?固體廢物處理與處置?課程設計指導書2?固體廢物處理與處置A課程設計?指導書學院、部環(huán)境科學與工程學院系、所環(huán)境工程授課教師課程名稱固體廢物處理與處置A課程設計課程學時2周教材名稱城市生活垃圾衛(wèi)生填埋技術標準201一、課程設計的目的通過課程設計，1〕進一步培養(yǎng)學生綜合運用所學“固體廢物處理與處置〞的理論知識、獨立分析和解決工程實際問題的能力；2〕在工程實施的根本訓練中進一步消化和穩(wěn)固固體廢物處理與處置課程所學內容及相關知識；3〕掌握調查研究、查閱文件、確定系統(tǒng)設計方案的方法；4〕提高使用技術資料、認識及遵守國家工程標準、標準和規(guī)定、進行設計計算、繪制工程圖、編寫設計說明書的能力；5〕培養(yǎng)學生理論聯(lián)系實際、正確分析和解決問題的能力；6〕初步具備對一般固體廢物處理系統(tǒng)的設計能力，為畢業(yè)設計打下堅實的根底。二、課程設計組織形式課程設計是學生按學校教學方案所規(guī)定的課程學習結束后的實踐性教學環(huán)節(jié)，因此“固體廢物的處理與處置A課程設計〞安排在“固體廢物的處理與處置A〞課程講授之后進行。具體的形式是教師給學生下達課程設計任務書，在專門的課程設計教室讓學生獨立完成，教師指導答疑，檢查學生的進度與完成情況。本課程設計要求設計一個固體廢物處理系統(tǒng)〔城市垃圾收集線路設計、城市生活垃圾綜合分選處理系統(tǒng)設計、有機垃圾產(chǎn)沼工藝的設計〕，50位學生分成10組，每組5人不等，在設計中做到工作各有重點，每一學生設計的內容不同但相互關聯(lián)，通過同組分工協(xié)作，提高學生的組織、協(xié)調能力，并了解所涉及的固體廢物處理與處置各個環(huán)節(jié)的具體內容，進一步豐富知識體系，提高整體設計能力，并且要求學生撰寫出標準的設計說明書。三、課程設計步驟設計布驟如下：1、由給定的任務書明確自己要做的工作，查閱相關的文獻參考資料；2、分析確定固體廢物處理系統(tǒng)的組成；3、對固體廢物處理系統(tǒng)進行計算和設備選型計算；4、進行系統(tǒng)布置，完成圖紙繪制；5、進行說明書編寫。分選系統(tǒng)確實定系統(tǒng)的物料衡算系統(tǒng)設備的計算選擇繪制圖紙設計說明書編寫四、課程設計要點“廢物的處置與處理〞課程設計的要點是：1、固體廢物處理系統(tǒng)工藝流程的選擇分析與確定；2、對處理系統(tǒng)內各種處理設備的計算選擇和描述；3、處理后固體廢物的出路分析；4、廠內輔助建筑物以及道路等的說明；5、固體廢物處理系統(tǒng)的總圖布置及其他說明成果的圖紙；五、課程設計進度安排1〕設計發(fā)動，布置任務，提出要求，答疑。時間0.5天；2〕文獻查閱，了解、學習城市垃圾收集設計的方法，時間1.5天；3〕進行設計計算，時間4天；4〕繪制圖紙，時間4天；5〕編寫設計說明書〔含計算〕，時間2天；6〕評議，時間1天。課程設計總時間14天。六、主要技術的案例分析6.1城市垃圾收集線路設計6.1.1城市垃圾收集線路設計任務書〔1〕設計資料某城市所在地--中興城鎮(zhèn)，2024年末城市建成區(qū)人口202468人。根據(jù)該城市總體規(guī)劃，人口自然增長率為10.2‰，機械增長率15.1‰。現(xiàn)狀城市用地20km2。目前有垃圾車21輛，人力車72輛。城市共設置垃圾收集點87個，街道上設置果皮箱198個。規(guī)劃面積35km2。該城市環(huán)衛(wèi)現(xiàn)狀地形圖〔比例為1：10000〕，城市規(guī)劃設計圖〔比例為1：5000〕，能源資料各一份〔略〕?！?〕設計工程規(guī)模、期限及要求①工程設計年限：15年；②垃圾收集設計總量；③垃圾收集布置、方案及線路設計?！?〕設計成果①設計說明書〔含計算〕一冊，字數(shù)不少于5000字；②城市垃圾收集總平面圖1張或城市垃圾收集線路設計圖1張或城市垃圾中轉站平面布置圖1張等。6.1.2城市垃圾收集線路設計的設計說明書主要內容〔正文的局部摘要〕1．概述〔1〕垃圾成分現(xiàn)狀根據(jù)該城市環(huán)衛(wèi)現(xiàn)狀圖，與及環(huán)衛(wèi)部門提供的資料及對該城市生活垃圾成份的調查分析，其垃圾成份有如下特點：該城市屬于中等開展水平的工業(yè)城市，垃圾成分以廚余、果皮、樹木、糞便為主；玻璃、塑料、金屬、織物、廢電池等可回收物質的比例相對較大；城市周圍局部居民燒柴或煤，垃圾中煤灰比例相對不高。按以上垃圾成份特點，經(jīng)以其他同類城市的垃圾成份進行類比分析，設計該城市生活垃圾成分為：玻璃、塑料、金屬、織物、廢電池等廢品占25％，煤渣土砂石等無機物為35％，廚余物等有機物為40％左右。本設計暫以上述資料為根底進行技術分析。建議該城市城建、環(huán)衛(wèi)部門對區(qū)內生活垃圾成份進一步進行調查分析，提供全面、準確的現(xiàn)狀垃圾成份分析資料和垃圾成份變化預測值。〔2〕垃圾成分變化趨勢根據(jù)目前國內外城市垃圾的一般規(guī)律，隨著生活水平的提高和環(huán)境保護知識的進一步普及，城區(qū)生活垃圾的成分還會發(fā)生變化，即有機物含量會提高，無機物含量相應下降；紙、塑料、金屬等可回收物的含量會逐年上升；垃圾量呈現(xiàn)上升→下降→上升趨勢。2．垃圾收集效勞人口及面積該城市現(xiàn)狀城市用地20km2，2024年人口202468人。根據(jù)城市總體規(guī)劃〔遠期2024年〕城市規(guī)劃用地35km2，總人口309625人。本工程按2024年總人口309625人設計，效勞面積35km2。3．垃圾產(chǎn)率根據(jù)中國環(huán)境科學研究院對我國五百多個城市生活垃圾產(chǎn)生量的統(tǒng)計分析，目前我國中小城市人均垃圾產(chǎn)生量一般在0.9～1.2kg/人.d左右，垃圾密度一般為0.4～0.6t/m3。根據(jù)該城市環(huán)衛(wèi)站統(tǒng)計數(shù)據(jù)說明，城區(qū)2024年清運垃圾量共計7.39萬t，現(xiàn)狀城區(qū)垃圾產(chǎn)生量平均為202.47t／d，人均垃圾產(chǎn)率為1.000kg／人．d。城市生活垃圾產(chǎn)生量主要與城市性質、城市居民生活水平、消費習慣、城市氣候特征、城市燃氣使用率等因素密切相關。根據(jù)某城市總體規(guī)劃，該城市將在未來的十幾年內加快城市化進程。考慮到其社會開展情況及今后垃圾分類收集的逐步實施，并參照國內外城市垃圾產(chǎn)率的變化規(guī)律，設計該城市的垃圾產(chǎn)率將隨著經(jīng)濟的開展和城市化進程的加快，在一定范圍內呈現(xiàn)上升趨勢。經(jīng)過一段時間的開展，隨著人民生活水平的逐步提高，其垃圾產(chǎn)率將逐漸呈現(xiàn)下降趨勢。設計預計該城市的人均垃圾產(chǎn)率將由2024年的1.000kg／人．d上升到2024年的1.030kg／人·d，之后再下降到2024年的0.962kg／人·d。4．垃圾產(chǎn)生量預測按照規(guī)劃年限，該城市各年的垃圾產(chǎn)生量如下表所示：表6-1-1某城市垃圾產(chǎn)量預測表人均垃圾產(chǎn)量〔kg/人·d〕日產(chǎn)量(t/d)年產(chǎn)量(t/a)累計〔萬/t〕20242075911.000207.59757707.5820242128441.010214.977846415.4220242182291.020222.598124523.5520242237511.030230.468411831.9620242294121.022234.468557840.5220242352171.014238.518705649.2220242411681.006242.628855658.0820242472701.000247.279025467.1020242535260.995252.269207573.3120242599410.990257.349392985.7020242665180.985262.529582095.2920242732610.980267.8097747105.0620242801750.976273.4599809115.0420242875640.972279.22101915125.2320242945320.968285.11104065135.6420243019840.965271.41106365146.2820243096250.962297.86108719157.155．城市垃圾收集工程規(guī)模根據(jù)垃圾產(chǎn)量預測表，現(xiàn)狀垃圾日產(chǎn)量207.59t/d，近期2024年為242.62t/d，遠期2024年為297.86t/d，規(guī)劃期內平均產(chǎn)生量為275t/d。以垃圾產(chǎn)生量預測值逐年合計的平均值作為本課程設計的設計規(guī)模，規(guī)劃年限〔2024～2024〕內垃圾總量為157.15萬t/a。6．垃圾收運系統(tǒng)垃圾收運主要包括三個階段，第一階段是貯運，是由產(chǎn)生垃圾住戶或單位將垃圾送至貯存處的運輸過程；第二階段是收集和清運，主要是垃圾的近距離運輸，用清運車輛沿一定路線收集清運容器或其他貯存設施中的垃圾并運至垃圾中轉站；第三階段是轉運，在城市垃圾中轉站將垃圾轉運至大容量運輸車上，運往垃圾處理場。在規(guī)模較小的城鎮(zhèn)也可即收即運，不設中轉站，直接用垃圾收集車或壓縮式垃圾收運車運往垃圾處理場。7．垃圾收運系統(tǒng)〔1〕垃圾收運規(guī)劃總體原那么：堅持生活垃圾處置“減量化、資源化、無害化〞的原那么；堅持“環(huán)衛(wèi)設施與城市建設同時開展〞的原那么；堅持“全面規(guī)劃，合理布局〞的原那么；堅持“規(guī)劃先行，管理并重〞的原那么；堅持“科學設計，適當超前〞的原那么?！?〕垃圾收運模式根據(jù)某城市的實際情況，近期垃圾收運體系采用多種方式并存，具體形式考慮到城區(qū)垃圾收集方式和收集車輛現(xiàn)狀及現(xiàn)有的垃圾收運設施及其完善需要一個過程，近期在局部地區(qū)如老城區(qū)保存人力車收集垃圾的方式，以后逐步向機動車收集過渡；新城區(qū)垃圾仍然由垃圾收集車運至收集站，再由垃圾車運往處理場。以后將在所有城區(qū)逐步建設垃圾中轉站，采用大型的垃圾運輸車運送垃圾，完善城市垃圾收運系統(tǒng)，并在條件適宜時逐步推廣垃圾分類收集和分類處理。設計垃圾車45輛，現(xiàn)有的人力車72輛將逐步退出。根據(jù)國家城市環(huán)境衛(wèi)生設施設置標準，該城市共設置垃圾收集點效勞半徑不大于200m〔約為1115個〕，占地面積不少于40m2，到達城區(qū)1個/3.14萬m2。寬度超過7m以上的街道上設置垃圾箱〔或垃圾桶、果皮箱等〕，間距為：商業(yè)大道間距45m；交通干道70m；一般街道90m在城市的東、西、南、北四個城區(qū)各設計、建設一個中型的垃圾中轉站，占地面積不少于1700m2垃圾中轉站轉運型式方案有三種：①不壓縮方案〔地坑式〕。在轉運站內挖地坑并放置垃圾集裝箱，將垃圾直接投放集裝箱，裝滿后由吊車裝上改裝過的垃圾集裝箱轉運車運往垃圾處理場。②壓縮方案。轉運站內不設地坑，而是放置垃圾壓縮箱，將垃圾投放入箱后進行壓縮。垃圾箱裝滿后由液壓裝置將箱體升起，由垃圾運輸車運往垃圾處理場。③爬背式〔拉臂車式〕方案。在轉運站內修建坡道和中轉平臺，平臺上設料斗。垃圾收集車〔包括人力車〕駛上平臺，將垃圾卸入料斗，再裝入垃圾自卸車運往填埋場。與集裝箱〔地坑式〕轉運站相比，爬背式方案省去了吊車和集裝箱吊裝一道工序，操作較為簡單，但其占地面積大、土建投資多，人力收集車上中轉平臺又比擬困難，而且如管理不善易造成二次污染。因此本課程設計不考慮這種轉運型式。根據(jù)上述3種轉運型式的特點和城市的實際條件，防止二次污染和擾民，本設計轉運站采用壓縮式的轉運形式。9.壓縮式中轉站設計主要設備：壓縮式中轉站一次性投資大，設計考慮每個中轉站先配4個壓縮箱和4輛垃圾運輸車，今后再逐步完善配套。主要設備如下：8噸運輸車4輛；8噸壓縮箱4個；液壓站2個；吊架2個。10．其它垃圾收集醫(yī)院垃圾、涉外賓館垃圾等危險垃圾，無論近遠期均必須由其自行送燃燒爐焚化，平安處置；建筑垃圾，應由施工單位按環(huán)衛(wèi)部門指定地點和要求進行運輸和傾倒，嚴禁隨意傾倒，經(jīng)協(xié)商可以運至垃圾處理場作為填埋覆蓋材料；工業(yè)垃圾，應由產(chǎn)生單位自行處理、處置，接受環(huán)衛(wèi)部門監(jiān)督。11．該城市垃圾收集設計小結城市垃圾收集應貫徹落實我國政府制訂的可持續(xù)開展戰(zhàn)略：“人口、經(jīng)濟、社會、環(huán)境和資源相互協(xié)調的、既滿足當代人的需要而又不對滿足后代人需求的能力構成危害的可持續(xù)發(fā)健的道路。〞垃圾收集的開展目標可以扼要地歸納為無害化、減量化、資源化〔簡稱“三化〞〕。由于垃圾量目前在逐年上升，需要把目前的收集模式逐步地、有方案地整合，其流程示意圖如圖6-1-4所示。為完成該城市垃圾收集的開展目標，還需要繼續(xù)進行以下工作：〔1〕源頭減量其理想期望值為生活垃圾的零排放，以獲得垃圾問題的根本解決。但目前該期望是難以實現(xiàn)的。鑒于此，應采取措施盡量從源頭防止垃圾量的產(chǎn)生。通過組建工作機構，建立工作制度，明確各環(huán)節(jié)的“源頭減量〞任務，制訂推進方案，以期取得成效?！?〕上游減量指垃圾已經(jīng)產(chǎn)生，但尚未進入收集、運輸、處理系統(tǒng)之前，消費者應該把局部廢棄物，如張紙、玻璃、金屬等出售給廢舊物資回收部門，以實現(xiàn)生活垃圾的減量化和資源再生利用?！吧嫌螠p量〞是一項潛力大、效果好的措施。根據(jù)我國城市的調查，其城市垃圾中通過資源回收再生利用，垃圾減量11％以上。由于城市垃圾量的年增長率約為7％，所以僅此一項措施就有可能實現(xiàn)生活垃圾產(chǎn)量的負增長。可見其潛力之大，效果之好。目前的廢舊物資回收系統(tǒng)應予以充實，建立數(shù)量足夠、方便、高效的回收網(wǎng)絡，以滿足消費者出售廢品的需求。〔3〕分類處置是指建立在城市垃圾分類收集根底上的分類運輸、分類處理〔處置〕系統(tǒng)。該系統(tǒng)比目前的混合收集、運輸、處理〔處置〕系統(tǒng)效率高、效果好。目前分類收集正在局部城市進行試點。雖然全面推廣尚需要時間，但應該把握住開展方向，以免貽誤工作?！?〕最終處置最后的垃圾，再次根據(jù)其垃圾特性實行最終處置。12、圖紙〔略〕圖6-1-3某城市垃圾收集系統(tǒng)流程示意圖圖6-1-4某城市垃圾完善的收集系統(tǒng)流程示意圖。6.2垃圾分選工藝設計6.2.1分選工藝路線確定本次課程設計確定工藝從我國目前城市生活垃圾處理現(xiàn)狀出發(fā)，考慮到原生垃圾成份復雜，勞動力資源又豐富，采用機械為主，輔以人工粗選的方法；廢塑料和廢紙主要為塑料袋和衛(wèi)生間廢紙，回收利用經(jīng)濟效益不高，故可直接將這局部作為垃圾燃燒原料。分選工藝采用城市生活垃圾簡易處理方法，以分選產(chǎn)物作為填埋、堆肥和燃燒為目的。分選工藝流程如圖6-2-1所示圖6-2-1垃圾分選工藝流程6.2.2物料衡算垃圾分選系統(tǒng)按設計規(guī)模、每天工作時間，每個分選設備物料走向逐步計算。以100t/d處理能力進行計算?！?〕垃圾分選廠每小時的處理量Q—每天的垃圾處理量，Q=100t/d；T—每天的工作時間，T=10h；Q0=100/10=10(t/h)；〔2〕人工分選工手選去除垃圾中的大塊金屬、塑料、玻璃瓶、建筑材料等，以利于后續(xù)處理。據(jù)經(jīng)驗，經(jīng)人工手選后大約1%的大塊金屬、0.6%玻璃、2.0%塑料和約0.5%其他無機物質被選出，即：金屬q1=Q0×1%=10×1%=0.1(t/h)玻璃q2=Q0×0.6%=10×0.6%=0.06(t/h)塑料q3=Q0×2.0%=10×2.0%=0.2(t/h)其他q3=Q0×0.5%=10×0.5%=0.05(t/h)那么經(jīng)過人工手選可分出的垃圾有：Q1=0.1+0.06+0.05+0.2=0.41(t/h)〔3〕磁選垃圾經(jīng)過磁選滾筒理論上可以分選所有的金屬：〔4〕選擇性破碎機①篩上物主要是紙、布、革、塑料、局部有機物等dμ>50mm的物質②篩下物為dμ<50mm的被破碎的無機物、有機物、玻璃及其他碎土等。Q3’〔5〕風選①輕組分主要粉塵、塑料紙張等②重組分主要是有機物Q4’〔6〕滾筒篩分滾筒篩分主要對選擇性破碎機篩下物進行進一步分選，篩下物中主要有無機物、局部有機物、碎玻璃等。選擇篩孔為10×10㎜。篩上為dp〉10㎜的有機物篩下物為碎土、石渣等無機物和碎玻璃〔7〕廢物的全過程總的質量為6.2.3垃圾儲倉計算垃圾儲倉是用來暫時儲放進入處理系統(tǒng)的垃圾并用來調節(jié)處理設備的處理量。儲料倉的容量應根據(jù)方案收入分選廠的垃圾量、設備的操作方案等因素來決定。通常儲料倉的容量應可提供兩天的最大處理量。1．倉體容積〔6-2-1〕β——儲存時間，d；q——最大日處理量，t/d；q=400t/d； ——有效容積系數(shù)，在0.8～0.9之間；——垃圾有效密度〔有效密度系數(shù)在1.1～1.3〕，；；2．倉體尺寸計算垃圾儲倉體積V,；長度a，m；寬度b，m；深度c，m；那么：3．排水坡度垃圾在儲料坑內時間過長〔一般超過2天〕便會有滲濾液產(chǎn)出，所以坑底部必須鋪設有排水坡度流向垃圾滲出水坑收集滲濾液，排水坡度取1%。6.2.4吊車與抓斗1．吊車垃圾吊車的臺數(shù)是根據(jù)垃圾最大日處理量來確定的。一般日處理量在300噸以下的采用一臺吊車，日處理量在300~600噸的要求采用常用和備用各一臺，規(guī)模在600噸/天以上的，要求常用吊車2臺，備用一臺。在吊車的臺數(shù)確定后，還要確定吊車卷起、放下、行走、橫移及抓斗開關動作所需時間，以確定吊車運行周期。如果各分選設備有足夠的處理能力，吊車的運行時間為60min/h，設計時一般取45~55min/h。吊車供應能力由下式計算：〔6-2-2〕式中—吊車供應能力，t/h；P—抓斗一次抓起量，t；N—1小時內吊車實際工作時間，h/h；T—吊車運行周期，h；2．抓斗橋式抓斗起重機具有機動靈巧的特點，可在移動空間的任意點裝卸物料。根據(jù)設計規(guī)模要求選擇適當?shù)钠鹬卦O備。其主要規(guī)格如表6-2-1所例。表6-2-1橋式抓斗起重機的主要規(guī)格起重量/t跨度/m起重總量/t速度/m.min-1容重/m3抓斗特性起重機運行小車運行提升運行物料容重/t.m-3抓取量/kg抓斗質量/kg510.517.387.544.638.82.50.5~1.01250~2500249313.519.016.521.06.2.5磁選設備用于固體廢物分選的磁選設備就結構形式而言主要分為帶式和鼓式兩種。鼓式磁選機又可分為皮帶機磁滾筒式和獨立鼓式。如圖6-2-2所示。磁力滾筒又稱磁滑輪，磁系與圓筒固定在同一個軸上，安裝在皮帶運輸機頭部。將固體廢物均勻給在皮帶運輸機上，當廢物經(jīng)過磁力滾筒時，非磁性或磁性很弱的物質在離心力和重力作用下脫離皮帶面，而磁性較強的物質受磁力作用被吸在皮帶上，并由皮帶帶到磁力滾筒的下部，當皮帶離開磁力滾筒伸直時，由于磁場強度減弱而落入磁性物質收集槽中。磁力分選機在分選工藝中可一點或多點布置，一般可設置在破碎機的前后、篩分機之后或風選機的前后等處。對城市生活垃圾簡易分選系統(tǒng)，在經(jīng)過人工手選之后，大件的磁性物質已經(jīng)被選出，可將磁選機設置在選擇性破碎機之前，根本上可將磁性物質選擇出來，同時防止后續(xù)分選設備被磁鐵性物質破壞。6.2.6滾筒破碎機〔選擇性破碎機〕滾筒破碎機其機身主體的形狀是用篩板做成的圓筒，工作過程中既有破碎又有篩分的作用，并能到達選分的作用。1、滾筒破碎機主要結構參數(shù)確實定滾筒破碎機的直徑和長度是最主要的結構參數(shù)，它取決于入料量的多少，物料密度及粒度等，此外，還與滾筒轉數(shù)的大小，物料在滾筒內的摩擦系數(shù)也有密切的關系。目前，滾筒直徑和長度主要是按經(jīng)驗公式估算。滾筒長度為滾筒直徑的1.5~2.5倍。2、滾筒破碎機生產(chǎn)能力計算計算滾筒破碎機生產(chǎn)能力可用如下公式：〔6-2-3〕式中Q—垃圾生產(chǎn)能力，t/h；S—滾筒橫斷面裝垃圾面積，m2；v—物料在滾筒軸向前進速度，m/s；—物料散比重，t/m3，對城市垃圾散比重可取垃圾容重的1/2；K—裝滿系數(shù)，隨滾筒內提升板個數(shù)的增加而變大；當提升板為6個時，對垃圾K取0.41。圖6-2-2典型磁選機按圖6-2-3所示，橫斷裝料面積可由下式計算：〔6-2-4〕圖6-2-3滾筒內斷面示意物料沿滾筒軸向的前進速度v為：〔6-2-5〕式中l(wèi)—物料在滾筒內每跌落一次向前所走距離，m；T—物料自A提升到B再跌落到底所需時間，s〔6-2-6〕〔6-2-7〕n—滾筒轉速，轉/分〔6-2-8〕3、滾筒破碎機功率計算滾筒破碎機功率計算可按兩局部進行。一是物料在筒體中完成破碎過程時提升和跌落所耗的功率N1，另一是在完成篩分過程時按滾筒篩計算的功率N2,那么總功率N=N1+N2?！?-2-9〕式中M—阻力距 —筒體角速度，弧度/秒；〔6-2-10〕式中G—回轉筒體自重，kg；G0—筒體內被篩物重量，kg;—轉動效率，%。6.2.7垃圾滾筒篩垃圾滾筒篩利用作回轉運動的筒形篩體將垃圾按粒度進行分級。工作時筒形篩體傾斜安裝，傾角一般在40～80。其結構及設計原理同選擇性破碎機類似，只是沒有提升板。垃圾滾筒篩設計參數(shù)主要有幾何參數(shù)、運動參數(shù)和動力參數(shù)。幾何參數(shù)包括篩體長度、篩體直徑、安裝傾角和篩孔尺寸；運動參數(shù)指篩體轉速；動力參數(shù)為篩體的驅動功率。滾筒篩的篩孔尺寸確實定根據(jù)被篩分的垃圾的組成及對篩上、篩下物的要求和它的具體用途來確定。假設用于除去垃圾中的渣土等小粒級物料時，篩孔尺寸可取較小值。當除去粗大物料時，篩孔尺寸可取較大值。圖6-2-4垃圾滾筒篩示意滾筒篩主要參數(shù)確定：〔1〕篩分效率和生產(chǎn)率根據(jù)研究說明，垃圾滾筒篩的篩分效率根據(jù)篩分不同特性的垃圾選擇在85%～95%之間。〔2〕滾筒篩轉速通常為了獲得較好的篩分效率，應使物料在篩體內做較大的翻動。根據(jù)實驗說明，垃圾滾筒篩回轉速度一般取臨界轉速的30%～60%較為理想。臨界轉速nc由下式計算：〔6-2-11〕〔3〕物料在篩體內的停留時間篩上物在篩體內的停留時間為：〔6-2-12〕式中L—篩體長度；—物料在篩體內沿軸向運動的平均速度，可由式〔2-5〕計算，安裝傾角一般取40～８０。滾筒內物料運動角度示意如圖2-3。(6-2-13)式中ｃ１—為考慮加速段滑動因素的修正系數(shù)。6.2.8風選設備1.設計參數(shù)：風力分選〔氣流分選〕主要將低密度、空氣阻力大的輕質局部〔塑料、廢紙等〕和具有高密度、空氣阻力小的重質局部分開。風力分選中氣流的流動速度是重要的設計參數(shù)，確定氣流流速的依據(jù)是被選物料的懸浮速度〔沉降速度〕。顆粒在空氣中的沉降末速為：(6-2-14)式中—顆粒的直徑；—顆粒的密度；—空氣的密度；—助力系數(shù)； —重力加速度；當氣流速度小于顆粒沉降末速時，顆粒向下作沉降運動；當氣流速度大于顆粒沉降末速時，顆粒向上作漂浮運動；當氣流速度等于沉降末速時，顆粒作漂浮運動。表6-2-3幾種物料的實測懸浮速度參考數(shù)據(jù)名稱密度/㎏.m-3堆積密度/㎏.m-3粒度/㎜懸浮速度/〔φ150測管〕/m.s-1稻谷10906726.4～9.38.4～9沙260014106.8聚丙烯粒9004602～36.5～7.3碎木材56021×19×98.4刨花3～4礦石3.810.2～15.5鑄鐵丸70002.5～3.327.4在缺乏物料懸浮速度資料的情況下，也可由下面經(jīng)驗公式估算：(6-2-15)式中—物料重度，N/m；—經(jīng)驗系數(shù)，按表6-2-4選取表6-2-4風速的經(jīng)驗系數(shù)物料品種顆粒大小/㎜值灰狀0～110～16均質粒狀1～1016～20細塊狀10～2020～22中塊狀40～8022～252、風選設備風選設備分成水平氣流風選機〔臥式風力分選〕和上升氣流風選機〔立式風選機〕。其結構如圖6-2-5、圖6-2-6。圖6-2-5臥式風力分選機工作原理〔1〕〔2〕圖6-2-6立式風力分選機工作原理風機形式根據(jù)所要分選垃圾原料組成及分選目的來確定。臥式風力分選機構造簡單，維修方便，但分選精度不高，通常與破碎、篩分、立式風選機聯(lián)合使用。立式風選機與臥式相比擬分選精度較高。風選機附帶的旋風別離器根據(jù)分選物料性質、分選效率等選擇適當?shù)男吞枴⒎N類及規(guī)格，確定相應的運行參數(shù)，如氣流速度、壓力損失等。6.2.9輸送帶1．輸送帶的寬度確定由于垃圾的密度較小和較松散，所以一般用槽式膠帶輸送帶。膠帶輸送機的輸送能力由下式計算：(6-2-19)式中Q—輸送能力，t/h；Fb—物料在膠帶的截面積，㎡；v—輸送帶運行速度，m/s；—物料的堆密度，t/m3；c—傾角系數(shù)。如圖6-2-7，對于槽形輸送帶上物料堆積的斷面積可以近似地認為是由面積F1及等腰梯形F2所組成。面積F1為：(6-2-20)面積F2為：(6-2-21)式中B—皮帶寬度，m；—物料的堆積角，對垃圾可取45o。圖6-2-7物料在膠帶上堆積的斷面積—膠帶的槽角。對傾斜的輸送機，物料堆積面積隨皮帶機的安裝傾角的增加而減少，這種影響可以用傾角系數(shù)c來考慮。圖6-2-8為ISO5048所推薦的值。圖6-2-8輸送機傾角系數(shù)與傾角的關系2、輸送帶功率計算在確定膠帶輸送機的電動機功率以前，首先需要計算傳動滾筒的軸功率。(6-2-22)式中N0—傳動滾筒的功率，kW；N0ˊ—膠帶空轉的功率，kW；N0″—物料水平運輸?shù)墓β?，kW；—物料垂直提升的功率，kW；—梨式卸料器，膠帶清抖器和料板所需的功率，kW；—物料加速率所需功率，kW；—尾部改向滾筒功率系數(shù)；—中部改向滾筒功率系數(shù)。〔1〕膠帶空轉的功率(6-2-23)式中—膠帶輸送機水平投影長度，=30m；—膠帶運行速度，m/s；—取決于膠帶寬度和托輥阻力的系數(shù)，對輸送垃圾槽性膠帶可取=0.0318；〔2〕物料水平運輸功率(6-2-24)式中—物料水平運行功率系數(shù)；Q—膠帶輸送機的輸送量，t/h〔3〕物料垂直提升功率(6-2-25)式中H0—提升高度，m；因此，電動機功率(6-2-26)式中—電動機功率，kW；—功率平安系數(shù)，滿載起動系數(shù)，一般=1.0；—總傳動效率，對光面?zhèn)鲃訚L筒取0.88，對膠面?zhèn)鲃訚L筒，取0.90。6.3有機垃圾產(chǎn)沼工藝6.3.1工藝流程沼氣發(fā)酵工藝類型較多，我國農(nóng)村普遍采用的是下述兩種工藝。1.自然溫度半批量投料發(fā)酵工藝這種工藝的發(fā)酵溫度隨自然溫度變化而變化，采用半批量方式投料，根本流程如以下圖6-3-1圖6-3-1自然溫度半批量投料沼氣發(fā)酵工藝流程這種工藝的發(fā)酵期因季節(jié)和農(nóng)用情況而定，一般為5個月左右，運行中要求定期補充新鮮原料，以免造成產(chǎn)氣量下降，該工藝主要缺點使出料操作勞動量大。2.自然溫度連續(xù)投料發(fā)酵工藝這種工藝是在自然溫度下，定時定量投料和出料，能維持比擬穩(wěn)定的發(fā)酵條件，使沼氣微生物〔菌群積累〕區(qū)系穩(wěn)定，保持逐步完善的原料消化速度，提高原料利用率和沼氣池負荷能力，到達較高的產(chǎn)氣率；工藝自身耗能少，簡單方便，容易操作。6.3.2發(fā)酵料液的計算1.發(fā)酵料液體積：V1=[(n1+n2)k2+n3]T式中V1—發(fā)酵料液體積，m3；n1—是產(chǎn)人糞便總量。按常住人口×0.006m3/人·d～0.0013m3/人n2—是產(chǎn)牲畜糞便總量。按養(yǎng)豬頭數(shù)×0.006m3/〔頭·d〕～0.15m3/〔頭n3—每日舍外能定量收集糞便總量，m3/d；k2—收集系數(shù)，取值0.5～1.0；T—原料滯留期(d)；蔬菜區(qū)t取30，平壩農(nóng)業(yè)區(qū)取35，丘陵農(nóng)區(qū)取40。2.氣室容積的計算氣室容積：式中V1—發(fā)酵料液體積，m3；V2—氣室容積，m3；k3—原料產(chǎn)氣率，我國通常采用的產(chǎn)氣率包括0.15m3/(m3·d)、0.2m3/(m3·d)、0.25m3/(m3·d)、0.3m36.3.3發(fā)酵間的設計1.發(fā)酵間的容積V=(V1-V2)k1式中V—發(fā)酵間容積，m3；V1—發(fā)酵料液體積，m3；V2—氣室容積，m3；k1—容積保護系數(shù)，取0.9～1.05。2.發(fā)酵間各局部尺寸確實定〔1〕沼氣池的直徑根據(jù)用戶平面布置確定。〔2〕發(fā)酵間池蓋削球體矢高和凈容積。①池蓋削球體矢高f1＝D/a1式中f1—池蓋削球體矢高，m；D—圓柱體形池身直徑，m；a1—直徑與池頂矢高的比值，取5～6。②池蓋削球體凈容積

式中Q1—池蓋削球體凈容積，m3；π—圓周率，取3.1416；f1—池蓋削球體矢高，m；R—池身圓柱體內半徑，m。〔3〕發(fā)酵間池底削球體矢高和凈容積。池底削球體矢高f2＝D/α2式中f2—池底削球體矢高，m；D—池身圓柱體直徑，m；α2—直徑與池底矢高的比值，取值8～10。池底削球體凈容積式中Q3—發(fā)酵間池底削球體凈容積，m3；π—圓周率，取3.1416；f2—池底削球體矢高，m；發(fā)酵間池身圓柱體容積和池墻高度①發(fā)酵間池身圓柱體凈容積Q2=V－Q1－Q3式中Q2—發(fā)酵間池身圓柱體凈容積，m3；V—發(fā)酵間總容積，m3；Q1—池蓋削球體凈容積，m3；Q3—發(fā)酵間池底削球體凈容積，m3。②發(fā)