《固体废物处理与处置》课程设计_毕业设计论文

通过课程设计进一步消化和巩固本课程所学内容，并使所学的知识系统化，培养运用所学理论知识进行城市生活垃圾综合分选处理系统设计的初步能力。通过设计，了解工程设计的内容、方法及步骤，培养学生确定固废处理与处置系统的设计方案，进行设计计算、绘制工程图，应用技术资料，编写设计说明书的能力。

（5）编写设计说明书：设计说明书按设计程序编写，包括方案的确定，设计计算、设备选型计算和有关简图等内容。课程设计说明书应有封面、目录、正文、小结及参考文献等部分，文字应简明、通顺，内容正确、完整，装订成册。

② 分选系统平面布置图1张（3号图纸），图中设备、管件应标注编号，图纸应按比例绘制，应能表明建筑物外形和主要结构形式。在平面布置图中应有方位标志（指北针）。

本次课程设计确定工艺从我国目前城市生活垃圾处理现状出发，考虑到原生垃圾成分复杂，劳动力资源又丰富，采用机械为主，辅以人工粗选的方法；废塑料和废纸主要为塑料袋和卫生间废纸，回收利用经济效益不高，故可直接将这部分作为垃圾焚烧原料。分选工艺采用城市生活垃圾简易处理方法，以分选产物作为填埋、堆肥和焚烧为目的，确定分选工艺流程。

垃圾储仓是用来暂时储放进入处理系统的垃圾并用来调节处理设备的处理量。储料仓的容量应根据计划收入分选厂的垃圾量、设备的操作计划等因素来决定。通常储料仓的容量应可提供两天的最大处理量。

垃圾吊车的台数是根据垃圾最大日处理量来确定的。一般日处理量在300t以下的采用一台吊车，日处理量在300~600t的要求采用常用和备用各一台，规模在600t/d以上的，要求常用吊车2台，备用一台。在吊车的台数确定后，还要确定吊车卷起、放下、行走、横移及抓斗开关动作所需时间，以确定吊车运行周期。如果各分选设备有足够的处理能力，吊车的运行时间为60min/h，设计时一般取45~55min/h。吊车供给能力由下式计算，通过计算抓斗一次抓取量来选择合适吊车。

用于固体废物分选的磁选设备就结构形式而言主要分为带式和鼓式两种。鼓式磁选机又可分为皮带机磁滚筒式和独立鼓式。磁力滚筒又称磁滑轮，磁系与圆筒固定在同一个轴上，安装在皮带运输机头部。将固体废物均匀给在皮带运输机上，当废物经过磁力滚筒时，非磁性或磁性很弱的物质在离心力和重力作用下脱落皮带面，而皮带离开磁力滚筒伸直时，由于磁场强度减弱而落入磁性物质收集槽中。磁力分选机在分选工艺中可一点或多点布置，一般可设置在破碎机的前后、筛分机之后或风选机的前后等处。对城市生活垃圾简易分选系统，在经过人工手选之后，大件的磁性物质已经被选出，可将磁选机设置在选择性破碎机之前，基本上可将磁性物质选择出来，同时避免后续分选设备被磁铁性物质破坏。

滚筒破碎机的直径和长度是最主要的结构参数，它取决于入料量的多少，物料密度及粒度等，此外，还与滚筒转数的大小，物料在滚筒内的摩擦系数也有密切的关系。目前，滚筒直径和长度主要是按经验公式估算。滚筒长度为滚筒直径的1.5~2.5倍。

滚筒破碎机功率计算可按两部分进行。一是物料在筒体中完成破碎过程时提升和跌落所耗的功率N₁，另一是在完成筛分过程时按滚筒筛计算的功率N₂，则总功率N=N₁+N₂。

垃圾滚筒筛利用作回转运动的筒形筛体将垃圾按粒度进行分级。工作时筒形筛体倾斜安装，倾角一般在4°~8°。其结构及设计原理同选择性破碎机类似，只是没有提升板。垃圾滚筒筛设计参数主要有几何参数、运动参数和动力参数。几何参数包括筛体长度、筛体直径、安装倾角和筛孔尺寸；运动参数指筛体转速；动力参数为筛体的驱动功率。

滚筒筛的筛孔尺寸的确定根据被筛分的垃圾的组成及对筛上、筛下物的要求和它的具体用途来确定。若用于除去垃圾中的渣土等小粒级物料时，筛孔尺寸可取较小值。当除去粗大物料时，筛孔尺寸可取较大值。

(2) 筛分效率和生产率根据“垃圾分选机-垃圾滚筒筛”行业标准（CJ/T 5013.1-95），筛下物粒径≤12 mm，垃圾滚筒筛的筛分效率根据筛分不同特性的垃圾选择在85%~95%之间。

(3) 滚筒筛转速通常为了获得较好的筛分效率，应使物料在筛体内做较大的翻动。根据实验表明，垃圾滚筒筛回转速度一般取临界转速的30%~60%较为理想。

另外，根据研究表明，当筛分垃圾时，要得到75%以上的筛分效率，停留时间应达到25～30s,甚至更长。可取垃圾在滚筒内停留时间为50-60s,计算出物料在筛体内沿轴向运动的平均速度。

风力分选（气流分选）主要将低密度、空气阻力大的轻质部分（塑料、废纸等）和具有高密度、空气阻力小的重质部分分开。风力分选中气流的流动速度是重要的设计参数，确定气流流速的依据是被选物料的悬浮速度（沉降速度）。颗粒在空气中的沉降末速为

当气流速度小于颗粒沉降末速时，颗粒向下作沉降运动；当气流速度大于颗粒沉降末速时，颗粒向上作漂浮运动；当气流速度等于沉降末速时，颗粒作漂浮运动。几种物料的实测悬浮速度参考数据见表4。

风机形式根据所要分选垃圾原料组成及分选目的来确定。卧式风力分选机构造简单，维修方便，但分选精度不高，通常与破碎、筛分、立式风选机联合使用。立式分选机与卧式相比较分选精度较高。

关于风力分选设备的计算设计计算目前尚无成熟的方法可借鉴，对于立式分选垂直段主要目的是将纸类、塑料等轻质组分通过气流输送出来，可借鉴流化床气力输送设计进行经验设计，精确的计算还需要实验及有关的理论进行研究。立式风选几何参数的确定：

① 选择气体速度 根据气力输送设计原则确定垂直段管长? m，考虑所分选物料为不规则纸类、塑料等，选择管径

。设高压端气体密度为3kg/m³,故所选气速相当于气体质量速度G=V₀×3（kg/m²·s)。