生活垃圾深度分选及设备优化组合技术研究

论文摘要

要提高垃圾再利用的效率，完善可靠的垃圾分选技术是一个重要的保证。但由于城市垃圾的组分复杂，适用于农业、矿业、化学工业等领域的传统分选技术，不能照搬用于垃圾的分选，特别是垃圾混合收集和运输管理方面的一些问题，使垃圾中的纸张、塑料、玻璃等有用物质达不到完全分离的效果，各种有利用价值的物质分选不彻底，资源化效率低。因此，要实现垃圾处理的产业化，克服传统垃圾处理方法的弊端，实现垃圾处理机械化和工厂化，特别是垃圾综合利用、资源化的目标，使垃圾处理的费用明显下降，就必须开展适合我国生活垃圾的分选技术的研究，为垃圾处理产业化提供技术支撑和保证。 根据目前生活垃圾分选的技术发展水平，要设计和制造出一整套高效和低成本的生活垃圾机械分选设备，并使之进入全面应用阶段，仍然有许多难以克服的技术难关。急需解决的、也是本论文着重研究的关键工艺包括：(1) 各种分选设备，包括滚筒筛、振动筛及风力分选机等的组合；(2) 生活垃圾的组成和分选单元设备集成的关系；(3) 各种分选设备运行参数优化。 主要研究成果如下： (1) 对生活垃圾的粒度分布进行了研究。 研究表明，无论是夏季生活垃圾还是秋季生活垃圾，采用80mm和40mm两种孔径的筛子对其进行筛分，生活垃圾达到极好的分流。具体表现为：41～47％的生活垃圾集中到＜40mm的出料口中，出料为纯度达到97％以上的可堆腐物，其含量约占生活中可堆腐有机物总量的68％；18～24％的生活垃圾集中到40～80mm的出料口中，出料中大部分物质为纯度达到70～80％可堆腐物，其含量占生活垃圾中可堆腐有机物总量的21％，塑料的含量占15～24％；20～31％的生活垃圾集中到＞80mm的出料口中，塑料的含量占30～49％，其含量占生活垃圾中塑料总量的61～83％，有机物含量占15～30％。因而可采用不同的处理方法对不同范围内的生活垃圾进行处理，实现其资源化和减量化。 (2) 将孔径为40mm与80mm的滚筒筛联合到一起，形成生活垃圾梯度筛分技术，使其在一定的角度和滚筒转速条件运行，进行生活垃圾的梯度筛分，其具有分选流程更紧凑、占地面积更小、集成化程度高的优点。

论文目录

• 学位论文版权使用授权书
• 同济大学学位论文原创性声明
• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 绪论
• 1.1 课题的来源
• 1.2 课题研究的背景
• 1.2.1 我国城市生活垃圾处理处置现状
• 1.2.2 我国生活垃圾分选技术发展及利用现状
• 1.3 研究目标、内容及创新点
• 1.3.1 研究目标
• 1.3.2 研究内容
• 1.3.3 创新点
• 1.4 技术路线
• 第2章 生活垃圾分选研究进展
• 2.1 按物料粒度大小差异的分选技术
• 2.1.1 固定筛分技术及其设备
• 2.1.2 滚筒筛分技术及其设备
• 2.1.3 振动筛分技术及其设备
• 2.1.4 圆盘筛分技术
• 2.2 按物料密度差异的分选技术
• 2.2.1 气流分选
• 2.2.2 重介质分选
• 2.2.3 跳汰分选
• 2.3 按物料光、电、磁效应差异的分选技术
• 2.3.1 光电分选
• 2.3.2 电力分选
• 2.3.3 磁力分选
• 2.4 按物料其它性质差异的分选技术
• 2.4.1 惯性分选
• 2.4.2 磨擦与弹跳分选
• 2.4.3 浮选
• 2.5 小结
• 第3章 生活垃圾中可资源化物质评价研究
• 3.1 研究目的及垃圾来源
• 3.2 夏季生活垃圾组分的研究
• 3.2.1 研究方法
• 3.2.2 生活垃圾组分分析
• 3.2.3 生活垃圾分选方案的选择
• 3.3 秋季生活垃圾组分的研究
• 3.3.1 研究方法
• 3.3.2 生活垃圾组分研究
• 3.3.3 生活垃圾处理方案的选择
• 3.4 生活垃圾中可资源化物质评价
• 3.5 本章小结
• 第4章 生活垃圾滚筒筛分选特性研究
• 4.1 实验设备及方法
• 4.1.1 滚筒筛的设计
• 4.1.2 实验方法
• 4.2 120mm孔径滚筒筛筛分特性研究
• 4.2.1 3.2°时滚筒筛的筛分
• 4.2.2 4.3°时滚筒筛的筛分
• 4.2.3 5.3°时滚筒筛的筛分
• 4.2.4 6.0°时滚筒筛的筛分
• 4.2.5 7.0°时滚筒筛的筛分
• 4.2.6 7.8°时滚筒筛的筛分
• 4.2.7 8.7°时滚筒筛的筛分
• 4.2.8 综合分析
• 4.3 80mm孔径滚筒筛分特性的研究结果
• 4.3.1 3.2°时滚筒筛的筛分
• 4.3.2 4.3°时滚筒筛的筛分
• 4.3.3 5.3°时滚筒筛的筛分
• 4.3.4 6.0°时滚筒筛的筛分
• 4.3.5 7.0°时滚筒筛的筛分
• 4.3.6 7.8°时滚筒筛的筛分
• 4.3.7 8.7°时滚筒筛的筛分
• 4.3.8 综合分析
• 4.4 40mm孔径滚筒筛分特性研究
• 4.4.1 3.2°时滚筒筛的筛分
• 4.4.2 4.3°时滚筒筛的筛分
• 4.4.3 5.3°时滚筒筛的筛分
• 4.4.4 6.0°时滚筒筛的筛分
• 4.4.5 7.0°时滚筒筛的筛分
• 4.4.6 7.8°时滚筒筛的筛分
• 4.4.7 8.7°时滚筒筛的筛分
• 4.4.8 综合分析
• 4.5 滚筒筛性能及筛中生活垃圾动态分析
• 4.5.1 滚筒筛的几何参数
• 4.5.2 滚筒筛中生活垃圾的动态分析
• 4.6 挡板式滚筒筛分选特性研究
• 4.6.1 实验目的
• 4.6.2 袖子皮的破碎实验
• 4.6.3 生活垃圾的破碎实验
• 4.7 本章小结
• 第5章 生活垃圾振动筛分选特性研究
• 5.1 实验设备及方法
• 5.1.1 振动筛的设计
• 5.1.2 研究方法
• 5.2 振动筛分选实验结果
• 5.2.1 80mm孔径振动筛的分选
• 5.2.2 40mm孔径振动筛的分选
• 5.3 本章小结
• 第6章 生活垃圾卧式气流分选机分选特性研究
• 6.1 实验设备及方法
• 6.1.1 实验设备的设计
• 6.1.2 实验方法
• 6.2 单物质纸的分选
• 6.2.1 档板存在时的分选结果
• 6.2.2 无挡板存在时的分选实验
• 6.3 混合生活垃圾的分选
• 6.3.1 风机角度为0°时生活垃圾分选
• 6.3.2 风机角度为10°时生活垃圾的分选
• 6.3.3 风机角度为15°时生活垃圾的分选
• 6.3.4 风机角度为20°时生活垃圾的分选
• 6.3.5 风机角度为25°时生活垃圾的分选
• 6.3.5 风机角度为30°时生活垃圾的分选
• 6.4 综合分析
• 6.5 卧式气流分选机气体流场的数值模拟
• 6.5.1 CFD数值模拟软件介绍
• 6.5.2 卧式气流分选机气体流体模拟技术
• 6.5.3 参数确定
• 6.5.4 模拟结果讨论
• 6.5.5 小结
• 6.6 本章小结
• 第7章 生活垃圾分选组合技术研究
• 7.1 生活垃圾梯度筛分技术
• 7.2 技术组合构思一
• 7.3 技术组合构思二
• 7.4 技术组合构思三
• 7.5 技术组合构思四
• 7.6 小结
• 第8章 生活垃圾分选的工程实例
• 8.1 工程实例地点的介绍
• 8.2 生活垃圾处理工艺技术路线
• 8.3 工艺的具体介绍
• 8.3.1 发酵工艺
• 8.3.2 垃圾渗滤液的收集与处理
• 8.3.3 废旧塑料的利用
• 8.4 生活垃圾分选
• 8.4.1 细料的用途
• 8.4.2 粗料的用途
• 8.4.3 轻物质的用途
• 8.5 本章小结
• 第9章 结论与建议
• 9.1 主要结论
• 9.2 建议
• 致谢
• 参考文献
• 附录A 改造前的卧式气流分选机
• 附录B 改造后卧式气流分选机设计图
• 个人简历 在学期间发表的学术论文与研究成果