度以下,以便进一步加工制备使用。
(5) 用破碎后的生活垃圾进行填埋处置时,压实密度高而均匀,可以加快复土还原。
(6) 防止粗大、锋利的固体废物损坏分选,焚烧和热解等设备或炉膛。
2、破碎方法分类;如何根据物料强度选择合适的机械方法(P49)按介质分类:干式、半干式、湿式;按能源分类:机械能、非机械能(低温、热力、减压及超声波)。
坚硬物料:挤压和冲击破碎等。
脆性物料:劈碎、冲击破碎等;韧性:剪切、冲击、磨碎等;其它特性:如冷变脆物料,采用低温破碎。
3、破碎比(P50);破碎流程(P51)破碎比:i=Dmax/dmin;多段破碎:i=i1●i2●。
●in4、筛分及条件与目的(P70);-200目80%?;筛分效率(P71);影响筛分效率的因素(P72);常用筛分设备类型(P74)目的:单体解离;工艺需要:分选对粒度的工艺要求:浮选、重力分选常规工艺;强化工艺。
物料中能通过某一筛孔的百分数,筛孔可用尺寸表示,也可用目数(mesh,1英寸长度上筛孔的数量,对于-200目标准筛,筛孔尺寸0.074mm)表示,如-20mm 占80%。
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,还有一个公式见课本P65式(3-16)影响筛分的因素:固体废物性质:(1)粒度组成、形状、含水量、含泥量;(2) 筛分设备性能:筛条形状、运动方式、筛面宽度、倾角;(3) 筛分操作:给料均匀性。
第三章固体废物的预处理第一节固体废物的压实第二节固体废物的破碎第三节固体废物的分选第四节污泥的浓缩和脱水第五节固体废物的稳定和固化第一节固体废物的压实一、压实的目的和原理二、压实设备三、压实工程设计要点一、压实的原理和目的(一)压实的概述原理:利用机械的方法减少垃圾的空隙率,将空气挤压出来增加固体废物的聚集程度。
压实的目的:1)增加容重和减小体积,便于装卸和运输,确保运输安全与卫生,降低运输成本;2)制取高密度惰性块料,便于贮存、填埋或作建筑材料。
固体废物压实处理的优点:1)减轻环境污染;2)快速安全造地;3)节省填埋或贮存场地。
(二)压实的物理基础固体废物三相物理组成:固体颗粒和颗粒之间的空隙(空气和水分)Vm=Vs+Vv其中Vm为固体废物总体积Vs为固体颗粒体积(包括水分)Vv为固体颗粒之间的空隙体积描述固体废物空隙物理指标空隙比e = Vv/Vs空隙率n= Vv/Vm固体废物总质量Wm=Ws+WwWs:固体颗粒质量,Ww:固体中水分质量固体废物湿密度:ρw= Wm/ Vm固体废物干密度:ρd= Ws/ Vm(三)固体废物的压实表示方法容重:即为固体废物的干密度。
固体废物的密度多采用容重表示,主要因为容重易于测量,并可以用它来比较废物的压实程度。
某种废物的固体废物的压实程度可以用压缩比来表示。
压缩比即固体废物经压实处理后体积减小的倍数,用下式来表示:R=Vf / Vi式中,R为固体废物体积压缩比; Vf为废物压缩后的最终体积; Vi为废物压缩前的原始体积。
所谓压实处理,就是通过消耗压力能来提高废物的容重。
固体废物经压实处理后,体积减小的程度叫压缩比。
废物压缩比决定于废物的种类及施加的压力。
一般压缩倍数为3~5。
同时采用破碎与压实二种技术可使压缩倍数增加到5~10。
生活垃圾的收集都采用压实机械以减少垃圾体积、增加垃圾车的收集量。
一般,生活垃圾压实后,体积可减少60%~70%(压缩倍数为:2.5~3.3)。
第三学习单元第三学习单元(6 课时):固体废物的破碎和细磨3.1 固体废物的破碎,破碎、机械强度、机械能破碎方法3.2 固体废物的细磨,细磨的原理与方法、细磨设备3.3 固体废物的低温破碎本学习单元的重点和难点:固体废物的破碎方法及设备固体废物低温破碎的原理及方法3.1固体废物的破碎3.1.1导言1、为什么要学习本单元?让大家了解破碎的定义与目的、固体废物的机械强度的概念和破碎方法、破碎方法的选择、破碎产物的特性表示法、细磨原理和方法。
2、本单元学习内容破碎的定义、目的,机械强度的概念、机械能破碎方法、破碎方法的选择,破碎比、破碎段、破碎流程、破碎产物的特性表示法,破碎机械、细磨的概念、原理和方法,低温破碎、湿式破碎。
3、学习目标掌握破碎的定义与机械强度的概念,了解破碎机的类型和特点;掌握固体废物破碎的基础理论;了解固体废物破碎的基本方法。
3.1.2破碎的基础理论1、破碎的定义通过外力克服固废破坏物体点间内聚力使大块分裂为小块即破碎,进一步分裂为细粉即磨碎。
2、破碎的目的和意义有利于三化处理。
固体废物经破碎之后,尺寸减小,粒度均匀,有助于固体废物的焚烧、堆肥和资源化利用处理;固体废物经破碎之后,体积减小,容重和密实性增加,便于运输、压缩、贮存和高密度填埋及土地还原利用等;固体废物经破碎之后,有助于不同组分单体分选与回收利用。
3、固体废物的机械强度和破碎方法(1)机械强度的概念固体废物的机械强度是指固体废物抗破碎的阻力。
通常用静载下测定的抗压强度、抗拉强度、抗剪强度和抗弯强度来表示。
抗压强度>抗剪强度>抗弯强度>抗拉强度。
抗压强度>250MPa坚硬固体废物;40-250MPa中硬固体废物;<40MPa软固体废物。
(2)固体废物的机械强度机械强度的表征-莫式硬度在实际工程中,鉴于固体废物的硬度在一定程度上反映被破碎的难易程度,因而可以用废物的硬度表示其可碎性。
矿物的硬度可按莫式硬度分为十级,其硬度从小到大排列如下:滑膏、石膏、方解石、萤石、灰石、长石、石英、黄玉石、刚玉、金刚石。