Тема 5.2. Методы обработки разделенных компонентов ТБО
Вторая группа методов, а именно обработки сортированного сырья (путем изменения размеров кусков частиц), является весьма ответственной, так как материал приобретает размеры необходимые для того, чтобы можно было осуществлять его либо сортировку, либо дальнейшую переработку.
Все типы образующихся отходов проходят обработку, даже собранные в процессе их разделенного сбора. Разнообразие методов обработки отходов определяется разнообразием самих отходов и источников их происхождения. При этом различают две группы методов, рис.1:
- Уменьшение размера частиц отходов (измельчение);
- Укрупнения размера частиц отходов (окускования, агрегирования).
Методы уменьшения размера частиц отходов (измельчения)
К этим методам относятся:
- Дробление
- Помол отходов
Дробление – это метод грубого измельчения кусков отходов (как минеральных, так и органических) под действием внешних сил, а именно (рис.10):
- Разравнивания;
- Раскалывания;
- Истирания;
- Удара;
- разрыва
или их сочетания.
Рис.10. Принципиальные способы дробления:
а – раздавливание; б – раскалывание; в – истирание; г – удар; д – разрывание;
Для очень твердых материалов наиболее рационально дробление ударом или раздавливанием, для вязких – раздавливание или ударом в соединении с истиранием. Хрупкие материалы дробят способом раскалывания, волокнистые типа текстиля – разрыванием. Крупных исходный материал (бетонные и железобетонные отходы, руды и др.) чаще всего дробят раздавливанием и раскалыванием (крупное дробление), тонкое измельчение осуществляется главным образом ударом и истиранием.
Дробление широко используют при переработке отходов вскрыши, металлургических шлаков, вышедших из употребления резинотехнических изделий, отходов пластмасс и других отходов. Целесообразность включения операции дробления в технологические схемы переработки отходов определяется в основном требованиями к крупности материала соответствующих переделов переработки – обогатительного, термического, биотермического и других, а также необходимостью освобождения отходов от упаковки перед сепарацией ТБО (например, если сбор и доставка ТБО на сортировку осуществляется в полиэтиленовых мешках).
Процесс дробления осуществляется с помощью дробилок различной конструкции в зависимости от необходимой степени дробления и физико-механических свойств дробимого материала (прочности, упругости, крупности): молотковых, ножевых (дисковых), растирающих (рашпили) и др. (роторных, конусных, шнековых), работающих по описанным принципам (рис.10). Размер кусков до дробления может составлять от 1000 до 20мм. После дробления 250÷1мм.
Технология дробления может быть организована с использованием любо открытых циклов работы дробилок, когда перерабатываемый материал проходит через дробилку только один раз, либо замкнутых циклов с грохотом, надрешетный продукт которого возвращают в дробилку. Наиболее распространенных варианты схем дробления и измельчения твердых отходов представлены на рис.11.
Видно, что в некоторых технологических схемах подготовки ТБО к переработке дробления отходов предшествует их грохочению, что определяется состоянием и свойствами последних, и требованиями к их подготовке.
Рис.11. Некоторые простейшие схемы дробления и измельчения отходов:
а – одностадийная с открытым циклом; б – одностадийная с поверочным грохочением; в – одностадийная с открытым циклом и предварительным грохочением; г – одностадийная с предварительным и поверочным грохочением; д – двухстадийная с открытым циклом; е – двухстадийная с предварительным и поверочным грохочением во второй стадии; ж – трехстадийная с предварительным грохочением во второй стадии и с предварительным и поверочным грохочением в третьей стадии; з – в открытом цикле; и – в замкнутом цикле с гидравлической классификацией; к – в замкнутом цикле с совмещением предварительной и контрольной гидравлической классификации; л – в замкнутом цикле с воздушной сепарацией.
Метод помола используют при необходимости получения из кусков отходов мелкодисперсных фракций крупностью 1÷5мм.
Измельчение материалов крупностью 1÷5мм, то есть помолом осуществляют мокрым и сухим способами с помощью мельниц различного типа. Размер фракций после измельчения может составлять 0,1-0,001мм. Помол применяют при переработке топливных и металлургических шлаков, отходов углеобогащения, некоторых производственных шлаков. Отходов пластмасс, пиритных огарков и других ВМР.
Физическая сущность процессов дробления и помола (измельчения) одинакова, в результате дробления образуется преимущественно кусковой продукт, в результате измельчения в основном порошкообразная масса.