1、Chap 1 緒 論教學(xué)目標(biāo): 1.了解固體廢物的來(lái)源和分類2.掌握固體廢物的污染及其控制3.熟悉固體廢物的處理處置方法4.理解并掌握控制固體廢物污染技術(shù)政策教學(xué)重點(diǎn)：固體廢物的來(lái)源和分類教學(xué)難點(diǎn)：控制固體廢物污染技術(shù)政策學(xué)時(shí)安排：2學(xué)時(shí)固體廢物(solid wastes)。指在社會(huì)的生產(chǎn)、流通、消費(fèi)等一系列活動(dòng)中產(chǎn)生的一般不再具有原使用價(jià)值而被丟棄的以固態(tài)和泥狀賦存的物質(zhì)。固體廢物(solid wastes)。固體廢物是指在生產(chǎn)建設(shè)，日常生活和其他活動(dòng)中產(chǎn)生的污染環(huán)境的固態(tài)，半固態(tài)廢棄物質(zhì)。其中包括從廢氣中分離出來(lái)的固體顆粒、垃圾、爐渣、廢制品，破損器皿、殘次品、動(dòng)物尸體、變質(zhì)食品、污泥、人

2、畜糞便等。 固體廢物處理(treatment of solid wastes)。通過(guò)物理、化學(xué)、生物等不同方法，使固體廢物轉(zhuǎn)化為適于運(yùn)輸、儲(chǔ)存、資源化利用以及最終處置的一種過(guò)程。固體廢物的物理處理包括破碎、分選、沉淀、過(guò)濾、離心等處理方式，其化學(xué)處理包括焚燒、焙燒、浸出等處理方法，生物處理包括好氧和厭氧分解等處理方式。 固體廢物處置(disposal of soild wastes)。是指最終處置或安全處置，是解決固體廢物的歸宿問(wèn)題，如堆置、填埋、海洋投棄等。§1固體廢物的來(lái)源和分類一.固體廢物的來(lái)源來(lái)源于人類活動(dòng)的許多環(huán)節(jié)，主要包括生產(chǎn)過(guò)程和生活過(guò)程的一些環(huán)節(jié)，如采礦、冶金、火電、

3、居民生活等。固體廢物的來(lái)源大體上可分為兩類：一是生產(chǎn)過(guò)程中所產(chǎn)生的廢物(不包括廢氣和廢水)稱為生產(chǎn)廢物；另一類是在產(chǎn)品進(jìn)入市場(chǎng)后在流動(dòng)過(guò)程中或使用、消費(fèi)后產(chǎn)生的固體廢物，稱生活廢物。二.固體廢物的排量參照國(guó)家環(huán)保總局每年的環(huán)境質(zhì)量公報(bào)。三.固體廢物的分類按組成分為有機(jī)廢物和無(wú)機(jī)廢物；按形態(tài)分為固體和泥狀；按來(lái)源可以分為工業(yè)廢物、礦業(yè)廢物、城市垃圾、農(nóng)業(yè)廢物和放射性廢物；按其危害程度可分為有害廢物和一般廢物。就其來(lái)源簡(jiǎn)單分析。（一）工業(yè)固體廢物指工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中和工業(yè)加工過(guò)程產(chǎn)生的廢渣、粉塵、碎屑、污泥等。1.冶金固體廢物2.燃料灰渣3.化學(xué)工業(yè)固體廢物4.石油工業(yè)固體廢物5.糧食、食品工業(yè)固體廢

4、物6.其他（二）礦業(yè)固體廢物主要是指廢石和尾礦。（三）城市固體廢物指居民生活、商業(yè)活動(dòng)、市政建設(shè)與維護(hù)、機(jī)關(guān)辦公等過(guò)程產(chǎn)生的固體廢物，一般分為：1.生活垃圾2.城建渣土3.商業(yè)固體廢物4.糞便（四）農(nóng)業(yè)固體廢物主要包括植物秸稈和人畜糞便。（五）放射性固體廢物核燃料生產(chǎn)、加工，同位素的應(yīng)用，核電站，核研究機(jī)構(gòu)，醫(yī)療單位，放射性廢物處理。（六）有害固體廢物§2固體廢物的污染及其控制一.固體廢物的污染途徑二.固體廢物污染的危害（一）侵占土地（參見國(guó)家環(huán)保總局網(wǎng)頁(yè)）（二）污染土壤（三）污染水體（四）污染大氣（五）影響環(huán)境衛(wèi)生三.固體廢物污染控制主要從兩個(gè)方面著手，一是防治固體廢物污染，二是綜

5、合利用廢物資源。（一）改革生產(chǎn)工藝1.采用無(wú)廢或少?gòu)U技術(shù)2.采用精料3.提高產(chǎn)品質(zhì)量和使用壽命，不使過(guò)快的變成廢物。（二）發(fā)展物質(zhì)循環(huán)利用工藝（三）進(jìn)行綜合利用（四）進(jìn)行無(wú)害化處理與處置§3固體廢物的處理處置方法一.固體廢物處理方法固體廢物處理是指將固體廢物轉(zhuǎn)變?yōu)檫m于運(yùn)輸、利用、貯存或最終處置的過(guò)程。固體廢物處理方法有物理處理、化學(xué)處理、生物處理、熱處理、固化處理。（一）物理處理：壓實(shí)、破碎、分選、增稠、吸附、萃取。（二）化學(xué)處理：氧化、還原、中和、化學(xué)沉淀和化學(xué)溶出等。（三）生物處理：好氧處理、厭氧處理和兼性厭氧處理。（四）熱處理：焚燒、熱解、濕式氧化以及焙燒、燒結(jié)等。（五）固化處

6、理：主要是針對(duì)有害廢物和放射性廢物。二.固體廢物處置方法固體廢物處置是指最終處置或安全處置，是固體廢物污染控制的末端環(huán)節(jié)，是解決固體廢物的歸宿問(wèn)題。其方法主要包括海洋處置和陸地處置兩大類。海洋處置方法包括深海投棄和遠(yuǎn)洋焚燒；陸地處置包括土地耕作、工程庫(kù)或貯留地貯存、土地填埋和深井灌注幾種。§4控制固體廢物污染技術(shù)政策（無(wú)害化、資源化、減量化）一、我國(guó)控制固體廢物污染技術(shù)政策的產(chǎn)生 20世紀(jì)60年代中期以后，環(huán)保工作開始受到很多國(guó)家的重視，特別是西方工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家，開始對(duì)污染治理技術(shù)進(jìn)行深入的研究和廣泛的應(yīng)用，逐步形成了一系列處理方法，20世紀(jì)70年代，針對(duì)廢物處置場(chǎng)地緊張，處理費(fèi)用大，

7、以及資源短缺等現(xiàn)實(shí)問(wèn)題，西方國(guó)家提出了“資源循環(huán)”口號(hào)，開始從固體廢物中回收資源和能源，逐步發(fā)展成為控制廢物污染的途徑資源化。 我國(guó)固體廢物污染控制工作起始于20世紀(jì)80年代初期，起步較晚，在短期內(nèi)還不可能在較大的范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)“資源化”。因此，我國(guó)于20世紀(jì)80年代中期提出了以“資源化”、“無(wú)害化”、“減量化”作為控制固體廢物污染的技術(shù)政策，并確定今后較長(zhǎng)段時(shí)間內(nèi)應(yīng)以“無(wú)害化”為主。（一）無(wú)害化：指將固體廢物通過(guò)工程處理，達(dá)到不損害人體健康，不污染周圍自然環(huán)境的目的。基本任務(wù)是將固體廢物通過(guò)工程處理，達(dá)到不損害人體健康，不污染周圍的自然環(huán)境。諸如，垃圾的焚燒、衛(wèi)生填埋、堆肥、糞便的厭氧發(fā)酵、有害

8、廢物的熱處理和解毒處理。其中“高溫快速堆肥處理工藝”和“高溫厭氧發(fā)酵處理工藝”，在我國(guó)都已達(dá)到實(shí)用程度?！皡捬醢l(fā)酵工藝”用于廢物“無(wú)害化”處理工程的理論也已經(jīng)基本成熟，具有我國(guó)特點(diǎn)的“糞便高溫厭氧發(fā)酵處理工藝”，在國(guó)際上一直處于領(lǐng)先地位。（二）.減量化固體廢物“減量化”的基本任務(wù)是通過(guò)適宜的手段減少和減小固體廢物的數(shù)量和容積。這任務(wù)的實(shí)現(xiàn)，需從兩個(gè)方面著手：一是對(duì)固體廢物進(jìn)行處理利用；二是減少固體廢物的產(chǎn)生。對(duì)固體廢物進(jìn)行處理利用，屬于物質(zhì)生產(chǎn)過(guò)程的末端。固體廢物采用壓實(shí)、破碎等處理手段，可以減小固體廢物的體積，達(dá)到減量并便于運(yùn)輸、處置等目的。如污泥經(jīng)過(guò)濃縮、脫水、干燥等處理后，可去除大部分水

9、分從而減小體積，便于運(yùn)輸，處置。（三）.資源化固體廢物“資源化”的基本任務(wù)是采取工藝措施從固體廢物中回收有用的物質(zhì)和能源。固體廢物的“資源化”是固體廢物的主要?dú)w宿。從資源開發(fā)過(guò)程看，利用固體廢物作原料，可以省去開礦、采掘、選礦、富集等一系列復(fù)雜工作，保護(hù)和延長(zhǎng)自然資源壽命，彌補(bǔ)資源不足，保證資源永續(xù)，且可節(jié)省大量的投資，降低成本，減少環(huán)境污染，保持生態(tài)平衡，具有顯著的社會(huì)效益。以開發(fā)有色金屬為例，每獲得1t有色金屬，要開采出33t礦石，剝離出26.6t圍巖，消費(fèi)成百噸水和8t左右的標(biāo)煤，而且要產(chǎn)生幾十噸的固體廢物以及相應(yīng)的廢氣和廢水。 許多固體廢物含有可燃成分，且大多具有能量轉(zhuǎn)換利用價(jià)值。例如

10、具有高發(fā)熱量的煤矸石，可以通過(guò)燃燒回收熱能或轉(zhuǎn)換為電能，也可用以代土節(jié)煤生產(chǎn)內(nèi)燃磚。 由此可見，固體廢物的“資源化”具有可觀的環(huán)境效益、經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。Chap 2 固體廢物的收集、運(yùn)輸與壓實(shí)教學(xué)目標(biāo): 1.掌握工業(yè)固體廢物的收集、運(yùn)輸2.熟練掌握城市垃圾的收集、運(yùn)輸3.理解固體廢物的壓實(shí)教學(xué)重點(diǎn)：城市垃圾的收集、運(yùn)輸教學(xué)難點(diǎn)：城市垃圾的收集、運(yùn)輸學(xué)時(shí)安排：4學(xué)時(shí)§1工業(yè)固體廢物的收集、運(yùn)輸 在我國(guó)，工業(yè)固體廢物處理的原則是“誰(shuí)污染，誰(shuí)治理”。一般，產(chǎn)生廢物較多的工廠在廠內(nèi)外部建有自己的堆場(chǎng)，收集，運(yùn)輸工作由工廠負(fù)責(zé)。零星、分般的固體廢物(工業(yè)下腳廢料及居民廢棄的日常生活用品)則

11、由商業(yè)部所屬?gòu)U舊物資系統(tǒng)負(fù)責(zé)收集。此外，有關(guān)部門還組織城市居民、農(nóng)村基層供銷合作社收購(gòu)站代收廢舊物資。對(duì)大型工廠，回收公司到廠內(nèi)回收，中型工廠則定人定期回收，小型工廠劃片包干巡回回收。并配備管理人員，設(shè)置廢料倉(cāng)庫(kù)，建立各類廢物“積攢”資料卡，開展經(jīng)常性的收集和分類存放活動(dòng)。收集的品種有黑色金屬、有色金屬，橡膠、塑料、紙張，破布、麻，棉，化纖下腳、牲骨，人發(fā)，玻璃，料瓶，機(jī)電五金、化工下腳、廢油脂等16個(gè)大類1000多個(gè)品種僅上海市物資回收公司1983年回收總量即達(dá)169萬(wàn)噸，其中工業(yè)廢料占85。該公司不僅回收而且組織生產(chǎn)，將可以再利用的廢物組織加工變成產(chǎn)品或原料加以利用。暫時(shí)不能利用的則暫時(shí)堆

12、存，留待以后再處理。對(duì)有害廢物專門分類收集，分類管理§2城市垃圾的收集、運(yùn)輸城市垃圾收運(yùn)并非單一階段操作過(guò)程，通常包括三個(gè)階段，構(gòu)成一個(gè)收運(yùn)系統(tǒng)。第一階段是搬運(yùn)與貯存，指由垃圾產(chǎn)生者（住戶或單位）或環(huán)衛(wèi)系統(tǒng)收集垃圾產(chǎn)生源頭，將垃圾送至貯存容器或集裝點(diǎn)的運(yùn)輸過(guò)程。第二階段是收集和清除，通常是指垃圾的近距離運(yùn)輸。一般用清運(yùn)車輛沿一定路線收集清除容器或其他貯存設(shè)施中的垃圾，并運(yùn)至垃圾中轉(zhuǎn)站的操作，有時(shí)也可就近直接送至垃圾處理廠或處置廠。第三階段為轉(zhuǎn)運(yùn)，特指垃圾的遠(yuǎn)途運(yùn)輸，即在中轉(zhuǎn)站將垃圾轉(zhuǎn)載至大容器運(yùn)輸工具上，運(yùn)往遠(yuǎn)處的處理處置場(chǎng)。這階段是收運(yùn)管理系統(tǒng)中最復(fù)雜的，耗資也最大。清運(yùn)效率和費(fèi)用

13、的高低，主要取決下列因素：清運(yùn)操作方式；收集清運(yùn)車輛數(shù)量、裝載量及機(jī)械化裝卸程度；清運(yùn)次數(shù)、時(shí)間及勞動(dòng)定員；清運(yùn)路線。一.清運(yùn)操作方法 清運(yùn)操作方法分移動(dòng)式和固定式兩種。(一)移動(dòng)容器操作方法 移動(dòng)容器操作方法是指將某集裝點(diǎn)裝滿的垃圾連容器一起運(yùn)往中轉(zhuǎn)站或處理處置場(chǎng)，卸空后再將空容器送回原處(一般法)或下一個(gè)集裝點(diǎn)(修改法)，其收集過(guò)程示意見圖。 1.操作計(jì)算收集成本的高低，主要取決于收集時(shí)間長(zhǎng)短，因此對(duì)收集操作過(guò)程的不同單元時(shí)間進(jìn)行分析，可以建立設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)和關(guān)系式，求出某區(qū)域垃圾收集耗費(fèi)的人力和物力，從而計(jì)算收集成本?？梢詫⑹占僮鬟^(guò)程分為四個(gè)基本用時(shí)，即集裝時(shí)間、運(yùn)輸時(shí)間、卸車時(shí)間和非收集時(shí)

14、間(其他用時(shí))。（1）集裝時(shí)間(Phcs) 對(duì)常規(guī)法，每次行程集裝時(shí)間包括容器點(diǎn)之間行駛時(shí)間，滿容器裝車時(shí)間，及卸空容器放回原處時(shí)間三部分。用公式表示為：Phcs=tpc+tuc+tdbc式中Phcs為每次行程集裝時(shí)間，h/次；tpc為滿容器裝車時(shí)間，h/次；tuc為空容器放回原處時(shí)間，h/次；tdbc為容器間行駛時(shí)間，h/次。 如果容器行駛時(shí)間已知，可用下面運(yùn)輸時(shí)間公式估算。(2)運(yùn)輸時(shí)間(h) 運(yùn)輸時(shí)間指收集車從集裝點(diǎn)行駛至終點(diǎn)所需時(shí)間，加上離開終點(diǎn)駛回原處或下一個(gè)集裝點(diǎn)的時(shí)間，不包括停在終點(diǎn)的時(shí)間。當(dāng)裝車和卸車時(shí)間相對(duì)恒定時(shí)則運(yùn)輸時(shí)間取決于運(yùn)輸距離和速度。從大量的不同收集車的運(yùn)輸數(shù)據(jù)分析

15、，發(fā)現(xiàn)運(yùn)輸時(shí)間可以用下式近似表示：h=a+bx式中，h為運(yùn)輸時(shí)間，h次；a為經(jīng)驗(yàn)常數(shù)，h次；b為經(jīng)驗(yàn)常數(shù)，hkm；x為往返運(yùn)輸距離，km次。 (3)卸車時(shí)間 專指垃圾收集車在終點(diǎn)(轉(zhuǎn)運(yùn)站或處理處置場(chǎng))逗留時(shí)間，包括卸車及等待卸車時(shí)間。每一行程卸車時(shí)間用符號(hào)S(h次)表示。 (4)非收集時(shí)間 非收集時(shí)間指在收集操作全過(guò)程中非生產(chǎn)性活動(dòng)所花費(fèi)的時(shí)間。常用符號(hào)()表示非收集時(shí)間占總時(shí)間百分?jǐn)?shù)。 因此，一次收集清運(yùn)操作行程所需時(shí)間(Thcs)可用下式表示：Thcs=(Phcs+S+h)/(1-)也可以用下式表示：Thcs=(Phcs+S+ a+bx)/(1-)當(dāng)求出Thcs后，則每日每輛收集車的行程次

16、數(shù)用下式求出：NdH/Thcs式中，Nd為每天行程次數(shù)，次d；H為每天工作時(shí)數(shù)，hd；其余符號(hào)同前。每周所需收集的行程次數(shù)，即行程數(shù)可根據(jù)收集范圍的垃圾清除量和容器平均容量，用下式求出：NwVw/(cf)式中，Nw為每周收集次數(shù)，即行程數(shù)，次周(若計(jì)算值帶小數(shù)時(shí)，需進(jìn)值到整數(shù)值)；Vw為每周清運(yùn)垃圾產(chǎn)量，m3/周；f為容器平均容量，m3/次；f為容器平均充填系數(shù)。由此，每周所需作業(yè)時(shí)間Dw(d周)為：Dw=NwThcs應(yīng)用上述公式，即可計(jì)算出移動(dòng)容器收集操作條件下的工作時(shí)間和收集次數(shù)，編制作業(yè)計(jì)劃。2計(jì)算實(shí)例某住宅區(qū)生活垃圾量約280m3周，擬用一垃圾車負(fù)責(zé)清運(yùn)工作，實(shí)行改良操作法的移動(dòng)式清運(yùn)

17、。已知該車每次集裝容積為8m3次，容器利用系數(shù)為0.67，垃圾車采用八小時(shí)工作制。試求為及時(shí)清運(yùn)該住宅垃圾，每周需出動(dòng)清運(yùn)多少次?累計(jì)工作多少小時(shí)?經(jīng)調(diào)查已知：平均運(yùn)輸時(shí)間為0.512h次，容器裝車時(shí)間為0.033h次；容器放回原處時(shí)間0.033h/次，卸車時(shí)間0.022h/次；非生產(chǎn)時(shí)間占全部工時(shí)25。解：按公式Phcs=tpc+tuc+tdbc（0.0330.0330）h/次0.066 h/次清運(yùn)一次所需時(shí)間，按公式Thcs=(Phcs+S+h)/(1-)(0.066+0.512+0.022)/(1-0.25) h/次=0.80 h/次清運(yùn)車每日可以進(jìn)行的集運(yùn)次數(shù)，按公式NdH/Thcs=

18、(8/0.8)次/d=10次/d根據(jù)清運(yùn)車的集裝能力和垃圾量，按公式NwVw/(cf)280/(8×0.67)次/周53次/周每周所需要的工作時(shí)間為：DwNwThcs（53×0.8）h/周42.4 h/周(二)固定容器收集操作法 固定容器收集操作法是指用垃圾車到各容器集裝點(diǎn)裝載垃圾，容器倒空后固定在原地不動(dòng)，車裝滿后運(yùn)往轉(zhuǎn)運(yùn)站或處理處置場(chǎng)。固定容器收集法的一次行程中，裝車時(shí)間是關(guān)鍵因素。因?yàn)檠b車有機(jī)械操作和人工操作之分，故計(jì)算方法也略有不同。固定容器收集過(guò)程參見下圖。1.機(jī)械裝車每一收集行程時(shí)間用下式表示：Tscs（PscsSabx）/（1）式中，Tscs為固定容器收集法每

19、一行程時(shí)間，h/次；Pscs為每次行程集裝時(shí)間，h/次；其余符號(hào)同前。此處，集裝時(shí)間為：Pscsct(tuc)+(Np-1)(tdbc)式中，ct為每次行程倒空的容器數(shù)，個(gè)/次；tuc為卸空一個(gè)容器的平均時(shí)間，h/個(gè)；Np為每一行程經(jīng)歷的集裝點(diǎn)數(shù)；tdbc為每一行程各集裝點(diǎn)之間平均行駛時(shí)間。如果集裝點(diǎn)平均行駛時(shí)間未知，也可用公式h=a+bx進(jìn)行估算，但以集裝點(diǎn)間距離代替往返運(yùn)輸距離x(km次)。 每一行程能倒空的容器數(shù)直接與收集車容積與壓縮比以及容器體積有關(guān)，其關(guān)系式：ct=Vr/(cf)式中，V為收集車容積，m3/次；r為收集車壓縮比；其余符號(hào)同前。 每周需要的行程次數(shù)可用下式求出：Nw=V

20、w/(Vr)式中，Nw為每周行程次數(shù)，次周；其余符號(hào)同前。 由此每周需要的收集時(shí)間為：Dw=Nw Pscs+tw(S+a+bx)/(1-)H 若單位是h/周，則不用除以H。式中，Dw為每周收集時(shí)間，d周；tw為Nw值進(jìn)到大整數(shù)值；其余符號(hào)同前。2.人工裝車 使用人工裝車，每天進(jìn)行的收集行程數(shù)為已知值或保持不變。在這種情況下日工作時(shí)間為：Pscs(1-)H/Nd-(S+a+bx)符號(hào)同前。 每一行程能夠收集垃圾的集裝點(diǎn)可以由下式估算：Nr=60 Pscs ntp式中，n為收集工人數(shù)，人；tp為每個(gè)集裝點(diǎn)需要的集裝時(shí)間，人·min點(diǎn)；其余符號(hào)同前。 每次行程的集裝點(diǎn)數(shù)確定后，即可用下式估

21、算收集車的合適車型尺寸（載重量）VVpNp/r 點(diǎn)數(shù)×量/壓縮比式中，Vp為每一集裝點(diǎn)收集的垃圾平均量，m3次；其余符號(hào)同前。每周的行程數(shù)，即收集次數(shù)：NwTpF/Np式中，Tp為集裝點(diǎn)總數(shù)，點(diǎn)；F為每周容器收集頻率，次周；其余符號(hào)同前。例 某住宅區(qū)共有1000戶居民，由2個(gè)工人負(fù)責(zé)清運(yùn)該區(qū)垃圾。試按固定式清運(yùn)方式，計(jì)算每個(gè)工人清運(yùn)時(shí)間及清運(yùn)車容積，已知條件如下：每一集裝點(diǎn)平均服務(wù)人數(shù)3.5人；垃圾單位產(chǎn)量1.2kg/(d·人)；容器內(nèi)垃圾的容重120kg/m3；每個(gè)集裝點(diǎn)設(shè)0.12m3的容器二個(gè)；收集頻率每周一次；收集車壓縮比為2；來(lái)回運(yùn)距24km；每天工作8小時(shí)，每次行

22、程2次；卸車時(shí)間0.10h/次；運(yùn)輸時(shí)間0.29h/次；每個(gè)集裝點(diǎn)需要的人工集裝時(shí)間為1.76分/點(diǎn)·人)；非生產(chǎn)時(shí)間占15。解 按公式NdH/Thcs反求集裝時(shí)間：H=Nd(Pscs+S+h)/(1-)所以 Pscs =(1w)HNd(Sh)=(1-0.15)×8/2-(0.10+0.29)h/次3.01h/次一次行程能進(jìn)行的集裝點(diǎn)數(shù)目：Np60 Pscs ntp(60×3.01×2/l.76)點(diǎn)/次205點(diǎn)/次每集裝點(diǎn)每周的垃圾量換成體積數(shù)為：Vp（1.2×3.5×7/120）m3/次0.285 m3/次清運(yùn)車的容積應(yīng)大于：VVp

23、Npr(0.285×2052)m3/次=29.2 m3/次每星期需要進(jìn)行的行程數(shù)：NwTpF/Np=(1000×1/205)次/周4.88次/周每個(gè)工人每周需要的工作時(shí)間參照式Dw=Nw Pscs+tw(S+a+bx)/(1-)H：Dw=Nw Pscs+tw(S+a+bx)/(1-)H4.88×3.01+5（0.10+0.29）(1-0.15)×8d/周2.45 d/周二.收集路線設(shè)計(jì)在城市垃圾收集操作方法、收集車輛類型、收集勞力、收集次數(shù)和作業(yè)時(shí)間確定以后，就可著手設(shè)計(jì)收運(yùn)路線，以便有效使用車輛和勞力。收集清運(yùn)工作安排的科學(xué)性、經(jīng)濟(jì)性關(guān)鍵就是合理的收運(yùn)

24、路線。國(guó)外對(duì)此十分重視。為了提高垃圾收運(yùn)水平，不少國(guó)家都制定了垃圾車收運(yùn)線路圖。例如德國(guó)的城市垃圾收運(yùn)系統(tǒng)比較完備，各清掃局都有垃圾車收集運(yùn)輸路線圖和道路清掃圖，收運(yùn)路線圖和清掃圖把全市分成若干個(gè)收集區(qū)，明確規(guī)定掃路機(jī)的清掃路線以及這個(gè)地區(qū)的垃圾收集日、收集容器的數(shù)量及其車輛行駛路線等，收集地區(qū)的容器數(shù)量和安放位置等在路線圖上都有明確標(biāo)記，司機(jī)只需按照路線圖的標(biāo)志，在規(guī)定的收集日按收運(yùn)路線去收集垃圾或進(jìn)行清掃作業(yè)。一般，收集線路的設(shè)計(jì)需要進(jìn)行反復(fù)試算過(guò)程，沒(méi)有能應(yīng)用于所有情況的固定規(guī)則。1.設(shè)計(jì)收運(yùn)路線的一般步驟 一條完整的收集清運(yùn)路線大致由“實(shí)際路線”和“區(qū)域路線”組成。前者指垃圾收集車在指

25、定的街區(qū)內(nèi)所遵循的實(shí)際收集路線，后者指裝滿垃圾后，收集車為運(yùn)往轉(zhuǎn)運(yùn)站(或處理處置場(chǎng))需走過(guò)的地區(qū)或街區(qū)。 在研究探索較合理的實(shí)際路線時(shí)，需考慮以下幾點(diǎn)：每個(gè)作業(yè)日每條路線限制在一個(gè)地區(qū)，盡可能緊湊，沒(méi)有斷續(xù)或重復(fù)的線路；平衡工作量，使每個(gè)作業(yè)、每條路線的收集和運(yùn)輸時(shí)間都合理地大致相等；收集路線的出發(fā)點(diǎn)從車庫(kù)開始，要考慮交通繁忙和單行街道的因素；在交通擁擠時(shí)間，避免在繁忙的街道上收集垃圾。 設(shè)計(jì)收集路線的一般步驟包括：準(zhǔn)備適當(dāng)比例的地域地形圖，圖上標(biāo)明垃圾清運(yùn)區(qū)域邊界、道口、車庫(kù)和通往各個(gè)垃圾集裝點(diǎn)的位置、容器數(shù)、收集次數(shù)等，如果使用固定容器收集法，應(yīng)標(biāo)注各集裝點(diǎn)垃圾量；資料分析，將資料數(shù)據(jù)概要

26、列為表格；初步收集路線設(shè)計(jì)；對(duì)初步收集路線進(jìn)行比較，通過(guò)反復(fù)試算進(jìn)一步均衡收集路線，使每周各個(gè)工作日收集的垃圾量、行駛路程、收集時(shí)間等大致相等，最后將確定的收集路線畫在收集區(qū)域圖上。2.設(shè)計(jì)收集清運(yùn)路線實(shí)例例 下圖所示為某收集服務(wù)小區(qū)(步驟1已在圖上完成)。請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)移動(dòng)式和固定式兩種收集操作方法的收集路線。兩種收集操作方法若在每日8小時(shí)中必須完成收集任務(wù)，請(qǐng)確定處置場(chǎng)距B點(diǎn)的最遠(yuǎn)距離可以是多少?已知有關(guān)數(shù)據(jù)和要求如下：(1)收集次數(shù)為每周2次的集裝點(diǎn)，收集時(shí)間要求在星期二、五兩天；(2)收集次數(shù)為每周3次的集裝點(diǎn)，收集時(shí)間要求在星期一、三、五三天；(3)各集裝點(diǎn)容器可以位于十字路口任何一側(cè)集裝；

27、(4)收集車車庫(kù)在A點(diǎn)，從A點(diǎn)早出晚歸；(5)移動(dòng)容器收集操作從星期一至星期五每天進(jìn)行收集：(6)移動(dòng)容器收集操作法按交換式（前圖b）進(jìn)行，即收集車不是回到原處而是到下一個(gè)集裝點(diǎn)。(7)移動(dòng)容器收集操作法作業(yè)數(shù)據(jù)：容器集裝和放回時(shí)間為0.033h次；卸車時(shí)間為0.053h/次；(8)固定容器收集操作每周只安排四天(星期一、二、三和五)，每天行程一次；(9)固定容器收集操作的收集車選用容積35m3的后裝式壓縮車，壓縮比為2；(10)固定容器收集操作法作業(yè)數(shù)據(jù)；容器卸空時(shí)間為0.050h/次；卸車時(shí)間為0.10h次；(11)容器間估算行駛時(shí)間常數(shù)a0.060h次，b0.067hkm。(12)確定兩

28、種收集操作的運(yùn)輸時(shí)間、使用運(yùn)輸時(shí)間常數(shù)為a0.080h/次，b0.025hkm；(13)非收集時(shí)間系數(shù)兩種收集操作均為0.15。 解：1.移動(dòng)容器收集操作法的路線設(shè)計(jì)(1)根據(jù)圖313提供資料進(jìn)行分析(步驟2)。收集區(qū)域共有集裝點(diǎn)32個(gè)，其中收集次數(shù)每周三次的有(11)和(20)二個(gè)點(diǎn)，每周共收集3×26次行程，時(shí)間要求在星期一、三、五3天；收集次數(shù)二次的有(17)、(27)、(28)、(29)四個(gè)點(diǎn)每周共收集4×28次行程，時(shí)間要求在星期二、五兩天；其余26個(gè)點(diǎn)，每周收集一次，其收集l×26=26次行程，時(shí)間要求在星期一至星期五。合理的安排是使每周各個(gè)工作日集裝

29、的容器數(shù)大致相等以及每天的行駛距離相當(dāng)。如果某日集裝點(diǎn)增多或行駛距離較遠(yuǎn)，則該日的收集將花費(fèi)較多時(shí)間并且將限制確定處置場(chǎng)的最遠(yuǎn)距離。三種收集次數(shù)的集裝點(diǎn)，每周共需行程40次，因此，平均安排每天收集8次，分配辦法列于表3110(2)通過(guò)反復(fù)試算設(shè)計(jì)均衡的收集路線(步驟3和步驟4)。在滿足表311規(guī)定的次數(shù)要求的條件下，找到一種收集路線方案，使每天的行駛距離大致相等，即A點(diǎn)到B點(diǎn)間行駛距離約為86km。每周收集路線設(shè)計(jì)和距離計(jì)算結(jié)果在表312中列出。(3)確定從B點(diǎn)至處置場(chǎng)的最遠(yuǎn)距離。求出每次行程的集裝時(shí)間。因?yàn)槭褂媒粨Q容器收集操作法，故每次行程時(shí)間不包括容器間行駛時(shí)間 Phcs=tpc+huc=

30、(0.033+0.033)h/次0.066h/次利用公式NdH/Thcs求往返運(yùn)距：HNd(Phcs+S+a+bx)/(1-)即 88×（0.0660.0530.080.025x）/(1-0.15)x=26km/次最后確定從B點(diǎn)至處置場(chǎng)距離。因?yàn)檫\(yùn)距x包括收集路線距離在內(nèi)，將其扣除后除以往返雙程，便可確定從B點(diǎn)至處置場(chǎng)最遠(yuǎn)單程距離：1/2(2686/8)=7.63(km)2.固定容器收集操作法的路線設(shè)計(jì)(1) 用相同的方法可求得每天需收集的垃圾量，安排如表313所列。(2) 根據(jù)所收集的垃圾量，經(jīng)過(guò)反復(fù)試算制定均衡的收集路線，每日收集路線列于表314；A點(diǎn)和B點(diǎn)間每日的行駛距離列于表

31、315。（3）從表314中可以看到，每天行程收集的容器數(shù)為10個(gè)，故容器間的平均行駛距離為：25.5102.55(km)。 利用公式Pscsct(tuc)+(Np-1)(tdbc)可以求出每次行程的集裝時(shí)間：Pscsct(tuctdbc)ct(tucabx)10×（0.05+0.06+0.067×2.55）h/次2.81 h/次（4）利用公式Pscs(1-)H/Nd-(S+a+bx)求從B點(diǎn)到處置場(chǎng)的往返運(yùn)距：HNd(Pscs+S+a+bx)(1-)81×(2.8l0.100.080.025x)/(1-0.15)x=152.4(km) (5)確定從B點(diǎn)至處置場(chǎng)的最

32、遠(yuǎn)距離：(152.4/2) km =76.2 km§3固體廢物的壓實(shí)壓實(shí)又稱壓縮，它的原理是利用機(jī)械的方法減少垃圾的空隙率，將空氣擠壓出來(lái)增加固體廢物的聚集程度。其目的有二：一是增大容重和減小體積，便于裝卸和運(yùn)輸，確保運(yùn)輸安全與衛(wèi)生，降低運(yùn)輸成本；二是制取高密度惰性塊料，便于儲(chǔ)存、填埋或作建筑材料。無(wú)論可燃、不可燃或放射性廢物都可壓縮處理。一.壓實(shí)設(shè)備與流程1設(shè)備按固體廢物種類不同它可分為金屬類廢物壓實(shí)器和城市垃圾壓實(shí)器兩類。金屬類廢物壓實(shí)器金屬類廢物壓實(shí)器主要有三向聯(lián)合式和回轉(zhuǎn)式兩種。A.三向聯(lián)合式壓實(shí)器B.回轉(zhuǎn)式壓實(shí)器城市垃圾壓實(shí)器A.高層住宅垃圾壓實(shí)器B.城市垃圾壓實(shí)器2. 流

33、程下圖是較為先進(jìn)的國(guó)外城市垃圾壓縮處理工藝流程。垃圾先裝入四周墊有鐵絲網(wǎng)的容器中，然后送入壓縮機(jī)壓縮，壓力為160200kgf/cm2（1 kgf9.8N），壓縮為1/5。壓塊由上向推動(dòng)活塞推出壓縮腔，送入180200瀝青浸漬池10秒涂浸瀝青防漏，冷卻后經(jīng)運(yùn)輸皮帶裝入汽車運(yùn)往垃圾填埋場(chǎng)。壓縮污水經(jīng)油水分離器入活性污泥處理系統(tǒng)，處理水滅菌后排放。Chap3 固體廢物破碎教學(xué)目標(biāo): 1.理解破碎基礎(chǔ)理論重幾個(gè)基本概念2.熟悉常見的破碎機(jī)及其工作原理3.低溫破碎與濕式破碎技術(shù)和應(yīng)用條件教學(xué)重點(diǎn)：基礎(chǔ)理論重幾個(gè)基本概念教學(xué)難點(diǎn)：學(xué)時(shí)安排：1學(xué)時(shí)§1破碎的基礎(chǔ)理論一.破碎的目的利用外力克服固體

34、廢物質(zhì)點(diǎn)間的內(nèi)聚力而使大塊固體廢物分裂成小塊的過(guò)程稱為破碎：使小塊固體廢物顆粒分裂成細(xì)粉的過(guò)程稱為磨碎。固體廢物破碎和磨碎的目的如下： (1)使固體廢物的容積減小，便于運(yùn)輸和貯存。 (2)為固體廢物的分選提供所要求的入選粒度，以便有效地回收固體廢物中某種成分。 (3)使固體廢物的比表面積增加，提高焚燒、熱分解，熔融等作業(yè)的穩(wěn)定性和熱效率。 (4)為固體廢物的下一步加工作準(zhǔn)備，例如，煤矸石的制磚、制水泥等，都要求把煤矸石破碎和磨碎到一定粒度以下，以便進(jìn)一步加工制備使用。 (5)用破碎后的生活垃圾進(jìn)行填埋處置時(shí)，壓實(shí)密度高而均勻，可以加快復(fù)土還原。 (6)防止粗大、鋒利的固體廢物損壞分選、焚燒和熱

35、解等設(shè)備或爐膛。二.破碎的方法、破碎比和破碎流程破碎作用分為沖擊破碎、剪切破碎、擠壓破碎和摩擦破碎。破碎比：破碎過(guò)程中，原廢物粒度與破碎產(chǎn)物粒度的比值稱為破碎比。有兩種表示方法。（1）用廢物破碎前的最大粒度（Dmax）與破碎后的最大粒度（dmax）的比值來(lái)確定破碎比（i）。該法確定的破碎比稱為極限破碎比，在工程設(shè)計(jì)中常被采用。根據(jù)最大物料直徑來(lái)選擇破碎機(jī)給料口的寬度。（2）用廢物破碎前的平均粒度（Dcp）與破碎后的平均粒度（dcp）的比值來(lái)確定破碎比（i）。該法確定的破碎比稱為真實(shí)破碎比，能較真實(shí)的反映破碎程度，在科研和理論研究中常被采用。破碎流程：?jiǎn)渭兤扑?，帶預(yù)先篩分破碎工藝，帶檢查篩分破碎

36、工藝、帶預(yù)先篩分和檢查篩分破碎工藝。§2破碎機(jī)鄂式破碎機(jī)，錘式破碎機(jī)，沖擊式破碎機(jī)，剪切式破碎機(jī)、輥式破碎機(jī)和球磨機(jī)等。§3低溫破碎與濕式破碎對(duì)于在常溫下難以破碎的固體廢物，可以利用其低溫變脆的性能而有效的破碎，也可以利用不同的物質(zhì)脆化溫度的差異進(jìn)行選擇性的破碎，即所謂低溫破碎技術(shù)。低溫破碎通常采用液氮作為制冷劑，液氮具有制冷溫度低、無(wú)毒、無(wú)爆炸危險(xiǎn)等優(yōu)點(diǎn)。Chap 4 固體廢物的分選教學(xué)目標(biāo): 1.理解并掌握篩分基本理論2.掌握重力分選3.了解磁力分選4.了解電力分選5.理解并掌握浮選6.了解其他分選方法7.了解并熟悉分選回收工藝系統(tǒng)教學(xué)重點(diǎn)：篩分基本理論；重力分選；浮選

37、教學(xué)難點(diǎn)：浮選學(xué)時(shí)安排：3學(xué)時(shí)固體廢物分選簡(jiǎn)稱廢物分選，是廢物處理的一種方法(單元操作)，目的是將其中可回收利用的或不利于后續(xù)處理，處置工藝要求的物料分離出來(lái)。 廢物分選是根據(jù)物質(zhì)的粒度、密度、磁性，電性、光電性，摩擦性，彈性以及表面潤(rùn)濕性的不同而進(jìn)行分選的?？煞譃楹Y選 (分)、重力分選，磁力分選，電力分選、光電分選、摩擦及彈性分選，以及浮選等。§1篩分一、篩分基本理論1.篩分原理 篩分是利用篩子將物料中小于篩孔的細(xì)粒物料透過(guò)篩面，而大于篩孔的粗粒物料留在篩面上，完成粗、細(xì)粒物料分離的過(guò)程。該分離過(guò)程可看作是物料分層和細(xì)粒透篩兩個(gè)階段組成的。物料分層是完成分離的條件，細(xì)粒適篩是分離的

38、目的。通常用篩分效力來(lái)描述篩分過(guò)程的優(yōu)劣。篩分效率是指篩分時(shí)實(shí)際得到的篩下產(chǎn)物重量與原料中所含粒度小于篩孔孔徑的物料重量之比。即：其中：Q為篩下物重量；Q0為入篩物料重量；為原料中小于篩孔孔徑的顆粒重量的百分含量。2.影響篩分效率的因素（1）.固體廢物性質(zhì)的影響 固體廢物的粒度組成對(duì)篩分效率影響較大。廢物中“易篩?！保６刃∮诤Y孔3/4）含量越多，篩分效率越高，而粒度接近篩孔尺寸的“難篩?！痹蕉?，篩分效率則越低。 固體廢物的含水率和含泥量對(duì)篩分效率也有一定的影響。廢物外表水分會(huì)使細(xì)粒結(jié)團(tuán)或附著在粗粒上而不易透篩。當(dāng)篩孔較大，廢物含水率較高時(shí)，反而造成顆?；顒?dòng)性的提高，此時(shí)水分廢物顆粒形狀對(duì)篩分

39、效率也有影響，一般球形、立方形，多邊形顆粒相對(duì)而言，篩分效率較高，而顆粒呈扁平狀或長(zhǎng)方塊，用方形或圓形篩孔的篩子篩分，其篩分效率越低。（2）.設(shè)備性能的影響 常見的篩面有棒條篩面、鋼板沖孔篩面及鋼絲編織篩網(wǎng)三種。其中棒條篩面有效面積小，篩分效率低，編織篩網(wǎng)則相反，有效面積大，篩分效率高，沖孔篩面介于兩者之間。篩子運(yùn)動(dòng)方式對(duì)篩分效率有較大的影響，同一種固體廢物采用不同類型的篩子進(jìn)行篩分時(shí)，其篩分效率大致如下表所示。 即使是同一類型的篩子，如振動(dòng)篩，它的篩分效率也受運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度的影響而有差別。如果篩子運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度不足時(shí)，篩面上物料不易松散和分層，細(xì)粒不易透篩，篩分效率就不高；但運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度過(guò)大又使廢物很快通過(guò)

40、篩面排出，篩分效率也不高。 篩面寬度主要影響篩子的處理能力，其長(zhǎng)度則影響篩分效率。 篩面傾角是為了便于篩上產(chǎn)品的排出，傾角過(guò)小起不到此作用；傾角過(guò)大時(shí)，廢物排出速度過(guò)快，篩分時(shí)間短，篩分效率低。一般篩面傾角以15一25°較適宜。（3）.篩分操作條件的影響連續(xù)均勻給料，及時(shí)清理、維修篩面，篩分效率就高。3.篩分設(shè)備及其應(yīng)用（1） 固定篩：篩面由許多平行排列的篩條組成，水平或傾斜安裝。分為格篩(裝在粗破之前)和棒條篩（粗破和中破之前）。格篩一般安裝在粗破機(jī)之前，以保證入料塊度適宜。（2）滾筒篩（轉(zhuǎn)筒篩）：篩面帶孔的圓柱形筒體，軸線傾斜35度安裝；截頭圓錐筒體，軸線水平安裝，高端入料，低端

41、排篩上物。物料在筒內(nèi)滯留時(shí)間2530s，轉(zhuǎn)速56r/min為最佳。（3）慣性振動(dòng)篩：由不平衡物體的旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的離心慣性力使篩箱產(chǎn)生振動(dòng)的一種篩子。重塊產(chǎn)生的水平分力被剛度大的板簧吸收，垂直分力強(qiáng)迫板簧作拉伸及壓縮的強(qiáng)迫運(yùn)動(dòng)。篩面運(yùn)動(dòng)軌跡為橢圓或近圓。適用于細(xì)粒、潮濕及粘性廢物的篩分。（4）共振篩：是利用彈簧的曲柄連桿機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)，使篩子在共振狀態(tài)下進(jìn)行篩分。離心輪轉(zhuǎn)動(dòng)，連桿作往復(fù)運(yùn)動(dòng)，通過(guò)其端的彈簧將作用力傳給篩箱；與此同時(shí)，下機(jī)體受到相反的作用力，篩箱、彈簧及下機(jī)體組成一彈簧系統(tǒng)，其固有自振頻率與傳動(dòng)裝置的強(qiáng)迫振動(dòng)頻率相同或相近，發(fā)生共振而篩分。共振篩的工作過(guò)程是篩箱的動(dòng)能和彈簧的勢(shì)能相互轉(zhuǎn)化的

42、過(guò)程。所以，在每次振動(dòng)中，只需要補(bǔ)充為克服阻尼的能量，就能維持篩子的連續(xù)振動(dòng)。這種篩子雖然比較大，但是功率消耗卻很小。共振篩處理能力大，篩分效率高，但制造工藝復(fù)雜，機(jī)體較重。共振篩適用于廢物的中細(xì)粒的篩分，還可以用于廢物分選作業(yè)的脫水、脫重介質(zhì)和脫泥篩分等。§2 重力分選一、概述重力分選簡(jiǎn)稱重選，是根據(jù)固體廢物中不同物質(zhì)顆粒間的密度差異，在運(yùn)動(dòng)介質(zhì)中受到重力、介質(zhì)動(dòng)力和機(jī)械力的作用，使顆粒群產(chǎn)生松散分層和遷移分離，從而得到不同密度產(chǎn)品的分選過(guò)程。重力分選原理：一個(gè)懸浮在流體介質(zhì)中的顆粒，其運(yùn)動(dòng)速度受到自身重力、介質(zhì)阻力和介質(zhì)的浮力三種力的作用。分別是FE（重力）、FB（介質(zhì)浮力）、F

43、D（介質(zhì)摩擦阻力）。FEFBFD式中：s為顆粒密度；Vg為顆粒體積，假定顆粒為球形，則：式中為介質(zhì)密度；介質(zhì)摩擦阻力：式中：CD為阻力系數(shù)；V為顆粒相對(duì)介質(zhì)速度，A為顆粒投影面積（在運(yùn)動(dòng)方向上）。當(dāng)FE、FB、FD三個(gè)力達(dá)到平衡時(shí)，且加速度為零時(shí)的速度為末速度，此時(shí)有：即：CD是與顆粒的尺寸及運(yùn)動(dòng)狀況有關(guān)，通常用雷諾數(shù)Re來(lái)表述。式中u為流體介質(zhì)的粘度系數(shù)，為流體介質(zhì)的動(dòng)粘度系數(shù)。如果假定流體運(yùn)動(dòng)為層流，CD24/Re?？梢赃M(jìn)一步得出人們所熟知的斯托克斯公式： 影響重力分選的因素，從上式可以看出有顆粒的尺度，顆粒與介質(zhì)的密度差以及介質(zhì)的年度。重力分選的介質(zhì)有空氣、水、重液（密度大于水的液體）、

44、重懸浮液。重液最常用的是四溴乙烷和丙酮的混合物，另一種是五氯乙烷。重懸浮液的粘度不應(yīng)太大，粘度增大會(huì)使可以在其中運(yùn)動(dòng)阻力增大，從而降低分選精度和設(shè)備生產(chǎn)率。降低懸浮液的年度可以提高物料分選速度，但會(huì)降低懸浮液的穩(wěn)定性。故工業(yè)上為保持懸浮液的穩(wěn)定，可以采用如下方法：選擇密度適當(dāng)，能造成穩(wěn)定懸浮液的加重介質(zhì)，或在粘度要求允許的條件下，把加重介質(zhì)磨碎一些；加入膠體穩(wěn)定劑，如水玻璃、亞硫酸鹽、鋁酸鹽、淀粉、烷基硫酸鹽、膨潤(rùn)土和合成聚合物等；適當(dāng)?shù)臄嚢璐偈箲腋∫焊臃€(wěn)定。 按介質(zhì)不同，固體廢物的重選可分為重介質(zhì)分選，跳汰分選，風(fēng)力分選和搖床分選等。 各種重選過(guò)程具有的共同工藝條件是固體廢物中顆粒間必須存

45、在密度的差異，分選過(guò)程都是在運(yùn)動(dòng)介質(zhì)中進(jìn)行的，在重力、介質(zhì)動(dòng)力及機(jī)械力的綜合作用下，使顆粒群松散并按密度分層，分好層的物料在運(yùn)動(dòng)介質(zhì)流的推動(dòng)下互相遷移，彼此分離，并獲得不同密度的最終產(chǎn)品二、重介質(zhì)分選(一)基本原理通常將密度大于水的介質(zhì)稱為重介質(zhì)。在重介質(zhì)中使固體廢物中的顆粒群按密度分開的方法稱為重介質(zhì)分選。為使分選過(guò)程有效地進(jìn)行，需選擇重介質(zhì)密度(C)介于固體廢物中輕物料密度(L)和重物料密度(W)之間，即L<C<W凡是顆粒密度大于重介質(zhì)密度的重物料都下沉，集中于分選設(shè)備底部成為重產(chǎn)物，顆粒密度小于重介質(zhì)密度的輕物料都上浮，集中于分選設(shè)備的上部成為輕產(chǎn)物，分別排出，從而達(dá)到分選的

46、目的?？梢?，在重介質(zhì)分選過(guò)程中，重介質(zhì)的性質(zhì)是影響分選效果的重要因素。 (二)對(duì)重介質(zhì)性能的要求重介質(zhì)是由高密度的固體微粒和水構(gòu)成的固液兩相分散體系，它是密度高于水的非均勻介質(zhì)。高密度固體微粒起著加大介質(zhì)密度的作用，故稱為加重質(zhì)。 最常用的加重質(zhì)有硅鐵，磁鐵礦等。一般要求加重質(zhì)的粒度為小于200目，占60-90，能夠均勻分散于水中，容積濃度一般為10-15。重介質(zhì)應(yīng)具有密度高，粘度低，化學(xué)穩(wěn)定性好(不與處理的廢物發(fā)生化學(xué)反應(yīng))、無(wú)毒、無(wú)腐蝕性，易回收再生等特性。(三)、重介質(zhì)分選設(shè)備目前常用的是鼓形重介質(zhì)分選機(jī)。三.跳汰分選原理：將物料給入篩板上，形成密集的物料層，從篩板下周期性給入垂直變速的

47、水流，透過(guò)篩板使床層松散并按密度分層，密度大的顆粒群集中到底層，透過(guò)篩板或特殊排料裝置排出成重產(chǎn)品，密度小的顆粒群進(jìn)入上層被水平水流帶到機(jī)外成為輕產(chǎn)品。跳汰介質(zhì)可以是水或者是空氣。目前用于固體廢物分選的介質(zhì)都是水。跳汰分選是古老的選礦技術(shù)。國(guó)外主要用于混合金屬的分離。四.風(fēng)力分選（一）原理：以空氣為分選介質(zhì)，在氣流作用下使固體廢物顆粒按密度和粒度進(jìn)行分選的方法，簡(jiǎn)稱風(fēng)選，又稱氣流分選。其分選設(shè)備按照工作氣流的主流向可以分為水平、處置和傾斜三種類型，其中以垂直氣流分選器使用最為廣泛。五.搖床分選§3 磁力分選§4 電力分選§5 浮選一、浮選原理 浮選是在固體廢物與水

48、調(diào)制的料漿中，加入浮選藥劑，并通人空氣形成無(wú)數(shù)細(xì)小氣泡，使欲選物質(zhì)顆粒粘附在氣泡上，隨氣泡上浮于料漿表面成為泡沫層，然后刮出回收；不浮的顆粒仍留在料漿內(nèi)，通過(guò)適當(dāng)處理后廢棄。 在浮選過(guò)程小，固體廢物各組分對(duì)氣泡粘附的選擇性，是由固體顆粒、水、氣泡組成的三相界面間的物理化學(xué)特性所決定的。其中比較重要的是物質(zhì)表面的潤(rùn)濕性。 固體廢物中有些物質(zhì)表面的疏水性較強(qiáng)，容易粘附在氣泡上，而另一些物質(zhì)表面親水，不易粘附在氣泡上。物質(zhì)表面的親水，疏水性能，可以通過(guò)浮選藥劑的作用而加強(qiáng)。因此，在浮選工藝中正確選擇、使用浮選藥劑是調(diào)整物質(zhì)可浮性的主要外因條件。二.浮選藥劑 根據(jù)藥劑在浮選過(guò)程中的作用不同，可分為捕收

49、劑、起泡劑和調(diào)整劑三大類。(一)捕收劑 捕收劑能夠選擇性地吸附在欲選的物質(zhì)顆粒表面上，使其疏水性增強(qiáng)，提高可浮性，并牢固地粘附在氣泡上而上浮。 良好的捕收劑應(yīng)具備；捕收作用強(qiáng)，具有足夠的活性，有較高的選擇性，最好只對(duì)某一種物質(zhì)顆粒具有捕收作用；易溶于水、無(wú)毒、無(wú)臭，成分穩(wěn)定，不易變質(zhì)；價(jià)廉易得。常用的捕收劑有異極性捕收劑和非極性油類捕收劑兩類。1.異極性捕收劑 異極性捕收劑的分子結(jié)構(gòu)包含兩個(gè)基團(tuán)：極性基和非極性基。極性基活潑能夠與物質(zhì)顆粒表面發(fā)生作用，使捕收劑吸附在物質(zhì)顆粒表面，非極性基起疏水作用。典型的異極性捕收劑有黃藥，油酸等。從煤矸石中回收黃鐵礦時(shí)，常用黃藥作捕收劑。2.非極性油類捕收劑

50、非極性油類捕收劑主要成分是脂肪烷烴和環(huán)烷烴，最常用的是煤油，烴類油的整個(gè)分子是非極性的，難溶于水，具有很強(qiáng)的疏水性。在料漿中由于強(qiáng)烈攪拌作用而被乳化成微細(xì)的油滴，與物質(zhì)顆粒碰撞接觸時(shí)，便粘附于疏水性顆粒表面上，并且在其表面上擴(kuò)展形成油膜，從而大大增加顆粒表面的疏水性，使其可浮性提高。從粉煤灰中回收炭，常用煤油作捕收劑。(二)起泡劑起泡劑是一種表面活性物質(zhì)，主要作用在水氣界面上，使其界面張力降低，促使空氣在料漿中彌散，形成小氣泡，防止氣泡兼并，增大分選界面，提高氣泡與顆粒的粘附和上浮過(guò)程中的穩(wěn)定性，以保證氣泡上浮形成泡沫層。浮選用的起泡劑應(yīng)具備：用量少，能形成量多、分布均勻，大小適宜、韌性適當(dāng)和

51、粘度不大的氣泡，有良好的流動(dòng)性，適當(dāng)?shù)乃苄?，無(wú)毒、無(wú)腐蝕性，便于使用，無(wú)捕收作用，對(duì)料漿的pH變化和料漿中的各種物質(zhì)顆粒有較好的適應(yīng)性。常用的起泡劑有松油、松醇油，脂肪醇等。(三)調(diào)整劑調(diào)整劑的作用主要足調(diào)整其它藥劑(主要是捕收劑)與物質(zhì)顆粒表面之間的作用，還可調(diào)整料漿的性質(zhì)，提高浮選過(guò)程的選擇性。調(diào)整劑的種類較多，按其作用可分為以下四種：1活化劑凡能促進(jìn)捕收劑與欲選物質(zhì)顆粒的作用，從而提高欲選物質(zhì)顆?？筛⌒缘乃巹┓Q為活化劑，其作用稱為活化作用。常用的活化劑多為無(wú)機(jī)鹽，如硫化鈉，硫酸銅等。2抑制劑抑制劑與活化劑作用相反，其作用是削弱非選物質(zhì)顆粒與捕收劑之間的作用，抑制其可浮性，增大其與欲選物

52、質(zhì)顆粒之間的可浮性差異，提高分選過(guò)程的選擇性，起這種抑制作用的藥劑稱為抑制劑。常用的抑制劑有各種無(wú)機(jī)鹽(如水玻璃)和有機(jī)物(如單寧、淀粉等)。3介質(zhì)的調(diào)整劑調(diào)整劑的主要作用是調(diào)整漿料的性質(zhì)，使料漿對(duì)某些物質(zhì)顆粒的浮選有利，而對(duì)另一些物質(zhì)顆粒的浮選不利。例如，用它凋整料漿的離子組成，改變料漿的pH，調(diào)整可溶性鹽的濃度等。常用的介質(zhì)調(diào)整劑是酸類和堿類。4分散與混凝劑調(diào)整料中細(xì)泥的分散，團(tuán)聚與絮凝，以減小細(xì)泥對(duì)浮選的不利影響，改善和提高浮選效果。常用的分散劑有無(wú)機(jī)鹽類(如蘇打、水玻璃等)和高分子化合物(如各類聚磷酸鹽)。常用的混凝劑有石灰、明礬、聚丙烯酰胺等。三.浮選設(shè)備 我國(guó)應(yīng)用最多的是機(jī)械攪拌式

53、浮選機(jī)。四.浮選工藝過(guò)程及應(yīng)用浮選工藝包括以下程序：浮選前料漿的調(diào)制；加藥調(diào)整；充氣浮選。§6 其他分選方法 磁力分選、電選等，摩擦與跳汰分選、光電分選等。§7 分選回收工藝系統(tǒng)調(diào)整：主要是廢物的破碎、磨碎等，目的是得到粒度適宜，基本上是單體解離的顆粒，浮選的料漿濃度必須適合浮選的工藝要求。浮選是固體廢物資源化的一種重要技術(shù)，我國(guó)以應(yīng)用于從分煤灰中回收炭，從煤矸石中回收硫鐵礦，從焚燒爐灰渣中回收金屬等。Chap 5 污泥的濃縮與脫水教學(xué)目標(biāo): 1.掌握污泥的分類及特性2.掌握污泥的性質(zhì)指標(biāo)3.熟悉并掌握污泥處理的目的和方法4.理解并掌握污泥中水分的存在形式及其分離性能5.熟

54、悉并掌握污泥調(diào)理的方法6.掌握污泥的洗滌原理和作用7.掌握加藥調(diào)理；熟悉熱處理；掌握熟悉污泥脫水常用設(shè)備和原理教學(xué)重點(diǎn)： 污泥的性質(zhì)指標(biāo)；污泥中水分的存在形式及其分離性能；污泥調(diào)理的方法；加藥調(diào)理教學(xué)難點(diǎn)：污泥中水分的存在形式及其分離性能學(xué)時(shí)安排：4學(xué)時(shí)§1 概述 在給水和廢水處理中，不同處理過(guò)程產(chǎn)生的各類沉淀物，漂浮物等統(tǒng)稱為污泥。污泥的成分、性質(zhì)主要取決于處理水的成分、性質(zhì)及處理工藝，其分類很復(fù)雜，有多種多樣分類方法，并有不同的名稱。(一)污泥的分類及特性 (1)按來(lái)源分，大致有給水污泥、生活污水污泥和工業(yè)廢水污泥三類。 (2)根據(jù)污泥從水中分離過(guò)程可分為沉淀污泥(包括物理沉淀污

55、泥，混凝污泥、化學(xué)污泥)及生物處理污泥(指污水在二級(jí)處理過(guò)程中產(chǎn)生的污泥，包括生物濾池、生物轉(zhuǎn)盤等方法得到的腐殖污泥及活性污泥法得到的活性污泥)?，F(xiàn)代污水處理廠污泥大部分是沉淀污泥和生物處理污泥的混合污泥。 (3)按污泥成分和性質(zhì)可分為有機(jī)污泥和無(wú)機(jī)污泥。以有機(jī)物為主要成分的有機(jī)污泥可簡(jiǎn)稱為污泥，具主要特性是有機(jī)物含量高，容易腐化發(fā)臭，顆粒較細(xì)，密度較小，含水率高且不易脫水，是呈膠狀結(jié)構(gòu)的親水性物質(zhì)，便于用管道輸送。生活污水污泥或混合污水污泥均屬有機(jī)污泥。 (4)以無(wú)機(jī)物為主要成分的無(wú)機(jī)污泥常稱為沉渣，沉渣的特性是顆粒較粗，密度較大，含水率較低且易于脫水，但流動(dòng)性較差，不易用管道輸送。給水處理

56、沉砂池以及某些工業(yè)廢水物理、化學(xué)處理過(guò)程中的沉淀物均屬沉渣，無(wú)機(jī)污泥一般是疏水性污泥。 (5)更常用的是按污泥在不同處理階段分類命名：生污泥、濃縮污泥、消化污泥、脫水干化污泥，干燥污泥及污泥焚燒灰。(二)污泥的性質(zhì)指標(biāo) 為了合理地處理和利用污泥，必須先摸清污泥的成分和性質(zhì)，通常需要對(duì)污泥的以下指標(biāo)進(jìn)行分析鑒定。 1 污泥的含水率、固體含量和體積污泥中所含水分的含量與污泥總質(zhì)量之比稱為污泥含水率()，相應(yīng)地固體物質(zhì)在污泥中質(zhì)量比例稱為固體含量()。污泥的含水率一般都很大，相對(duì)密度接近1。主要取決于污泥中固體的種類及其顆粒大小。通常，固體顆粒越細(xì)小，其所含有機(jī)物越多，污泥的含水率越高。2 污泥的脫水性能為了降低污泥的含水率，減小體積，以利于污泥的輸送、處理和處置，都必須對(duì)污泥進(jìn)行脫水處理。不同性質(zhì)的污泥，脫水的難易程度不同，可用脫水性能表示