固废课程设计-一垃圾分选系统设计1绪论1.1设计目的和意义垃圾分选的目的就是将混合垃圾进行有效的分类，对垃圾成分中的不同组分进行分离，得到较为单一的组分，或是从混合垃圾中分离出某种少含量垃圾组分，有利于垃圾的回收再利用和后续处理。
分选系统拣出部分可回收物资，经简单处理后进行二次加工回收。
垃圾分选的意义在于提高垃圾处理的有效性。
垃圾中有机成分分选出后进行厌氧消化，剩余的无机矿化成分填埋，可以避免填埋处理过程中的种种弊端。
同时推行垃圾分选，让可焚烧的进行焚烧，可厌氧消化或堆肥的制作肥料，可可回收再生的进行回收再生，最终的残渣进行填埋，以及有害垃圾呗单独分类收集和处理，从而提高垃圾处理的有效性I11.2垃圾分选技术固体废物分选是实现固体资源化、减量化的重要手段，通过分选将有用的充分选出来加以利用，将有害的充分分离出来，另一中是将不同粒度级别的废弃物加以分离。
分选基本原理是利用物料的某些性质方面的差异，将其分选开。
固体废物的分选技术方法可概括为人工分选和机械分选。
人工分选是最早采用的分选方法，适用于废物产源地、收集站、处理中心、转运站或处置场。
根据废物组成中各种物质的粒度、密度、磁性、电性、光电性、摩擦性及弹跳性的差异，将机械分选方法分为筛选、重力分选、光电分选、磁力分选、电力分选和摩擦与弹跳分选。
1.3垃圾分选设计内容⑴垃圾分选系统设计方案的确定；⑵垃圾储料仓设计计算；(3)分选系统各设备选型计算：确定选择性破碎机、滚筒筛、简易风选机型号和规格，并确定其主要运行参数；(4)皮带运输机计算及布置，并计算各段的长度、电机功率。
⑸编写设计说明书：设计说明书按设计程序编写，包括方案的确定，设计计算、设备选型计算和有关简图等内容。
⑹绘制有关图纸。
2原始数据及设计方案2.1原始数据垃圾主要成分见下表2-1：表2・1垃圾组分明细垃圾容重平均值为0.43吨/立方米，含水率为49.4%。
垃圾中塑料以超薄型塑料袋为主，废纸以卫生间的废纸为主。
垃圾热值：1923kJ/kg分选系统工作量为290吨/天，日工作时间为20小时。
2.2设计方案分选工艺采用城市生活垃圾简易处理方法，为填埋、堆肥和焚烧作预处理。
分选工艺流程图如图2・1所示。
---- If.易气敝料幽J燃跷麻上也话k反--大二分金-才窗?|"我挣4叫许I1.•大处法---- M S3J 1心映.等_>1如图2”垃圾分选工艺流程简图3分选原理及设备3.1筛选（筛分）原理筛分是利用筛子将不同粒度范围的固体废物颗粒分离出来的过程，是适用于松散物料的干式分离方法。
筛分过程由物料分层和细粒透过筛子两个阶段组成, 物料分层是完成分离的条件，细粒透过筛子是分离的目的。
为了使不同粒度的废物颗粒通过筛分产生分离，必须使颗粒与筛面间产生相对运动，这种相对运动可以使筛面上的固体废物处于相对松散状态，颗粒较大的废物位于筛面的上层，颗粒较小的废物位于筛面的下层，小颗粒废物通过筛孔达到与大颗粒废物分离的目的；另外，这种相对运动还可以使堵在筛孔上的颗粒脱离筛孔，有利于细颗粒废物通过筛孔。
固体废物透筛的难易程度与废物的粒度有关，如果粒度小于筛孔尺寸的四分之三，则很容易通过粗粒形成的间隙达到筛面而透筛，这样的废物颗粒称为“易筛粒”；如果粒度大于筛孔尺寸的四分之三，则很难通过粗粒形成的间隙到达筛面，且尺寸越接近筛孔尺寸就越难透筛，这种废物颗粒称为“难筛粒”⑵。
3.2常用筛分设备类型固体废物处理中常用的筛分设备主要有固定筛、滚筒筛、振动筛、和摇动筛。
(1)固定筛固定筛筛面由许多平行排列的筛条组成，可以水平安装或倾斜安装。
固定筛又可以分为格筛和棒条筛。
格筛一般安装在粗碎机之前，保证粗碎机入料的块度适宜。
棒条筛主要安装在粗碎和中碎之前，安装倾角应大于废物对筛面的摩擦角，一般为300〜500,筛孔尺寸一般不小于50mm,适用于筛分粒度大于50mm的大颗粒废物。
(2)滚筒筛滚筒筛是一个倾角的圆筒倾角(30〜50),圆筒的侧壁上开有许多筛孔。
在传动装置的带动下，筛筒绕轴转动(10〜15r/min),固体废物由筛筒的一端给入, 随着筛筒的转动不断翻滚，较小的颗粒由筛孔筛出，筛上产品由筛筒的另一端排出。
滚筒筛的主要特点是不易堵塞。
(3)振动筛振动筛是工业部门广泛采用的一种筛分设备。
振动筛的振动方向与筛面垂直或近似垂直，振幅比较小、频率高。
振动筛的倾角一般控制在80〜400之间。
振动筛主要有惯性振动筛和共振筛两种。
3.3重力分选重力分选是根据固体废物中不同物质之间密度的差异，在运动介质中利用重力、介质动力或机械力的作用使固体废物颗粒产生松散分层和迁移分离，从而得到不同密度产品的分选过程。
重力分选的介质有空气、水、重夜(密度大于水的液体)和中悬浮液等。
固体废物重力分选的方法较多，按作用介质不同可分为风力分选、跳汰分选、重介质分选、摇床分选等。
3.4磁力分选原理磁力分选是利用固体废物中各种物质的磁性差异在不均匀磁场中进行分选的一种处理方法。
将固体废物输入磁选机后，磁性颗粒在不均匀磁场的作用下被磁化，从而受到磁场吸引力的作用，使磁性颗粒吸附在圆筒上，并随圆筒进入排料端排出。
非磁性颗粒由于所受的磁场作用力很小，仍留在废物中而被排出。
固体废物颗粒通过磁选机磁场时，同时受到磁力和机械力(包括重力、离心力、摩擦力等)的作用。
磁性强的颗粒所受的磁力大于其所受的机械力，而非磁性颗粒所受的磁力很小，机械力占优势。
由于作用在各种颗粒上的磁力和机械力的合力不同，使它们的运动轨迹也不同。
磁颗粒分离的必要条件是磁性颗粒所受的磁力必须大于与它方向相反的机械力的合力。
磁选机内能使磁体产生磁力作用的空间，成为磁选机的磁场。
磁场可分为均匀磁场与非均匀磁场两种。
均匀磁场中各点的磁场强度大小、方向一致; 非均匀磁场中各点的磁场强度大小和方向都是变化的，这种非均匀性可用磁场梯度来表示。
磁性颗粒在均匀磁场中只受转矩的作用，其长轴方向平行于磁场方向，在磁场中只发生转动；非均匀磁场中磁性颗粒同时受转矩与磁力的作用, 因而它既发生转动，也发生向磁场梯度增大方向的平移运动，最终被吸附在磁极的外表面上，实现磁性不同的固体废物颗粒之间的分离。
3.5电选电选是利用固体废物中各组分在高压电场中电性的差异而实现分选的一种方法。
物质根据其电性，分为导体、半导体和非导体三种。
大多数固体废物属于半导体和非导体，因此，电选实际是分离半导体与非导体的固体废物的过程。
电选过程是在电选设备中进行的，当废物均匀进入电场后，导体和非导体颗粒都获得电荷，导体颗粒界面电阻接近于零，把电荷传给相筒，放电速度快；而非导体颗粒界面电阻大，放电速度慢。
当固体废物颗粒随根筒转动离开电场区而进入静电场区时，导体颗粒的剩余电荷少，非导体颗粒的剩余电荷多，而且导体颗粒继续放电，直至放完全部电荷，并从根简上获得正电荷而被根简排斥, 在重力、电力和离心力的综合作用下，其运动轨迹偏离辑筒，在根筒前方落下; 而非导体颗粒由于有较多的剩余电荷，将与根筒相吸，被吸附在根筒上，带到辐筒后方，被毛刷强制刷下；半导体颗粒的运动轨迹介于导体与非导体颗粒之间，成为产品落下，从而完成电选分离过程。
分选方法还包括磁流体分选、摩擦分选和弹跳分选等⑶。
4设计计算4.1分选工艺物料衡算4.1.1垃圾分选厂每小时的处理量式中4——垃圾分选厂每小时的处理量，t/hQ 一一分选系统工作量，t/d T ——日工作量，h4.1.2 人工分选人工手选去除垃圾中的大块金属、塑料、玻璃瓶、建筑材料等，以利于后 续处理。
据经验，经人工手选后大约1%的大块金属、0.6%玻璃、2%的塑料和约0.5% 其他无机物质被选出，即金属 / = & x 1% = 14.5x 1% = 0.145”。
玻璃 % =。
<)x 06% = 14.5x 0.6% = 0.087 t/h 塑料 /=Qo x 2.0% = 14.5x2.0% = 0.29〃万 其他 /=0°xO.5% = 14.5x0.5% = 0.0725〃/? 则经过人工手选可分出的垃圾有=0.145 + 0.087 + 0.29 + 0.0725 = 0.5945 t/h4.1.3 磁选垃圾经过磁选理论上可以分选出全部的金属，则Q 2 =。
° x 1.58% = 14.5xl.58% = 0.2291 〃万4.1.4 选择性破碎机(1)筛上物主要是纸、布、塑料、部分有机物等，〃 >50〃〃〃的物质，设定留在筛上的部分有机物的含量为20%,则Q. = 0。
x (20% + 2.68% + 3.13%) = 14.5x 25.81% = 3.7425〃万⑵筛下物为〃 <50〃〃〃的被破碎的无机物、有机物、玻璃及其他碎土等。
(4-1)290= 14.5r//z有效容积系数，在0.8〜0.9之间，取§=0.85。
——垃圾有效密度，t/m 3；在L1〜L3之间，取b = 1.2〃〃/4.2.2仓体尺寸计算每个小仓体的体积为Vo, m 3；长度a, m ；宽度b, m ；深度c, m 。
则： 取 a=14m, b=10m, c=10m ；V = abc = 14x10xl0= 1400〃/满足设计要求。
5分选设备选型计算5.1吊车与抓斗的设计选择垃圾电车的台数是根据垃圾最大日处理量来确定的。
一般日处理量在300t 以下的采用一台吊车，日处理量在300t 到600t 的采用常用和备用个一台，规模 在600t 以上的要求常用2台，备用一台。
在吊车的台数确定以后还要确定吊车 卷起、放下、行走、横移及抓斗开关动作所需时间，以确定吊车运行周期。
如 果分选设备有足够的处理能力，吊车的运行时间为60min/h,设计时一般取45〜55min/h<>吊车供给能力为T 式中。
——吊车供给能力，t/hP ——抓斗一次抓起量，t N —111内吊车实际工作时间, T 一一吊车运行周期，h 则抓斗一次的抓起量为即抓斗一次抓起量为0.6912t 即可满足生产需求,选择一次抓起量为1000kg的抓斗。
(5-1)14.5x14350x60= 0.6912/ (5-2)根据垃圾最大日处理量选择电车、抓斗，其工艺参数如表5・1所示。
表5-1吊车工艺参数5.2滚筒破碎机型号的选择滚筒破碎机的机身是用筛板做成的圆筒，工作时既有破碎又有筛分的作用, 并能达到分选的作用。
滚筒破碎机的直径和长度是最主要的结构参数，它取决于无聊的多少，物料密度及粒度等，此外还与滚筒转数的大小，物料在滚筒内的摩擦系数也有密切的关系。
(1)选型根据垃圾破碎比分选工艺要求选择滚筒破碎机，具体技术特征如表5-2表5-2滚筒破碎机技术参数-) <) 7t(R~一厂)(々 + 4 + —)根据式S =--------- ------- 〜(5-3)取经验值a = 60。
