生活垃圾綜合分選處理系統(tǒng)設計

1、-大學課程設計說明書學生姓名：學號：學 院：化工與環(huán)境學院專 業(yè)：環(huán)境工程題 目: 生活垃圾綜合分選處理系統(tǒng)設計（110 噸 /天）指導教師：職稱： 副教授2012年 月 日中北大學課程設計任務書2011/2012 學年第 二 學期學院：化工與環(huán)境學院專業(yè)：環(huán)境工程學生姓名：學號：課程設計題目：生活垃圾綜合分選處理系統(tǒng)設計（110噸/天）起迄日期：月 日月 日課程設計地點：環(huán)境工程專業(yè)實驗室指導教師：系 主 任：下達任務書日期:2012年 月曰課程設計任務書1. 設計目的： ！n TFB TFB TK R TK ! TK *0Te TK *= TK bl!(1) 通過設計進一步消化和鞏固本門課

2、程所學內容，并使所學知識系統(tǒng)化，培養(yǎng)運用所學理論知識進行城市生活垃圾綜合分選處理系統(tǒng)設計的初步能力；(2) 了解工程設計的內容、方法及步驟，培養(yǎng)學生確定固體廢物處理與處置系統(tǒng)的設計方案，進行設計計算、繪制工程圖，應用技術資料，編寫設計說明書的能力。2. 設計內容和要求(包括原始數據、技術參數、條件、設計要求等)：(1) 原始資料垃圾主要成分見表：垃圾組分有機物無機物紙類金屬塑料玻璃其他含量 /%54.331.32.682.585.131.22.81有機物組分包括：食品殘余、果皮、植物殘余等。無機物組分包括：磚瓦、爐灰、灰土、粉塵等。垃圾容重平均值為 0.43噸/立方米，含水率為 49.4%。垃

3、圾中塑料以超薄型塑料袋為主，廢紙以衛(wèi)生間的廢紙為主。垃圾熱值：1923kJ/kg分選系統(tǒng)工作量為 110噸/天，日工作時間為 10小時。垃圾分選系統(tǒng)設計方案的分析確定；(2) 設計內容及要求垃圾儲料倉設計計算；分選系統(tǒng)各設備選型計算：確定選擇性破碎機、滾筒篩、簡易風選機型號 和規(guī)格，并確定其主要運行參數；皮帶運輸機計算及布置，并計算各段的長度、電機功率。編寫設計 說明書：設計說明書按設計程序編寫，包括方案的確定，設計計算、設備選型計算和有關簡圖等內容。3. 設計工作任務及工作量的要求包括課程設計計算說明書(論文)、圖紙、 實物樣品等：(1 )撰寫課程設計說明書；(2)垃圾分選系統(tǒng)工藝流程及高程

4、圖一張；分選系統(tǒng)平面、剖面布置圖1-2張。課程設計任務書4. 主要參考文獻：! ! ! N N 4 U (1) 羋振明等編固體廢物處理與處置高等教育出版社，1993年(2) 聶永豐主編三廢處理工程技術手冊一固體廢物卷化學工業(yè)出版社(3) 寧平等編固體廢物處理與處置實踐教程化學工業(yè)出版社，2005年5. 設計成果形式及要求:FKBVHBa vr BTBHaenBaa-FBBawBaa-r BTBHaenBaB-FBBaHBaa-r (1) 設計說明書一份；(2) 相關設計圖紙。6. 工作計劃及進度："« br"!« ！lra "« br

5、"!« ！lra *«-*«->= 2012年6月4日：布置題目，發(fā)放課程設計任務書，講解設計方法; 6月5日一6月10日：查閱資料，設計計算； 6月11日一6月15日：繪制設計圖，撰寫說明書； 6月16日一6月17日：答辯或成績考核。系主任審查意見：簽字：年 月 日1緒論隨著我國經濟實力和技術儲備的增強，各種生活垃圾處理處置技術在我國得到了不同程度、不同范圍的研究和應用，很多經濟發(fā)達地區(qū)已經建立了現代化填埋場、機械化堆肥廠和焚燒廠等多種處理設施。但對于某一地區(qū)來說，不同處理設施往往處理同樣的混合生活垃圾。 由于每種生活垃圾處理技術均具有各自的優(yōu)勢

6、和局限性，從技術本身、經濟性和環(huán)境影響角度分析，均只適宜處理生活垃圾中的某些組分，因此這種單一的處理模式不僅難以滿足數量日益增長、成分日益復雜的生活垃圾無害化、減量化、資源化的處理要求，而且使得生活垃圾處理設施運行效果差， 前處理和二次污染控制技術復雜，處理費用高。生活垃圾的綜合利用已經成為垃圾處理的發(fā)展方向，對垃圾進行分選是垃圾綜合利用的前提。2垃圾分選系統(tǒng)設計方案闡述根據垃圾的組成成分、我國目前城市生活垃圾處理的現狀、 力資源豐富等因素， 設計的垃圾分選方案主要是以機械分選為主， 塑料和廢紙主要為塑料袋和衛(wèi)生間廢紙，回收利用經濟效益不高,圾焚燒原料。分選工藝采用城市生活垃圾簡易處理方法，

7、為目的。分選工藝流程如附圖1所示。原生垃圾成分復雜以及勞動 輔以人工粗選的方法；廢 故可直接將這部分作為垃以分選產物作為填埋、堆肥和焚燒3分選工藝設計計算3.1垃圾分選廠每小時的處理量QT式中：Q每天的垃圾處理量，Q=110t/dQo(3-1)T每天的工作時間，T=10h11011t/h10Qo3.2人工分選人工手選去除垃圾中的大塊金屬、塑料、玻璃、磚瓦、爐灰等建筑材料以利于后續(xù)處理。據經驗，經人工手選后大約 1%的大塊金屬、0.6%的玻璃、2.0%的塑料和0.5%的其他無機物質被選出，即q Qo(3-2)式中：3各成分占垃圾的百分數金屬：q1Q。1% 111%0.11t/h玻璃：q2Q。0.

8、6%110.6%0.066t/h塑料：q3Q。2.0%112.0%0.22t/h其他：q4Q。0.5%110.5%0.055t/h則經過人工手選可分出的垃圾有Q1 q1 q2 q3 q4(3-3)Q1 0.11 0.066 0.22 0.055 0.451t /h3.3 磁選垃圾經過磁選滾筒理論上可以分選所有的金屬，則磁選分選的處理量Q2 Q0 (2.58% 1%) 11 1.58% 0.1738t /h3.4 選擇性破碎機(1)篩上物主要是紙、布、革、塑料、部分有機物等d>50mm的物質Q3 Q0 2.68% (5.13% 2%) 20% 11 25.81% 2.8391t / h(

9、2)篩下物為 d <50mm 的被破碎的無機物、有機物、玻璃及其他碎土等。3.5 風選( 1 )輕組分物質主要為粉塵、塑料、紙張等，其量為Q4 Q0 (2.68% 3.13%) 11 5.81% 0.6391t /h( 2)重組分主要物質是有機物，其量為Q5 Q0 20% 11 20% 2.2t/h3.6 滾筒篩分滾筒篩分主要對選擇性破碎機篩下的物質進一步分選， 篩下物中主要有無機物、部分有機物、破碎玻璃等。選擇性篩孔為 10 10mm。篩上物為 dp>10mm 的有機物Q6 Q0 (54.3% 20%) 11 34.3% 3.773t /h篩下物為碎土、石渣等無機物和碎玻璃Q7

10、Q0 31.3% (1.2% 0.6%) (2.81% 0.5%) 11 34.21%3.7631t / h3.7 廢物全過程的總質量Q 總 Qi Q2 Q4 Q5 Q6 Q7(3-4)Q 0.451 0.1738 0.6391 2.2 3.773 3.7631 11t/h4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)設備的處理量。儲料倉的容量應根據計劃收入分選廠的垃圾量、設備的操作計劃等因素來決定。通 常出料倉的容量應可提供兩天的最大處理量。4.1倉體容積的計算V （ 4-1）式中：0儲存時間，d;Q最大日處理量，t/d;E有效容積系數，在0.80.9之間；0垃圾有效密度，

11、在1.11.3之間，t/m3;V倉體體積，m3;2 110 3V501.60m30.85 1.2 0.43m3 ;長度a, m；寬度b, m；深度c, m。4.2倉體尺寸的計算每個小倉體的體積為 V0，則每個倉體的容積V0 abc(4-2)取 a=20m, b=7m，c=4mV020 7 4560m3501.6m3可以滿足要求4.3排水坡度垃圾在儲料坑內時間過長（一般超過2d）便會有滲濾液產出，所以坑底部必須輔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%。5吊車與抓斗的設計計算5.1吊車垃圾吊車的臺數是根據垃圾最大日處理量來確定的。一般日處理量在300t以下的采用一臺吊車，日處理量在

12、 300t到600t的采用常用和備用各一臺，規(guī)模 在600t以上的要求常用2臺，備用一臺。在吊車的臺數確定后，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 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4555mi n/h。吊車供給能力由下式計算PNT(5-1)式中：Q吊車供給能力，t/h;P 抓斗一次抓起量，t;N 1h內吊車實際工作時間;T吊車運行周期，h5.2抓斗根據垃圾最大日處理量選擇吊車、抓斗，其工藝參數如下表表1吊車工藝參數項目參數設計依據數量1臺垃圾最大日處理量噸位1.25t抓斗容量跨度7m儲料坑跨度運行周期143s

13、吊車運行各種動作的速度實際運行時間50mi n/h供給能力20.98t/h抓斗抓起量QT根據上式（5-1）的計算公式得抓斗一次抓起量(5-2)11空60500.524t即抓斗一次抓起量為0.524t即可滿足生產要求，選擇一次抓起量為1250kg的抓斗6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袋式和鼓式兩種。鼓 式磁選機又可分為皮帶機磁滾筒式和獨立鼓式。 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,當廢物經過磁力滾筒時，非磁性或磁性很弱的物質在離心力和重力的作用下 脫離皮帶面，而磁性較強的物質受磁力作用被吸在皮帶上，

14、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)，在經過人工手 選之后，大件的磁性物質已經被選出，可將磁選機設在選擇性破碎機之前， 基本 上可將磁性物質選擇出來，同時避免后續(xù)分選設備被此貼性物質破壞。7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，并能達到選分的作用。7.1滾筒破碎機主要結構參數的確定根據垃圾破碎比分選工藝要求選擇國產滾筒破碎機，具體技術特征

15、如下表。規(guī)格參數規(guī)格參數生產能力/ (t/h)80120篩孔尺寸/mm50滾筒直徑/m3提升板高度/mm300滾筒長度/m6電動機型號BJO2-72-4滾筒傾角/度3電動機功率/kw30滾筒轉數/(r/mi n)12轉數 /(r/mi n)14607.2滾筒破碎機生產能力計算Q 3600Sv K( 7-1)式中：Q垃圾生產能力，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;Y一一無聊散密度，t/m3,對城市垃圾散密度可取垃圾容重的1/2;K裝滿系數，隨滾筒內提升板個數的增加而變大；當提升板為6個時,對垃圾K取0.41。其中，橫斷裝料面積R2r2(7-2)取經驗值 =6

16、0=102 2(1.51.2 )1.13m331822物料沿滾筒軸向的前進速度v 丄(7-3)T式中：v物料在滾筒內每跌落一次向前所走的距離，m；l物料自A提升到B在跌落到底所需時間，s；當篩體傾斜安裝時，實際物料軌跡為不規(guī)則的螺旋線，該螺旋線的螺距即物 料跌落一次向前所走的距離，即l 4Rsin2 90°cos90otan(7-4)l 4 1.5 sin2 90° 60° cos90° 60° tan3° 0.0681mt1t1180-23n式中：n滾筒轉速,r/min ；t1180 2 603 121.67st2乞Rsin 90c°s 90(7-5)(7-6)(7-7)t23 sin 90°3.14°60.c°s 90° 60°0.68s所以：T1.67 0.68 2.35s皿 0.02902.353600 1.13 0.02900 430.41 10.40t/h8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