再生资源工艺与设备

第一章

再生资源是指生产、流通、消费等过程中产生的不再具有原有使用价值而被丢弃，或只能以该物品的残值适当计价处置，但可以通过一定的加工途径使其经济合理或接近经济合理地获得使用价值的各种物料的总和。

再生资源特征：是一种有污染或潜在污染的特殊资源；是一种品种繁多的资源；具有某种性质的使用价值，具有量大且集中的特点。

再生资源产业是指对社会生产和生活消费过程中产生的各种废弃物资进行回收和再加工利用的产业。

再生资源产业特点：准公共物品属性；劳动密集型和技术密集型；产业规模的相对有限性。 垃圾处理产业，一般指从事与垃圾清扫、收集运输，以及垃圾处理设施建设和运营相关的各种活动所形成的产业。该产业活动的核心是垃圾的无害化处理，但也兼顾与垃圾减量化和资源化相统一的原则。

第二章

固体废弃物是指在生产、生活和其他活动中产生的丧失原有利用价值或者虽未丧失利用价值但被抛弃或者放弃的固态、半固态和置于容器中的气态的物品、物质以及法律、行政法规规定纳入固体废物管理的物品、物质。

固体废弃物的来源大体来自两方面：一是生产过程中新产生的废物，称为生产废弃物；二是在产品进入市场后在流通过程中或使用消费后产生的固体废弃物，称为生活废弃物。 固体废物分为工业固体废物、生活垃圾和危险废物。

生活垃圾是指在日常生活中或者为日常生活提供服务的活动中产生的固体废物以及法律、行政法规规定视为生活垃圾的固体废物。

固体废物处理与资源化通常是指通过物理、化学、生物、物化及生化等方法把固体废物转变成适于收集、运输、资源利用、贮存或最终处置的过程。方法主要有物理处理、化学处理、生物处理、热处理和稳定化处理五类方法。

物理处理是通过压实、破碎、细磨、分选（分离）、浓缩、脱水和干燥等物理方法，使之成为便于运输、贮存、利用或处置的形态，是固体废物预处理最基本的方法。

生物分解处理是利用微生物分解固体废物中可降解的有机物，从而达到无害化或综合利用。 生物溶浸处理主要是利用微生物溶浸固体废物中无机物金属离子，达到回收有用金属或去毒的目的。

热化学处理的特点是通过高温下化学反应过程破坏和改变固体废物组成和结构，同时达到减容、无害化或资源化的目的。热化学处理方法包括焚烧、热解、湿式氧化以及焙烧和烧结等，其中焚烧、热解和湿式氧化为热化学分解处理技术，焙烧和烧结为热化学转化或稳定化处理技术。

压实定义：是通过外力加压于松散的固体物上，以缩小其体积，增大密度的一种操作方法。 压实目的：1）增大容重，减小体积，便于装卸、运输和填埋，确保运输安全与卫生，降低运输成本。2）制取高密度的惰性材料便于贮存、填埋或作建筑材料。

压实效果的影响因素：1）压力；2）固体废物组成；3）含水率；4）废物层的厚度；5）机械的行程次数；6）行驶速度。

（含水率：固体废物中除了含有内部结合水外，还有吸附水、膜状水、毛细水等。在低含水率情况下，组分间的内摩擦力和材料的内聚力阻碍着压实，所以提高含水率，有利于减少阻力，使得压实过程更为容易。

行驶速度：载荷作用时间越长，压实程度越高。行驶速度应先慢后快。这是因为初始的垃圾颗粒松散，低速碾压可以较好地嵌入，使得压实机械行驶稳定；之后再提高速度，可显著提高生产率并保证碾压质量。）

压缩倍数是固体废物经压实处理后，体积压实的程度。n ＝V i /Vf （n≥1）

n 与r 互为倒数，n 越大，说明废物的压实倍数越高，其压实效果越好，工程上以压缩倍数n 更为普遍。

压实器分类：固定式和移动式。

固定式：1水平式压实器：适用于压实城市垃圾。

2三向垂直式压实器：适合于压实松散金属

废物。 3回转式压实器：适用于压实体积较小、重量较轻的固体废物。

破碎定义：是利用外力克服固体废物质点间的内聚力而使大块固体废物分裂成小块的过程。 破碎目的（优点）：（1）可减小容积，降低运输费用。

（2）为固体废物的下一步加工做准备。（为固体废物的分选提供要求的入选粒度；使固体废物的比表面积增加，提高焚烧、热分解、熔融等作业的稳定性和热效率。）

（4）可防止粗大、锋利的废物损坏分选、焚烧、热解等设备。

（5）破碎后的生活垃圾进行填埋处置时压实密度高而均匀，可加快复土还原。

影响破碎效果的因素：固体废物的机械强度及破碎力是影响破碎过程的因素。机械强度是指固体废物抗破碎的阻力。机械强度是固体废物一系列力学性质所决定的综合指标，力学性质主要有韧性、硬度、物料的结构缺陷及解理等。

（韧性大的物料不易破碎且不易磨细；一般硬度越大的固体废物，其破碎难度越大；结构缺陷对粗块物料破碎的影响较为显著，缺陷越大越易破碎；破碎解理面发达的物料时破碎机的生产能力比破碎结构致密的矿石高得多）

固体废物的破碎方法按原理可分为物理法和机械法。物理法包括低温破碎和湿式破碎；机械法主要包括剪切破碎、冲击破碎和挤压破碎三种类型。

按破碎方式可分为干式、湿式、半湿式破碎三类。

原废物粒度与破碎产物粒度的比值称为破碎比。

极限破碎比：用废物破碎前的最大粒度（Dmax ）与破碎后的最大粒度（dmax ）之比值来确定破碎比（i ）。i= Dmax /dmax

通常，根据最大物料直径来选择破碎机给料口的宽度。

真实破碎比：用废物破碎前的平均粒度（D cp ）与破碎后的平均粒度（d cp ）的比值来确定破碎比（i ）。i ＝D cp /dcp

用该法确定的破碎能较真实地反映破碎程度，在科研和理论研究中常被采用。一般破碎机的平均破碎比在3～30之间；磨碎机破碎比可达40～400以上。

破碎基本的工艺流程有：单纯破碎工艺、带预先筛分破碎工艺、带检查筛分破碎工艺、带预先筛分和检查筛分破碎工艺 。

冲击式破碎机：适用于破碎中等硬度、软质、脆性、韧性及纤维状等物料；锤式破碎机：特别适合破碎中等硬度的物料；

颚式破碎机适于坚硬和中硬废物，主要部件：固定鄂板、可动鄂板、连动于传动轴的偏心转动轮。两块鄂板构成破碎腔。

辊式破碎机广泛用于处理脆性物料和含泥粘性物料，作为中、细碎之用。

粉磨目的：粉磨一般有三个目的：①对废物进行最后一段粉碎，使其中各种成分单体分离，为下一步分选创造条件；②对多种废物原料进行粉磨，同时起到把它们混合均匀的作用；③制造废物粉末，增加物料比表面积，加速物料化学反应的速度。

球磨机工作原理：磨擦力、离心力和重力；冲击和研磨作用。当筒体回转时，在摩擦力、离心力和突起于筒壁的衬板共同作用下，介质自由泻落和抛落，从而对筒内底脚区内的物料产生冲击、研磨和碾碎，当物料粒径达到粉磨要求后排出。

低温破碎、湿式破碎：常采用液氮作制冷剂。

堆肥发酵主要类型：好氧堆肥（间歇式和连续式两种堆肥方法）和厌氧堆肥。

影响好氧堆肥的因素：主要有有机物含量、C/N比、含水率、温度、通气量、pH 值、腐熟度、粒度、C/P比、发酵周期等。

影响厌氧堆肥的因素：发酵原料、厌氧条件、温度、搅拌等。

污泥按产生的来源可分为化学污泥、生物污泥和消化污泥等。化学污泥来自初沉池，其性质随废水的成分而定；生物污泥主要是来自生物处理过程中二沉池排出的活性污泥和生物膜；消化污泥来自化学污泥和生物污泥混合后从消化槽中排出的污泥。

生污泥、熟污泥：污泥未经消化处理的沼泥称为生污泥，经消化处理后称熟污泥。 粉煤灰怎么用？

粉煤本代替粘土原料生产水泥：粉煤灰的化学组成同粘土类似，可用它来代替粘土配制水泥生料。在制备水泥生料时，应根据所有原料的化学成分，经过计算确定生料的配料方案。由于粉煤灰中氧化铝含量控高，可以采用氧化铝和氧化钙高一些，氧化铁低一些的配料方案。用粉煤灰配料烧制的水泥熟料，质轻而且多孔，因而易磨性较好，可提高磨机的产量。 粉煤灰生产低温合成水泥：我国科技工作者研究成功用粉煤灰和生石灰（或消石灰）生产低温合成水泥的生产工艺。

粉煤灰制作无熟料水泥：A ．石灰粉煤灰水泥（将干燥的粉煤灰掺入10%～30%的生石灰或消石灰和少量石膏混合粉磨，或分别磨细后再混合均匀制成的水硬性胶凝材料，称为石灰粉煤灰水泥，即无熟料水泥一种。）B ．纯粉煤灰水泥（纯粉煤灰水泥是指在燃煤发电的火力电厂中，采用炉内增钙的方法，而获得的一种具有水硬性能的胶凝材料。其制造方法是将燃煤在粉磨之前加入—定数量的石灰石或石灰，混合磨细后进入锅炉内燃烧。）

污泥的处理流程：包括四个处理或处置阶段。第一阶段减量化—污泥浓缩，主要目的是使污泥初步减容，缩小后续处理构筑物的容积或设备容量；第二阶段为稳定化—污泥消化，使污泥中的有机物分解；第三阶段为无害化—污泥脱水，使污泥进一步减容；第四阶段为资源化—污泥处置，采用某种途径将最终的污泥予以消纳。

分选定义：固体废物分选就是将固体废物中各种可回收利用的废物或不利于后续处理工艺要求的废物组分采用适当技术分离出来的过程。

机械分选分类：筛选(分) 、风选、 浮选、磁选、电选、摩擦与弹跳分选、光电分选等。 筛分定义：依据固体废物的粒度不同，利用筛子将物料中小于筛孔的细粒物料透过筛面，而大于筛孔的粗粒物料留在筛面上，完成粗细物料的分离过程。

筛分过程可分为两个阶段：第一个阶段是物料分层，细颗粒通过粗颗粒向筛面运动；第二阶段是细粒透筛。要实现筛分过程，要求入选废物在筛面上要有适当的运动，一方面使筛面上的物料处于松散状态并按粒度分层，大颗粒在上，小颗粒在下；另一方面物料和筛子的相对运动能使堵在筛孔上的颗粒脱离筛面，利于颗粒过筛。实际的筛分过程是粒群在筛面上运动，透筛行为非常复杂。

易筛粒：粒度小于筛孔尺寸3/4的颗粒，很易通过粗粒形成的间隙到达筛面而透筛。 难筛粒：粒度大于筛孔尺寸3/4的颗粒，粒度越接近筛孔尺寸就越难透筛。

筛分效率是指实际得到的筛下产品重量与入筛废物中所含小于筛孔尺寸的细粒物料重量之比，用百分数表示。即： E＝(Q1/Q0)×100% E为筛分效率；Q1为筛下产品质量；Q0为固体废物中所含粒径小于筛孔尺寸颗粒的质量。

影响筛分效果因素：① 入筛物料的性质

1)粒度组成：对筛分效率影响较大。废物中“易筛粒”含量越多，筛分效率越高；而粒度接近筛孔尺寸的“难筛粒”越多，筛分效率则越低。

2) 含水率和含泥量：废物外表水分会使细粒结团或附着在粗粒上而不易透筛。水分影响还与含泥量有关，当废物中含泥量高时，稍有水分也能引起细粒结团。含水量小于5%且含泥质较少时，影响不大，属干式筛分；含水量达5%~8% ，且颗粒粒度较细又含泥质时，颗粒间以及颗粒与网丝间产生较大凝聚力，堵塞筛孔，使筛分无法继续进行；含水量达10%~14% 时，颗粒形成泥浆，凝聚力下降，颗粒团聚体散成单体颗粒，筛分效率提高，属湿式筛分。

3) 颗粒形状：对筛分效率也有影响，一般球形、立方形、多边形颗粒相对而言，筛分效率较高；而颗粒呈扁平状或长方块，用方形或圆形筛孔的筛子筛分，其筛分效率越低。 ② 筛分设备性能的影响

1) 筛面：棒条筛：筛面有效面积小，筛分效率低，

编织筛：筛网则相反，有效面积大，筛分效率高；

冲孔筛：筛面介于两者之间。

2) 筛子运动方式：对筛分效率有较大的影响，同一种固体废物采用不同类型的筛子进行筛分时，振动筛效率最高（90％）；摇动筛次之（70－80％）；固定筛最低（50－60％）。

3) 运动强度：即使是同一类型的筛子，它的筛分效率也受运动强度的影响而有差别。如果筛子运动强度不足时，筛面上物料不易松散和分层，细粒不易透筛，筛分效率就不高，但运动强度过大又使废物很快通过筛面排出，筛分效率也不高。

4) 筛面宽度与长度：筛面宽度主要影响筛子的处理能力，其长度则影响筛分效率。

5) 筛面倾角：筛面倾角是为了便于筛上产品的排出，倾角过小起不到此作用，倾角过大时，废物排出速度过快，筛分时间短，筛分效率低。一般筛面倾角以15－25°较适宜。 ③ 筛子操作条件

在筛分操作中应注意连续均匀给料，给料方向最好顺着物料沿筛面的运动方向，使物料沿整个筛面宽度铺成一薄层，既充分利用筛面，又便于细粒透筛，可以提高筛子的处理能力和筛分效率。

④ 筛分方法

A ．滑动式筛分法:物料在斜置固定不动的筛面上靠本身自重下滑法，这是早期使用的筛分方法，其筛分效率低、处理量小。

B ．推动式筛分法:由于组成筛面的筛条转动，物料通过筛面运动构件的接力推送，沿筛面向前运动，如滚轴筛。

C ．滚动式筛分法:筛面是个倾斜安置的圆筒，工作时匀速转动，物料在倾斜的转筒内滚动，如早期使用的圆筒筛。

D ．摇动式筛分法:筛面可以水平安置，也可倾斜安置，工作时筛面在平面内做往复运动。为了使物料和筛面之间有相对运动，如筛面呈水平安置时，筛面要做差动运动；筛面倾斜安置时，筛面在平面内做谐振动。物料沿筛面呈步步前进的状态运动

E ．抛射式筛分法:筛面在垂直的纵平面内做谐振动或准谐振动。筛面运动轨迹呈直线形，也可呈圆形或椭圆形。物料在垂宜的纵平面上被抛射而前进，如振动筛。

从上述各种筛分方法可知，虽然物料与筛面相对运动的方式不同，但各种筛分方法的目的都是为了使物料处于一定的松散状态，从而使每个颗粒都能获得相互位移所必需的能量和空间；同时保证细粒顺利透筛。

固定筛又可分为格筛和棒条筛两种。

滚筒筛工作原理：在传动装置带动下，筛筒绕轴缓缓旋转。为使废物在筒内沿轴线方向前进，圆柱形筛筒的轴线应倾斜3°~5°安装。（截头圆锥形筛筒本身已有坡度，其轴线可水平安装。）固体废物由筛筒一端给入，被旋转的筒体带起，当达到一定高度后因重力作用自行落下，如此不断地做起落运动，使小于筛孔尺寸的细粒透筛，而筛上产品则逐渐移至筛筒的另一端排出。

物料在滚筒筛中的运动状态：1）沉落状态：颗粒被圆周运动带起，滚落到向上运动的颗粒层表面。2）抛落状态：筛筒转速足够高时，颗粒沿筒壁上升，沿抛物线轨迹落回筛底。3）离心状态：转速进一步提高，颗粒附着在筒壁上不再落下，此转速称为临界转速。 振动筛分类：惯性振动筛，共振筛。

筛分设备考虑因素：A ．颗粒大小、形状、粒径分布、整体密 度 、含水率、黏结或缠绕的可能；B ．筛分器的构造材料，筛孔尺寸，形状，筛孔所占筛面比例，转筒筛的转速、长与直径，振动筛的振动频率、长与宽；C ．筛分效率与总体效果要求；D ．运行特征，如能耗、日常维护、运行难易、可靠性、噪声、非正常振动与堵塞的可能等。

重力分选类型：重介质分选、跳汰分选、风力分选和摇床分选等。

介质的运动形式：（1）垂直运动：包括连续上升介质流、间断上升介质流、上升与下降交替介质流；（2）水平运动：包括倾角较小的斜面介质流；（3）回转运动：包括不同方向的回转介质流。

沉降末速度：随着沉降速度的增加，介质的阻力也增加，随着介质阻力的增加，物粒的沉降加速度随之减小。经过一定时间后，加速度就减小到零，此时，物粒就以一定的速度沉降，这种速度称为沉降末速度。

重力分选工艺条件：（1）固体颗粒间必须存在密度（或粒度）的差异；（2）分选过程在运动介质中进行；（3）在重力、流动动力、颗粒间摩擦力的综合作用下，固体颗粒群松散并按密度（或料度）分层；（4）分好层的物料在运动介质的托运下达到分离。

跳汰分选定义：跳汰分选是在垂直变速介质的作用下，按密度分选固体的一种方法。床面先是浮起，然后被压紧。磨细的混合废物中的不同密度的粒子群，在垂直脉动运动介质中依据密度的大小分层，大密度的颗粒群（重质组分）位于下层，小密度的颗粒群位于上层以此达到物料的分离。分类：水力跳汰、风力跳汰和重介质跳汰。

隔膜跳汰机是利用偏心连杆机构带动橡胶隔膜作往复运动，借以推动水流在跳汰室内做脉冲运动。

重介质分选定义：重介质分选是在重介质中使固体废物中的颗粒群按其密度的大小分开的方法以达到分离的目的。分类：重介质可以分为重液和重悬浮液两大类。

优点：分选指标高，处理能力大；（按密度差异分选，粒度和形状影响小）

分选粒度范围宽，分选流程简单；

设备构造简单，操作容易

缺点：重介质的制备，回收，再生系统复杂

设备磨损快（重介质密度、浓度大）

磁力分选定义：利用固体废物中各种物质的磁性差异在不均匀磁场中进行分选的一种处理方法。分类：弱磁场磁选设备、中等磁场磁选设备、强磁场磁选设备。

常用磁选机：A 、吸持型磁选机B 、悬吸型磁选机C 、 磁力滚筒。

磁流体是指某种能够在磁场或磁场与电场联合作用下磁化，呈现似加重现象，对颗粒产生磁浮力作用的稳定分散液。

浮选原理：浮选是通过在固体废物与水调制成的料浆中加入浮选剂扩大不同组分的可浮性差异，再通入空气形成无数细小气泡，使目的颗粒黏附在气泡上，并随气泡上浮于料浆表面成为泡沫层刮出，成为泡沫产品；不浮的颗粒则留在料浆内，通过适当处理后废弃。药剂：捕收剂、起泡剂、调整剂

起泡剂是一种表面活性物质，主要作用在水—气界面上使其界面张力降低，促使空气在料浆中弥散，形成小气泡，防止气泡兼并，增大分选界面，提高气泡与颗粒的黏附和上浮过程中的稳定性，以保证气泡上浮形成泡沫层。

调整剂有哪些：1) 活化剂：促进目的颗粒与捕收剂作用，常用的多为无机盐(硫酸钠、硫酸铜等) 。(2) 抑制剂：抑制非目的颗粒的可浮性，常用的有各种无机盐(水玻璃) 和有机盐(单宁、淀粉) 。(3) pH值调整剂：调整介质的pH 值，常用的是酸类和碱类。(4) 分散剂：促使料浆中非目的细粒成分散状态，常用的有无机盐类(苏打水、水玻璃) 和高分子化合物(各类聚磷酸盐) 。(5) 混凝剂：促使料浆种目的颗粒联合成较大团粒常用的有石灰、明矾、聚丙烯酰胺等。

我国使用最多的是叶轮式机械搅拌浮选机和棒型机械搅拌浮选机两种。

浮选工艺过程：1）调浆：调浆即浮选前料浆浓度的调节；2）调药：调药为浮选过程药剂的调整，包括提高药效、合理添加、混合用药、料浆中药剂浓度调节与控制等；3）调泡：调泡为浮选气泡的调节。

固体废物的水分1）内部水：在颗粒内部或微生物细胞内，约占水分的3%，可采用生物法破坏细胞膜除去胞内水或用高温加热法、冷陈法去除。（2）表面吸附水：吸附在颗粒表面，约占水分的7%，可用加热法脱除。（3）毛细管结合水：固体废物颗粒间往往会形成一些小的毛细管，毛细管结合水就是在毛细管中充满的水分，约占水分的20%左右，采用高速离心机脱水、负压或正压过滤机脱水。（4）间隙水：存在于颗粒间隙中的水，约占固体废物中水分的70%左右，用浓缩法分离。

脱水目的是通过去除固体废物颗粒间的自由水分，以此除去固体废物中的间隙水，缩小体积，达到减容的目的，为输送、消化、利用与处置创造条件，同时方便于包装、运输与资源化利用。方法：自然干化、浓缩脱水和机械脱水。

浓缩脱水又分为重力浓缩、离心浓缩和气浮浓缩。

重力浓缩是利用废物中的固体颗粒与水之间形成的密度差通过自然的重力沉降作用来实现的，由于该方法不能进行彻底的固液分离，因此常与机械脱水配合使用。

干燥方式：对流干燥、传导干燥、辐射干燥及介电加热干燥以及由上述两种或多种方式组合的联合干燥。干燥操作的必要条件是物料表面上水汽的压强（即汽化强度）必须大于干燥介质中水汽的分压，两者的差别越大，干燥速度就越快。

阶段：预热阶段、恒速阶段、降速阶段和平衡阶段。

1）预热阶段:被干燥物料的温度很低，当物料与干燥介质（热空气）接触时，热空气的热量

首先将物料和水分的温度升高，使其达到水分汽化的温度。这一阶段的特征是干燥速度由零迅速地增加到一个定值，时间很短。

2）恒速阶段:随着热量的继续传递，使水分及物料表面温度更高，但表面上的水分因蒸汽压力（在物料表面温度下的蒸汽压和热空气中水蒸气的分压之差）的关系向空气中汽化扩散，将使表面温度降低。但如果热空气传给物料表面的热量恰好等于表面水汽化所需的热量，则物料表面的温度将维持不变。该阶段的特征是水分由物料表面汽化，物料内层的水分向其表面迁移的速度很快，物料表面始终保持湿润，干燥速度不变且具有最大值。

3）降速阶段:由于物料内部水分向表面迁移的速度低于表面汽化的速度，则物料表面将有一部分呈干燥状态（特别是表面突出的部分），因此汽化的水量减小，也就是说，干燥速度要逐渐下降。该阶段的特征与第二阶段相同，水分由物料表面汽化，而潮湿的表面逐步减小，干燥速度在均匀下降。

4）物料达到平衡含水量或临界含水量阶段:随着干燥速度的降低，物料表面干的地方温度将不断上升，热量向内部传递，使蒸发面移向内部，水分变成蒸汽后再向表面扩散流动。当表面开始形成干外皮时，物料含水量称为第一临界含水量。当干外皮完全形成时，物料含水量称为第二临界含水量。通常所谓临界含水量，是指第一临界含水量面言。该阶段的特征是从物料内层蒸发水分。

热化学分解优点：（1）减容效果好：焚烧可减少城市生活垃圾体积的80%～90%；（2）消毒彻底；（3）能回收资源和能量：通过热化学分解处理可以从废物中回收高附加值产品能量，如热解生产燃料油、焚烧发电等。

缺点：（1）投资和运行费用高；（2）环保要求高，大部分热化学分解处理过程都会产生各种大气二次污染物，如SO2、NO 、HCl 、飞灰和二噁英等，如不注意，易形成大气二次污染；（3）操作运行复杂，对设备和运行条件要求严格；（4）部分技术还有待完善和发展；

（5）垃圾焚烧带来的二次污染问题，特别是二噁英问题。

双塔循环式热解反应器的特点是：第一，热解的气体系统内，不混入燃烧废气，提高了气体热值；第二，烟气作为热源回收利用，减少固熔物和焦油物质；第三，空气量控制只满足燃烧烟尘的必要量，故外排废气量较少；第四，热解塔上装有特殊的气体分布板，当气体旋转时会形成薄层流态化；第五，垃圾中无机杂质和残渣。

焚烧的阶段：A ．干燥加热阶段：从物料送入焚烧炉起到物料开始析出挥发组分着火这一阶段，都认为是干燥阶段。在干燥阶段，物料的水分是以蒸汽形式析出，水在汽化过程需要吸收大量的热量。干燥阶段的时间与物料的含水分有关，物料含水率越高，所需干燥时间也就越长。水分过高，会使炉内温度降低太大，着火燃烧就会变得困难，此时需投入辅助燃料燃烧，以提高炉温，改善干燥着火条件。

B．焚烧阶段：物料经干燥过程后，当炉内温度足够高又有足够的氧化剂时，物料就会很顺利地进入完全焚烧阶段。焚烧阶段有强氧化反应、热解反应和原子基团碰撞反应三个化学反应模式，可同时发生。

C ．燃尽阶段：物料在主焚烧阶段进行的强烈的发热发光氧化反应之后，参与反应的物质浓度就自然减少。反应生成CO2、H2O 和固态的灰渣等情性物质。由于灰层的形成和情性气体的比例增加，剩余的氧化剂要穿透灰层进入物料的深部与可燃成分反应也就愈困难。整个反应的减弱使物料周围的温度也逐渐降低，对整个反应产生不利。因此，要使物料中未燃的可燃成分反应燃尽，就必须保证足够的燃尽时间，延长整个焚烧过程。

影响因素：A ．废物本身的性质：废物的热值和粒度大小是影响其焚烧的主要因素。一般，固体废物的加热时间与其粒度的2次方成正比；燃烧时间与其粒度的l ～2次方成正比。废物的热值越高，燃烧过程越易进行，焚烧效果也就越好。废物粒度越小、比表面积越大，与空气的接触就越充分，有利于提高焚烧效率，燃烧也越完全。反之，传质及传热效果较差，

易发生不完全燃烧。因此，固体废物送入焚烧炉焚烧前，必须进行破碎预处理，以增加废物的比表面积，改善焚烧效果。

B．停留时间：垃圾焚烧炉内停留时间包括加热物料及氧化反应的时间，是指垃圾从进炉开始到残渣从炉中排出所需的时间，实际所需时间必须大于理论上干燥、热分解及燃烧所需的总时间。

D．过量空气系数：按照可燃成分和化学计量方程，与燃烧单位质量废物所需氧气量相当的空气量称为理论空气量。为了保证废物燃烧完全，供给的实际空气量通常要比理论空气量更大。增大过量空气可以提供过量的氧气，增加炉内的湍流度，有利于焚烧。但过剩空气的供给会导致燃烧温度的降低，给焚烧带来副作用，而且还会增加输送空气及预热所需的能量。

E ．其他因素：影响废物焚烧的其他因素包括废物在炉中的运动方式、废物层的厚度及湍流程度等。

优点：几乎所有的有机固体废物都可以用焚烧方法处理。适于焚烧的废物有木材、纸张、纤维素、动物性残渣、有机污泥、有机粉尘、含氯有机物、城镇垃圾、可燃性的无机固体废物和其他各种混合废物等。

缺点：如投资费用高，占用资金周期长；对垃圾的热值有一定要求，一般不低于3350kJ/kg，限制了其应用范围；焚烧过程中有可能产生严重污染物—二噁英，烟气处理投资大。

填埋气：垃圾填埋气体指的是在垃圾填埋场中被堆积或填埋的城市生活垃圾中所含的大量有机物被微生物厌氧消化、降解所生成的气体。

堆肥化是指在人工控制条件下，利用自然界广泛分布的细菌、放线菌和真菌等微生物将固体废物中可生物降解的有机组分分解，向比较稳定的腐殖质进行生化转化的微生物过程。 好氧堆肥方法有间歇式和连续式两种堆肥方法。

连续式堆肥是使原料在一个专门设计的发酵器中完成中温和高温发酵过程，然后将物料运往发酵室堆成堆体，再熟化。

资源分类：自然资源，人工物质资源，废弃物资源（可再生资源）

再生资源加工活动主要内容：将回收的各类再生资源，如废旧铜，铝和塑料经过分拣，熔炼，拉丝造粒等环节加工而成再生资源中间产品，为制造企业深加工，得到再生资源的制成品提供原料。

热化学处理方法：焚烧，热解，湿式氧化以及焙烧和烧结等，其中焚烧，热解和湿式氧化为热化学分解处理技术，焙烧和烧结为热化学转化或稳定化处理技术。

固化处理对象：主要是危险固体废物和放射性固体废物，目的是通过固化基材将固体废物固定或包覆起来以降低其对环境的危害，为安全运输和处置创造条件。固化稳定化的处理方法包括水泥固化，石灰固化，热塑性材料固化，有机聚合物固化，自胶结固化和玻璃固化等。 压实定义：是通过外力加压于松散的固体物上，以缩小其体积，增大密度的一种操作方法。 压实目的：1）增大容重，减小体积，便于装卸、运输和填埋，确保运输安全与卫生，降低运输成本。2）制取高密度的惰性材料便于贮存、填埋或作建筑材料。

压实效果的影响因素：

（1）压力

压实过程的三个阶段：1、固体废物组分之间的大空隙被填没。2、固体废物不可逆蠕变。3、固体废物的范性变形。

压实器的选择：

压实器的性能参数主要有如下几个方面：

1、装载面尺寸。 2、循环时间。 3、压面压力。 4、压面的行程。 5、体积排率

6、压实器与容器的匹配。

破碎作用：减小固体废物的颗粒尺寸；降低空隙率、增大废物容重，有利于后续处理与资源化利用。

破碎的优点：（1）可减小容积，降低运输费用。

（2）为固体废物的下一步加工做准备。

为固体废物的分选提供要求的入选粒度；

使固体废物的比表面积增加，提高焚烧、热分解、熔融等作业的稳定性和热效率。

（4）可防止粗大、锋利的废物损坏分选、焚烧、热解等设备。

（5）破碎后的生活垃圾进行填埋处置时压实密度高而均匀，可加快复土还原。

破碎方法：按原理可分为物理法和机械法。物理法包括低温破碎和湿式破碎‘机械法主要包括剪切破碎、冲击破碎和挤压破碎三种类型。

剪切破碎是指在剪切作用下使废物破碎，剪切作用包括劈开、撕破和折断。剪切破碎适合二氧化硅含量低的松软物料。

低温破碎是指常温时，物料的 压力作用下能产生较大的塑性变形却不断裂，但可利用它在低温时变脆的特性来有效地破碎。

湿式破碎是指利用湿法使纸类、纤维类废物调制成浆状，然后加以利用的方法。 破碎基本工艺流程：

常用的破碎设备有冲击式破碎机、剪切式破碎机、锤式破碎机、颚式破碎机、辊式破碎机、粉磨机和特殊破碎设备。

（1）剪切式破碎机

林德曼型破碎机构造：预压机和剪切机

（2）锤式破碎机

主要用于破碎中等硬度且腐蚀性较弱、体积较大的固体废物

（3）颚式破碎机

主要部件：固定鄂板、可动鄂板、连动于传动轴的偏心转动轮。两块鄂板构成破碎腔。 根据可动鄂板分：简单摆动、复杂摆动和综合摆动型三种

简单摆动的工作原理：偏心轴带动连杆作上下运动，连杆带动前后推力板作张、缩运动，前推力板带动颚板作水平运动，从而对废物进行破碎。

（4）辊式破碎机

主要靠剪切和挤压作用破碎。根据辊子的特点，可将辊式破碎机分为光辊破碎机和齿辊破碎机。光辊用于硬度较大的固体废物的中碎和细碎、齿辊用于破碎脆性或黏性较大的废物和堆肥。

（5）粉磨机

粉磨有3个目的：①对废物进行最后一段粉碎，使其中各种成分单体分离，

为下一步分选创

造条件；②对多种废物原料进行粉磨，同时起到把它们混合均匀的作用；③制造废物粉末，增加物料比表面积，加速物料化学反应的速度。

球磨机的工作原理：磨擦力、离心力和重力；冲击和研磨作用。当筒体回转时，在摩擦力、离心力和突起于筒壁的衬板共同作用下，介质自由泻落和抛落，从而对筒内底脚区内的物料产生冲击、研磨和碾碎，当物料粒径达到粉磨要求后排出。

（6）特殊破碎设备

低温破碎：利用物料在低温变脆的性能对一些在常温下难以破碎的固体废物进行有效破碎的过程，亦可利用不同固体废物脆化温度的差异在低温下进行选择性破碎。

该技术通常以液氮为制冷剂。适宜处理汽车轮胎，包覆电线，塑料薄膜，家用电器和废电子产品等。

湿式破碎：适宜处理含大量纸类的固体废物。

机械分选分类：1、物理分选 2、物理化学分选 3、化学分选 4、微生物分选

筛子运动的作用：为了使粗细物料通过筛面而分离，必须使物料和筛面之间具有适当的相对运动，①使筛面上的物料层处于松散状态，即按颗粒大小分层，形成粗粒位于上层，细粒位于下层的规则排列，细粒到达筛面并透过筛孔。②同时，物料和筛面的相对运动还可使堵在筛孔上的颗粒脱离筛孔，以利于细粒透过筛孔

滚筒筛工作原理：在传动装置带动下，筛筒绕轴缓缓旋转。为使废物在筒内沿轴线方向前进，圆柱形筛筒的轴线应倾斜3°~5°安装。（截头圆锥形筛筒本身已有坡度，其轴线可水平安装。）固体废物由筛筒一端给入，被旋转的筒体带起，当达到一定高度后因重力作用自行落下，如此不断地做起落运动，使小于筛孔尺寸的细粒透筛，而筛上产品则逐渐移至筛筒的另一端排出。

振动筛：根据激振方式的不同，振动筛分为惯性振动筛和共振筛

筛分设备的考虑因素：A ．颗粒大小、形状、粒径分布、整体密 度 、含水率、黏结或缠绕的可能；

B ．筛分器的构造材料，筛孔尺寸，形状，筛孔所占筛面比例，转筒筛的转速、长与直径，振动筛的振动频率、长与宽；

C ．筛分效率与总体效果要求；

D ．运行特征，如能耗、日常维护、运行难易、可靠性、噪声、非正常振动与堵塞的可能等。 重力分选中介质的运动形式：（1）垂直运动：包括连续上升介质流、间断上升介质流、上升与下降交替介质流；（2）水平运动：包括倾角较小的斜面介质流；（3）回转运动：包括不同方向的回转介质流。

隔膜跳汰机是利用偏心连杆机构带动橡胶隔膜做往复运动，借以推动水流在跳汰室内做脉冲运动。

重介质特点：1、密度比水的密度大 2、该体系是非均匀介质

重介质可分为重液和重悬浮液

重介质分选优缺点：

⏹ 优点

● 分选指标高，处理能力大；（按密度差异分选，粒度和形状影响小）

● 分选粒度范围宽，分选流程简单；

● 设备构造简单，操作容易

⏹ 缺点

● 重介质的制备，回收，再生系统复杂

● 设备磨损快（重介质密度、浓度大）

风力分选

风选的基本原理：气流能将较轻的物料向上带走或沿水平方向被带向较远的地方，而重物料由于上升气流不能支持它而沉降，或由于惯性沿水平方向被抛到较近的地方。

风选实质上包括两个分离过程：①分离出具有低密度、空气阻力大的轻质部分和具有高密度、空气阻力小的重质部分；②进一步将轻质颗粒从气流中分离出来。

摇床分选

基本原理：摇床分选是在一个倾斜的床面上，借助于床面的不对称往复运动和薄层斜面水流的综合作用，使细粒固体废物按密度差异在床面上呈扇形分布而进行分选的方法。 固体废物处理系统磁选时常用的磁选机主要有以下三种类型：

1、吸持型磁选机 2、悬吸型磁选机 3、磁力滚筒

磁流体：指某种能够在磁场或磁场与电场联合作用下磁化，呈现似加重现象，对颗粒产生磁浮力作用的稳定分散液。

通常采用强电解质溶液、顺磁性溶液和铁磁性胶体悬浮液。

浮选设备包括浮选机和浮选柱

我国使用最多的是机械搅拌式浮选机，主要有叶轮式机械搅拌浮选机和棒型机械搅拌浮选机两种。

浮选工艺过程主要包括调浆、调药和调泡三个程序。

毛细吸水时间（CST ）为水到达内侧电极时间与到达外侧电极时间之差，与污泥比阻尼之间有较好的相关性，用于表征污泥脱水的难易程度。

固体废物脱水的方法有自然干化、浓缩脱水和机械脱水，自然干化法适用于污水污泥 浓缩脱水又分为重力浓缩、离心浓缩和气浮浓缩

干燥的必要条件：物料表面上水汽的压强（即汽化强度）必须大于干燥介质中水汽的分压 双塔循环式液态化热解系统

双塔循环式热解反应的特点是将热分解过程与燃烧过程分开在两个反应器中进行。

垃圾填埋气体指的是在垃圾填埋场中被堆积或填埋的城市生活垃圾中所含的大量有机物被微生物厌氧消化、降解所生成的气体。

消化器定义：厌氧发酵装置是微生物分解转化废物中有机质的场所，是厌氧发酵工艺的主体装置。

消化器和消化工艺应满足下列基本要求：

① 应最大限度地满足沼气微生物的生活条件，要求消化器内能保留大量的微生物； ② 应具有最小的表面积，有利于保温增温，使其热损失量最少；

③ 要使用很少的搅拌动力，使整个消化器混合均匀；

④ 易于破除浮渣，方便去除器底沉积污泥；

⑤ 要实现标准化、系列化、工厂化生产；

⑥ 能适应多种原料发酵，且滞留期短；

⑦ 占地面积少，且便于施工。

低温合成水泥的生产工艺过程如下：

A ．石灰与少量外加剂（晶种）粉磨后与一定比例的粉煤灰混合均匀

B ．石灰、粉煤灰混合料加水成型，进行蒸汽养护。

C ．将蒸养钓料在适宜温度下假烧，并在该温度下保持一定时间。

D ．将燃烧好的物料加适量石膏，共同粉磨成水泥。

秸秆的化学处理技术一般包括氨化、碱化、氧化和酸贮加工等。

秸秆生物处理技术主要有青贮、微贮和酵解三种方法

废旧塑料的种类

① 按塑料受热所呈现的基本行为不同分为热塑性塑料和热固性塑料两大类。

② 按塑料的物理—力学性能和使用特性可分为通用塑料、工程塑料及功能塑料。 废旧塑料资源化处理和利用

1、废旧塑料的直接再生利用

直接再生利用主要是熔融再生，不需进行各类改性，将回收的废塑料制品直接塑化或经过分选、清洗、破碎、塑化，直接加工成型，或与其他物质经简单加工制成有用制品。

2、废旧塑料的热解制油技术

废旧塑料的热解制油技术是通过加热或加入一定的催化剂使塑料中的大分子聚合物发生分子链断裂，生成分子量较小的混合烃，经蒸馏分离制成石油类产品。

废旧橡胶资源化处理与利用方法可分为整体再用、制造再生胶、生产胶粉、热解回收、焚烧转能和掩埋储能六大类。

再生橡胶是指废旧橡胶经过粉碎、加热、机械分选等物理化学过程，使其弹性状态变成具有塑性和黏性的，能够再硫化的橡胶。生产再生胶的关键步骤为硫化胶的再生

废旧橡胶的热解是在无氧或惰性气体保护的状态下进行热分解，可产生液态、气态碳氢化合物和固体残渣。