固废设计-垃圾分选处理.docx

摘要随着社会经济的开展，各种垃圾也逐渐增多，尤其是固体废物的增加，使得固体废物的处理变成了一项很大的负担，因此固体废物的分选处理变的尤为重要。分选是固体废物回收与利用过程中一道重要的操作工序，是实习固体废物资源化、减量化、无害化的重要手段。通过分选可将固体废物中各种有用的资源分门别类地回用于不同的生产过程，或将其中不利于后续处理、处置工艺的物质别离出来。生活垃圾的综合利用已经成为垃圾处理的开展方向。对垃圾进行分选是垃圾综合利用的前提。垃圾分选设备的研究己列为国家重点工程之一。关键词：固体废物分选处理废物回收设备选择1绪论1.1垃圾分选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别离,得到较为单一的组分，或是从混合垃圾中别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。分选系统拣出局部可回收物资，经简单处理后进行二次加工回用。业内人士以称其为第四种垃圾处理方式。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，可以防止填埋处理过程中的种种弊端。同时推行垃圾分选，让可燃烧的进行燃烧，可厌氧消化或堆肥的制作肥料，可回收再生的进行回收再生，最终的残渣进行填埋，以及有害垃圾被单独分类收集和处理，从而提高垃圾处理的有效性5。1.2国外分选技术举例采用风筛的WS720ETAIFUN型固定风筛垃圾分选机。该设备由德国DoPPSTADT公司生产。本机用来清理掉堆肥产品或堆肥原料垃圾以及建筑垃圾中的轻质杂质。给料装置设计成振动输送带，利用其振动可使轻重物料分层，纵向鼓风机鼓风使轻质物浮于重质物上，有助于后续分选工作的继续进行。可以通过调整鼓风机的速度，适合不同的分选目的对于特别难分选的物料，比方水分含量过高时，可以调整振动滚来改善分选效果。垂直气流把轻物料集中起来，通过筛分室送到机器旁的收集箱内。风筛的设计基于空气的压缩过程，由于别离物不需通过专门管道，而直接排出，所以操作平安性好。尤其是在处理湿重物料时，就消除了风管的堵塞和风机的过载问题。两块机械挡板可根据物料的差异进行风向的调整。为减少灰尘，风筛实现了空气的循环。轻质物料卸载后，含尘空气被吸回机器内，就可免去了单独的除尘设备。侧门较大，容易进入，采用中央润滑，维护方便。控制局部比拟集中，机器操作平安可靠。从资料可以看出，目前国外（特别是德国和日本）的垃圾分选机技术己经相当成熟。目前垃圾分选机械主要是筛分机和磁选机，分别是按物料尺寸和磁特性进行工作的，将垃圾物料进行分类回收利用。2垃圾的破碎固体垃圾的破碎是指通过外力的作用，破坏固体废物物质点间的内聚力，使大块固体废物分裂成小块，小块固体废物分裂成细粉的过程。破碎的目的如下：（1）使垃圾均匀化。可提高燃烧、热解、熔烧、压缩等作业的稳定性和处理效率。增加垃圾的容重、减少垃圾的体积，以便于垃圾的压缩，降低运输费用。便于通过风选、磁选等方法回收有价值的物质和材料。防止粗大、锋利的废物损坏分选、燃烧、热解等处理处置设备。固体废物破碎方法按原理可分为物理方法和机械方法。物理方法包括低温冷冻破碎和湿式破碎；机械方法包括剪切破碎、冲击破碎和挤压破碎。破碎固体废物常用的破碎机有领式破碎机、冲击式破碎机、剪切式破碎机、球磨机及特殊破碎设备等。2.设计计算2.1设计依据垃圾主要成分见表：垃斐组有机物无机物纸类金属塑料玻璃其他含量/%54.331.32.682.585.131.22.81有机物组分包括：食品剩余、果皮、植物剩余等。无机物组分包括：砖瓦、炉灰、灰土、粉尘等。垃圾容重平均值为0.43吨/立方米，含水率为49.4%o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：1923kJkg分选系统工作量为190吨/天，日工作时间为10小时。2.2设计方窠本次课程设计确定工艺从我国目前城市生活垃圾处理现状出发，考虑到原生垃圾成分复杂，劳动力资源又丰富，采用机械为主，辅以人工粗选的方法：废塑料和废纸主要为塑料袋和卫生间废纸，回收利用经济效率不高。故可直接将这局部作为垃圾燃烧原料。分选工艺采用城市生活垃圾简易处理方法，以分选产物作为填埋、堆肥和燃烧为目的。分选工艺流程如图1-1所示。图2T垃圾分选工艺流程5具体计算5.1分选工艺物料恒算垃圾分选厂每小时的处理量为：式中：Q-每天的垃圾处理量T每天的工作时间人工分选人工分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%的玻璃、2%的塑料和约0.5%其他无机物质被选出，即：金属d=Ql%=19x1%=0.19ri;2=)×6%=19×0.6%=0.114rA；塑料=Q1×2.0%=19×2.0%=0.38th；其他Z=QoX0.5%=19×0.5%=0.095t/h；那么经过人工手选可分出的垃圾有：1=0.19+0.114+0.38+0.095=0.78th；磁选垃圾经过磁选滚筒理论上可以分选所有的金属，那么：C2=01.58%=19x1.58%=0.30;选择性破碎机筛上物主要是纸布革塑料局部有机物等d>50mm的物质，设定留在筛上的局部有机物的含量为20%,那么：Q3=Q0×(20%+2.68%+3.13%)=19×25.81%=4.90；筛下物为du<50mm的被破碎的无机物、有机物、玻璃及其他碎土等。风选轻组分主要为粉尘、塑料、纸张等，那么：4=Go×(2.68%+3.13%)=19×5.81%=1.1()t/h；重组分主要是有机物，那么：Q5=Q,×20%=19×20%=3.80;滚筒筛分滚筒筛分主要对选择性破碎机筛下物进一步分选，筛下物中主要有无机物、局部有机物、碎玻璃等。选择筛孔为IOXlOmm。筛上为d">IOmm的有机物，那么：Qg=gX34.3%=19X34.3%=6.52力；筛下物为碎土、石渣等无机物和碎玻璃。那么：Q?=&X(31.3%+0.6%+2.31%)=19x34.21%=6.50"；废物的全过程总的质量为Q总，那么：5.2垃圾储料仓(1)仓体容积取V=900i(2)仓体尺寸计算每个小仓的体积%,m,;仓体长度,m；宽度b,m；深度c,m；那么取=21m,b=9m,c-5m；可以满足要求。5.3吊车与抓斗根据垃圾最大日处理量选择吊车、抓斗，其工艺参数如表4-2所示。抓斗一次抓起量为：即抓斗一次抓起量0.91t即可满足生产需求。选择一次抓起量为1250kg的抓斗。表5T吊车工艺参数工程参数设计依据数量1台垃圾最大日处理量吨位1.25t抓斗容量跨度7m储料坑跨度运行周期143s吊车进行各种动作的速度实际运行时间50min/h供应能力IOt/h抓斗抓起量5.4磁选设备根据生产能力Q。=19/h及处理组分含量，选择永磁筒式磁选机其工艺参数如表5-2所示表5-2磁选机工艺参数型号规格(mm×mm)槽体行式圆筒转电动机功率型号(KW)重量(kg)速(rmin)处理能力(th)CTB-612600X1200半逆流401020JTC-5612.2505.5滚筒破碎机(1)选型根据垃圾破碎分选工艺要求选择国产滚筒破碎机，具体技术特征如表5-3所示：计算校核经验取值 =60° ,=10°(R2-+q根据式S=横断面装料面积:物料跌落所需时间仅为:T = A+ G A180-2. JJ0-2×60l67s3/73x12那么：T=1.67+0.726=2.4OS当筛体倾斜安装时，实际物料轨迹为不规那么的螺旋线，该螺旋线的螺距即料跌落一次向前所走的距离，即物料沿滚筒轴向的前进速度V为：滚筒破碎机实际生产能力为：那么所选择的破碎机能满足处理量的要求。表5-3滚筒破碎机技术特证规格3000X6000生产能力八t»¾)80'120滚筒直径/m3长度/m6倾角/度3转数/(r/min')12筛孔尺寸/mm50提升板高度/1111n300电动机型号BJQ2-72-4功率/kw30转数/(rmin')14605.6垃圾滚筒筛垃圾滚筒筛筛分处理量为垃圾滚筒参数确定如下：设计筛体长度4m,筛体直径1.6m,筛孔取IOnlnlXlOnm,安装倾角4。筛分效率和生产率。根据“垃圾分选机-垃圾滚筒筛"行业标准(CJ/T5013.1-95),筛下物粒径W12mm,筛分效率280机选取筛分效率为90%。滚筒筛转速通常为了获得较好的筛分效率，应使物料在筛体内做较大的翻动。滚筒筛临界转速",为：根据实验说明，垃圾滚筒筛回转速度一般取临界转速的30%60%较为理想，那么取滚筒转速为18r/mino料在筛体内停留的时间根据研究说明，当筛分垃圾时，要得到75%以上的筛分效率,停留时间应到达2530s,甚至更长。所以取垃圾在滚筒内停留时间为50s,那么物料在筛体内沿轴向运动的速度为：筒筛有用功率据资料推导，筛分机有用功率为：实际使用时的驱动电机功率还应考虑机械传动损失。5.7风选设备对本分选工艺，选用简易立式分选设备见图5-4。表5-4局部物料密度物质塑料玻璃砖干砂有机物密度/(kgm")9202500184025001200(1)气流速度确定风力分选主要将低浓度，空气阻力大的塑料，废纸等和具有高密度的,空气阻力小的重质有机物分开。局部物料浓度如表2-6所示：轻质物料以塑料为参考，其悬浮气速为：重质物料以有机物为参考，其悬浮气速为：那么选取气流速度为6.7m/s。立式分选几何参数确实定关于风力分选设备的计算目前尚未成熟的方法可借鉴，对于立式风选垂直段主要H的是将纸类，塑料等轻质组分通过气流输送出来，可借鉴流化床气力输送设计进行经验设计,精确的计算还需要试验有关的理论进行研究。选择气体速度：根据气力输送设计原那么确定垂直管长7m,考虑到所分选物料的不规那么纸类，塑料等，选择管径GlOonlm,设高压端气体密度为3kg/?,故所选气速相当于气体质量速度估算固气比：垃圾风选主要去除塑料及纸类，设其堆积密度为九=560kg/m、固-气比为：所需空气量的计算取空气重度为力=1.25kg/m空气体积流量为：按所选管径IoOmm和气速，所需空气体积流量为:故可选用3.2m7min空压机一台能够满足要求。压降计算设管径平均绝对压力为2kg/fi(lkg/mJ9.8Pa),室温为300K,那么气体平均重度：垂直管压降：旋风别离器选择根据气体流量3.156m7min和人口风速6.7ms,选取XLP/A-3.O旋风别离器，其允许进口风速12m/s,处理量为750/h。5.8输送带在垃圾分选工艺中，带式输送机是主要的运输机械，它连接各个风选设备。因此，各个分选设备段之间的输送带的宽度，带长，带速及输送带的安装位置需根据具体情况分别估算。物料在传送带上的堆积截面积见图4-5。图4-5物料在胶带上堆积的断面积(1)输送带I带宽确定输送带