固体废物的破碎加工

一、破碎原理及目的

固体废物的破碎是指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固体废物的过程：对固体废物破碎的目的有以下几点：

(1)减小固体废物的容积，以便运输和贮存。

(2)为固体废物的分选提供所要求的粒度，以便能够有效地回收其中的有用成分。

(3)防止粗大、锋利的固体废物损坏分选、焚烧和热解等设备或炉膛。

(4)增加固体废物的比表面积，提高焚烧、热分解、熔融等作业的效串。

(5)为下一步加工做准备，以便进一步加工制备。例如，利用煤肝石制砖、制水泥等，需要把煤歼石破碎到一定粒度。

(6)生活垃圾进行填埋处置时，破碎后压实密度高而均匀，可以加快复土还原。

总而言之．固体废物的破碎就是把废物转变成适合于进一步加工或能经济地再分选、处理、处置的形状和大小，有时也将破碎后的皮物直接填埋或进行利用。

二、破碎方法

破碎方法有干式、湿式和半湿式破碎三种，干式破碎为通常”所指的破碎，湿式破碎和半湿式破碎通常在破碎的同时兼有分级分选的功能。

1、干式破碎

破碎按所用的外力不同可分为机械能和非机械能破碎两种方法，目前广泛应用的是机械能破碎方法，非机械能破碎还属于破碎新方法。

机械能破碎是利用破碎工具，如破碎机的齿板、锤头、球磨机的钢球等对固体废物施力而将其破碎的方法，其今方法如图3—1所示G非机械能破碎是利用电能、热能等对固体废物进行破碎的新方法，如低温破碎、热力破碎、减压破碎及超声波破碎等。

挤压破碎是指废物在两个相对运动的硕面之间受挤压作用而发生的破碎：剪切破碎是指废物在剪切作用下发生的破碎，剪切作用包括劈开、撕破和折断等。冲击破碎有里力冲击和动冲击两种形式，重力冲击是废物范到一个坚硬的表面上而发生的破碎，就保玻璃瓶跌落到混凝土地面上发生的破碎一样。动冲击是使废物获得足够的动能．并碰到一个比它坚硬的快速旋转的表面时而产生冲击破碎作用。在动冲击破碎过程中，废物是无支撑的，冲击力使破碎的颗粒向各个方向加速，如锤式破碎机利用的就是动冲击的原理。摩擦破碎是指废物在两个相对运动的硬面摩擦作用下破碎。如碾磨机是借助旋转磨轮沿环形底盘的碾压作用来连续摩擦、压碎和磨削废物。一般破碎机都是由两种或两种以上的破碎方法联合作用对固体废物进行破碎的。例如，锤式破碎机既有冲击破碎，还有剪切破碎摩擦破碎。

破碎方法的选择要根据固体废物的机械强度及硬度来选择破碎方法和破碎机。对于坚硬的废物采用挤压破碎和冲击破碎较好：对于韧性废物采用剪切破碎和冲击破碎或剪切破碎和摩擦破碎较好；对脆性废物则采用劈碎、冲击破碎较好；对于橡胶类废物，采用低温破碎较好；对于纸类、纤维类废物，采用湿式破碎较好。

低温破碎是指利用塑料、橡胶类废物在低温下易脆化的特性来进行破碎或选择性破碎。湿式破碎是指利用纸类、纤维类皮物在水中易调制成浆的特点来进行粉碎或选择性粉碎的一种方法，纸类、纤维类废物湿粉碎法粉碎后可直接进行分选或利用。

2、湿式破碎

湿式破碎是用湿式破碎机在水中将纸类废物通过剪切破碎和水力机械搅拌作用而成为浆液的过程，废纸变成均质浆状物，可按流体处理法处理。它是基于回收城市垃圾中的大量纸类为目的而发展起来的一种破碎方法。图3—2所示为典型的湿式破碎机结构原理，该破碎机的圆形槽底上安装有多孔筛，筛上安装有旋转破碎辊，辊上装有6把破碎刀。

工作原理为以纸类为主的垃圾用传送带送人湿式破碎机，破碎辊的旋转使投入的纸类垃圾和水一起发生激烈回旋和搅拌作用．废纸被破碎成浆，废纸浆通过筛孔流人筛下由底部排出；难以破碎的物质(如金屑等)成为筛上物从破碎机侧口排出，再用斗式提升机输送至装有磁选器的皮带运输机，分离出铁和非铁金属等物质。

湿式破碎目前主要用于废纸的再生与利用的前处理，在城市生活垃圾处理中的应用还有一定因难，主要是污水的处理。

3、半湿式破碎

其特点是利用不同物质强度和脆性(耐冲击性而压缩性、耐剪切力)的差异，在一定的湿度下破碎成不同粒度的碎块，然后通过筛孔大小不同的筛网加以分离回收的过程，该过程同时兼有选择性破碎和筛分两种功能。

图3—3所示为半湿式破碎机的结构原理。该装置由两段具有不同尺寸筛孔的外旋转圆筒筛和筛内与之反方向旋转的破碎板组成。垃圾在圆筒筛首端给入，并随筛壁上升后又在重力作用下被抛落，抛落时受到反向旋转的破碎板撞击，垃圾中易脆物质(An玻璃、陶瓷等)首先被破碎，通过第一段筛网分离排出。剽余垃圾进入第二段筛网，此段喷射水分，在水中易碎的纸类在水喷射下被破碎板破碎，由第二段筛网排出。最后剩余的垃圾(主要为金属、塑料、橡胶、木材、皮革等)由不设筛网的第三段排出。

半湿式选择性破碎技术具有以下特点：(1)在同一设备不同工序中实现破碎与分选同时作业；(2)对进料适应性好．易破碎物及时排出，不会出现过粉碎现象；(3)能充分有效地回收垃圾中的有用物质．如从分选出的第一段物料中可分别去除玻璃等，第二段物料中可回收含量为85％一95％的纸类，难以破碎的金属、橡胶、木材等废物可在第三段后经分选可达到95％的纯度，废铁可达98％；(4)当投入的垃圾在组成上有所变化时，可通过改变滚筒长度、破碎板段数、筛网孔径等于段来适应处理系统的不同要求和变化；(5)动力消耗低，磨损小，易维修。