固體廢物處理與處置A課程設(shè)計指導(dǎo)書學(xué)院、部環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院系、所環(huán)境工程授課教師課程名稱 固體廢物處理與處置 A課程設(shè)計課程學(xué)時2周教材名稱 城市生活垃圾衛(wèi)生填埋技術(shù)規(guī)范2011年10月28日一、課程設(shè)計的目的通過課程設(shè)計，1）進一步培養(yǎng)學(xué)生綜合運用所學(xué)“固體廢物處理與處置” 的理論知識、獨立分析和解決工程實際問題的能力；2）在工程實施的基本訓(xùn)練中進一步消化和鞏固固體廢物處理與處置課程所學(xué)內(nèi)容及相關(guān)知識；3）掌握調(diào)查研究、查閱文件、確定系統(tǒng)設(shè)計方案的方法；4）提高使用技術(shù)資料、認識及遵守國家工程標準、規(guī)范和規(guī)定、進行設(shè)計計算、繪制工程圖、編寫設(shè)計說明書 的能力；5）培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實際、正確分析和解決問題的能力；6）初步具備對一般固體廢物處理系統(tǒng)的設(shè)計能力，為畢業(yè)設(shè)計打下堅實的基礎(chǔ)。二、課程設(shè)計組織形式課程設(shè)計是學(xué)生按學(xué)校教學(xué)計劃所規(guī)定的課程學(xué)習(xí)結(jié)束后的實踐性教學(xué)環(huán) 節(jié)，因此“固體廢物的處理與處置 A課程設(shè)計”安排在“固體廢物的處理與處置 A”課程講授之后進行。具體的形式是教師給學(xué)生下達課程設(shè)計任務(wù)書，在專門 的課程設(shè)計教室讓學(xué)生獨立完成，教師指導(dǎo)答疑，檢查學(xué)生的進度與完成情況。 本課程設(shè)計要求設(shè)計一個固體廢物處理系統(tǒng)（城市垃圾收集線路設(shè)計、城市生活 垃圾綜合分選處理系統(tǒng)設(shè)計、有機垃圾產(chǎn)沼工藝的設(shè)計），50位學(xué)生分成10組, 每組5人不等，在設(shè)計中做到工作各有重點，每一學(xué)生設(shè)計的內(nèi)容不同但相互關(guān) 聯(lián)，通過同組分工協(xié)作，提高學(xué)生的組織、協(xié)調(diào)能力，并了解所涉及的固體廢物 處理與處置各個環(huán)節(jié)的具體內(nèi)容， 進一步豐富知識體系，提高整體設(shè)計能力，并 且要求學(xué)生撰寫出規(guī)范的設(shè)計說明書。三、課程設(shè)計步驟設(shè)計布驟如下：1、由給定的任務(wù)書明確自己要做的工作，查閱相關(guān)的文獻參考資料；2、分析確定固體廢物處理系統(tǒng)的組成；3、對固體廢物處理系統(tǒng)進行計算和設(shè)備選型計算；4、進行系統(tǒng)布置，完成圖紙繪制；5、進行說明書編寫。分選系統(tǒng)的確定k系統(tǒng)的物料衡算 系統(tǒng)設(shè)備的計算選擇一繪制圖紙設(shè)計說明書編寫四、課程設(shè)計要點“廢物的處置與處理”課程設(shè)計的要點是：1、固體廢物處理系統(tǒng)工藝流程的選擇分析與確定；2、對處理系統(tǒng)內(nèi)各種處理設(shè)備的計算選擇和描述；3、處理后固體廢物的出路分析；4、廠內(nèi)輔助建筑物以及道路等的說明；5、固體廢物處理系統(tǒng)的總圖布置及其他說明成果的圖紙；五、課程設(shè)計進度安排1）設(shè)計動員，布置任務(wù)，提出要求，答疑。時間 0.5 天；2）文獻查閱，了解、學(xué)習(xí) 城市垃圾收集設(shè)計 的方法，時間 1.5 天；3）進行設(shè)計計算，時間 4 天；4）繪制圖紙，時間 4 天；5）編寫設(shè)計說明書（含計算） ，時間 2 天；6）評議，時間 1 天。課程設(shè)計總時間 14 天。六、主要技術(shù)的案例分析 6.1 城市垃圾收集線路設(shè)計（1）設(shè)計資料某城市所在地 - 中興城鎮(zhèn)， 2004 年末城市建成區(qū)人口 202468 人。根據(jù)該 城市總體規(guī)劃，人口自然增長率為 10.2 %。，機械增長率15.1 %?，F(xiàn)狀城市用地 20km2目前有垃圾車21輛，人力車72輛。城市共設(shè)置垃圾收集點87個，街道 上設(shè)置果皮箱 198 個。規(guī)劃面積 35km2。該城市環(huán)衛(wèi)現(xiàn)狀地形圖（比例為 1：10000），城市規(guī)劃設(shè)計圖（比例為 1： 5000），能源資料各一份（略） 。（2）設(shè)計工程規(guī)模、期限及要求 工程設(shè)計年限： 15 年； 垃圾收集設(shè)計總量； 垃圾收集布置、方案及線路設(shè)計。（3）設(shè)計成果 設(shè)計說明書（含計算）一冊，字數(shù)不少于 5000 字； 城市垃圾收集總平面圖 1 張或城市垃圾收集線路設(shè)計圖 1 張或城市垃圾 中轉(zhuǎn)站平面布置圖 1 張等。1 概述（1 ）垃圾成分現(xiàn)狀根據(jù)該城市環(huán)衛(wèi)現(xiàn)狀圖， 與及環(huán)衛(wèi)部門提供的資料及對該城市生活垃圾成份 的調(diào)查分析， 其垃圾成份有如下特點： 該城市屬于中等發(fā)展水平的工業(yè)城市， 垃 圾成分以廚余、果皮、樹木、糞便為主；玻璃、塑料、金屬、織物、廢電池等可 回收物質(zhì)的比例相對較大； 城市周圍部分居民燒柴或煤， 垃圾中煤灰比例相對不按以上垃圾成份特點， 經(jīng)以其他同類城市的垃圾成份進行類比分析， 設(shè)計該城市生活垃圾成分為：玻璃、塑料、金屬、織物、廢電池等廢品占25%，煤渣土砂石等無機物為35%，廚余物等有機物為40%左右。本設(shè)計暫以上述資料為 基礎(chǔ)進行技術(shù)分析。建議該城市城建、環(huán)衛(wèi)部門對區(qū)內(nèi)生活垃圾成份進一步進行 調(diào)查分析，提供全面、準確的現(xiàn)狀垃圾成份分析資料和垃圾成份變化預(yù)測值。（2）垃圾成分變化趨勢根據(jù)目前國內(nèi)外城市垃圾的一般規(guī)律，隨著生活水平的提高和環(huán)境保護知識 的進一步普及，城區(qū)生活垃圾的成分還會發(fā)生變化， 即有機物含量會提高，無機 物含量相應(yīng)下降；紙、塑料、金屬等可回收物的含量會逐年上升；垃圾量呈現(xiàn)上 升一下降 一上升趨勢。2 垃圾收集服務(wù)人口及面積該城市現(xiàn)狀城市用地20km, 2004年人口 202468人。根據(jù)城市總體規(guī)劃（遠 期2020年）城市規(guī)劃用地 35km，總?cè)丝?309625人。本工程按2020年總?cè)丝?309625人設(shè)計，服務(wù)面積 35kmt3 .垃圾產(chǎn)率根據(jù)中國環(huán)境科學(xué)研究院對我國五百多個城市生活垃圾產(chǎn)生量的統(tǒng)計分析， 目前我國中小城市人均垃圾產(chǎn)生量一般在 0.91.2kg/人.d左右，垃圾密度一般 為0.40.6t/m 3。根據(jù)該城市環(huán)衛(wèi)站統(tǒng)計數(shù)據(jù)表明， 城區(qū)2004年清運垃圾量共 計7.39萬t，現(xiàn)狀城區(qū)垃圾產(chǎn)生量平均為202.47 t /d,人均垃圾產(chǎn)率為1.000kg /人.do城市生活垃圾產(chǎn)生量主要與城市性質(zhì)、城市居民生活水平、消費習(xí)慣、城市氣候特征、城市燃氣使用率等因素密切相關(guān)。根據(jù)某城市總體規(guī)劃，該城市將在 未來的十幾年內(nèi)加快城市化進程?？紤]到其社會發(fā)展情況及今后垃圾分類收集的 逐步實施，并參照國內(nèi)外城市垃圾產(chǎn)率的變化規(guī)律，設(shè)計該城市的垃圾產(chǎn)率將隨著經(jīng)濟的發(fā)展和城市化進程的加快，在一定范圍內(nèi)呈現(xiàn)上升趨勢。經(jīng)過一段時間的發(fā)展，隨著人民生活水平的逐步提高，其垃圾產(chǎn)率將逐漸呈現(xiàn)下降趨勢。 設(shè)計預(yù)計該城市的人均垃圾產(chǎn)率將由 2004年的1.000 kg /人.d上升到2007年的 1.030 kg /人d,之后再下降到2020年的0.962 kg /人d。4 .垃圾產(chǎn)生量預(yù)測按照規(guī)劃年限，該城市各年的垃圾產(chǎn)生量如下表所示：表6-1-1某城市垃圾產(chǎn)量預(yù)測表年份人口（單位：人）人均垃圾產(chǎn)量（kg/ 人 d）日產(chǎn)量（t/d）年產(chǎn)量累計（萬 /t ）20042075911.000207.59757707.5820052128441.010214.977846415.4220062182291.020222.598124523.5520072237511.030230.468411831.9620082294121.022234.468557840.5220092352171.014238.518705649.2220102411681.006242.628855658.0820112472701.000247.279025467.1020122535260.995252.269207573.3120132599410.990257.349392985.7020142665180.985262.529582095.2920152732610.980267.8097747105.0620162801750.976273.4599809115.0420172875640.972279.22101915125.2320182945320.968285.11104065135.6420193019840.965271.41106365146.2820203096250.962297.86108719157.155 城市垃圾收集工程規(guī)模根據(jù)垃圾產(chǎn)量預(yù)測表，現(xiàn)狀垃圾日產(chǎn)量 207.59t/d，近期2010年為242.62 t/d，遠期2020年為297.86 t/d，規(guī)劃期內(nèi)平均產(chǎn)生量為 275t/d。以垃圾產(chǎn)生 量預(yù)測值逐年合計的平均值作為本課程設(shè)計的設(shè)計規(guī)模，規(guī)劃年限(20052020) 內(nèi)垃圾總量為157.15萬t/a。6. 垃圾收運系統(tǒng)垃圾收運主要包括三個階段，第一階段是貯運，是由產(chǎn)生垃圾住戶或單位將 垃圾送至貯存處的運輸過程；第二階段是收集和清運，主要是垃圾的近距離運輸， 用清運車輛沿一定路線收集清運容器或其他貯存設(shè)施中的垃圾并運至垃圾中轉(zhuǎn) 站；第三階段是轉(zhuǎn)運，在城市垃圾中轉(zhuǎn)站將垃圾轉(zhuǎn)運至大容量運輸車上，運往垃圾處理場。在規(guī)模較小的城鎮(zhèn)也可即收即運， 不設(shè)中轉(zhuǎn)站，直接用垃圾收集車或 壓縮式垃圾收運車運往垃圾處理場。7. 垃圾收運系統(tǒng)(1) 垃圾收運規(guī)劃總體原則：堅持生活垃圾處置“減量化、資源化、無害化” 的原則；堅持“環(huán)衛(wèi)設(shè)施與城市建設(shè)同步發(fā)展”的原則；堅持“全面規(guī)劃，合理 布局”的原則；堅持“規(guī)劃先行，管理并重”的原則；堅持“科學(xué)設(shè)計，適當(dāng)超 前”的原則。（2）垃圾收運模式根據(jù)某城市的實際情況，近期垃圾收運體系采用多種方式并存，具體形式為:對于居民區(qū)、商業(yè)區(qū)的垃圾在實現(xiàn)袋裝化的前提下，保證垃圾不落地定時定 點收運；對于商業(yè)區(qū)和企事業(yè)單位及工廠、學(xué)校產(chǎn)生的垃圾的收集，采用單 位內(nèi)部的垃圾容器定點收集； 上述居民區(qū)、商業(yè)區(qū)和企事業(yè)單位及工廠、學(xué) 校收運體系中，當(dāng)中轉(zhuǎn)站及運輸車配置不足時，采用收運車直接送往垃圾處理場。收集流程如圖6-1-1所示：圖6-1-1 某城市垃圾收運系統(tǒng)簡圖但是這種收集模式，日常運行費用比較高，將被逐步淘汰。目前多采用圖6-1-2所示的新型收運模式，即將散亂的垃圾收集后送至壓縮中轉(zhuǎn)站進行壓縮， 然后有大型中轉(zhuǎn)車集中運到填埋場處理。生活垃圾 >仁0L垃圾桶 >1噸垃圾下垃圾填埋廠<8噸中轉(zhuǎn)車<垃圾壓縮中轉(zhuǎn)站圖6-1-2某城市垃圾收運系統(tǒng)簡圖8 垃圾收集方式城區(qū)推廣垃圾袋裝化，主要街道和商業(yè)大街設(shè)置垃圾桶，實行定時定點收集； 一般次要街道和居民區(qū)、企事業(yè)單位設(shè)垃圾間，部分偏僻地段（城鄉(xiāng)結(jié)合部等） 保留垃圾桶。考慮到城區(qū)垃圾收集方式和收集車輛現(xiàn)狀及現(xiàn)有的垃圾收運設(shè)施及其完善 需要一個過程，近期在部分地區(qū)如老城區(qū)保留人力車收集垃圾的方式，以后逐步向機動車收集過渡；新城區(qū)垃圾仍然由垃圾收集車運至收集站， 再由垃圾車運往 處理場。以后將在所有城區(qū)逐步建設(shè)垃圾中轉(zhuǎn)站， 采用大型的垃圾運輸車運送垃 圾，完善城市垃圾收運系統(tǒng)，并在條件適宜時逐步推廣垃圾分類收集和分類處理。設(shè)計垃圾車45輛，現(xiàn)有的人力車72輛將逐步退出。根據(jù)國家城市環(huán)境衛(wèi)生 設(shè)施設(shè)置標準，該城市共設(shè)置垃圾收集點服務(wù)半徑不大于200m （約為1115個）,占地面積不少于40吊，達到城區(qū)1個/ 3.14萬吊。寬度超過7m以上的街道上設(shè) 置垃圾箱（或垃圾桶、果皮箱等），間距為：商業(yè)大道間距45m交通干道70m； 一般街道90m今后根據(jù)發(fā)展逐漸將單一的垃圾箱逐步改為分類垃圾箱（或桶） 等。吸糞車設(shè)計為12輛。在城市的東、西、南、北四個城區(qū)各設(shè)計、建設(shè)一個中型的垃圾中轉(zhuǎn)站，占 地面積不少于1700 m2，并確定每個垃圾中轉(zhuǎn)站的服務(wù)區(qū)域。垃圾中轉(zhuǎn)站轉(zhuǎn)運型式方案有三種： 不壓縮方案（地坑式）。在轉(zhuǎn)運站內(nèi)挖地坑并放置垃圾集裝箱， 將垃圾直接投放集裝箱， 裝滿后由吊車裝上改裝過的垃 圾集裝箱轉(zhuǎn)運車運往垃圾處理場。 壓縮方案。轉(zhuǎn)運站內(nèi)不設(shè)地坑，而是放置 垃圾壓縮箱，將垃圾投放入箱后進行壓縮。 垃圾箱裝滿后由液壓裝置將箱體升起， 由垃圾運輸車運往垃圾處理場。 爬背式（拉臂車式）方案。在轉(zhuǎn)運站內(nèi)修建 坡道和中轉(zhuǎn)平臺，平臺上設(shè)料斗。垃圾收集車（包括人力車）駛上平臺，將垃圾 卸入料斗，再裝入垃圾自卸車運往填埋場。與集裝箱（地坑式）轉(zhuǎn)運站相比，爬 背式方案省去了吊車和集裝箱吊裝一道工序，操作較為簡單，但其占地面積大、 土建投資多， 人力收集車上中轉(zhuǎn)平臺又比較困難， 而且如管理不善易造成二次污 染。因此本課程設(shè)計不考慮這種轉(zhuǎn)運型式。 根據(jù)上述 3 種轉(zhuǎn)運型式的特點和城市 的實際條件，避免二次污染和擾民，本設(shè)計轉(zhuǎn)運站采用壓縮式的轉(zhuǎn)運形式。9. 壓縮式中轉(zhuǎn)站設(shè)計主要設(shè)備：壓縮式中轉(zhuǎn)站一次性投資大， 設(shè)計考慮每個中轉(zhuǎn)站先配 4 個壓縮 箱和 4 輛垃圾運輸車，今后再逐步完善配套。主要設(shè)備如下： 8噸運輸車 4輛； 8噸壓縮箱 4 個；液壓站 2 個；吊架 2 個。10其它垃圾收集 醫(yī)院垃圾、涉外賓館垃圾等危險垃圾，無論近遠期均必須由其自行送焚燒 爐焚化，安全處置；建筑垃圾， 應(yīng)由施工單位按環(huán)衛(wèi)部門指定地點和要求進行運 輸和傾倒， 嚴禁隨意傾倒， 經(jīng)協(xié)商可以運至垃圾處理場作為填埋覆蓋材料； 工業(yè) 垃圾，應(yīng)由產(chǎn)生單位自行處理、處置，接受環(huán)衛(wèi)部門監(jiān)督。11 該城市垃圾收集設(shè)計小結(jié) 城市垃圾收集應(yīng)貫徹落實我國政府制訂的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略： “人口、 經(jīng)濟、社會、 環(huán)境和資源相互協(xié)調(diào)的、 既滿足當(dāng)代人的需要而又不對滿足后代人需求的能力構(gòu) 成危害的可持續(xù)發(fā)健的道路。 ”垃圾收集的發(fā)展目標可以扼要地歸納為無害化、 減量化、資源化（簡稱“三化”）。由于垃圾量目前在逐年上升，需要把目前的收 集模式逐步地、有計劃地整合，其流程示意圖如圖 6-1-4 所示。為完成該城市垃圾收集的發(fā)展目標，還需要繼續(xù)進行下列工作：（ 1）源頭減量 其理想期望值為生活垃圾的零排放，以獲得垃圾問題的根 本解決。但目前該期望是難以實現(xiàn)的。 鑒于此， 應(yīng)采取措施盡量從源頭避免垃圾 量的產(chǎn)生。 通過組建工作機構(gòu)， 建立工作制度， 明確各環(huán)節(jié)的 “源頭減量” 任務(wù)， 制訂推進計劃，以期取得成效。（ 2）上游減量 指垃圾已經(jīng)產(chǎn)生，但尚未進入收集、運輸、處理系統(tǒng)之前， 消費者應(yīng)該把部分廢棄物，如張紙、玻璃、金屬等出售給廢舊物資回收部門，以 實現(xiàn)生活垃圾的減量化和資源再生利用。 “上游減量”是一項潛力大、效果好的 措施。根據(jù)我國城市的調(diào)查，其城市垃圾中通過資源回收再生利用，垃圾減量11%以上。由于城市垃圾量的年增長率約為 7%,所以僅此一項措施就有可能實 現(xiàn)生活垃圾產(chǎn)量的負增長。可見其潛力之大，效果之好。目前的廢舊物資回收系 統(tǒng)應(yīng)予以充實，建立數(shù)量足夠、方便、高效的回收網(wǎng)絡(luò)，以滿足消費者出售廢品 的需求。（3）分類處置是指建立在城市垃圾分類收集基礎(chǔ)上的分類運輸、分類處理 （處置）系統(tǒng)。該系統(tǒng)比目前的混合收集、運輸、處理（處置）系統(tǒng)效率高、效 果好。目前分類收集正在部分城市進行試點。雖然全面推廣尚需要時間，但應(yīng)該把握住發(fā)展方向，以免貽誤工作。（4）最終處置 最后的垃圾，再次根據(jù)其垃圾特性實行最終處置。12 、圖紙（略）圖6-1-3 某城市垃圾收集系統(tǒng)流程示意圖圖6-1-4 某城市垃圾完善的收集系統(tǒng)流程示意圖。6.2垃圾分選工藝設(shè)計本次課程設(shè)計確定工藝從我國目前城市生活垃圾處理現(xiàn)狀出發(fā)，考慮到原生垃圾成份復(fù)雜，勞動力資源又豐富，采用機械為主，輔以人工粗選的方法；廢塑 料和廢紙主要為塑料袋和衛(wèi)生間廢紙， 回收利用經(jīng)濟效益不高，故可直接將這部 分作為垃圾焚燒原料。分選工藝采用城市生活垃圾簡易處理方法，以分選產(chǎn)物作 為填埋、堆肥和焚燒為目的。 分選工藝流程如圖6-2-1所示輕組分 磚易氣流分® 燃料 篩上垃圾接受重組分儷-一 人.工手選一 磁選. 選擇性砒碎機.1-T一衍機堆肥篩下toiw滾筒篩:1席下碎石,玻璃等”叩Iv m圖6-2-1垃圾分選工藝流程垃圾分選系統(tǒng)按設(shè)計規(guī)模、每天工作時間，每個分選設(shè)備物料走向逐步計算。 以100t/d處理能力進行計算。（1）垃圾分選廠每小時的處理量Q每天的垃圾處理量，Q=100t/d ；T每天的工作時間，T=10h;Q0=100/10=10( t/h)；(2)人工分選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)處據(jù)經(jīng)驗，經(jīng)人工手選后大約1%的大塊金屬、0.6%玻璃、2.0%塑料和約0.5% 其他無機物質(zhì)被選出，即：金屬 q仁QoX 1%=10x 1%=0.1(t/h)玻璃 q2=Q°x 0.6%=10x 0.6%=0.06(t/h)塑料 q3=Q°X 2.0%=10x 2.0%=0.2(t/h)其他 q3=Q°X 0.5%=10X 0.5%=0.05(t/h)則經(jīng)過人工手選可分出的垃圾有：Qi =0.1+0.06+0.05+0.2=0.41(t/h)(3) 磁選垃圾經(jīng)過磁選滾筒理論上可以分選所有的金屬：(4) 選擇性破碎機 篩上物主要是紙、布、革、塑料、部分有機物等dy >50mm勺物質(zhì) 篩下物為d,<50mm勺被破碎的無機物、有機物、玻璃及其他碎土等。Q 3 =2.00t/h(5) 風(fēng)選 輕組分主要粉塵、塑料紙張等 重組分主要是有機物Q4 =6.851t/h(6) 滾筒篩分滾筒篩分主要對選擇性破碎機篩下物進行進一步分選，篩下物中主要有無 機物、部分有機物、碎玻璃等。選擇篩孔為10X 10伽。篩上為dp10 mm的有機物篩下物為碎土、石渣等無機物和碎玻璃(7) 廢物的全過程總的質(zhì)量為Q總垃圾儲倉是用來暫時儲放進入處理系統(tǒng)的垃圾并用來調(diào)節(jié)處理設(shè)備的處理量。儲料倉的容量應(yīng)根據(jù)計劃收入分選廠的垃圾量、 定。通常儲料倉的容量應(yīng)可提供兩天的最大處理量。1 倉體容積設(shè)備的操作計劃等因素來決(6-2-1 )B儲存時間，d;q最大日處理量，t/d ; q=400t/d ;有效容積系數(shù)，在0.80.9之間；3貯垃圾有效密度(有效密度系數(shù)在1.11.3 )，t/m ;2 倉體尺寸計算垃圾儲倉體積 V m3 ;長度a, m寬度b, m深度c, m貝U： V = a b c3 排水坡度垃圾在儲料坑內(nèi)時間過長（一般超過 2天）便會有滲濾液產(chǎn)出，所以坑底部 必須鋪設(shè)有排水坡度流向垃圾滲出水坑收集滲濾液，排水坡度取1%1 吊車垃圾吊車的臺數(shù)是根據(jù)垃圾最大日處理量來確定的。一般日處理量在300噸以下的采用一臺吊車，日處理量在 300600噸的要求采用常用和備用各一臺， 規(guī)模在600噸/天以上的，要求常用吊車2臺，備用一臺。在吊車的臺數(shù)確定后， 還要確定吊車卷起、放下、行走、橫移及抓斗開關(guān)動作所需時間，以確定吊車運 行周期。如果各分選設(shè)備有足夠的處理能力，吊車的運行時間為60min/h，設(shè)計時一般取4555min/h。吊車供給能力由下式計算：(6-2-2 )式中 Q 吊車供給能力，t/h ；p抓斗一次抓起量，t ；N 1小時內(nèi)吊車實際工作時間，h/h ;T 吊車運行周期，h;2抓斗橋式抓斗起重機具有機動靈活的特點，可在移動空間的任意點裝卸物料。根 據(jù)設(shè)計規(guī)模要求選擇適當(dāng)?shù)钠鹬卦O(shè)備。其主要規(guī)格如表6-2-1所例。表6-2-1橋式抓斗起重機的主要規(guī)格起重量/t跨度/m起重總量/t速度 /m.min-1容重/m3抓斗特性起重機運行小車運行提升運行物料容重-3/t.m抓取量/kg抓斗質(zhì)量/kg510.517.387.544.638.82.50.51.012502500249313.519.016.521.0用于固體廢物分選的磁選設(shè)備就結(jié)構(gòu)形式而言主要分為帶式和鼓式兩種。 鼓 式磁選機又可分為皮帶機磁滾筒式和獨立鼓式。 如圖6-2-2所示。磁力滾筒又稱 磁滑輪，磁系與圓筒固定在同一個軸上，安裝在皮帶運輸機頭部。將固體廢物均 勻給在皮帶運輸機上，當(dāng)廢物經(jīng)過磁力滾筒時，非磁性或磁性很弱的物質(zhì)在離心力和重力作用下脫離皮帶面，而磁性較強的物質(zhì)受磁力作用被吸在皮帶上， 并由 皮帶帶到磁力滾筒的下部，當(dāng)皮帶離開磁力滾筒伸直時，由于磁場強度減弱而落 入磁性物質(zhì)收集槽中。磁力分選機在分選工藝中可一點或多點布置， 一般可設(shè)置 在破碎機的前后、篩分機之后或風(fēng)選機的前后等處。對城市生活垃圾簡易分選系 統(tǒng)，在經(jīng)過人工手選之后，大件的磁性物質(zhì)已經(jīng)被選出，可將磁選機設(shè)置在選擇 性破碎機之前，基本上可將磁性物質(zhì)選擇出來，同時避免后續(xù)分選設(shè)備被磁鐵性 物質(zhì)破壞。滾筒破碎機其機身主體的形狀是用篩板做成的圓筒，工作過程中既有破碎又 有篩分的作用，并能達到選分的作用。1、滾筒破碎機主要結(jié)構(gòu)參數(shù)的確定滾筒破碎機的直徑和長度是最主要的結(jié)構(gòu)參數(shù)，它取決于入料量的多少，物 料密度及粒度等，此外，還與滾筒轉(zhuǎn)數(shù)的大小，物料在滾筒內(nèi)的摩擦系數(shù)也有密 切的關(guān)系。目前，滾筒直徑和長度主要是按經(jīng)驗公式估算。 滾筒長度為滾筒直徑 的 1.52.5 倍。2、滾筒破碎機生產(chǎn)能力計算計算滾筒破碎機生產(chǎn)能力可用如下公式：Q =3600S v K(6-2-3)式中 Q 垃圾生產(chǎn)能力，t/h ；S-滾筒橫斷面裝垃圾面積，m2；v物料在滾筒軸向前進速度，m/s；物料散比重，t/m3，對城市垃圾散比重可取垃圾容重的 1/2 ;K裝滿系數(shù)，隨滾筒內(nèi)提升板個數(shù)的增加而變大；當(dāng)提升板為6個時,對垃圾K取0.41。(6-2-4 )2S-2兀（8）冊式破選軌2口 兀一）（' 2）圖6-2-3 滾物料沿滾筒l勺前進速度x：v為:也二二:譏"ft應(yīng)帶輸送機(6-2-5 )（b）皮帶機犠滾鮒武磁選機式中1T -物料在滾筒內(nèi)每跌洛一次向前所走距離，m-物料自A提升到B再跌落到底所需時間，ST =t1 t2(6-2-6 )+ 180-2:t1 :3n(6-2-7 )n滾筒轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)/分t2sin (90°L°：)：cos(90 -:)(6-2-8 )3、滾筒破碎機功率計算滾筒破碎機功率計算可按兩部分進行。一是物料在筒體中完成破碎過程時提 升和跌落所耗的功率N,另一是在完成篩分過程時按滾筒篩計算的功率則總功率N=N+N。NiM - 750.736(6-2-9)式中M 阻力距M = P MN國 筒體角速度，弧度/秒;N2R n(G G°)29200(6-2-10)式中 G 回轉(zhuǎn)筒體自重，kg；G 0 筒體內(nèi)被篩物重量，kg;轉(zhuǎn)動效率，%垃圾滾筒篩利用作回轉(zhuǎn)運動的筒形篩體將垃圾按粒度進行分級。工作時筒形篩體傾斜安裝，傾角一般在4080。其結(jié)構(gòu)及設(shè)計原理同選擇性破碎機類似，只 是沒有提升板。垃圾滾筒篩設(shè)計參數(shù)主要有幾何參數(shù)、運動參數(shù)和動力參數(shù)。幾 何參數(shù)包括篩體長度、篩體直徑、安裝傾角和篩孔尺寸；運動參數(shù)指篩體轉(zhuǎn)速； 動力參數(shù)為篩體的驅(qū)動功率。滾筒篩的篩孔尺寸的確定根據(jù)被篩分的垃圾的組成及對篩上、 篩下物的要求 和它的具體用途來確定。若用于除去垃圾中的渣土等小粒級物料時， 篩孔尺寸可 取較小值。當(dāng)除去粗大物料時，篩孔尺寸可取較大值。篩體支撐篩子機架圖6-2-4垃圾滾筒篩示意滾筒篩主要參數(shù)確定：(1) 篩分效率和生產(chǎn)率根據(jù)研究表明，垃圾滾筒篩的篩分效率根據(jù)篩分不同特性的垃圾選擇在85%- 95%之 間。(2) 滾筒篩轉(zhuǎn)速通常為了獲得較好的篩分效率，應(yīng)使物料在篩體內(nèi)做較大的翻動。根據(jù)實驗 表明，垃圾滾筒篩回轉(zhuǎn)速度一般取臨界轉(zhuǎn)速的 30%- 60液為理想。臨界轉(zhuǎn)速nc由下式計算：nc30 g-R(6-2-11 )(3) 物料在篩體內(nèi)的停留時間 篩上物在篩體內(nèi)的停留時間為:(6-2-12 )式中 L 篩體長度;2-5)計算，安裝v 物料在篩體內(nèi)沿軸向運動的平均速度，可由式( 傾角二一般取4°8°。滾筒內(nèi)物料運動角度示意如圖2-3。4Rsin (90 - -) cos(90 - -) tan v 二2'乂 G 4 - R式中C 1-為考慮加速段滑動因素的修正系數(shù)。(6-2-13)+ sin(90-g) a/cos(90-g) 3n1. 設(shè)計參數(shù)：風(fēng)力分選(氣流分選)主要將低密度、空氣阻力大的輕質(zhì)部分(塑料、廢紙等)和具有高密度、空氣阻力小的重質(zhì)部分分開。風(fēng)力分選中氣流的流動速度是重要的設(shè)計參數(shù)，確定氣流流速的依據(jù)是被選物料的懸浮速度 （沉 降速度）。顆粒在空氣中的沉降末速為：式中 d 顆粒的直徑；九顆粒的密度； 一空氣的密度；助力系數(shù)； g 重力加速度；當(dāng)氣流速度小于顆粒沉降末速時，顆粒向下作沉降運動；當(dāng)氣流速度大于顆 粒沉降末速時，顆粒向上作漂浮運動；當(dāng)氣流速度等于沉降末速時，顆粒作漂浮 運動。表6-2-3幾種物料的實測懸浮速度參考數(shù)據(jù)名稱密度/ kg .m-3堆積密度/ k .m-3粒度/mm懸浮速度/ （ 0 150測管）/-1m.s稻谷10906726.4 9.38.4 9沙260014106.8聚丙烯粒900460236.5 7.3碎木材56021 X 19X 98.4刨花34礦石3.810.2 15.5鑄鐵丸70002.5 3.327.4在缺乏物料懸浮速度資料的情況下，也可由下面經(jīng)驗公式估算:(6-2-15)式中 s 物料重度，N/m；:經(jīng)驗系數(shù)，按表6-2-4選取表6-2-4風(fēng)速的經(jīng)驗系數(shù):物料品種顆粒大小/ m。值灰狀0110 16均質(zhì)粒狀1101620細塊狀10 202022中塊狀40 8022252、風(fēng)選設(shè)備風(fēng)選設(shè)備分成水平氣流風(fēng)選機（臥式風(fēng)力分選）和上升氣流風(fēng)選機（立式風(fēng) 選機）。其結(jié)構(gòu)如圖6-2-5、圖6-2-6 。圖6-2-5臥式風(fēng)力分選機工作原理圖6-2-6 立式（0弋風(fēng)力分選(2)分選目機臥式風(fēng)力分選機構(gòu) 立式風(fēng)選機聯(lián)合使用。 進料風(fēng)機形式造簡單，維修方質(zhì)，但分選精度不高，通常與破碎、 立式風(fēng)選機風(fēng)選機附帶的旋風(fēng)分離器根據(jù)分選物料性質(zhì)、分選效率等選擇適當(dāng)?shù)男吞枴?根據(jù)所要分選垃圾原料組.與臥式相比較分選精度較高種類及規(guī)格，確定相應(yīng)的運行參數(shù)，如氣流速度、壓力損失等。1 .輸送帶的寬度確定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：Q =3600 Fb v 匸 c(6-2-19)式中Q 輸送能力，t/h ;Fb物料在膠帶的截面積，卅; v輸送帶運行速度，m/s； 一物料的堆密度，t/m3； c 傾角系數(shù)。如圖6-2-7，對于槽形輸送帶上物料堆積的斷面積可以近似地認為是由面積Fi及等腰梯形F2所組成。面積F1為：(6-2-20)(6-2-21)R = 0208 (2帀-sin2、d) B2 sin ;?d面積F2為：F2 =0.12B2 tg：式中b 皮帶寬度，md 物料的堆積角，對垃圾可取 45o對傾斜的輸送機，物料堆積面積隨皮帶機的安裝傾角的增加而減少，這種影 響可以用傾角系數(shù)c來考慮。圖6-2-8為ISO5048所推薦的值。0a圖6-2-8輸送機傾角系數(shù)與傾角的關(guān)系2、輸送帶功率計算在確定膠帶輸送機的電動機功率以前，首先需要計算傳動滾筒的軸功率。No =k3 域 k4 匯(NO +No“+No“)+ 瓦 k5vkjb(6-2-22)式中No傳動滾筒的功率，kWNT 膠帶空轉(zhuǎn)的功率，kWNT 物料水平運輸?shù)墓β剩琸WNo 物料垂直提升的功率，kW、k5Vb 梨式卸料器，膠帶清抖器和料板所需的功率，kWk8 b 物料加速率所需功率，kWk3 尾部改向滾筒功率系數(shù)；k4 中部改向滾筒功率系數(shù)。(1) 膠帶空轉(zhuǎn)的功率N。* Lh v(6-2-23)式中Lh 膠帶輸送機水平投影長度，Lh=30mv 膠帶運行速度，m/s ;k1 取決于膠帶寬度和托輥阻力的系數(shù)，對輸送垃圾槽性膠帶可取3=0.0318;(2) 物料水平運輸功率N o 二 k2 Q Lh(6-2-24)式中 k2 物料水平運行功率系數(shù)；Q膠帶輸送機的輸送量，t/h(3) 物料垂直提升功率N0.0027 Qb xH0(6-2-25)式中因此，h o提升高度，m 電動機功率Non(6-2-26)式中電動機功率，kW 功率安全系數(shù)，滿載起動系數(shù)，一般 k=1.0 ；Y總傳動效率，對光面?zhèn)鲃訚L筒取0.88，對膠面?zhèn)鲃訚L筒，取0.90 o6.3有機垃圾產(chǎn)沼工藝沼氣發(fā)酵工藝類型較多，我國農(nóng)村普遍采用的是下述兩種工藝。1.自然溫度半批量投料發(fā)酵工藝這種工藝的發(fā)酵溫度隨自然溫度變化而變化，采用半批量方式投料，基本流程如下圖6-3-1所示。圖6-3-1自然溫度半批量投料沼氣發(fā)酵工藝流程這種工藝的發(fā)酵期因季節(jié)和農(nóng)用情況而定，一般為5個月左右，運行中要求定期補充新鮮原料，以免造成產(chǎn)氣量下降，該工藝主要缺點使出料操作勞動量大。2.自然溫度連續(xù)投料發(fā)酵工藝這種工藝是在自然溫度下，定時定量投料和出料，能維持比較穩(wěn)定的發(fā)酵條 件，使沼氣微生物(菌群積累)區(qū)系穩(wěn)定，保持逐步完善的原料消化速度，提咼 原料利用率和沼氣池負荷能力，達到較高的產(chǎn)氣率；工藝自身耗能少，簡單方便， 容易操作。1. 發(fā)酵料液體積：V1=(n 1+n)k2+n3T式中v 1發(fā)酵料液體積，m；n1 是產(chǎn)人糞便總量。按常住人口 x 0.006m3/人d0.0013 m3/人d 取值；n2是產(chǎn)牲畜糞便總量。按養(yǎng)豬頭數(shù)x 0.006m3/ (頭d)0.15 ml/(頭d) 取值；m每日舍外能定量收集糞便總量，mVd ;k2 收集系數(shù)，取值0.51.0 ;T 原料滯留期(d);蔬菜區(qū)t取30,平壩農(nóng)業(yè)區(qū)取35,丘陵農(nóng)區(qū)取402. 氣室容積的計算1V2 = V,k3氣室容積：2式中V 1發(fā)酵料液體積，mi；V2 氣室容積，m ；k3 原料產(chǎn)氣率，我國通常采用的產(chǎn)氣率包括0.15m3/(m3 d)、0.2m3/(m3 d)、0.25 m 3/(m3 d)、0.3 m 3/(m3 d);1. 發(fā)酵間的容積V=(V1-V2)k 1式中v 發(fā)酵間容積，m；V1發(fā)酵料液體積，m；v氣室容積，m；k1容積保護系數(shù)，取0.91.05。2. 發(fā)酵間各部分尺寸的確定(1) 沼氣池的直徑根據(jù)用戶平面布置確定。(2) 發(fā)酵間池蓋削球體矢高和凈容積。 池蓋削球體矢高f 1= D/a1式中f 1池蓋削球體矢高，md 圓柱體形池身直徑，ma 1直徑與池頂矢高的比值，取 56。 池蓋削球體凈容積Q1 才* f12)式中q 1池蓋削球體凈容積，m；n 圓周率，取3.1416 ；f 1 池蓋削球體矢高，mR 池身圓柱體內(nèi)半徑，m(3) 發(fā)酵間池底削球體矢高和凈容積。池底削球體矢高f 2= D/ a 2式中f 2池底削球體矢高，md池身圓柱體直徑，ma 2 -直徑與池底矢高的比值，取值810池底削球體凈容積 式中q 3發(fā)酵間池底削球體凈容積，m； n 圓周率，取3.1416 ;f 2池底削球體矢高，m（1）發(fā)酵間池身圓柱體容積和池墻高度發(fā)酵間池身圓柱體凈容積Q=V Q Q式中q 2發(fā)酵間池身圓柱體凈容積，m ；v發(fā)酵間總?cè)莘e，m；Q 池蓋削球體凈容積，m ； q發(fā)酵間池底削球體凈容積，m。發(fā)酵間池身圓柱體高度式中 n- 圓周率，取值3.1416 ;R發(fā)酵間池身圓柱體半徑，m H發(fā)酵間池身圓柱體高度，m（5）發(fā)酵間內(nèi)總表面積S=S1+S2+S3式中S 內(nèi)總表面積，m；S1池蓋削球體內(nèi)表面積，2m；S2 池身圓柱體內(nèi)表面積，2m；S3 池底削球體內(nèi)表面積，2m。 池蓋削球體球面內(nèi)表面積S=n （R2+f：）式中s 1-池蓋削球面內(nèi)表面積，m； R-池身圓柱體半徑，m f 1 池蓋削球面矢高，m n 圓周率，取3.1416。 圓柱體池身內(nèi)表面積S2= 2n RH式中s 2池身圓柱體內(nèi)表面積，m； R池身內(nèi)圓柱體內(nèi)半徑，m H池身圓柱體高度，mn 圓周率，取3.1416 池度削球體內(nèi)表面積n (R2+f22)式中S 3池底削球體內(nèi)表面積，m2f2池底削球體矢高，mR池身圓柱體內(nèi)半徑，mn 圓周率，取3.1416。進料口 (管)由上部長方形槽和下部圓管組成，其中上部長方形槽幾何尺寸 是長X寬口深=600mrhC 320mM 500mm下部圓管宜采用 200-300預(yù)制混凝 土管或現(xiàn)澆混凝土管，管與池墻角不小于 30 °。水壓式沼氣池進料管安裝位置一般都確定在發(fā)酵間的最低設(shè)計液面高度處。 該位置的計算方法如下：(1) 計算死氣箱拱的矢高：即池蓋拱頂點到發(fā)酵間的最高液面。其中死氣 箱拱的矢高可按下式計算：f 死=m+h2+h3式中h 1池蓋拱頂點到活動蓋下緣平面的距離，該值一般在1015cm之間；h2導(dǎo)氣管下露出長度，區(qū)35cm；h3導(dǎo)氣管下口到O O液面距離，一般取2030cm(2) 死氣箱容積式中V死、f死、p 1分別為死氣箱容積、死氣箱矢高、池蓋曲率半徑。(3) 投料率：根據(jù)死氣箱容積，可計算出沼氣池投料率，即式中v、v死分別為發(fā)酵間容積和死氣箱容積，m。(4) 最大貯氣量(5) 氣箱總?cè)莘eV氣=V死+ V貯式中V氣、V死、V貯一分別為沼氣池氣箱總?cè)莘e、死氣箱總?cè)莘e和有效氣箱容 積(最大貯氣量)。(6) 發(fā)酵間最低液面位對一般沼氣池來說，V氣均大于Q,也就是說，最低液面位置在圓筒形池身 范圍內(nèi)。此時，要確定進、出料管的安裝位置，應(yīng)按下式先計算出氣箱在圓筒形 池身部分的容積V筒=V氣一 QV筒人筒=2因此， R式中h筒一圓筒形池身內(nèi)氣箱部分的高度，m最低液面位在池蓋與池身交接平面以下 h筒的位置上。這個位置也就是進出 料管的安裝位置。七、成績評定標準具體的細則見課程設(shè)計指導(dǎo)教師評定標準。課程設(shè)計指導(dǎo)教師成績評定標準指導(dǎo)教師課程設(shè)計按照各組設(shè)計完成質(zhì)量給分，該分數(shù)為本組成 員的平均得分。各組成員根據(jù)各成員在本組中工作量和質(zhì)量給出相應(yīng) 的分數(shù)(滿分為100分)，再根據(jù)各成員在成員總分的百分比以及教師給出的分數(shù)確定最終得分。項目分值優(yōu)秀(100 > x > 90)良好(90>x > 80)中等(80>x > 70)及格(70>x > 60)不及格(x<60)學(xué)習(xí) 態(tài) 度， 技術(shù) 水平 與實 際能 力100學(xué)習(xí)態(tài)度認 真，科學(xué)作風(fēng) 嚴謹，嚴格保 證設(shè)計時間并 按任務(wù)書中規(guī) 定的進度開展 各項工作學(xué)習(xí)態(tài)度比較 認真，科學(xué)作 風(fēng)良好，能按 期圓滿完成任 務(wù)書規(guī)定的任 務(wù)學(xué)習(xí)態(tài)度尚好，遵 守組織紀律，基本 保證設(shè)計時間，按 期完成各項工作學(xué)習(xí)態(tài)度尚可， 能遵守組織紀 律，能按期完成 任務(wù)學(xué)習(xí)馬虎， 紀律渙散， 工作作風(fēng) 不嚴謹,不 能保證設(shè) 計時間和 進度