固廢課程設計--生活垃圾綜合分選處理系統設計

1、<p>　　課 程 設 計 說 明 書</p><p>　　學 院： 化工與環(huán)境學院 </p><p>　　專 業(yè)： 環(huán)境工程 </p><p>　　題 目： 生活垃圾綜合分選處理系統設計（200噸/天）</p><p>　　2013年 5

2、 月26日</p><p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　1.緒論1</b></p><p>　　1.1垃圾的來源1</p><p>　　1.2 垃圾的危害1</p><p><b>　　2課程設計題目2</b></

3、p><p><b>　　3課程設計目的2</b></p><p><b>　　4設計原始資料2</b></p><p><b>　　5設計計算2</b></p><p>　　5.1垃圾分選工藝流程2</p><p>　　5.2分選工藝物料恒算3&l

4、t;/p><p>　　5.3垃圾儲料倉4</p><p>　　5.4吊車、抓斗的選擇5</p><p>　　5.5滾筒破碎機選擇6</p><p>　　5.6垃圾滾筒篩7</p><p><b>　　5.7風選設備8</b></p><p><b>　　5.

5、8輸送帶9</b></p><p><b>　　6總結11</b></p><p><b>　　參考文獻12</b></p><p><b>　　7附圖12</b></p><p><b>　　1.緒論</b></p>&

6、lt;p><b>　　1.1垃圾的來源</b></p><p>　　垃圾，學術上叫做固體廢棄物，按來源大致可分為生活垃圾、一般工業(yè)固體廢物和危險廢物三種。此外，還有農業(yè)固體廢物、建筑廢料及棄土。生活垃圾是指在人們日常生活中產生的廢物，包括食物殘渣、紙屑、灰土、包裝物、廢品等。一般工業(yè)固體廢物包括粉煤灰、冶煉廢渣、爐渣、尾礦、工業(yè)水處理污泥、煤矸石及工業(yè)粉塵。危險廢物是指易燃、易爆、腐蝕

7、性、傳染性、放射性等有毒有害廢物，除固態(tài)廢物外，半固態(tài)、液態(tài)危險廢物在環(huán)境管理中通常也劃入危險廢物一類進行管理。從根本上講，固體廢物的增多是人們的生活水平和工業(yè)化發(fā)展特定階段的產物，就像想在國家的經濟水平高了，但是環(huán)境差了一個道理，是歷史的一個發(fā)展階段，隨著人們的認識的提高，會不斷改善的。</p><p><b>　　1.2 垃圾的危害</b></p><p>　　固

8、體廢物如不加妥善收集、利用和處理處置，將會污染大氣、水體和土壤，危害人體健康。垃圾的氣味是最直觀的氣體污染，但是更為嚴重的是垃圾燃燒形成的二惡英等致癌性毒物。垃圾的填埋會污染土壤以及體下水。目前中小城市里的一個普遍現象是城市河流變成了垃圾堆，不堪入目！垃圾的危害直接的是人們生活環(huán)境的降低，間接的是健康，比之水污染和空氣污染帶來的危害雖然輕的多，但也不容忽視。</p><p><b>　　2課程設計題目&

9、lt;/b></p><p>　　生活垃圾綜合分選處理系統設計（200噸/天）</p><p><b>　　3課程設計目的</b></p><p>　　(1)通過設計進一步消化和鞏固本門課程所學內容，并使所學知識系統化，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設計的初步能力；</p><p>　　(2)

10、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。</p><p><b>　　4設計原始資料</b></p><p><b>　　垃圾主要成分見表：</b></p><p>　　有機物組分包括：食品殘余、果皮、植物殘余等。</

11、p><p>　　無機物組分包括：磚瓦、爐灰、灰土、粉塵等。</p><p>　　垃圾容重平均值為0.43噸/立方米，含水率為49.4%。</p><p>　　垃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。</p><p>　　垃圾熱值：1923kJ/㎏</p><p>　　分選系統工作量為200噸/天，日工作時間為

12、10小時。</p><p><b>　　5設計計算 </b></p><p>　　5.1垃圾分選工藝流程</p><p><b>　　輕組分</b></p><p><b>　　篩上</b></p><p><b>　　重組分</b>

13、;</p><p>　　篩下 篩上有機物</p><p><b>　　篩下碎石、</b></p><p><b>　　玻璃等 </b></p><p>　　5.2分選工藝物料恒算</p><p>　?。?）垃圾分選廠每小時的處理量&l

14、t;/p><p>　　式中 ——每天的垃圾處理量，</p><p>　　——每天的工作時間，。</p><p><b>　　（2）人工分選</b></p><p>　　人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。</p><p>　　據經驗，經人工手選后大約1%的大塊金屬、

15、0.6%玻璃和約0.5%其他無機物質被選出，即</p><p><b>　　金屬 </b></p><p><b>　　玻璃 </b></p><p><b>　　塑料 </b></p><p><b>　　其他 </b></p>

16、;<p>　　則經過人工手選可分出的垃圾有</p><p><b>　?。?）磁選 </b></p><p>　　垃圾經過磁選滾筒理論上可以分選所有的金屬</p><p><b>　?。?）選擇性破碎機</b></p><p>　　①篩上物主要是紙、布、革、塑料、部分有機物等的物質&l

17、t;/p><p>　?、诤Y下物為的被破碎的無機物、有機物、玻璃及氣體碎土等。</p><p><b>　?。?）風選</b></p><p>　?、佥p組分主要為粉塵、塑料紙張等。</p><p>　　②重組分主要是有機物。</p><p><b>　　（6）滾筒篩分</b><

18、;/p><p>　　滾筒篩分主要對選擇性破碎機篩下物進行進一步風選，篩下物中主要有無機物、部分有機物、碎玻璃等。選擇篩孔為。</p><p><b>　　篩上物為的有機物。</b></p><p>　　篩下物為碎土、石渣等無機物和碎玻璃。</p><p>　　（7）廢物的全過程總的質量為Q</p><p&

19、gt;<b>　　5.3垃圾儲料倉</b></p><p><b>　　（1）倉體容積</b></p><p>　　式中 ——儲存時間，d；</p><p>　　——最大日處理量，t/d，</p><p>　　——有效容積系數，在0.8-0.9之間；</p><p>　　—

20、—垃圾有效密度，1.1-1.3之間，t/m3。</p><p><b>　　——倉體體積，m3</b></p><p><b>　?。?）倉體尺寸計算</b></p><p>　　每個小倉的體積V0，m3；長度a,m；寬度b,m；深度c,m。</p><p>　　則 </p&g

21、t;<p><b>　　??；</b></p><p>　　取一個倉體可滿足要求。</p><p>　　5.4吊車、抓斗的選擇</p><p>　　根據垃圾最大日處理量選擇吊車、抓斗，其工藝參數如表1-2</p><p>　　表1-2 吊車工藝參數</p><p><b>　

22、　抓斗一次抓起量為</b></p><p>　　式中 ——運行周期，;</p><p>　　——實際運行時間，；</p><p>　　即抓斗一次抓起量0.9534即可滿足生產需求。選擇一次抓起量為1250kg的抓斗。</p><p>　　5.5滾筒破碎機選擇</p><p>　?。?）選型 根據垃圾破碎

23、分選工藝要求選擇國產滾筒破碎機，具體技術特征如表1-3</p><p>　　表1-3 滾筒破碎機技術特征</p><p><b>　?。?）計算校核</b></p><p>　　根據式及上圖，經驗取值橫斷面裝料面積為</p><p><b>　　物料跌落所需時間</b></p>&l

24、t;p><b>　　則 </b></p><p>　　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</p><p>　　物料沿滾筒軸向的前進速度為</p><p>　　滾筒破碎機實際生產能力為</p><p>　　則所選擇的破碎機能滿足處理量的要求。<

25、/p><p><b>　　5.6垃圾滾筒篩</b></p><p>　　垃圾滾筒篩篩分處理量為 </p><p>　　滾筒篩主要參數如下：</p><p>　?。?）設計篩體長度4，篩體直徑1.6，篩孔取，安裝傾角。</p><p>　?。?）篩分效率和生產率。根據“垃圾分選機-垃圾滾筒篩”行業(yè)標準

26、，篩下物粒徑，篩分效率。選取篩分效率為。</p><p>　?。?）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。滾筒篩臨界轉速為</p><p>　　根據實驗表明，垃圾滾筒篩回轉速度一般取臨界轉速的較為理想，則取滾筒篩轉速為12.</p><p>　?、倭显诤Y體內的停留時間 根據研究表明，當篩分垃圾時，要得到75%以上的篩分效率，停留時

27、間應達到25~30，甚至更長。所以取垃圾在滾筒內停留時間為50，則物料在篩體內沿軸向運動的平均速度為</p><p>　?、谕埠Y有用功率 據資料推導，篩分機有用功率為</p><p>　　實際使用時的驅動電機功率還應考慮機械傳動損失。</p><p><b>　　5.7風選設備</b></p><p>　　對本分選工藝

28、，選用簡易立式風選設備。</p><p>　　氣流速度確定 風力分選主要將低密度，空氣阻力小的重質有機物分開。部分物料密度如表4-9.</p><p>　　表4-9 部分物料密度</p><p>　　輕質物料以塑料為參考，其懸浮氣速為</p><p>　　重質有機物以有機物為參考，其懸浮氣速為</p><p>　　則

29、選取氣流速度為6.7。</p><p>　　立式風選幾何參數的確定 關于風力分選設備的設計計算目前尚無成熟的方法可借鑒。對于立式分選垂直段主要目的是將紙類，塑料等輕質組分通過氣流輸送出來，可借鑒流化床氣力輸送設計經驗設計，精確的計算還需要試驗及有關的理論進行研究。</p><p>　　①選擇氣體速度 根據氣力輸送設計原則確定垂直段管長7m，考慮到所分選物料為不規(guī)則紙類，塑料等，選擇管

30、徑mm。設高壓端氣體密度3，故所選氣速相當于氣體質量速度。</p><p>　?、诠浪銡?固比 垃圾風選主要去除塑料及紙類，設其堆積密度為。</p><p><b>　　氣-固比為</b></p><p><b>　　③所需空氣量計算</b></p><p>　　取空氣重度為，則空氣體積流量為&l

31、t;/p><p>　　按所選管徑100mm和氣速，所需空氣體積流量為</p><p>　　故可選用空壓機一臺能夠滿足要求。</p><p>　?、軌航涤嬎?設管內平均絕對壓力為，室溫為300K，則氣體平均重度為</p><p><b>　　垂直管壓降</b></p><p>　　旋風分離器選擇 根

32、據氣體流量3.156和入口風速6.7，選取型旋風分離器，其允許進口風速12，處理量。</p><p><b>　　5.8輸送帶</b></p><p>　　在垃圾分選工藝中，帶式輸送機是主要的輸送機械，它連接各個分選設備。因此，各分選設備段之間的輸送帶帶寬、帶長、帶速及輸送帶的安裝位置需根據具體情況分別估算。</p><p><b>

33、　?。?）輸送帶Ⅰ</b></p><p>　　①寬度確定 輸送帶Ⅰ主要輸送從垃圾儲坑送來經過初級篦子送入的及由輸送帶送至滾筒破碎機的垃圾，在這一段輸送帶上同時進行人工分選。故帶速不易選擇過快，選取帶速為0.3m/s。 </p><p>　　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。</p><p>　　對于槽

34、型輸送帶上物料堆積的斷面積為</p><p>　　其中，膠帶的槽角α選取TD72型為20°。</p><p><b>　　則</b></p><p>　　得帶寬為： ，取帶寬為1.27m。</p><p>　　②電動機功率計算 在確定膠帶輸送機的電動功率以前，首先要計算傳動滾筒的軸功率。轉動滾筒軸功率的計算公式

35、為：</p><p>　　腳面?zhèn)鲃訚L筒，因此，電動機功率為</p><p>　　故選用Y100L-2型三相異步電動機，額定功率為3.0kW。</p><p><b>　　(2)輸送帶Ⅱ</b></p><p>　　①寬度的確定 輸送帶Ⅱ主要用于輸送由滾筒破碎機篩上物（主要為廢紙、塑料及部分有機物）至分選設備。由物料衡算，

36、此時輸送量為Q=5.842t/h。輸送帶傾角15°，傾角系數c取0.885。帶速取1.0m/s，則輸送帶寬度為</p><p>　　取帶寬為1.27m。</p><p>　　②電動機功率計算 已知，，，。</p><p>　　采用滾動軸承，查到，</p><p>　　導料擋板，空段清掃器，彈環(huán)清掃器。</p><

37、;p>　　將以上各數據帶入計算式，轉動滾筒軸功率為</p><p><b>　　電動機功率為</b></p><p>　　故選用Y160M-4型電動機，額定功率為11kW。</p><p><b>　　輸送帶Ⅲ</b></p><p>　　①寬度確定 輸送帶Ⅲ主要用于輸送自滾筒破碎機篩下物（

38、主要為無機物，碎石，渣，玻璃及部分有機物）送至滾筒篩。取帶速為，輸送傾角，傾角系數為0.957，由物料衡算此時輸送量為12.902，計算方法同上。經計算取輸送帶寬仍為1.2m。</p><p>　?、陔妱訖C功率計算 取。</p><p>　　采用滾動軸承，查得導料擋板，空段清掃器，彈環(huán)清掃器。所以， 電動機功

39、率為故選用Y160M-4型電動機，額定功率11。</p><p><b>　　6總結</b></p><p>　　這是我第一次完成一項課程設計任務。此次設計費時兩周，綜合利用了我們所學的專業(yè)知識及計算機知識，也是我們學科間的綜合，把知識運用到實踐中的過程。同時，在設計中我查閱了大量相關資料。這次設計從開始收集資料，到列出框架，再到最后的計算和繪圖，在每一個過程中我都付

40、出了很大的努力，在期間也出現了很多困難，最后通過同學的幫助和老師的指導完成了本次設計任務。更讓我深深體會到提高綜合能力的重要性，不管是專業(yè)知識的應用能力還是cad的繪圖能力還是與人的溝通能力。</p><p>　　一個星期的課程設計，雖然有些疲勞和困倦，但帶給我很多收獲。很多知識都存在似懂非懂的現象，這種現象通過實際的上級操作，讓我學會了很多。很多困惑已經通過實際操作解決了。同時，這次設計也暴露了我以往學習中的許

41、多不足之處，在以后的工作和學習中，我將努力完善自己，學好專業(yè)知識，爭取掌握更多有用的知識，進一步的提高自身的綜合素質，培養(yǎng)自己解決問題的能力和與人溝通的能力。</p><p><b>　　參考文獻</b></p><p>　　(1)羋振明等編.《固體廢物處理與處置》.高等教育出版社，1993年</p><p>　　(2)聶永豐主編.《三廢處理工