固體廢物的破碎加工

一、破碎原理及目的

固體廢物的破碎是指利用外力克服固體廢物質(zhì)點間的內(nèi)聚力而使大塊固體廢物分裂成小塊固體廢物的過程：對固體廢物破碎的目的有以下幾點：

(1)減小固體廢物的容積，以便運輸和貯存。

(2)為固體廢物的分選提供所要求的粒度，以便能夠有效地回收其中的有用成分。

(3)防止粗大、鋒利的固體廢物損壞分選、焚燒和熱解等設(shè)備或爐膛。

(4)增加固體廢物的比表面積，提高焚燒、熱分解、熔融等作業(yè)的效串。

(5)為下一步加工做準(zhǔn)備，以便進(jìn)一步加工制備。例如，利用煤肝石制磚、制水泥等，需要把煤殲石破碎到一定粒度。

(6)生活垃圾進(jìn)行填埋處置時，破碎后壓實密度高而均勻，可以加快復(fù)土還原。

總而言之．固體廢物的破碎就是把廢物轉(zhuǎn)變成適合于進(jìn)一步加工或能經(jīng)濟地再分選、處理、處置的形狀和大小，有時也將破碎后的皮物直接填埋或進(jìn)行利用。

二、破碎方法

破碎方法有干式、濕式和半濕式破碎三種，干式破碎為通常”所指的破碎，濕式破碎和半濕式破碎通常在破碎的同時兼有分級分選的功能。

1、干式破碎

破碎按所用的外力不同可分為機械能和非機械能破碎兩種方法，目前廣泛應(yīng)用的是機械能破碎方法，非機械能破碎還屬于破碎新方法。

機械能破碎是利用破碎工具，如破碎機的齒板、錘頭、球磨機的鋼球等對固體廢物施力而將其破碎的方法，其今方法如圖3—1所示G非機械能破碎是利用電能、熱能等對固體廢物進(jìn)行破碎的新方法，如低溫破碎、熱力破碎、減壓破碎及超聲波破碎等。

擠壓破碎是指廢物在兩個相對運動的碩面之間受擠壓作用而發(fā)生的破碎：剪切破碎是指廢物在剪切作用下發(fā)生的破碎，剪切作用包括劈開、撕破和折斷等。沖擊破碎有里力沖擊和動沖擊兩種形式，重力沖擊是廢物范到一個堅硬的表面上而發(fā)生的破碎，就保玻璃瓶跌落到混凝土地面上發(fā)生的破碎一樣。動沖擊是使廢物獲得足夠的動能．并碰到一個比它堅硬的快速旋轉(zhuǎn)的表面時而產(chǎn)生沖擊破碎作用。在動沖擊破碎過程中，廢物是無支撐的，沖擊力使破碎的顆粒向各個方向加速，如錘式破碎機利用的就是動沖擊的原理。摩擦破碎是指廢物在兩個相對運動的硬面摩擦作用下破碎。如碾磨機是借助旋轉(zhuǎn)磨輪沿環(huán)形底盤的碾壓作用來連續(xù)摩擦、壓碎和磨削廢物。一般破碎機都是由兩種或兩種以上的破碎方法聯(lián)合作用對固體廢物進(jìn)行破碎的。例如，錘式破碎機既有沖擊破碎，還有剪切破碎摩擦破碎。

破碎方法的選擇要根據(jù)固體廢物的機械強度及硬度來選擇破碎方法和破碎機。對于堅硬的廢物采用擠壓破碎和沖擊破碎較好：對于韌性廢物采用剪切破碎和沖擊破碎或剪切破碎和摩擦破碎較好；對脆性廢物則采用劈碎、沖擊破碎較好；對于橡膠類廢物，采用低溫破碎較好；對于紙類、纖維類廢物，采用濕式破碎較好。

低溫破碎是指利用塑料、橡膠類廢物在低溫下易脆化的特性來進(jìn)行破碎或選擇性破碎。濕式破碎是指利用紙類、纖維類皮物在水中易調(diào)制成漿的特點來進(jìn)行粉碎或選擇性粉碎的一種方法，紙類、纖維類廢物濕粉碎法粉碎后可直接進(jìn)行分選或利用。

2、濕式破碎

濕式破碎是用濕式破碎機在水中將紙類廢物通過剪切破碎和水力機械攪拌作用而成為漿液的過程，廢紙變成均質(zhì)漿狀物，可按流體處理法處理。它是基于回收城市垃圾中的大量紙類為目的而發(fā)展起來的一種破碎方法。圖3—2所示為典型的濕式破碎機結(jié)構(gòu)原理，該破碎機的圓形槽底上安裝有多孔篩，篩上安裝有旋轉(zhuǎn)破碎輥，輥上裝有6把破碎刀。

工作原理為以紙類為主的垃圾用傳送帶送人濕式破碎機，破碎輥的旋轉(zhuǎn)使投入的紙類垃圾和水一起發(fā)生激烈回旋和攪拌作用．廢紙被破碎成漿，廢紙漿通過篩孔流人篩下由底部排出；難以破碎的物質(zhì)(如金屑等)成為篩上物從破碎機側(cè)口排出，再用斗式提升機輸送至裝有磁選器的皮帶運輸機，分離出鐵和非鐵金屬等物質(zhì)。

濕式破碎目前主要用于廢紙的再生與利用的前處理，在城市生活垃圾處理中的應(yīng)用還有一定因難，主要是污水的處理。

3、半濕式破碎

其特點是利用不同物質(zhì)強度和脆性(耐沖擊性而壓縮性、耐剪切力)的差異，在一定的濕度下破碎成不同粒度的碎塊，然后通過篩孔大小不同的篩網(wǎng)加以分離回收的過程，該過程同時兼有選擇性破碎和篩分兩種功能。

圖3—3所示為半濕式破碎機的結(jié)構(gòu)原理。該裝置由兩段具有不同尺寸篩孔的外旋轉(zhuǎn)圓筒篩和篩內(nèi)與之反方向旋轉(zhuǎn)的破碎板組成。垃圾在圓筒篩首端給入，并隨篩壁上升后又在重力作用下被拋落，拋落時受到反向旋轉(zhuǎn)的破碎板撞擊，垃圾中易脆物質(zhì)(An玻璃、陶瓷等)首先被破碎，通過第一段篩網(wǎng)分離排出。剽余垃圾進(jìn)入第二段篩網(wǎng)，此段噴射水分，在水中易碎的紙類在水噴射下被破碎板破碎，由第二段篩網(wǎng)排出。最后剩余的垃圾(主要為金屬、塑料、橡膠、木材、皮革等)由不設(shè)篩網(wǎng)的第三段排出。

半濕式選擇性破碎技術(shù)具有以下特點：(1)在同一設(shè)備不同工序中實現(xiàn)破碎與分選同時作業(yè)；(2)對進(jìn)料適應(yīng)性好．易破碎物及時排出，不會出現(xiàn)過粉碎現(xiàn)象；(3)能充分有效地回收垃圾中的有用物質(zhì)．如從分選出的第一段物料中可分別去除玻璃等，第二段物料中可回收含量為85％一95％的紙類，難以破碎的金屬、橡膠、木材等廢物可在第三段后經(jīng)分選可達(dá)到95％的純度，廢鐵可達(dá)98％；(4)當(dāng)投入的垃圾在組成上有所變化時，可通過改變滾筒長度、破碎板段數(shù)、篩網(wǎng)孔徑等于段來適應(yīng)處理系統(tǒng)的不同要求和變化；(5)動力消耗低，磨損小，易維修。