第二章固体废弃物的收集输送和压缩

2收集、输送与压缩2.1固体废物收集(collection)工业固体废物城市生活垃圾工业固体废物收集处理的原则：“谁污染，谁治理”，产生废物较多的工厂建有自己的堆场，收集、运输工作由工厂负责。2.1.1工业固体废物收集城市生活垃圾的收集困难而复杂：产生垃圾的地点分散，固定源，移动源。城市生活垃圾的收集原则：满足环境卫生要求；费用低；有助于降低后续处理费用。2.1.2城市生活垃圾收集城市生活垃圾收集可以分成以下几个阶段：第①阶段，垃圾发生源到垃圾桶，分成分类收集和混合收集。混合收集(原生态收集)：垃圾的处理难度大，垃圾处理厂的建设和运行费用高，且浪费了一部分可回收利用的资源。垃圾箱和垃圾桶就地分类收集是垃圾无害化和资源可持续利用的前提；制定城市生活垃圾分类方法、名词术语标准、分类标识标准、分类收集的统计和评价指标。加拿大环境部环境技术中心垃圾分类收集分类方法：受国情、生活方式、处理设施、公众素质及法规政策的影响。日本95%的垃圾经过分类处理，最多分成44类，可用作工厂原料、焚烧发电、填海造地。上海将生活垃圾简单分为3类：焚烧厂服务地区，红色容器收集危险废物，绿色容器收集废玻璃，黑色容器收集焚烧垃圾；非焚烧厂服务地区(包括填埋场、综合利用厂等)，红色容器收集危险废物，绿色容器收集干垃圾，黑色容器收集湿垃圾。《城市生活垃圾分类标志》(GB/T19095-2003)，生活垃圾被划分为三类：可回收物(蓝色垃圾容器收集)有害垃圾(红色垃圾容器收集)其他垃圾(灰色垃圾容器收集)分类收集垃圾收集的发展趋势：a大件垃圾增多重量超过5kg或体积超过0.2m3以及长度超过1m的废旧家具、办公用具、废旧电器，以及包装箱、箩筐等大型、耐久性的固体废弃物。Pay-As-You-Throw(PAYTprograms)可回收废物废电池回收家庭危险废物b垃圾袋装化垃圾袋装后投入垃圾箱，或是放在路边，由垃圾车运走。垃圾袋分纸质和塑料两种。居民住宅区垃圾如何清运？(1)低层居民住宅区垃圾清运①由居民自行将城市生活垃圾送至公共贮存容器、垃圾集装点或垃圾收集车内；②由收集工人负责搬运垃圾至集装点或收集车(须支付一定费用)。(2)中高层公寓垃圾清运①设有垃圾通道，须防止通道内起拱、堵塞。②小型家用垃圾磨碎机，可卫生、迅速磨碎厨房食品垃圾排入下水道系统，减少15%的家庭垃圾搬运量。第②阶段，垃圾的清除我国主要是政府行为，由环卫工人将垃圾箱内垃圾装入垃圾车送往垃圾中转站，日收日清；国外公司化运作，根据垃圾发生量、垃圾种类的不同而采取不同的收集频率。垃圾车第③阶段,垃圾由转运站送至最终处置场或填埋场。一般需要有大容量的运输工具或有压缩装置(compressor)的运输工具。Aloadingtunnelonthelowerlevelfacilitatestheloadingofsolidwasteintransfertrailers城市生活垃圾的收集耗资巨大！发达国家，城市生活垃圾处理费用的60-80％用于垃圾的收集与运除；大多数发展中国家，城市生活垃圾的处理费用几乎用于垃圾的收集和运除。城市生活垃圾收集方式的变迁：由人工→机械化和自动化；由敞开式→密闭式；由松散式→压缩式；由小型化→大型化。人工收集无压缩装置垃圾车早期垃圾运输倾倒型垃圾场无压缩装置垃圾车带压缩装置的垃圾车垃圾车大型垃圾车垃圾收集2.2输送如何选用输送(transportation)设备？①输送设备本身的特点、性能；②固体废物的性质；③工作环境。依据：2.2.1气流输送、吸引式、压送式、部件设计计算气流输送：利用空气流动输送物料。主要输送方式有吸引式和压送式两类。气流输送在城市生活垃圾处理中的主要应用①吸引式气流输送，将各处的垃圾收集于中转站，其输送管道内径为450～500mm，负压为24.5kPa，功率90kW，可输送1500ｍ距离。②压送式气流输送，将焚烧后的灰烬进行长距离输送，送往填埋场地。气流输送的特点设备较简单，输送管道可以因地形而变化，水平、垂直、倾斜、拐弯均较方便；可用热风输送，则输送与干燥同时完成；适用于粉状或密度小的物料；动力消耗大，磨蚀性物料对管道磨损大；工作气体排除前须经离心分离和除尘。①给料器构造比较简单；在物料输送终点的分离捕集器的构造比较复杂。②适于从数处向一处集中收集物料，可以从低处吸送物料；输送距离较短。③可以输送较潮湿的物料；外界异物易被吸入，不适于输送清洁要求高的物料。⑴吸引式气流输送的特点：①适用于较长距离的输送，可以从一处向数处分散输送，可以向正压设备中输送物料。②可以输送要求保持洁净的物料；输送管道上若有缝隙，容易使物料外溢，造成粉尘飞扬。③输送终端的分离捕集器构造较简单；给料器的结构较复杂，给料部位要求密封。⑵压送式气流输送的特点：气锁进料器气流输送的主要部件包括①供料器：吸引式气流输送选用吸嘴和喉管。②管路：应密封良好，连接处光滑，尽量减少弯管，弯管曲率半径大于管径的5-10倍。③卸料装置：吸引式的分离器下设闭锁器；压力式可用料斗或料仓卸料装置。④除尘装置：旋风除尘器、袋式过滤器、水膜除尘器、泡沫除尘器等。⑤压气(吸气)机械：根据所需空气量和空气压力(真空度)选用。气流输送设计计算1原始资料物料特性粒度分布、形状、密度、悬浮速度、含水率、吸湿性、摩擦角、流动性、破碎性、腐蚀性、静电效应、磨蚀性、毒性、放射性；输送能力昼夜总输送能力、供料变动率、最大和最小允许输送能力；输送装置前后机械连接情况；仓存容量；管路布置。是气流输送装置设计的关键。2输送气流速度由经验和实验确定。3混合比(物料与空气的比例)4输送空气量和管道内径根据物料输送量和混合比确定输送空气量，适当增加10-15%的裕量，再由输送空气量和输送气流速度查得输送管内径。5输送空气压力(真空度)须大于下列各项压力损失之和：摩擦(物料、空气及管壁之间)所产生的压力降、物料加速损失、提升物料产生的压力降、分离除尘器产生的压力降(旋风除尘器800-1500Pa，袋式过滤器800-1200Pa，湿法除尘器250-800Pa)。6计算压力机械功率2.2.2水力输送、流程、应用水力输送：以水为输送介质，将颗粒物料与水混合成浆状悬浮液，利用液体输送设备(泥浆泵)进行输送。水力输送水力输送可以在调浆槽(打浆机)中，用水把物料搅拌成料浆，然后用泥浆泵和管道输送；也可以用水力喷射器(文氏管)。料浆送至终点后，在沉淀池中进行沉淀。水可循环使用，沉积下来的颗粒物料压滤、干燥后使用，或直接使用。水力输送在固体废物处理中的应用热电厂湿排粉煤灰；炼钢及炼铁厂的含铁尘泥、轧钢厂氧化铁皮。2.2.3机械输送机械输送的分类：①螺旋推出输送(螺旋输送器)②无端循环带输送(皮带输送、链式输送)③容器振动输送(箕斗升降机)①螺旋推出输送—螺旋输送器(screwconveyor)基本结构螺旋式输送机.avi一个长轴，轴上安装着螺旋片(叶片)，螺旋外部套一个圆筒。物料受到螺旋片的轴向推力、物料自身重力和料槽的摩擦力向前运动，完成输送过程。螺旋的型式①标准螺旋，即普通的单螺旋片螺旋；②二重叶片螺旋，输送量大；③变螺距螺旋，防止送料过多；向压力容器送料；④有浆板螺旋，可提高粉体的输送效果；⑤缺口螺旋，螺旋片可兼有搅拌浆翅的作用；⑥纽带螺旋，输送大块物料或粘着性物料。螺旋输送机螺旋输送器工作条件：可以水平、倾斜及垂直向上的方式输送物料；输送能力一般＜40m3/h，大时可达150m3/h；输送距离一般为30-40m，最长不超过70m；物料温度＜200℃，一般输送倾角≤20°。螺旋的直径通常为80、100、140、200、500、600mm，最大可达1250mm。输送固体废物时，须将粗大物和带状物去除。螺旋输送器的特点：⑴输送量与螺旋转数成正比，可定量输送；⑵输送机本体密封，可保证环境和待输送物料的清洁，可以向有压或负压的设备内输送物料，也可以对输送物料进行加热或冷却；⑶设备安装、运转和管理容易；⑷所需动力较大；⑸可以输送粉粒状物料、团块状物料；⑹不便于输送附着性大、粒径大的物料，不适于输送有吸湿性、易固结、易腐败的物料。②无端循环带输送(皮带输送、链式输送)皮带输送机(带式输送机)beltconveyor是连续输送设备中最常见、最通用的设备。上层皮带为前进部，由承载滚子支承，承载并运送物料。下层皮带是退回部，由空载托辊支承。皮带轮带动皮带循环运转，完成输送。输送皮带BeltConveyorIdlers皮带输送机可用于水平或倾斜运输，输送固体废物常用12°-15°，如果在皮带上加装横向料板，倾斜角度还可大大提高。目前，在垃圾处理厂一般采用带速为1.2m/s，常用带宽有500、650、800、1000和1400mm。皮带输送机的设计主要是带宽和带速的选择。带有横向料板的皮带输送机倾斜及水平皮带输送机皮带—皮带输送机的关键：皮带内部为带芯，外面包以橡胶，带芯由护胎材料包覆，使橡胶与带芯粘结牢固。皮带应具有抗拉强度大、耐磨、耐酸、耐碱、耐热、耐气候变化、耐冲击、弹性变形和永久变形小、柔软易弯曲、重量轻等性能。皮带分拣机是在皮带输送机的基础上，结合垃圾处理场工作实际情况而改型设计的设备。皮带分拣机是在皮带输送机的基础上，结合垃圾处理场工作实际情况而改型设计的设备。皮带输送机垃圾分拣皮带输送皮带输送机优点：适应性广；输送量大，可达6000t/h；输送距离远，可远达20km；可以连续定量输送物料；运行方式灵活，可水平、倾斜配置；所需动力比其他输送设备少。皮带输送机缺点：大多为敞开式，不适于输送怕与空气接触的物料，不适于输送易飞散、有臭味的物料；不能输送高温物料，一般只能输送80℃以下的物料，特制的皮带能输送180℃以下的物料；遮风雨的棚盖、支架等设施投资较大。链板输送机SteelBeltConveyors以金属板(钢板、铝板)代替输送皮带，用于运送高温、尖锐大块物料的输送机。每块链板长度比其宽度小，一般为20-40cm，链板间相互铰接，能绕两端的齿轮循环运转。如果在链板上留有大量孔隙，则称链篦输送机。输送过程中，可向设备送风降温。链板输送机可用于堆肥厂的供料装置。SteelBeltConveyors③容器振动输送-箕斗升降机-bucketelevator本体由铁皮(或其它薄板)包裹，主要用于把固体物料从低处垂直向上提升至高位。1Chains2conveyorsystems3DrivingandTailwheels4Bucketattachments斗式提升机箕斗升降机物料装料方式：①装入法(LoadingChuteFeed)磨损性大的物料采用装入法。②挖取法(BucketsDigToLoad)小颗粒和磨损性小的物料采用挖取法。LoadingChuteFeedBucketsDigToLoad箕斗在顶部排料的形式：①离心排出型链条上的箕斗之间应相互距离一定间隔，带速为0.8-2m/s，不适于输送易碎物料。②完全排出型适用于粘附性大的物料，升降机的箕斗之间应有一定的间隔。③诱导排出型适用于输送量大的场合，其运行速度低，摩耗少，维护费用低，带速＜1m/s。箕斗升降机排料方式箕斗式升降机的特点：(1)在固体废物处理中适用于经破碎、分选后的垃圾和堆肥成品的输送。(2)密封性能良好，占地面积小，所需动力小。(3)箕斗式升降机输送量最大可达300t/h，提升高度可达30m，一般为12-20m。(4)过载的敏感性大，须均匀给料，料斗及牵引构件易损坏；输送物料的种类受到限制。2.3压缩压缩(compact)利用物理方法增加固体废物聚集程度，增大容重和减小体积，便于装卸、运输、贮存和填埋。适用于压缩性能大而复原性小的物质。压缩的目的a减少体积b减轻环境污染c快速安全造地d节省填埋或贮存场地体积减少百分比：固体废物经压缩处理后，体积减小的程度。R=(Vi-Vf)/Vi(小于1)缩倍数：n=Vi/Vf(大于1)工程中应用式中Vi是压缩前体积；Vf是压缩后体积n越大，证明压实效果越好。一般，压缩倍数为3-5，同时采用破碎与压缩可使压缩倍