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固体废物物理处理:环境治理与修复研究

时间:2023-11-25 理论教育 版权反馈
【摘要】:增大固体废物的比表面积,提高焚烧、热分解的处理效率。防止粗大、锋利的固体废物损坏处理设备。(四)脱水与干燥1.脱水固体废物的脱水主要用于污水处理厂排出的污泥及某些工业企业所排出的泥浆状废物的处理。脱水可达到减容及便于进行运输的目的,有利于进一步处理。

固体废物物理处理:环境治理与修复研究

(一)压实

压实是利用外界的压力作用于固体废物,使其聚集程度增大,达到增大容重和减小表观体积的目的,以便于运输、贮存和填埋。压实主要用于处理压缩性能大而恢复性小的固体废物,例如生活垃圾、机械加工行业排出的金属丝、金属碎片、家用电器、小汽车及各类纸制品和纤维等。而对于某些原来较密实的固体,如木头、玻璃、金属、硬质塑料块等则不宜采用。对于有些弹性废物采用压实处理效果也不理想,因为它们在解除压力后几分钟内,体积就会发生膨胀。

压实的原理主要是减少空隙率。对大多数固体废物来讲,它们都是由不同颗粒和颗粒间的空隙所组成的集合体。当受到外界压力时,颗粒间则互相挤压、变形和破碎,孔隙率减小,容重增大。例如城市垃圾经压实后密度可增大到320 kg/m3,表观体积可减少70%左右。

应当指出的是,如果采用高压压实,除减少空隙率外,还可能产生分子晶格的破坏,从而使物质变性。[2]

(二)破碎

1.破碎的作用

破碎是利用外力使大块固体废物分裂为小块的过程。固体废物的破碎主要达到以下几个目的。

(1)使固体废物减容和增大密度,便于运输和贮存。

(2)为分选和进一步加工提供合适的粒度,以有利于综合利用。

(3)增大固体废物的比表面积,提高焚烧、热分解的处理效率

(4)防止粗大、锋利的固体废物损坏处理设备。

(5)减少臭味,防止鼠类、蚊蝇繁殖,减少火灾发生机会。

2.破碎工艺分类

(1)单纯破碎流程

具有简单、易操作、占地面积小等优点,但只适于对粒度要求不高的场合。

(2)带有预先筛分的流程

预先分离出不需破碎的细粒物料,减少了破碎量。

(3)带检查筛分破碎工艺

可将破碎产物中大于要求粒度的颗粒分离出来,返回破碎机再破碎,使产品粒度全部符合要求。

(4)带预先筛分和检查筛分破碎工艺

同时具有(2)、(3)两种工艺的优点。

(三)分选(www.xing528.com)

分选的目的是将固体废物中可回收利用的或不利于后续处理、处置工艺要求的物料用人工或机械方法分门别类地分离出来,然后加以综合利用。人工检选是最早采用的方法,作为机械分选的一个补充,至今还在许多国家使用。

机械分选的方法很多,如筛分、风力分选、磁力分选、电力分选、浮选等,下面做一简单介绍。

1.筛分

筛分是根据固体废物粒度大小而进行分选的方法。将不同粒度的物料通过具有均匀筛孔的筛面时,小于筛孔的细粒物料则可透过筛面,从而实现粗细物料的分离。

在筛分过程中,由于各种因素的影响,总会有部分小于筛孔的细粒不能通过筛孔而随粗粒一起排出,因而存在一个筛分效率问题。

2.风力分选

风力分选是在气流作用下使固体废物颗粒按密度和粒度进行分选的一种方法。由于不同物质的密度不同,因而在一定气速的气流中有着不同的沉降速度,从而达到轻重颗粒分离的目的。

按照气流吹入分选设备内的方向不同,风选设备可分为两种类型:(1)卧式风力分选机;(2)立式风力分选机。

3.磁力分选

磁力分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。将固体送入磁选设备之后,磁性颗粒则在不均匀磁场的作用下被磁化,从而受到磁场吸引力的作用,使磁性颗粒吸在磁选机的转动部件上,被送至排料端排出,实现了磁性物质和非磁性物质的分离。在磁选的过程中,固体颗粒在非均匀磁场中同时受到两种力的作用——磁力和机械力(包括重力、摩擦力、介质阻力、惯性力等)的作用。当磁性物质所受到的磁力大于与它相反的机械力的合力时,则可以被分离出来。而非磁性物质所受磁力很小,机械力的作用占优势,所以仍留在物料层中。的磁选只适用于分离出铁磁性物质,可以作为一种辅助手段用于回收黑色金属

4.电力分选

电力分选是利用固体废物中各种组分在高压电场中电性的差异来实现分选的一种方法。

电力分选的原理:分选器由接地的金属圆简板(正极)和放电板(负极)组成,放电极与圆简间有适当距离,而在极间发生电晕放电,产生电晕电场区。物料随滚简转动进入电晕电场区后,由于空间带有电荷使之获得负电荷。物料中的导电颗粒荷电后立即在滚简上放电,当滚简进入静电场之后,导电颗粒负电荷释放完毕并从滚简上获得正电荷而被排斥,在电力、重力、离心力的综合作用下排入料斗。而非导体颗粒不易在滚筒上失去所荷负电荷,因而与滚简相吸被带到滚简后方用毛刷强制刷下,从而完成了分选过程。

5.分选回收系统

为了有效地回收和综合利用固体废物中的有用物质,常根据废物中各组分的性质和回收要求,将若干个分选单元操作组合起来组成分选回收系统。

(四)脱水与干燥

1.脱水

固体废物的脱水主要用于污水处理厂排出的污泥及某些工业企业所排出的泥浆状废物的处理。脱水可达到减容及便于进行运输的目的,有利于进一步处理。脱水有机械脱水及自然干化脱水两种,以前者应用较多。

2.干燥

固体废物经破碎、分选之后所得的轻物料,如需进行能源回收或焚烧处理时,必须进行干燥处理。干燥通常在转简干燥器内进行,其主要部件是一个轴线与水平线有一定倾角的旋转圆简,物料自高端向低端,热气流自低端向高端逆流接触,使物料得以干燥。

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