城市垃圾处理技术课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,#,城市垃圾资源化及处置技术,第一章 概 论,定义,污染危害,污染控制,管理政策,第一节 定义,一,固体废物发展历程,原始人类,粪便、动植物残渣,17,、,18,世纪,自然物机械加工、物理性状、屑末,19,世纪末,20,世纪初,元素或人工合成物质的废渣，汞、铅、砷、氰化物等有害废渣,20,世纪以来,原子核层次、人工重核裂变和轻核聚变，放射性废渣。分工细化、需求多样化、废物更多更杂,1,2,3,4,固体废物是指在生产建设，日常生活和其它活动中产生的污染环境的固态、半固态废弃物质。,-,固废法,96,版,(,液体废物和置于容器中的气态污染物也适用本法,),固体废物，是指在生产、生活和其他活动中产生的丧失原有利用价值或者虽未丧失利用价值但被抛弃或者放弃的固态、半固态和置于容器中的气态的物品、物质以及法律、行政法规规定纳入固体废物管理的物品、物质。,05,版,二、定义,固体废物分类,工业固体废物,指在工业,、交通,等生产活动中产生的固体废物。,城市生活垃圾,指在城市日常生活中或者城市日常生活提供服务的活动中产生的固体废物，以及法律法规规定视为城市生活垃圾的固体废物,。,危险废物,指列入国家危险废物名录或者根据国家规定的危险废物鉴别标准和鉴别方法认定的具有危险特性的废物。,农业废物,三、特征,时间性,废物资源,空间性,不同的对象,持久性,污染的源和汇,第二节 污染危害,侵占土地,污染土壤,污染水体,污染大气,影响环境卫生,影响人体健康,污染途径,城市垃圾,大气,地表水,地下水,土壤,动植物,人体健康,化学物质型污染,病源体型污染,源,江河湖等地下水废物处理地,水生动植物,食用水生动植物,地下水,肥料、改良土壤,食用植物,污水处理厂,悬浮大气微粒,污泥,焚烧,处理,尘埃,处置堆存,填埋：,地表层,地底层,深埋,饮 用,饲料,奶、肉,大气,肺,皮肤,人类疾病,人类食品,直接接触,污泥,接触浸入,第三节 污染控制技术政策,无害化,进行无害化处理与处置,资源化,进行综合利用或回收利用,减量化,少产生或不产生,固,废,准入、消费观念结构,改进设计、环评、采用,精料、延长使用寿命,消毒,稳定化,填埋,焚烧,固化处理,循环利用,翻新,逆向物流,综合利用,污染控制,生活,服务中循,环经济意识,废物减量化、无害化,积极推进分类收集,废物资源化,合理的消费观,消费结构,一、减量化,Reduce,、,Recycle,、,Recover,、,Reuse,推行清洁生产,循环和再利用,减容技术,生 产 过 程,原料,能源,技术,工艺,设备,过程,控制,管理,员工,产品,(,包括副产,品和中间产品,),废弃物,循环回用,排放,清洁生产,清洁生产是将整体预防的环境战略持续应用于生产过程、产品和服务中，以增加生态效率和减少人类及环境的风险。,-,对生产过程，要求节约原材料和能源，淘汰有毒原材料，减降所有废弃物的数量和毒性；,-,对产品，要求减少从原材料提炼到产品最终处置的全生命周期的不利影响；,-,对服务，要求将环境因素纳入设计和所提供的服务中。,原料管理,改革工艺,延长产品寿命,二、资源化,处理垃圾的代价是高昂的，处理,1t,垃圾的费用相当于,1g,黄金的售价。我国年产黄金,180t,，每年却需要在垃圾处理上消耗相当于,190t,黄金价格的费用。因此，如果我们减少垃圾的产生，便可为国家节省开支；如果能充分利用垃圾中的资源，则又为国家创造了财富,能量转化,焚烧热回收,热解回收燃料,分解产生沼气,物质转化与回收,堆肥化,转化回收,三、无害化,包括产品原料、处理处置方法,城市垃圾处理处置方法,分类收运、预处理、焚烧,/,堆肥,/,填埋,处理方法,固体废物处理是指将固体废物转变成适于运输，利用、贮存或最终处置的过程。,物理过程,压实、破碎、分选,、增稠、吸附、萃取等。,化学过程,氧化、还原、中和、化学沉淀、化学溶出。,生物处理,好氧处理、厌氧处理、兼氧处理,热处理,焚化、热解,、湿式氧化、培烧、烧结,固化处理,处置方法,处置是指将固体废物焚烧和用其它改变固体废物的物理、化学、生物特性的方法，达到减少已产生的固体废物数量、缩小固体废物体积、减少或消除其危害成分的活动，,或者将固体废物最终置于符合环境保护规定要求的场所或者设施并不再回取的活动,。,海洋处置,深海投弃,、海上焚烧,陆地处置,土地耕作、工程库或贮留池贮存、,土地填埋,、深井灌注,四、城市生活垃圾资源化无害化主要途径,焚烧,堆肥,沼气,填埋,卫生填埋,是世界上常用的处理垃圾量最大的,4,种方法之一。美国用这种处理的垃圾占总量,68,，欧洲一般在,50,85,，,但卫生填埋场的渗出液容易污染周围土地和水体,。,焚烧,就是利用焚烧炉及其附属设备，使垃圾在焚烧炉内经过高温分解和深度氧化的综合处理过程，达到大量消减固体量的目的。,优点,:,占地少,体积缩小,50%,95%;,灭菌,;,回收热量可用于城市供暖、发电等。,缺点：投资大，烧掉资源,二次污染,堆肥,是利用生物对垃圾中的有机物进行发酵、降解，使之成为稳定的有机质，并利用发酵过程产生的温度杀死有害微生物以达到无害化卫生标 准的垃圾处理技术。,堆肥中的重金属有可能对土壤造成污染,沼气池,第四节 环境管理,一、环境管理的特点,作为多种污染成分存在的终态需要最终处置,对固体废物要求做到途径管理,潜在的危害性,产生管理,运输管理,贮存,综合利用,处理处置,二、管理程序和内容,三、我国的废物管理,1,、管理体系,国务院、地方人民政府有关部门,各级环境保护主管部门,各级环境卫生行政主管部门,国务院、地方人民政府有关部门,监督管理,限期治理,推广、淘汰工艺和设备,制定工作规划,组织建设贮存、处理、处置设施,各级环境保护主管部门,制定规定、规则和标准,建立监测制度,审批及环评,验收、监督治理设施,现场检查,对固体废物的转移、处置进行审批监督,对作原料的进口废物进行审批,制定技术政策、工作规划,组织工业固废和危险废物的申报登记,危险废物经营许可证,处理污染事故,各级环境卫生主管部门,组织制定城市生活垃圾的管理规定和卫生标准,组织城市生活垃圾的清扫、贮存、运输、处理处置设施,管理城市生活垃圾的清扫、贮存、运输和处置经营单位,国家环保部负责对城市垃圾污染环境的防治工作实施统一监督管理,建设部负责城市生活垃圾行业管理,地方政府、环境卫生行政主管负责垃圾的具体管理,存在问题垃圾处理社会福利化、政企不分,2,、技术经济政策,技术政策：减量化、资源化、无害化,经济政策,排污收费、生产者责任制,垃圾填埋费,税收、信贷优惠,押金返回制度,3,、法律法规,国家法律,中华人民共和国固体废物污染环境防治法,已由中华人民共和国第十届全国人民代表大会常务委员会第十三次会议于,2004,年,12,月,29,日修订通过，自,2005,年,4,月,1,日起施行。,国外生活垃圾立法管理历程,单纯清除、处置的立法管理,20,世纪,70,年代，德国垃圾清除法,收集、运输、处理、贮存、填埋,源头控制末端处置,80,年代，德国关于避免和废物处置法,减少、避免产生，回收，填埋、焚烧,物质循环环境相容处置,相关固体废物管理法规,1965,年,固体废物处置法,第一个固废专业法规,1976,资源保护及回收法,1980,年、,1984,年,有害固体废物修正案,1980,年,综合环境对策保护法,“,超级基金法”；,美国,1970,年,废弃物处理及清扫法,。,几次修改,1991,年,促进再生资源利用法,；,日本,2002,年,放射,性固废法,1995,年,固废法,2004,年,固,废法,修改,中国,1899,年河流与港口法,4,、技术标准,分类标准,国家危险废物名录,GB5085.1-1996,城市垃圾产生源分类及垃圾排放,CJ/T3033-1996,方法标准,固体废物浸出毒性浸出方法,GB5086-1997,生活垃圾填埋场环境监测技术标准,CJ/T3037-1995,4,、技术标准,污染控制标准,生活垃圾填埋污染控制标准,GB16889-19967,危险废物焚烧污染控制标准,GB18184-2001,综合利用标准,资源综合利用目录,固体废物标准,国家危险废物名,录,、,危险废物,鉴别标准,、进口废物环境保护控制标准（试行）,等,固体废物浸出毒性,测定方法,、,固体废物浸出毒性浸出方法,、,工业固体废物采样 制样技术规范,废物处置标准,:,含多氯联苯废物污染控制标准,设施控制标准：,生活垃圾填埋场污染控制标准,污泥农用标准,污染控制标准,综合利用标准,分类标准,方法标准,固体废物的进出口管理,制定废物进口环境保护管理规定和控制标准,废物进口审批程序,实施巴塞尔公约,控制危险废物越境转移及其处置巴塞尔公约,尽量减少危险废物的产生及其越境转移的条件；,各国有权禁止危险废物进口；,建立一整套危险废物越境转移的通知制度；,对于未经进口国、过境国同意或伪造进口国、过境国同意，或转移物与交件所列不符，均被视为非法。,管理制度,分类管理,申,报,登,记,环评及三同时,排污收费,限期治理,进 口废物审批,危废行政代执行,危废经营许可,危废转移报告单,国家中长科学和技术发展规划纲要（,2006,2020,年）,发展思路,：,(1),引导和支撑循环经济发展。大力开发重污染行业清洁生产集成技术，,强化废弃物减量化、资源化利用与安全处置，加强发展循环经济的共性技术研究,优先主题,:,综合治污与废弃物循环利用,废弃物等资源化利用技术,，,重污染行业清洁生产集成技术，建立发展循环经济的技术示范模式。,国家环境保护“十一五”科技发展规划,3.4,固体废物与化学品污染防治,3.4.1,固体废物污染控制技术,3.4.2,危险废物管理、风险控制和处理处置技术,3.4.3,化学品环境效应与风险评估技术,第二章 垃圾的收集与运输,垃圾的产生及影响因素,垃圾的组成、性质,垃圾的收集与运输,第一节 城市垃圾的产生及影响因素,一、产生,我国近,2,亿吨,/,年，增长率,10%,人均：我国,1.0kg/d,国外,3.6kg/d,二、影响因素,人口,经济发展水平,(GDP),居民生活水平,燃料结构与地理位置,消费习惯,三、生活垃圾分类,可燃、不可燃,有机、无机,来源分：食品垃圾,(,厨房垃圾,),、普通垃圾、庭院垃圾、清扫垃圾、商业垃圾、建筑垃圾等,第二节 城市垃圾组成与性质,一、垃圾组成,垃圾组分,(%),英国,法国,荷兰,德国,意大利,美国,有机物,27,22,21,15,25,12,纸,38,34,25,28,20,50,粉末、灰,11,20,20,28,25,7,金属,9,8,3,7,3,9,玻璃,9,8,10,9,7,9,塑料,2.5,4,4,3,5,5,其它,3.5,4,17,10,15,8,平均含水,25,35,25,35,30,25,排放量,(kg/,人,.,年,),318,272,206,349,211,816,二、性质,物理性质,含水率,(1540%),容重,普通垃圾,90,180kg/m,3,压缩车垃圾,180,440kg/m,3,填埋场垃圾,360,500,740kg/m,3,加工压缩垃圾,600,1070kg/m,3,二、性质,化学性质,挥发分,Vs=(W,3,-W,4,)/W,3,100%,灰分,A=1-Vs,元素组成,(C/H/N/Cl/S),发热值,Q,L, 3350KJ/kg,燃烧无需助燃剂,Q,H,=81C+300H-26(O-S),Q,L,=81C+300H-26(O-S)-6(W+9H),二、性质,生物特性,自有生物特性对环境的影响,可生物处理性能,Vs,挥发性有机物含量,BOD,生化需氧量,LC,木质素含量,可生物降解固体含量,BF,0.83-0.028LC,收集方式,工业固体废物,城市生活垃圾,自行收集与运输,(Self-collection,and transportati-on ),大型企业，专门的管理系统和人员,定期回收,(Periodic collection),中型，委托,巡回回收,(Scheduled collection),小企业，物资回收部门,生活垃圾,(kitchen wastes,厨房,商业垃圾,(trading residues ),建筑垃圾,(builders rubbish),建筑商,自行,处理，或,环卫,部门有偿处理；,粪便,(dejecta ),污水处理厂的污泥,污水厂自行收集,谁污染谁治理,第三节 垃圾的收集与运输,一、存放与贮存,存放,住宅区、商业区,贮存,露天、容器、垃圾通道、分类贮存、收集站,第三节 垃圾的收集与运输,二、收运考虑因素,废物产生方式,废物种类,公共设施的完善程度,地方条件或建筑性质,卫生要求程度,处理处置方式,三、收集方法,固定容器、移动容器,家庭、单位、行人产生的垃圾,容器收集,抛弃在路面的垃圾,清扫收集,低层居民产生的垃圾,容器收集,中、高层居民产生的垃圾,垃圾通道或容器收集,水面飘浮垃圾,打捞收集,厨房垃圾和可降解垃圾,水运系统或容器收集,废物,收集方式,定期收集,不定期收集,混合收集,分类收集,易安排,适用于危险废物和大型垃圾,非连续生产工艺和季节性生产或量小的废物,是降低废物处理成本、简化处理工艺、实现综合治理的前提,简单易行，收集费用低、不利于废物的回收利用,四、收集方式,分类收集,工业废物与城市垃圾分开；,危险废物与一般废物分开；,可燃性物质与不可燃性物质分开；,可回用物质与不可回用物质分开；,分类收集,资源垃圾,清洁废纸类：报纸、复印纸、纸箱等；,金属类：废铁器、铁铝制品；,塑料类：塑料制品，可乐瓶,玻璃类,菜渣类,分类收集,非资源垃圾,可燃类：卫生纸、树叶、杂草、食物残渣,不可燃类：玻璃、陶瓷、布类、塑料、橡胶制品等,有害垃圾：灯管、废电池、气雾罐、过期药品等,巨大垃圾,家具、电器等,妥善处理有害废物,有害废物又叫做危险废物，包括废旧油漆、化学药品、溶剂、杀虫剂、蓄电池（含铅）、温度计（含汞）、电池（含汞、镉、铅等）、过期的药品等。,危险,废,物,反应性,传染性,腐蚀性,毒性,易爆性,易燃性,浸出毒性,危险,特性,小白鼠实验,放射性,pH,钢腐蚀深度,鉴别标准,五、收集容器,基本要求：容积适度、密封性能好、易于保洁和倒空、与收集车辆规格和进料口相协调、垃圾分类易于。,分类：垃圾箱,(,桶、袋,),、废物箱 大、中、小,六、垃圾的运输,管道输送法,气动垃圾输送管道、普通排放通道,车辆收运法,车辆要求：垃圾装卸完全机械化、进料口有防尘罩、装运迅速、车辆密闭、与垃圾收集容器匹配、行使灵活性,空气输送（正压、负压）,城,市,垃,圾,收,集,系,统,连,续,收,集,非,连,续,收,集,单轨火车传送带输送,管道输送,水力输送,非,连,续,收,集,系统,发生源,运贮,收集容器,清运,中转站,转运,最终处理处置场,西方,：奖励，义务性或强制性；瑞士：音乐垃圾箱；泰国：设立垃圾银行；新加坡：严厉的惩罚制度。,我国,：废物采用收购、鼓励,固定式、移动式,垃圾车 板车、人工装运；带提升叉车的；带压实装置的,仅有集中和压实,；,带简单分选,填埋场,交通压力,噪音污染,垃圾外溢,系统条件好,较灵活,初期投资大,旧城改造困难,噪音小,不会增加交通压力,环境界面友好,连续与非连续运输系统,非连续运输系统,连续运输系统,收集系统分析,系统分类：拖曳,(,拖运,),容器系统、固定,(,定点,),容器系统,单元分解：装车操作、车辆往返操作、卸料站卸料作业、无效操作。,垃圾收运路,线一般方案,按照预设固定路线进行收集工作。收集时间固定、路线长短调整,;,但是人力设备使用效率较低，当线路垃圾产生量发生变化时，,不能及时调整收集线路,允许收集人员在一定的时间段内，自己决定何时何地进行那条路线的收集工作。此法的优缺点,与第一种方法的相同,收集最大承载量的垃,圾。可以减少垃圾运,输时间，能够较充分的利用人力和设备，适用于所有收集方式；但不能准确预测垃圾产生量,收集人员每天在规定,的时间内工作。这样可以比较充分地利用有关的人力和物力，但是由于本方法规律性不明显，一般人员很少了解本地垃圾收集的具体时间。,车辆满载法,采用固定工作时间,每天按固定路线收集,大路线收运,设计垃圾收运路线的原则,工作量能平衡作业阶段、路线及不同时间的工作量,避免高峰期收集、清运,首先收集地势较高地区,收集点最好位于停车场或车库附近,单行车道收集时，尽可能靠近入口，沿环形收集,路线紧凑、避免重复或断续,尽可能使空载行程最短,资料整理分析,2,调查、考察垃圾清运区特点,1,初步设计收集线路（几条）,3,根据实践，优化、比选，均衡,4,制作收集线路图,5,收运路线设计步骤,七、垃圾的转运,转运站类型：简易、预处理,直接排料型、贮存码头型、二者结合型,转运方法：水路、公路、铁路,分类,依据,中转量,小型，,450t,装载方式,直接倾卸装车；直接倾卸压实装车；贮存待装；复合型中转站,装卸料方法,高低货位方式；平面传送带方式,大型清运工具,公路中转；铁路中转；水路中转,中 转 站 类 型,类 别,公路中转战,铁路中转站,水路中转站,1,2,3,防止噪声扰民,环境保,护与卫生,要求,采取综合防治污染措施,规范组织和管理,避免漂尘及臭气污染,设置防渗设施,设防火设施,绿化面积,10%20%,设置防风罩和其它栅栏,中 转 站 设 置 要 求,便于垃圾中,转收集输送,环境影响小,的地方,靠近交通干线,设置在产,量多地方,中转站选址原则,科学合理进行,规划设置,危险废物的收集、贮存和运输,贮存,收运,产生与收集,来源广,保存在特种装置内，钢制容器和特种塑料容器；严防渗漏、溢出、抛洒或挥发等情况,防火墙、混凝土地面、通风好、标记和编码,严格规章制度，专用的公路槽车或铁路槽车。清运资格；标志和符号；转移联单；清运方案；监督机制和制度；应急措施,第三章 城市垃圾预处理技术,浓缩脱水,分选,破碎,压实,1,2,3,4,含水率超过,90%,的,城市垃圾,必须脱水,减容,以便于包装、,运输与资源化利用,用机械方,法增加垃圾聚集,程度，增大容重减少表观体积，提高运输与管理的一种操作技术。具有减容和预稳定的作用,利用外,力克服废物质点间的内聚力使大块变小块的过程。小块分裂成细粉过程为磨碎。有利于三化处理,将垃圾中各种可回收利用废物或不利于后续处理工艺要求的废物组分采,用适当技术分离出,来的过程。,第一节 压实（压缩）,压实的目的及原理,目的,减少体积，增大容重,提高富集程度，便于处理处置,原理,普通：减少空隙率,高压压实：空隙率降低，晶格破坏，物质变性,压实比,压,实,器,固定式压实器,卧式压实器、三向联合压实器、回转式压实器、袋式压实器。,基本参数：装料截面尺寸、循环时间、压面上的压力、压面行程长度、体积排率,移动式压实器,碾（滚压）压实机、夯实压实机、振动压实机。轮胎式或履带式压土机、钢轮式布料压实器等。,垃圾填埋,第二节 破碎,一、概述,破碎目的,减少容积、便于运输和贮存,便于分选回收有效组份,增加比表面积、提高热稳定性和热效率,便于后续处理处置工艺、保护处理设备,解理,硬度,韧性,结构,缺陷,影响破碎,效果因素,F.C,邦德功指数；莫氏硬度（,10,级）；普氏硬度系数,f,压,极完全、完全、中等、不完全和极不完全解理,脆性,柔性,延展性挠性,弹性等,细块物料机构缺陷少，难磨；粗块多，易碎,抗压强度,抗剪切强度,抗弯强度,抗拉强度,破碎方法,破碎机的选择,垃圾的性质,破碎产品的要求,供料方式,安装操作场所情况,机械能破碎,冲击破碎,剪切破碎,挤压破碎,摩擦破碎,非机械能破碎,低温破碎,湿式破碎,流体切割,热力破碎,减压破碎,破碎效果及度量,颗粒有球形、片状、,柱状等,表征不同粒级的颗,粒相对量,破碎机，,330,磨碎机，,40400,表示废物被破碎,的程度,球体等效直径、,有效直径和筛径,累积曲线,频度曲线,真实破碎比,极限破碎比,破碎段,破碎比,颗粒级分布,颗粒,破,碎,工,艺,单纯破碎工艺,带预先筛分和检,查筛分破碎工艺,带预先筛分破碎工艺,带检查筛分破碎工艺,破碎工艺选择需考虑节能、处理量及破碎产品粒径大小、粒度组成、形状等的要求。根据城市垃圾的性质（如破碎特性、硬度、密度、形状、含水率等）,二、切割法,射流切割法,气割法,等离子切割法,激光束切割法,我们的命运？,三、机械破碎,颚式破碎机,冲击式破碎机,辊式破碎机,剪切破碎机,球磨机,剪切破碎,原理,剪切破碎是利用剪切作用使废物破碎；剪切式破碎机是利用靠固定刀和可活动刀之间的啮合作用剪切废物。,适用 城市垃圾 塑料,破碎机,Von Roll,型往复剪切式破碎机,Lindemann,型剪切式破碎机,旋转剪切式破碎机,辊式破碎机,油压式剪切破碎机,冲击破碎,原理,重力冲击 动冲击,适用,硬度适中、脆性的废物,破碎机,Hammer Mills,式旋转冲击破碎机,Hazemag,式旋转冲击破碎机,BJD,式旋转冲击破碎机,摩擦破碎,原理,摩擦破碎是利用两个相对运动的硬面摩擦作用下破碎,应用,矿山废物和部分工业废物,破碎机 球,(,杆、砾,),磨机 自磨机,四、低温破碎,原理,利用物质在低温变脆的性能进行破碎，且可利用不同的物质脆化稳定的差异进行选择性破碎。,特点,可选择性破碎分离；不同物质有不同的破碎块度，同一种物质破碎后粒度均匀，易于分离。,适用对象,汽车轮胎、包覆电线、家用电器,五、湿式破碎,原理,湿式破碎主要是回收废纸中的纸浆纤维，将含纸垃圾和大量水经过高速搅拌和破碎成为浆液，进而回收纸纤维。,特点,垃圾呈浆液化，性质均匀，可按流体处理,不孳生蚊蝇、无恶臭，卫生条件好,噪声低、无发热爆炸等危险,经过脱水后有机残渣的性质、水分及颗粒大小较为稳定,可广泛回收纸纤维、玻璃及金属,六、半湿式破碎,原理,利用城市垃圾中不同物质的强度和脆性的差异，在一定湿度下破碎成不同粒度的碎块，然后通过不同筛孔加以分离的过程。,特点,能使城市垃圾在一台设备中同时进行破碎和分选,有效回收有用物质：堆肥原料、纸类、塑料、金属等。,第三节 分选,依据,：粒度、密度、磁性、电性、光电性、摩擦性、弹性、表面润湿性,分类,：筛分、重力分选、磁力分选、光电分选、电力分选、摩擦及弹性分选、浮选,处理能力,筛分效率,一、筛分,筛分物料性质,粒度组成,:,易筛粒、难筛粒和阻碍粒,含水率和含泥量：筛孔尺寸,颗粒形状：球形、多角形、片状、柱状等,筛分设备性能,筛面种类,(,冲孔、编织及棒条,),筛孔形状,筛孔尺寸,筛子运动状况,筛子宽度和长度,筛面倾角,筛分操作条件,连续、均匀给料,给料量,及时清理和维修筛面,筛分设备类型,振动筛,固定筛,滚筒筛,格筛在粗碎前，棒条筛在粗,碎和中碎,前。摩擦,角，,30,35,0,，,50,mm,惯性振动筛,和,共振筛,；,600 3000r/min,0.51.5mm,840,0,筛分设备类型及选择,1015r/min,，,35,0,，临界速度,45%,颗粒大小、形状、尺寸分布、整体密度、含水率、粘结或缠绕的可能；筛分器的构造材料，筛孔尺寸，形状，筛孔所占筛面比例，转筒筛的转速、长与直径，振动筛的振动频率、长与宽；筛分效率与总体效果要求；运行特征如能耗、日常维护，运行难易、可靠性、噪声、非正常振动与堵塞的可能,二、重力分选,要求,颗粒间有密度差；分选在运动介质中进行；在重力、介质动力及机械力的综合作用下，按密度分层；分层的物料进行迁移分离。,分类,重介质分选、,风力分选,、,跳汰分选、摇床分选,重介质分选：,在重介质中，按密度分选；,硅铁,(3.23.5g/cm,3,),、磁铁矿,(2.5),跳汰分选：,垂直变速介质中分选固体废物,摇床分选,三、磁力分选,磁选目的,从城市垃圾中回收铁磁性物质,去除铁类物质，保护后续处理设备,从工业矿渣中富集铁和磁性氧化铁,磁性分类,电,(,永,),磁系磁选,磁流体分选,磁选,原理,不同磁性组份物质通过磁场时，由于磁性差异，受到磁力作用互不相同，磁性较强的颗粒被吸着到磁选设备上，并随设备的运动被带到一个非磁性区而脱落下来，磁性弱的或非磁性的颗粒，仅受自身重力和离心力的作用而掉落到预定的非磁性区内。,磁选设备,带式磁选机，磁鼓式磁选机,应用,钢铁工业尘泥、废渣中回收金属铁和氧化铁皮,城市垃圾中回收钢铁,四、其它,静电分选,利用各物种的电导率、热电效应及带电作用的差异而进行物料分选。用于塑料、橡胶、纸、纤维与金属分离。,涡电流分选,当含有非磁导体金属的垃圾流以一定速度通过交变磁场，非磁导体产生感应涡流，产生作用力，使垃圾和金属分离,摩擦与弹跳分选,光电分选,利用物质的光反射特性的不同,RDF,RDF-Refuse Derived Fuel,垃圾衍生燃料,输送性,贮藏性,燃烧性,低污染性,第四节 固化（稳定化）,定义,固化是用物理,化学方法将有害废物固定或包容在惰性材料中的一种无害化,/,稳定化处理方法。,固化机理较为复杂：一是有害废物通过化学转变或引入某种稳定晶格中的过程；或是将有害废物用惰性材料加以包容的过程。,固化所用的惰性材料称为固化剂；有害废物经过固化处理后的产品称为固化体。,固化处理要求,固化工艺简单,固化剂来源丰富、易得,固化体性质优良,处理费用经济,固化步骤,收集废物 预处理 加入固化剂及添加剂,混合封装 凝固、稳定化 最终处置或利用,适用对象,有害废物,含金属离子废物、放射性废物、焚烧炉灰、污水处理污泥、烟道气处理污泥等。,固化方法,无机固化：水泥固化、石灰固化、玻璃固化、自胶结固化,有机固化：热塑性固化、热固性固化,具备一定的性能，即抗浸出性；抗干湿性、抗冻融性；耐腐蚀性、不燃性；抗渗透性（固化产物）；足够的机械强度（固化,产物）。,评价指标,体积变化因数,浸出速率,抗压强度,装桶贮存,:0.10.5MPa,作建筑材料：,10MPa,放射性固化体：前苏,5MPa,英,20MPa,优 点,缺 点,无机固化,设备投资、运行费用低,材料便宜丰富易得,可同时处理几种废物,技术相对成熟,需要大量原料,原料是高能耗产品,有机物影响处理效果,处理后体积、重量增加大,产物浸出率高,有机固化,浸出率低,固定程度低,处理密度低、易运输,处理范围大,原料较贵,能耗大,设备贵、技术要求高,某些有机物易燃,聚合不完全时易污染,水泥固化法,基本原理,是将有害废物和水及水泥拌和，利用硅酸盐化合物与水发生水化反应，生成硅酸钙水合凝胶，这种凝胶再膨胀形成连锁的硅酸胶纤维与水合产物组成的水泥基体，以降低有害废物的表面积和可渗透性。,特点,优点：工艺简单、操作方便、物丰价廉、固化产品强度大,缺点：浸出率高、增容比大、添加剂使处理费用增加,应用,含重金属有害废物,低、中放射性废物,水泥固化工艺,工艺要求,pH,值，水灰比，水泥废物比，凝固时间，添加剂，养护条件，产品性能,混合方法,外部搅拌混合法，桶内混合法，注入法，添加法,沥青固化法,概述,沥青固化是将沥青和有害废物在一定的温度、配料比、碱度和搅拌作用下产生皂化反应，使有害废物均匀地包容在沥青中，形成固化体。,热塑性材料：沥青、聚乙烯、聚丙烯、尼龙等,特点,耐腐蚀性、浸出率低、固化周期短；,可燃、蒸发产生二次污染,应用,中低放射性废物、焚烧残渣、重金属污泥、塑料废物等,固化工艺,影响因素：沥青种类、物料比、有害废物组分,工艺方法：高温熔化混合蒸发法、暂时乳化法、化学乳化法,其它固化法,玻璃固化,原理：以玻璃原料为固化剂，将其与有害废物以一定的配料比混合后，在高温下熔融，经退火后转化为温度的玻璃固化体。,特点,浸出率低、增容比小；但能耗大、成本高，易产生蒸气和烟雾。,应用,高放废物、极毒废物,石灰固化,以石灰为固化剂，粉煤灰、水泥窑灰为填料，专用于固化含硫酸盐和亚硫酸盐废物；利用水泥窑灰和粉煤灰中含有的活性氧化铝和二氧化硅与水分反应，经凝结、硬化后将有害废物固化的一种方法。,增容比大、酸性侵蚀,自胶结固化,是将含有大量硫酸钙或亚硫酸钙的废物，在适宜条件下进行煅烧，使其部分脱水产生有凝胶作用的亚硫酸钙或半水硫酸钙，然后与特制的添加剂和填料混合、硬化形成固化体。,热固性固化,热固性材料在加热时变成固体并且硬化，再加热冷却仍保持固化状态，有脲甲醛、聚酯类，聚二丁烯，以及酚醛树脂和环氧树脂等。,增容比密度小、老化、易污染,包封法,包封法一般不与固化剂直接接触，将废物置于容器中，用一种不渗水的惰性保护层将容器包裹起来。,惰性保护层：玻璃纤维、增强热固性材料,(,环氧树脂,),及羟基聚胺酯的混合物喷涂在容器壁上。或普通水泥,已采用包封法处置的化学品有：,PCB,、含汞废物、一类杀虫剂、电容器、放射性废物等。,第四节 脱水,-,以污泥为例,污泥的分类,沉淀物按成分可分为污泥和沉渣。,初沉池污泥,腐殖污泥与剩余活性污泥,消化污泥（熟污泥）,化学污泥,表示污泥性质的指标,污泥的含水量,污泥的含水率,污泥中水的重量与污泥总重量之比的百分数，污泥含水率高，比重近似于,1,，则有,挥发性固体和灰分,灼烧减量、灼烧残渣,污泥的可消化程度,表示污泥中可被消化分解的有机物数量。,污泥的比重,污泥重量与同体积的水重量之比。,污泥的燃烧值,污泥的肥分,污泥中水的分类,颗粒间歇水，,70,，静置浓缩分离,毛细管结合水，分为裂纹形和楔形，占,20,，高速离心机，高压过滤机分离。,表面吸附水，随固形粒子同时移动，,7%,，加热法排除。,内部水，细胞内水分，生物化学法或加热、冷冻法排除。,污泥的处理处置基本方法,二、污泥预处理,为了往污泥处理装置中提供相对稳定和均匀的进料，需预处理。,污泥粉碎,污泥除杂粒,污泥混合,在初沉池内混合，管道内，污泥处理装置内混合，单独混合池。,污泥的贮存,可在混合池、消化池内。,污泥的输送,三、,污泥的浓缩,污泥浓缩就是去除污泥中的一部分液体，以增加固体物质的含量，缩小污泥的体积。,重力浓缩法,适用比重较大的污泥和沉渣。类似于普通沉淀池。,气浮浓缩池,适用比重接近于,1,的污泥尤其适用，特别是活性污泥。,浓缩效率高，滞留时间短，不易腐败。,离心浓缩法,离心浓缩法是利用污泥中固、液比重不同在旋转时具有不同的离心力这一原理而进行分离和浓缩。设备包括倒锥式、螺旋式和筐式三种。,四、污泥稳定,污泥稳定是为了减少各种病原体，消除讨厌的气味，抑制、减轻或消除腐化的潜力以及减少液体和固体数量，以便于后续处理过程。污泥稳定常用生物法。,厌氧消化,污泥的好氧消化,化学稳定,热处理,五、污泥脱水,污泥浓缩处理后，含水率仍然较高,(9597%),，体积较大，须脱水干化。脱水干化可达到：体积减少，运输费用降低，容易贮运；增加污泥焚烧热值；去除剩余水分，可使污泥完全没有气味和不容易腐化；减少填埋场地的沥滤液数量。,方法有：自然蒸发和渗透，机械脱水。,对于不适宜机械处理的污泥如厌氧消化污泥需要预处理，应采用化学调理、淘洗、热处理、冷冻等。,真空过滤,离心分离,含水率,7580,，有噪声和振动。,压滤机分离,含水率,5570%,。,污泥干化床,60,污泥贮留池（塘）,70,六、污泥干燥与焚烧,污泥经过自然干化与机械脱水，含水率为,4585%,，可采用干燥与焚烧的方法进一步脱水。干燥的脱水对象是毛细管水、吸附水、颗粒内部水，含水率降至,10,。焚烧处理对象是吸附水、颗粒内部水及有机物，含水率为,0,。,急骤干燥器,喷雾干燥器,圆筒干燥器,真空干燥器,竖型多段焚烧炉,流化床焚烧炉,湿式氧化反应器,七、污泥的最终处置,综合利用,土地处理,海洋排放,污泥焚烧的灰渣处置,第四章,城市垃圾热处理,焚烧,原理,燃烧、燃烧机理、燃烧技术、,主要影响因素,热平衡及烟气分析,固体废物热值、燃烧温度、空气和烟气量计算,焚烧,工艺,焚烧工艺系统组成、二次污染防治,焚烧炉系统,焚烧炉、余热利用系统、焚烧炉选评,第一节 焚烧处理,一、概述,焚烧法是高温分解和深度氧化的综合过程，同时实现减量化、无害化、资源化。,适用,具有生物危害性的废物；,难以生物降解及在环境中持久性的废物；,易挥发和扩散的废物；,闪点低于,40,的废物；,难以安全填埋处置的废物；,含有卤素、氮、磷、硫及重金属的有机废物。,焚,烧,机,理,蒸发,挥发,分解,烧结、熔融,氧化还原,CxHyOzNuSvClw +,(x + v + y/4 w/4 z/2),O,2,x,CO,2,+,w,HCl +,0.5u,N,2,+,v,SO,2,+,(y-w) /2,H,2,O,焚烧,可燃物质,助燃物质,引燃火源,温度,着火条件,二、燃烧过程及动力学,垃圾焚烧固体燃烧：热分解、熔融、蒸发等传质传热过程。,1,、燃烧形式,蒸发燃烧熔化成液体，形成蒸气，与空气扩散混合燃烧,分解燃烧先分解，轻的,HC,挥发，留下固定碳及惰性物，挥发分与空气混合燃烧,表面燃烧表面与空气反应燃烧,垃圾燃烧是以上三种形式综合过程,二、燃烧过程及动力学,2,、焚烧过程,(,干燥,),传导、对流、辐射，垃圾含水率,30,40,，,水分影响温度、着火条件、助燃,热分解,传热,传质,燃烧,高温氧化，气相和非均相燃烧过程,3,、影响因素,固体粒度,温度,压力,相对速度,氧浓度,实际操作时是控制温度、停留时间、湍流、过量空气率,3T1E,焚烧温度,(Temperature),高利于有机物分解、抑制黑烟,过高金属挥发、氧化氮产生、燃料消耗、损坏设备,垃圾,8001100(800900),；废气脱臭,800950 ,含氯废物,850,；碱金属,750800,；含氰废物,850900,；避免,NOx1500 ,停留时间,(Time),指有害组分在焚烧时，组分发生氧化燃烧，使之变成无害物质所需的时间,(,气态燃烧,),；,长短影响焚烧的完善程度、炉体容积；,取决于粒度和含水率,垃圾,12s,，,一般有机废液,0.61s,，含氰废液,3s,废气,45),：放线菌、细菌,堆肥原理,有机物氧化、微生物细胞质的合成和氧化,异化作用,同化作用,细胞物质,(,微生物繁殖,