固体废物处理与处置课程设计--生活垃圾综合分选处理工艺设计

江汉大学《固体废物处理与处置》课程设计设计题目：生活垃圾综合分选处理工艺设计学院：化学与环境工程学院专业：环境工程目录1前言1.1城市生活垃圾的分选--------------------------------------------------------------------11.2垃圾分选技术-----------------------------------------------------------------------------11.3本课题研究目的与任务-----------------------------------------------------------------11.4设计的具体任务--------------------------------------------------------------------------11.5设计依据-----------------------------------------------------------------------------------21.6设计要求-----------------------------------------------------------------------------------22生活垃圾综合分选处理工艺设计-------------------------------------------------33计算书3.1分选工艺物料衡算----------------------------------------------------------------------43.2破包机-------------------------------------------------------------------------------------43.3磁选设备的选择-------------------------------------------------------------------------43.4垃圾滚筒筛-------------------------------------------------------------------------------53.5风选设备----------------------------------------------------------------------------------73.6破碎机的选择----------------------------------------------------------------------------84垃圾储料仓4.1仓体体积----------------------------------------------------------------------------------84.2仓体尺寸计算----------------------------------------------------------------------------84.3排水坡度---------------------------------------------------------------------------------85吊车与抓斗--------------------------------------------------------------------------------96输送带--------------------------------------------------------------------------------------11小结---------------------------------------------------------------------------------------------12参考文献--------------------------------------------------------------------------------------12第1页1前言1.1城市生活垃圾的分选垃圾的分选是指根据物质的密度、粒度、磁性、电性、光电性、摩擦性、弹性以及表面润湿性的差异，采用相应的手段将其分离的过程。分选的方法有筛分、重力分选、磁力分选、电力分选、光电分选、摩擦分选、弹性分选和浮选等。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用。垃圾分类是垃圾减量化、无害化、资源化、产业化的最终出路。垃圾分类回收最终创造的是一个无垃圾的社会，一个资源循环、永续利用的社会。1.2垃圾分选技术垃圾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，适用于废物原产地、收集站、处理中心、转运站或处置场。机械分选是利用物料的某些性质方面的差异，将其分选开。1.3本课题研究目的与任务目的：固体废物处理与处置课程设计是污染控制工程的重要组成部分，是实践性必修课，加深理解所学知识，培养工程设计能力的一个重要环节。任务：在老师的指导下，学生独立完成一项固体废物处理与处置工程或设备的设计任务，在完成后应该编写出符合要求的设计说明书、计算书及绘制设计图纸。1.4设计的具体任务设计规模为520t/d的生活垃圾综合分选处理系统1.5设计依据其垃圾成分见下表第2页分选系统工作量为520t/d，日工作时间为20小时。部分物料密度物质塑料玻璃砖干砂有机物密度/(kg/m3）92025001840250012001.6设计要求(1)设计内容垃圾储料仓设计计算；分选系统各设备选型计算：确定破碎机、滚筒筛、磁选和风选机等的型号和规格，并确定其主要运行参数；皮带运输机计算及布置，并计算各段的长度及电机功率等。编写设计说明书，设计说明书包括方案的确定，设计计算、设备选型计算和有关简图介绍等内容(2)总体要求按照设计任务合理选择垃圾分选系统，确定工艺流程要有一定的灵活性；设计概念清楚、参数选择恰当、计算正确，说明书简明扼要、文字流畅、论点明确；图纸表达正确、符合制图规范；图面整洁、布局合理、图中线型和尺寸标注符合要求；整个设计过程严格遵照相关标准。(3)设计计算说明书内容包括目录、前言、正文、计算书、设计计算框图、小结及参考文献等。第3页设计计算说明书中设计的依据及指导思想；设计方案的确定及具体技术指标的选用原则和技术要求的说明(4)设计图纸垃圾综合分选流程图一张；手绘和计算机绘图均可。2生活垃圾综合分选处理工艺设计用破包机将袋装化垃圾破包。垃圾松散后，通过皮带运输机送入人工分选工序。人工分选负责把纸张、塑料、玻璃等成分挑选出来。在输送皮带是上方安装磁选设备以分离回收垃圾中的金属。剩余的垃圾经过滚筒筛，筛下的部分有机物、无机物、碎玻璃等直接进行填埋；筛上物（纸张、塑料、有机物等）进行风选处理，风选出来的废纸、塑料等轻质成分可进行强力破碎，作为垃圾焚烧原料。3计算书3.1分选工艺物料衡算垃圾分选每小时处理量为：Q0=Q/T式中：Q--每天的垃圾处理量，Q=520t/d；T--每天的工作时间，T=20hQ0=Q/T=520/20=26t/h（1）人工分选去除垃圾中的大块金属、塑料、玻璃瓶、建筑材料等，以减轻后续工序的压力。据经验，经人工手选后大约1%大块金属、0.6%玻璃、2.0%塑料和约0.5%其他无机物质被选出。即：金属：q1=1%×Q0=1%×26=0.26t/h玻璃：q2=0.6%×Q0=0.6%×26=0.156t/h塑料：q3=2%×Q0=2%×26=0.52t/h其他：q4=0.5%×Q0=0.5%×26=0.13t/h则经过人工手选可分出的垃圾有Q1=q1+q2+q3+q4=1.066t/h（2）磁选磁选理论上可以分选出所有的金属。Q2=（2.98-1）%×Q0=1.98%×26=0.5148t/h（3）滚筒筛分滚筒筛分中筛下物中主要有无机物、部分有机物、碎玻璃等。选择筛孔为10×10mm。筛上为dp10mmd的部分有机物、塑料、纸张等第4页Q3=(31.3+1.2-0.6+0.5)%×Q0=32.4%×26=8.424t/h筛下物为碎土、石渣等无机物和碎玻璃。Q4=（20+1.18+4）%×Q0=32.4%×26=6.5468t/h（5）风选风选后重组分主要是有机物，轻质部分主要为粉尘、塑料纸张等进行下一步破碎。Q5=20%×Q0=20%×26=5.2t/h（6）强力破碎将风选出来的废纸、塑料有机物等进行强力破碎，作为垃圾焚烧原料Q6=（52.3-20×2+7.13-2-4+2.28-1.18+2.81-0.5×2）%=16.34%×Q0=%×26=4.2484t/h（7）垃圾全过程总的质量为总QQ总=Q1+Q2+Q3+Q4+Q5+Q6=1.066+0.5148+8.424+6.5468+5.2+4.2484=26t/h3.2破包机破包机是两个装有尖刀的辊筒，通过辊筒之间的相对转动，利用尖刀将垃圾包勾住并且撕破。垃圾松散后，通过皮带输送机输送进入人工分选工序。3.3磁选设备的选择磁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。磁选是将固体废物均匀地给在皮带运输机上，当废物经过磁力滚筒时，非磁性或磁性很弱的物质在离心力和重力作用下脱离皮带面，而磁性很强的物质受磁力作用被吸在皮带上，并由皮带带到磁力滚筒的下部，当皮带离开磁力滚筒伸直时，由于磁场强度减弱而落入磁性物质收集槽中。已知生产能力Q0=26t/h及垃圾的含水率47.8%，根据以上数据查表得选择永磁筒式磁选机CTS(NB)-924，其主要技术参数如表3-3所示。表3-3永磁筒式磁选机主要技术参数型号圆筒尺寸（mm×mm）表面磁感应强度mT处理能力T/h电机功率kw筒体转速r/min重量kgCTS(NB)-924900×240022035.7042830003.4垃圾滚筒筛滚筒筛是一种筛面为带孔的圆柱形筒体，在传动装置带动下，筛筒绕轴缓缓旋转。工作时固体废物由筛筒一端给入，被旋转的筒体带起，当达到一定高度第5页后因重力作用自行落下，如此不断地做起落运动，使小于筛孔直径的细粒透筛，而大于筛孔直径的产品逐渐从另一端排出。滚筒筛示意图见图3-4图3-4滚筒筛示意图滚筒筛主要参数确定如下：(1)设计筛体长度4m，筛体直径1.6m，筛孔取10mm×10mm，安装倾角4°。(2)筛分效率和生产率垃圾滚筒筛的筛分效率选在85%-95%之间（3）滚筒筛转速滚筒筛临界转速ncr/min348.081.930g30ππR根据实验表明，垃圾滚筒筛回转速度一般取临界转速的30%～60%较为理想，则取滚筒筛转速为12r/min。①料在筛体内的停留时间，根据研究表明，当筛分垃圾时，要得到75%以上的筛分效率，停留时间应达到25～30s,甚至更长。所以取垃圾在滚筒内停留时间为50s，则物料在筛体内沿轴向运动的平均速度为：V=L/τ=4/50=0.08m/s筒筛有用功率据资料推导，筛分机有用功率为45tan-90sin8]-90(89[g22θα）（α）θCOSRLN454tan30sin830cos8-981.98.0414.322）（=46.96KW实际应用时的驱动电功功率还应考虑机械传动损失。3.5风选设备风选是最常用的一种固体废物分离法，是利用物料与杂质之间悬浮速度的差别，借助风力除杂的方法.由粗碎、细碎，风力输送等装置组成，利用高速撞击的形式达到粉碎机的目的。风选设备分成水平气流风力分选机（卧式风力分选机)上升气流风力分选机（立式风力分选机）。风机形式根据所要分选垃