第四章 固体废物分选
分选技术 固体废物分选是实现固体废物资源化、减量化的重要手段，在固体废物处理、
处置与回收利用之前必须进行分选,将有用的成分分选出来加以利用，并将有害的成分分离出来 。
分选的基本原理是利用物料的某些性质方面的差异，将其分选开。 例如利用废弃物中的磁性和非磁性差别进行分离；利用粒径尺寸差别进行分离；利用比重差别进行分离等。 分选包括手工捡选、筛选、重力分选、磁力分选、电力分选、浮选、光学分选 等等。
物料分选的一般理论
为了从一种混合物料中将各种纯净物质选别出来，分选过程可以按两级识别
（两个排料口）或多级识别（两个以上排料口）来确定。
两级分选机进料
X0+Y0 两级分选机
X1+Y1
X2+Y2
回收率
单位时间内某一排料口中排出的某一组分的量与进入分选机的此组份量之比。 X物料的回收率：
%100
0
1
1 X
X
R x
纯度
仅用回收率不能说明分选的效率。因此引入第二个工作参数，纯度。
%1 0 0
11
1
1 YX
XP
X
分选效率雷特曼综合分选效率：
%100
0
1
0
1
),(
Y
Y
X
X
E YX
%1 0 0
0
2
0
1
),(
Y
Y
X
X
E YX
互雷综合分选效率：
筛分 screening
筛分是利用筛子将粒度范围较宽的颗粒群分成窄级别的作业。该分离过程可看作是由物料分层和细粒透过筛子两个阶段组成的。物料分层是完成分离的条件，
细粒透过筛子是分离的目的。
筛分原理
为了使粗细物料通过筛面分离，必须使物料和筛面之间具有适当的相对运动，
使筛面上的物料层处于松散状态，即按颗料大小分层，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。
细粒透筛时，尽管粒度都小于筛孔，但它们透筛的难易程度 却不同。粒度小于筛 3／ 4的颗粒，很容易通过粗粒形成的间隙到达筛面而透筛，称为,易筛 粒” ；
粒度大于筛孔 3／ 4的颗粒，很难通过粗粒形成的间隙到达筛面而透筛，而且粒度越接 近筛孔尺寸就越难透筛，称为
“难筛粒” 。
筛分效率
筛分效率 指实际得到的筛下产品质量与入筛废物中所含小于筛孔尺寸的细粒物料的质量之比。
实际上由于筛网磨损常有部分大于筛孔尺寸的颗粒进入筛下。
根据筛分在工艺过程中应完成的任务,筛分作业可分为以下六类：
① 独立筛分 目的在于获得符合用户要求的最终产品的筛分，称为独立筛分；
② 准备筛分 目的在于为下步作业做准备的筛分，称为准备筛分；
③ 预先筛分 在破碎之前进行筛分，称为预先筛分，目的在于预先筛出合格或无须破碎的产品，提高破碎作业的效率，防止过度粉碎和节省能源；
④ 检查筛分 对破碎产品进行筛分，又称为控制筛分；
⑤ 选择筛分 利用物料中的有机成分在各粒级中的分布，或者性质上的显著差异所进行的筛分；
⑥ 脱水筛分 脱出物料中水分的筛分，常用于废物脱水或脱泥。
固定筛
筛面由许多平行排列的筛条组成，可以水平安装或倾斜安装。固定筛由于构造简单、不耗 用动力、
设备费用低和维修方便，在固体废物处理中广泛应用。固定筛又分为格筛和棒条筛 。
格筛一般安装在粗破碎机之前，以保证入料块度适宜。
棒条筛主要用于粗碎和中碎之前，为保证废物料沿筛面下滑，安装角应大于废物对筛面的摩擦角，
一般为 30°～ 35°。棒条筛筛孔尺寸为筛下粒度的 1.1～ 1.2倍，一般筛孔尺寸不 小于 50mm。 筛条宽度应大于固体废物中最大粒度的 2.5倍。
筒形筛
筒形筛是一个倾斜的圆筒，置于若干滚子上，圆筒的侧壁上开有许多筛孔。
圆筒以很慢的速度转动（ 10～ 15r/min）,因此不需要很大动力，这种筛的优点是不会堵塞。
筒形筛筛分时，固体废物在筛中不断滚翻，较小的物料颗粒最终通过筛孔筛出。物料在筛子中的运动有两种状态：
（ 1） 沉落状态物料颗粒由于筛子的圆周运动被带起，然后滚落到向上运动的颗粒上面；
（ 2） 抛落状态筛子运动速度足够时，颗粒飞入空中，然后沿抛物线轨迹落回筛底。
当筛 分 物料以抛落状态运动时，物料达到最大的紊流状态，此时筛子的筛分效率达到最高。
如果筒 形筛的转速进一步提高，会达到某一临界速度，这时粒子呈离心状态运动，结果使物料颗粒 附在筒壁上不会掉下，使筛分效率降低。
筛分效率与圆筒筛的转速和停留时间有关，一般认为物料在筒内滞留 25～ 30s,转速 5～ 6r
/min为最佳。例如，有的筒形筛的直径为 1.2m，
长 1.8m,转速 18r/min,生产率为 2t/h,效 率 95
％～ 100%，当生产率达到 2.5t/h,效率下降为
90％。另外，筒的直径和长度也对筛分效率有很大影响。
振动筛
振动筛在筑路、建筑、化工、冶金和谷物加工等部门得到广泛应用。振动筛的特点是振动方向与筛面垂直或近似垂直，振动次数 600～
3600r/min,振幅 0.5～ 1.5mm。 物料在筛面上发生 离析现象，密度大而粒度小的颗粒钻过密度小而粒度大的颗粒的空隙，进入下层到达筛面，
大大有利于筛分的进行。振动筛的倾角一般在
8°～ 40°之间。
振动筛由于筛面强烈振动，消除了堵塞筛孔的现象，有利于湿物料的筛分，可用于粗、中细粒的筛分，还可以用于振动和脱泥筛分。
振动筛主要有惯性振动筛和共振筛
（ 1） 惯性振动筛 是通过由不平衡体的旋转所产生的离心惯性力，使筛箱产生振动的一种 筛子。当电动机带动皮带轮作高速旋转时，配重轮上的重块即产生离心惯性力，其水平分力使弹簧作横向变形，由于弹簧横向钢度大，所以水平分力被横向钢度所吸收。
而垂直分力则垂直于筛面，通过筛箱作用于弹簧，强迫弹簧做拉伸及压缩运动。因此，
筛箱的运动轨迹为椭圆或近似于圆。由于该种筛子激振力是离心惯性力，故称 为惯性振动筛。
（ 2）共振筛
共振筛 是利用连杆上装有弹簧的曲柄连杆机构驱动，使筛子在共振状态下进行筛分。 其构造及工作原理见图 4所示。当电动机带动装置在下机体上的偏心轴转动时，偏心轴使连 杆作往复运动。连杆通过其端的弹簧将作用力传给筛箱，与此同时下机体也受到相反的作用 力，使筛箱和下机体沿着倾斜方向振动。筛箱、弹簧及下机体组成一个弹性系统，该弹性系 统固有的自振频率与传动装置的强迫振动率接近或相同时，使筛子在共振状态下筛分故称为 共振筛。
共振筛具有处理能力大、筛分效率高、耗电少及结构紧凑等优点，是一种有发展前 途的筛分设备；
但其制造工艺复杂，机体较重。
第二节 重力分选
重力分选是在活动的或流动的介质中按颗粒的密度或粒度进行颗粒混合物的分选过程。
重力分选的介质有：空气、水、重液、
重悬浮液等。
按作用原理分：气流分选、惯性分选、
重介质分选、摇床分选、跳汰分选等。
重力分选原理
斯托克斯公式：
18
)(2?
s
d
v
影响重力分选的因素主要是：颗粒的尺寸、颗粒与介质的密度差及介质的粘度。
重介质分选
重介质有重液和重悬浮液两大类。可以将铝从较重的物料中分离出来，或应用在选煤中。
跳汰分选
跳汰分选是在垂直变速介质流中按密度分选固体废物的一种方法。
分选设备分为隔膜跳汰分选机和无活塞跳汰分选机。
风力分选（气流分选）
由于颗粒的沉降末速与颗粒的密度、粒度及形状有关，因而在同一介质中，不同性质的颗粒可以具有相同的沉降末速，这样的相应颗粒称为等降颗粒。
其中，密度小的颗粒粒度与密度大的颗粒粒度之比，
称为等降比，用 表示。
12
21
2
1
0
s
s
d
d
e
0e
理论与实践证明 e0将随颗粒粒度变细而减少，所以为了提高分选效率，在分选之前需要将废物进行窄分级，或经破碎使粒度均匀后，使其按密度差异进行分选。
由于上升气流可以缩短颗粒达到沉降末速的时间和距离，风选过程常采用上升气流。
卧式风力分选机
立式曲折形风力分选机
城市垃圾两级风选流程
美国水平气流风选机分离系统
美国立式多段垃圾风力分选机摇床分选
摇床分选是在一个倾斜的床面上，借助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一种方法。
摇床有一个倾斜的床面，沿纵向在床面上钉有许多平行的来复条或刻有槽沟。
摇床的一端装有传动机构，它带动床面沿纵向作不对称的往复摇动，床面横向呈 1.5～ 5度向尾矿侧倾斜，矿浆与冲洗水从床面与横向水流的作用，使矿粒按密度和粒度分层并沿床面不同方向移动，
呈现有规律的“扇形”分带，并分别从床面不同区域排出床外 。
不同密度的颗粒在床条间的分层
往复运动对于摇床的分选起着重要的作用。
颗粒在床条间的沟槽内形成多层分布：最上层为粗而轻的颗粒，其次为细而轻，再次为重而粗，
最下层才是大密度而粒度小的颗粒。这种分层一方面由于斜面水流的动力作用和床面往复摇动作用下析离的结果。析离分层是摇床分选的重要特点。另一方面当水流通过床条间的沟槽内形成涡流，造成水流的脉动，使矿粒松散并按沉降速度分层。此外，涡流对于洗出在大密度矿层内的小密度矿粒也是有利的。总之，在床条间的颗粒的分层主要是由于沉降分层和析离分层的联合结果。
不同密度矿粒在床面上的移动和分带
矿粒在床条间分层的同时，还沿着床面向不同的方向移动。开始，矿粒在床面上是相对静止的，要使矿粒在床面上作相对运动，只有当矿粒的惯性力大于矿粒在床面的摩擦力时才有可能。
矿粒由相对静止到刚能移动所必须的最小惯性加速度称为临界加速度 。
临界加速度不仅取决于摩擦系数，而且与矿粒的密度有关。
可见，不同密度的矿粒对床面的相对运动，从开始时就不相同，而且速度也是不一样的。
摇床分选是在惯性力、摩擦力、析离以及横向水流冲力的综合作用下，密度不同的颗粒一方面沿纵向运动的速度不同，另一方面在横向受到水流的冲洗作用也不相同，最终的结果形成扇形分布，从而使颗粒按密度不同达到分选。
第三节 磁力分选
磁力分选磁力分选简称磁选。磁选有两种类型：
一种是传统的磁选法，另一种是磁流体分选法，后者是近二十年发展起来的一种新的分选取方法。
1、磁选法
(1)磁选原理磁选是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。磁选过程是将固体废物输入磁选机后，磁性颗粒在不均匀磁场作用下被磁化，从而受磁场吸引力的作用被分离出动，
而非磁性颗粒由于所受的磁场作用力很小，仍留在废物中而被排出。固体废物颗粒通过磁选机的磁场时，同时受到磁力和机械力（包括重力、离心 力、
介质阻力、摩擦力等）的作用。磁性强的颗粒所受的磁力大于其所受的机械力，而非磁 性颗粒所受的磁力很小，则以机械力占优势。由于作用在各种颗粒上的磁力和机械力的合力不同，使它们的运动轨迹也不同，从而实现分离。
磁性颗粒分离的必要条件是磁性颗粒所受的磁力必须大于与其方向相反的机械力的合力,而非磁性颗粒所受的磁力必须小于其方向相反的机械力的合力。
磁选的实质，即磁选是利用磁力与机械力对磁性不同的颗粒的不 同作用而实现的。
(2)磁选机的磁场
磁体周围的空间存在着磁场。磁场的基本性质就是它对给入其中的物质产生磁力作用。因此，在磁选机能使产生磁作用的空间，称为磁选机的磁场。
磁场可分为均匀磁场和非均匀磁 场两种。均匀磁场中各点的磁场强度大小相等，方向一致。非均匀磁场中各点磁场强度大小和方向都是变化的。
磁场的非均匀性可用磁场梯度来表示。磁场强度随空间位移的变化率称为磁场 梯度，用 dh/dx表示。
磁场强度为一矢量，其方向为磁场强度变化最大的方向，并且指向 H 增大的一方。均匀磁场中
dH/dx＝ 0,非均匀磁场中 dH/dx≠0。
磁性颗粒在均匀磁场中只受转矩的作用，
使它的长轴平行于磁场方向。在非均匀磁场中,颗粒不仅受转矩的作用，还受磁力的作用，结果使它既发生转动，又向磁场梯度增大的方向 移动，最后被吸在磁极外表面上。这样，磁性不同的颗粒才能得以分离。因此，磁选只能在非均匀磁场中实现。
（ 3）固体废物中各种物质磁性分类
根据固体废物比磁化系数（ X0） 的大小，
可将其中各种物质大致分为以下三类：
a 强磁性物质 X0=(7.5～ 38)× 10-6m3/kg，
在弱磁场选机中可分离出这类物质；
b 弱磁性物质 X0=(0.19～ 7.5)× 10-6m3/kg，
可在强磁场磁选机中回收；
c 非磁性物质 XO＜ 0.19～ 38× 10-6m3/kg，
在磁选机中可以与磁性物质分离。
(4)磁选设备及应用
a,磁力滚筒又称磁滑轮，有永磁和电磁两种。应用较多的是永磁滚筒。这种设备 的主要组成部分是一个回转的多极磁系和套在磁系外面的用不锈钢或铜、铝等非导磁材料 制的圆筒。
一般磁系包角为 360°。磁系与圆筒固定在同一个轴上，安装在皮带运输机头部（代替传 动滚筒）。
将固体废物均匀地给在皮带运输机上，当废物经过磁力滚筒时，非磁性或磁性很弱的物质在 离心力和重力作用下脱离皮带面；而磁性较强的物质受磁力作用被吸在皮带上，并由皮带带到磁力滚筒的下部，当皮带离开磁力滚筒伸直时，由于磁场强度减弱而落入磁性物质收集槽中。
这种设备主要用于工业固体废物或城市垃圾的破碎设备或焚烧炉前，除去废物中的铁器，
防止损坏破碎设备或焚烧炉。
筒式磁选机
磁鼓式选分机
破碎、磁选流程
b 悬吊磁铁器
悬吊磁铁器主要用来去除城市垃圾中的铁器，
保护破碎设备及其他设备免受损坏。悬吊磁铁器有一般式除铁器和带式除铁器两种。当铁物数量少时采用一般式，当铁物数量 多时采用带式。一般式除铁器是通过切断电磁铁的电流排除铁物，而带式除铁器则是通过胶 带装置排除铁物。
带式磁选机
2、磁流体分选（ MHS）
（ 1）磁流体分选原理磁流体分选是利用磁流体作为分选介质，在磁场或磁场和电场的联合作用下产生“加重”
作 用，按固体废物各组分的磁性和密度的差异，或磁、导电性和密度的差异，使不同组分分离 。当固体废物中各组分间的磁性差异小，
而密度或导电性差异较大时，采用磁流体可以有效地进行分离。
所谓磁流体是指某种能够在磁场和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。磁流体通常采用强电解质溶液、顺磁性溶液和铁磁性胶体悬浮液。
加重后的磁流体仍然具有液体原来的物理性质，
如密度、流动性、粘滞性等。似加重后 的 密度称为视在密度，它可以通过改变外磁场强度、
磁场梯度或电场强度来调节。
视在密度高 于流体密度（真密度）数倍，流体真密度一般为 400～ 1600kg/m3左右，而似加重后的流 体视在密度可高达 19000kg/m3,因此，磁流体分选可以分离密度范围宽的固体废物。
分离固体废物（轻产物密度＜ 30000kg/m3） 时，
可选用更便宜的 FeSO4,MnSO4和 CO SO4水溶液。
(2)铁磁性胶粒悬浮液
一般采用超细粒磁铁矿胶粒作分散质，用油酸、
煤油等非极性液体介质并添加表 面活性剂为分散剂调制成铁磁性胶粒悬浮液。
一般每升该悬浮液中含 107～ 1018个磁铁粒子 。
其真密度为 1050～ 2000kg/m3,在外磁场及电场作用下，可使介质加重到 2000kg/m3。 这种磁流体介质粘度高，稳定性差，介质回收再生困难。
第四节 电力分选
1 电力分选过程电选分离过程是在电选设备中进行的。废物颗粒的电选分离过程，废料由给料斗均匀给入 辊筒上，
随着辊筒的旋转，废物颗粒进入电晕电场区，由于空间带有电荷，使导体和非导体 颗粒都获得负电荷（与电晕电极相反）。导体颗粒一面带电，一面又把电荷传给辊筒，其放 电速度快，因此，当废物颗粒随着辊筒的旋转离开电晕电场区而进入静电场区时，导体颗粒 的剩余电荷少。
电选分离过程
而非导体颗粒则因放电速度慢，致使剩余电荷多。导体颗粒进入静电场后不 再继续获得负电荷。但仍继续放电，直至放完全部负电荷，并从辊筒上得到正电荷而被辊筒 排斥，在电力、
离心力和重力分力的综合作用下，其运动轨迹偏离辊筒，而在辊筒前方落下 。偏向电极的静电引力作用更增大了导体颗粒的偏离程度。非导体颗粒由于有较多的剩余负 电荷,将与辊筒相吸，被吸附在辊筒上，带到辊筒后方，被毛刷强制刷下，半导体颗粒的运 动轨迹则介于导体与非导体颗粒之间，成为半导体产品落下，
从而完成电选分离过程。
2、电选设备及应用
（ 1） 静电分选机 及应用将含有铝和玻璃的废物通过电振给料器均 匀地给到带电辊筒上，铝为良导体，
从辊筒电极获得相同符号的大量电荷，
因而被辊筒电极排斥落入铝收集槽内；
玻璃为非导体，与带电辊筒接触被极化，
在靠近辊筒一端产生相反的束缚电荷，
辊筒吸住，随辊筒带至后面被毛刷落进玻璃收集槽，从而实现铝与玻璃的分离。
电选应用 —— 选煤
该分选机的工作原理是将粉煤灰均匀给到旋转接地辊筒上，带电晕电场后，炭粒由于导电性良 好，很快失去电荷，进入静电场后从辊筒电极获得相同符号的电荷而被排斥，在离心力、
重力及静电斥力综合作用下落入集炭槽成为精煤。而灰粒由于导电性较差，能保持电荷，与带电符号相反的辊筒相吸，并牢固地吸附在辊筒上，最后被毛刷强制落入灰槽，从而实现炭灰分离。
浮选
气浮是利用废水中的颗粒的疏水性,通过在气浮池中向废水中通入一定尺寸的气泡,使废水中的污染物吸附在气泡上,随气泡的上浮,污染物也随之浮到水面上而形成由气泡,
水和污染物形成的三相泡沫层,收集泡沫层即可把污染物与水分离 。
机械搅拌式浮选机浮选 的原理
亲水性 (hydrophilicity),如果颗粒易被水润湿，则称该颗粒为亲水性的。
疏水性 (hydrophobicity),如颗粒不易被水润湿，则是疏水性的。
接触角 (contact angle),在静止状态下，
当气、液、固三相接触时，气－液界面张力线和固液界面张力线之间的夹 角 (包含液相的 )
称为平衡接触角，用?表示。
接触角示意图平衡时有,?LS＋?LGcos?＝?GS
接触前后的能量变化：
W=W2－ W1=?LS－?GS－?LG
W＝?LG(cos?－ 1)
固体固体疏水 固体亲水固体水滴 水滴接触角?
接触角?
GS
LG
LS
W＝?LG(cos?－ 1)
（ a） 当颗粒完全被水润湿时,?＝ 0?,cos?＝ 1，
W＝ 0,颗粒不能与气泡粘附 。
（ b） 当颗粒完全不被水润湿时,?＝ 180?,cos?
＝－ l,?W＝－ 2?LG,颗粒与气泡粘附的动力大,易于用气浮法处理 。
（ c） 固体的接触角越大,越易于与气泡的粘附 。
但对于?LG很小的体系,虽然有利于固体向气泡的粘附,但由于粘附动力较小,颗粒向气泡的粘附困难 。
浮选 过程的调节
污染物的颗粒是否与气泡粘附及粘附的牢固程度,与污染物的疏水性强弱有关 。
有时污染物的疏水性较弱,用气浮法处理时效率很低 。 为了增加废水中悬浮颗粒的疏水性,以提高浮选效果,需向废水中投加化学药剂,这些化学药剂称为 浮选剂 。
浮选剂 （ flotation reagent)根据其作用的不同可分为以下几种：
浮选药剂的分类：
捕收剂 (collector),能够提高颗粒可浮性的药剂称为捕收剂 。
起泡剂 (frother),它的作用是降低液体表面自由能,产生大量微细且均匀的气泡,防止气泡相互兼并,形成相当稳定的泡沫层 。 因此起泡剂是作用在气－液界面上,用以分散空气,
形成稳定的气泡 。
调整剂：
调整剂包括抑制剂、活化剂和介质调整剂三大类。
（ 1） 抑制剂 (depressor),能降低物质可浮性的药剂称为抑制剂 。
（ 2） 活化剂 (activator),能够消除抑制作用的药剂称为活化剂 。
（ 3） 介质调整剂 (regulator),介质调整剂的主要作用是调整废水的 pH值 。
其它分选方法
摩擦与弹跳分选
根据固体废物中各组分的摩擦系数和碰撞系数的差异，在斜面上运动或与斜面碰撞弹跳时，产生不同的运动速度和弹跳轨迹而实现彼此分离的一种处理方法。
光电分选分选回收工艺系统一、城市垃圾分选回收工艺系统
1、轻质可燃物，热值约为 15 kJ/kg
主要有纸类、塑料薄膜、布类等；
2、杂纸类；
3、铁系金属；
4、重质无机物、玻璃约占重量的 65%，
其余为非金属。
310?
二、粉煤灰分选回收系统
粉煤灰中除含有碳粒外，还含有空心玻璃微珠、磁珠和密实玻璃体等有用物质。
三、从煤矸石中回收硫铁矿系统首先将煤矸石破碎，使硫铁矿与矸石单体分离，然后进行分选回收。通常采用分段破碎、分段分选回收。
燃气化
传统的垃圾焚烧法是将城市垃圾进行高温处理，
在 800～ 1000℃ 的焚烧炉里，垃圾的可燃成分与空气中的氧进行剧烈的化学反应，放出热量，
转化成为高温的燃烧气和量少而性质稳定的固体残渣。燃烧气可以作为热能回收利用，性质稳定的固体残渣可直接填埋，经过焚烧，垃圾中的细菌、病毒被彻底消灭。因此，垃圾焚烧法能最快实现垃圾无害化、稳定化、无量 化、
资源化的最终处理目标。目前在工业发达国家已被作为城市垃圾处理的主要方法之一,得到广泛应用。
传统的垃圾燃烧系统虽然在一定程度上解决了城市垃圾的处理问题，但由于它的燃烧系统没有经过预先分拣，尤其是中国城市垃圾成分十分复杂、
热值较低且含水率高，因此造成了垃圾发电效率还停留在 10%～ 15%的低水平，废弃物热能潜力未能充分利用，另外垃圾焚烧燃烧 系统产生二次污染也是一个不容忽视的关键问题。其中强烈致癌物多氯二苯并二恶英（ PCDD）,多氯二苯并呋喃
(PCDE)的存在，曾动摇过垃圾焚烧业的命运。如果只考虑垃圾的焚烧,而忽略了由此产生的二次污染的防治问题，那么，焚烧垃圾产生的二次污染所带来的严重后果要远比垃圾本身的危害大得多。所以，垃圾焚烧二次污染防治技术在整个垃圾焚烧技术中占 有重要地位，它的成败直接影响到垃圾焚烧事业的发展。
近年来随着人们对废气中有害物质特别是有毒的二恶英类物质 (PCDD,PCDE)等的进一步认识,各国都扩大了控制废气中有害物质的范围，
严格了废气排放标准，使垃圾焚烧污染防治技术有了新的发展。一些发达国家制定的垃圾焚炉污染物排放标准如表 1所示。
发达国家的垃圾焚烧炉污染物排放标准 (O2≤11%)
德 国 奥地利 瑞 士 荷 兰 美 国
PCDD/(mg/m3) 0.1 0.1 0.1 0.14 0.21
HCl/(mg/m3) 10 15 30 10 5
SOx/(mg/m3) 50 50 500 40 50
NOx/(mg/m3) 200 200 500 70 200
国外在新建炉形设计和炉形改造中大都采用了
,3T”原则，通过改善焚烧炉 的燃烧状态，使其不产生二恶英物质的前驱物质。
所谓,3T”原则为,Temperature—— 即保持高的燃烧温度（＞ 800℃ ）； Time—— 保持燃烧气体的充分滞留时间（＞ 2s）； Turbulence—— 从炉顶部吹入二次燃烧用空气，使燃烧气体形成湍流，达到气体充分混合，实现完全燃烧,抑制 CO的生成，
从而达到抑二恶英类物质生成的目的（二恶英类物质的发生量与 CO的值成正 比）。日本某垃圾焚烧厂采用,3T”技术使炉膛出口处的 PCDD/PCDE
的排放量达到 331mg/m 3,效果十分明显。
中宜环能环保技术有限公司 (以下简称 CECO)是一家从事各种危险废弃物处理技术研究、设备制造和项目投资的大型环保制造企业，中国最大的危险废弃物处理设备制造商。国家级高新技术企业、中国
500家最大机械工业企业、“国家认定企业技术中心”企业、中国专利百强企业、中国著名商标企业、国家重点扶持的环保高科技企业、
中国商标十佳企业、“国家火炬计划”、“国家 863计划”实施单位、
北京市青年文明号企业、北京市重点扶持高新技术企业、中关村园区重点高新技术企业、重合同守信用企业,AAA级资信等级企业、
中国专利十佳企业、中关村技术产权交易市场上市企业、深圳技术产权交易市场上市企业、上海技术产权交易市场上市企业，中国国际专利与名牌博览会特别金奖单位、国内首家通过 ISO9000国际质量体系标准认证与 ISO14000环境体系认证的危险废弃物处理专业公司。注册地址北京市中关村高科技园区，注册资本 1亿元人民币。
CECO作为中国环保产业的著名企业，首家采用国际先进技术及设备安全处置危险废弃物的专业公司。在技术创新和市场占有率等方面一直处于产业领头羊的地位，其开发的,危险废弃物处理系统”、
“医疗危险废弃物处理系统”等危险废弃物综合处理集成系统，在治理城市环境污染的同时创造了新能源，全面实现了危险废弃物处理的“资源化、无害化、安定化和无量化”。
CECO垃圾热燃气化的方法是,利用焚烧炉自动炉箅技术，让垃圾燃料在炉膛内连续搅动和翻滚，使其与空气充分接触，完成干燥和气化过程。提高垃圾焚烧炉的燃烧效率和烟气温度，使其在无外部能源支持下得到较高烟温
(1300℃ 左右 )，保持燃烧稳定，这样可以把产生的强致癌物多氯二苯并二恶英（ PCDD）、
多氯二苯并呋喃（ PCDF） 消除掉；采用燃气 —— 蒸 汽 联合循环机组，在已有的锅炉汽轮机前附加新的燃气轮机，并利用燃气机从垃圾炉中 送出来的 290℃ 的蒸汽过热升温，过热后的蒸汽又吹入燃气轮机。这可以说是能有效地利 用垃圾热能的简便而高效的垃圾发电方法。
热燃气化技术与普通的焚烧＋熔融及热分解气化相比有以下优点：
1、可消除烟气中产生二恶英的物质；
2、燃烧温度比较低，所以烟气排放量较少；
3、发电效率高；
4、可以处理热值较高的垃圾，如塑料等。
CECO垃圾焚烧电力炉技术是一种垃圾固体燃烧气化处理技术。该技术被认为是目前最有发展前景的技术，可达到既消除公害又有效利用废物资源的双重目标。
CECO垃圾焚烧系统工作原理：将垃圾运到垃圾收集处，经过我们自行设计的计算机控制程序 的垃圾自动分拣带，严格地分开可燃物和不可燃物。
不可燃物直接进入废旧物资回收中心,可燃物经履带进脱水鼓进行干燥，然后进入切割鼓进行破碎，放入储存鼓并根据可燃物的实 际情况在混合加工成各种形状的垃圾燃料（简称 RDF）,热燃气装置将 RDF进行高温燃烧，产 生的废渣随旋转清理箱排出。
产生的可燃气体则在热能氧化装置里空气的帮助下在锅炉里充分燃烧。采用燃气、蒸汽联合循环机组，在已有的锅炉汽轮机前附加新的燃气轮机。在垃圾 焚烧炉内制造约 290℃ 的蒸汽以防止锅炉管的高温腐蚀。另外利用燃气轮机的废热把从垃圾焚烧炉中送出来的 290℃ 的蒸汽过热升温，过热后的蒸汽又吹入燃气轮机。
这可以说是能有效地利用垃圾焚烧热能的简便而高效的垃圾发电方法。产生的蒸汽可以用来供热和利用蒸汽发电。
CECO垃圾燃料
带有一定热值的垃圾本身是一种固体燃料,但不是一种很理想的燃料。因为它有时热值不高且不够稳定,有时含有一些不适合燃烧的成分。
但随着生活水平的提高,垃圾热值也不断增加,
其作为固体燃料的价值也渐渐地被重新评价。
近年来，垃圾的资源化处理越来越被重视，
把垃圾进行固体燃料化，加工成热值更高、更稳定的燃料的垃圾处理法得到了一定的应用。
CECO垃圾燃料性质和生产工艺
1.散状 CECO垃圾燃料，其制造工艺非常简单,一次破碎 —— 分选 —— 二次分选 —— CECO垃圾燃料，基本可视为焚烧等的前处理。
新生的 CECO垃圾燃料与原生垃圾相比有以下优点：
*不含大件垃圾和不可燃物；
*粒度比较均匀，有利于稳定燃烧。
但是，由于工艺简单，所以不适于长期储藏和长途运输，否则会发酵或产生沼气,CO,CO2和臭气等，造成对环境的污染。
干燥成型的 CECO垃圾燃料
为了适于长期储藏和长途运输，并且使垃圾性质得到进一步稳定，开发出除去厨余的 CECO
垃 圾燃料制造工艺：一次破碎 —— 分选（除去不可燃物和厨余） —— 干燥 —— 成型 CECO
垃圾燃料。此工艺将破碎垃圾压缩成形，变成高密度的圆柱型或方型固体燃料。
此工艺存在以下问题：
*不易将厨余除去。
*干燥后短时间内较稳定，但长期储存时
CECO垃圾燃料会吸湿。本工艺的应用不多。
经化学处理的 CECO垃圾燃料
为了解决干燥成形的 CECO垃圾燃料的上述问题，开发以下 2种化学处理工艺：
（ 1）将分拣、破碎的垃圾高密度压缩后，加入低活性度的添加剂，然后成型，此工艺较适用于小型设施；
（ 2）将分拣、破碎的垃圾，中密度压缩后加入高活性度的添加剂，然后成型。此工艺生产的 CECO垃圾燃料性质稳定适于长期储存，较适用于小型设施。
两种工艺的基本流程都是：破碎 —— 分选 ——
干燥 —— 添加化学药剂 —— 成型，所不同的是添加化学药剂是在干燥之前或之后。 CECO垃圾燃料的生产流程在干燥之前加生石灰 CaO
在混合反应器中 CaO和垃圾中的水分发生如下化学反应：
CaO+H2O—— Ca(OH)2
Ca(OH)2+垃圾中的有机物 —— 有机钙酸盐 +NH3
在干燥机内并发生如下反应；
Ca(OH)2+CO2—— CaCO3+H2O
通过上述工艺而得到的 CECO垃圾燃料具有以下特点：
*添加剂具有防腐作用，可以长期储存而不产生臭气；
*CECO垃圾燃料中的氮元素含量减少，燃烧时氧化（ NOx） 产量减少；
*燃烧时添加剂起到除酸作用，降低 HCL和 SOx
的产生浓度。
同时从装置工学上看有以下优点：
*通过化学反应，添加剂起到固化作用，所以不需要高压装置：
*压缩成形机的容量降低，消耗动力减少；
*干燥机内塑料等不会熔融或发生火苗，干燥机也可以小型化。
CECO垃圾燃料生产工艺的特点及其展望
固体燃料生产工艺的特点：
*设备建设费比焚烧厂便宜；
*可提高垃圾作为燃料的质量；
*固体燃料有利于储存和运输；
为了长期储存，则必须添加 CaO或 CaCO3等药剂。
固体燃料有如上优点，但是如果没有适当的用途，就会出现生产了的固体燃料还只能作为垃圾来处理的现象。
另外，即使生产成固体燃料，但是垃圾原有的成分并没有改变，所以燃烧时还是需要烟气处理装置。
分选技术 固体废物分选是实现固体废物资源化、减量化的重要手段，在固体废物处理、
处置与回收利用之前必须进行分选,将有用的成分分选出来加以利用，并将有害的成分分离出来 。
分选的基本原理是利用物料的某些性质方面的差异，将其分选开。 例如利用废弃物中的磁性和非磁性差别进行分离；利用粒径尺寸差别进行分离；利用比重差别进行分离等。 分选包括手工捡选、筛选、重力分选、磁力分选、电力分选、浮选、光学分选 等等。
物料分选的一般理论
为了从一种混合物料中将各种纯净物质选别出来，分选过程可以按两级识别
（两个排料口）或多级识别（两个以上排料口）来确定。
两级分选机进料
X0+Y0 两级分选机
X1+Y1
X2+Y2
回收率
单位时间内某一排料口中排出的某一组分的量与进入分选机的此组份量之比。 X物料的回收率：
%100
0
1
1 X
X
R x
纯度
仅用回收率不能说明分选的效率。因此引入第二个工作参数，纯度。
%1 0 0
11
1
1 YX
XP
X
分选效率雷特曼综合分选效率：
%100
0
1
0
1
),(
Y
Y
X
X
E YX
%1 0 0
0
2
0
1
),(
Y
Y
X
X
E YX
互雷综合分选效率：
筛分 screening
筛分是利用筛子将粒度范围较宽的颗粒群分成窄级别的作业。该分离过程可看作是由物料分层和细粒透过筛子两个阶段组成的。物料分层是完成分离的条件，
细粒透过筛子是分离的目的。
筛分原理
为了使粗细物料通过筛面分离，必须使物料和筛面之间具有适当的相对运动，
使筛面上的物料层处于松散状态，即按颗料大小分层，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。
细粒透筛时，尽管粒度都小于筛孔，但它们透筛的难易程度 却不同。粒度小于筛 3／ 4的颗粒，很容易通过粗粒形成的间隙到达筛面而透筛，称为,易筛 粒” ；
粒度大于筛孔 3／ 4的颗粒，很难通过粗粒形成的间隙到达筛面而透筛，而且粒度越接 近筛孔尺寸就越难透筛，称为
“难筛粒” 。
筛分效率
筛分效率 指实际得到的筛下产品质量与入筛废物中所含小于筛孔尺寸的细粒物料的质量之比。
实际上由于筛网磨损常有部分大于筛孔尺寸的颗粒进入筛下。
根据筛分在工艺过程中应完成的任务,筛分作业可分为以下六类：
① 独立筛分 目的在于获得符合用户要求的最终产品的筛分，称为独立筛分；
② 准备筛分 目的在于为下步作业做准备的筛分，称为准备筛分；
③ 预先筛分 在破碎之前进行筛分，称为预先筛分，目的在于预先筛出合格或无须破碎的产品，提高破碎作业的效率，防止过度粉碎和节省能源；
④ 检查筛分 对破碎产品进行筛分，又称为控制筛分；
⑤ 选择筛分 利用物料中的有机成分在各粒级中的分布，或者性质上的显著差异所进行的筛分；
⑥ 脱水筛分 脱出物料中水分的筛分，常用于废物脱水或脱泥。
固定筛
筛面由许多平行排列的筛条组成，可以水平安装或倾斜安装。固定筛由于构造简单、不耗 用动力、
设备费用低和维修方便，在固体废物处理中广泛应用。固定筛又分为格筛和棒条筛 。
格筛一般安装在粗破碎机之前，以保证入料块度适宜。
棒条筛主要用于粗碎和中碎之前，为保证废物料沿筛面下滑，安装角应大于废物对筛面的摩擦角，
一般为 30°～ 35°。棒条筛筛孔尺寸为筛下粒度的 1.1～ 1.2倍，一般筛孔尺寸不 小于 50mm。 筛条宽度应大于固体废物中最大粒度的 2.5倍。
筒形筛
筒形筛是一个倾斜的圆筒，置于若干滚子上，圆筒的侧壁上开有许多筛孔。
圆筒以很慢的速度转动（ 10～ 15r/min）,因此不需要很大动力，这种筛的优点是不会堵塞。
筒形筛筛分时，固体废物在筛中不断滚翻，较小的物料颗粒最终通过筛孔筛出。物料在筛子中的运动有两种状态：
（ 1） 沉落状态物料颗粒由于筛子的圆周运动被带起，然后滚落到向上运动的颗粒上面；
（ 2） 抛落状态筛子运动速度足够时，颗粒飞入空中，然后沿抛物线轨迹落回筛底。
当筛 分 物料以抛落状态运动时，物料达到最大的紊流状态，此时筛子的筛分效率达到最高。
如果筒 形筛的转速进一步提高，会达到某一临界速度，这时粒子呈离心状态运动，结果使物料颗粒 附在筒壁上不会掉下，使筛分效率降低。
筛分效率与圆筒筛的转速和停留时间有关，一般认为物料在筒内滞留 25～ 30s,转速 5～ 6r
/min为最佳。例如，有的筒形筛的直径为 1.2m，
长 1.8m,转速 18r/min,生产率为 2t/h,效 率 95
％～ 100%，当生产率达到 2.5t/h,效率下降为
90％。另外，筒的直径和长度也对筛分效率有很大影响。
振动筛
振动筛在筑路、建筑、化工、冶金和谷物加工等部门得到广泛应用。振动筛的特点是振动方向与筛面垂直或近似垂直，振动次数 600～
3600r/min,振幅 0.5～ 1.5mm。 物料在筛面上发生 离析现象，密度大而粒度小的颗粒钻过密度小而粒度大的颗粒的空隙，进入下层到达筛面，
大大有利于筛分的进行。振动筛的倾角一般在
8°～ 40°之间。
振动筛由于筛面强烈振动，消除了堵塞筛孔的现象，有利于湿物料的筛分，可用于粗、中细粒的筛分，还可以用于振动和脱泥筛分。
振动筛主要有惯性振动筛和共振筛
（ 1） 惯性振动筛 是通过由不平衡体的旋转所产生的离心惯性力，使筛箱产生振动的一种 筛子。当电动机带动皮带轮作高速旋转时，配重轮上的重块即产生离心惯性力，其水平分力使弹簧作横向变形，由于弹簧横向钢度大，所以水平分力被横向钢度所吸收。
而垂直分力则垂直于筛面，通过筛箱作用于弹簧，强迫弹簧做拉伸及压缩运动。因此，
筛箱的运动轨迹为椭圆或近似于圆。由于该种筛子激振力是离心惯性力，故称 为惯性振动筛。
（ 2）共振筛
共振筛 是利用连杆上装有弹簧的曲柄连杆机构驱动，使筛子在共振状态下进行筛分。 其构造及工作原理见图 4所示。当电动机带动装置在下机体上的偏心轴转动时，偏心轴使连 杆作往复运动。连杆通过其端的弹簧将作用力传给筛箱，与此同时下机体也受到相反的作用 力，使筛箱和下机体沿着倾斜方向振动。筛箱、弹簧及下机体组成一个弹性系统，该弹性系 统固有的自振频率与传动装置的强迫振动率接近或相同时，使筛子在共振状态下筛分故称为 共振筛。
共振筛具有处理能力大、筛分效率高、耗电少及结构紧凑等优点，是一种有发展前 途的筛分设备；
但其制造工艺复杂，机体较重。
第二节 重力分选
重力分选是在活动的或流动的介质中按颗粒的密度或粒度进行颗粒混合物的分选过程。
重力分选的介质有：空气、水、重液、
重悬浮液等。
按作用原理分：气流分选、惯性分选、
重介质分选、摇床分选、跳汰分选等。
重力分选原理
斯托克斯公式：
18
)(2?
s
d
v
影响重力分选的因素主要是：颗粒的尺寸、颗粒与介质的密度差及介质的粘度。
重介质分选
重介质有重液和重悬浮液两大类。可以将铝从较重的物料中分离出来，或应用在选煤中。
跳汰分选
跳汰分选是在垂直变速介质流中按密度分选固体废物的一种方法。
分选设备分为隔膜跳汰分选机和无活塞跳汰分选机。
风力分选（气流分选）
由于颗粒的沉降末速与颗粒的密度、粒度及形状有关，因而在同一介质中，不同性质的颗粒可以具有相同的沉降末速，这样的相应颗粒称为等降颗粒。
其中，密度小的颗粒粒度与密度大的颗粒粒度之比，
称为等降比，用 表示。
12
21
2
1
0
s
s
d
d
e
0e
理论与实践证明 e0将随颗粒粒度变细而减少，所以为了提高分选效率，在分选之前需要将废物进行窄分级，或经破碎使粒度均匀后，使其按密度差异进行分选。
由于上升气流可以缩短颗粒达到沉降末速的时间和距离，风选过程常采用上升气流。
卧式风力分选机
立式曲折形风力分选机
城市垃圾两级风选流程
美国水平气流风选机分离系统
美国立式多段垃圾风力分选机摇床分选
摇床分选是在一个倾斜的床面上，借助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一种方法。
摇床有一个倾斜的床面，沿纵向在床面上钉有许多平行的来复条或刻有槽沟。
摇床的一端装有传动机构，它带动床面沿纵向作不对称的往复摇动，床面横向呈 1.5～ 5度向尾矿侧倾斜，矿浆与冲洗水从床面与横向水流的作用，使矿粒按密度和粒度分层并沿床面不同方向移动，
呈现有规律的“扇形”分带，并分别从床面不同区域排出床外 。
不同密度的颗粒在床条间的分层
往复运动对于摇床的分选起着重要的作用。
颗粒在床条间的沟槽内形成多层分布：最上层为粗而轻的颗粒，其次为细而轻，再次为重而粗，
最下层才是大密度而粒度小的颗粒。这种分层一方面由于斜面水流的动力作用和床面往复摇动作用下析离的结果。析离分层是摇床分选的重要特点。另一方面当水流通过床条间的沟槽内形成涡流，造成水流的脉动，使矿粒松散并按沉降速度分层。此外，涡流对于洗出在大密度矿层内的小密度矿粒也是有利的。总之，在床条间的颗粒的分层主要是由于沉降分层和析离分层的联合结果。
不同密度矿粒在床面上的移动和分带
矿粒在床条间分层的同时，还沿着床面向不同的方向移动。开始，矿粒在床面上是相对静止的，要使矿粒在床面上作相对运动，只有当矿粒的惯性力大于矿粒在床面的摩擦力时才有可能。
矿粒由相对静止到刚能移动所必须的最小惯性加速度称为临界加速度 。
临界加速度不仅取决于摩擦系数，而且与矿粒的密度有关。
可见，不同密度的矿粒对床面的相对运动，从开始时就不相同，而且速度也是不一样的。
摇床分选是在惯性力、摩擦力、析离以及横向水流冲力的综合作用下，密度不同的颗粒一方面沿纵向运动的速度不同，另一方面在横向受到水流的冲洗作用也不相同，最终的结果形成扇形分布，从而使颗粒按密度不同达到分选。
第三节 磁力分选
磁力分选磁力分选简称磁选。磁选有两种类型：
一种是传统的磁选法，另一种是磁流体分选法，后者是近二十年发展起来的一种新的分选取方法。
1、磁选法
(1)磁选原理磁选是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。磁选过程是将固体废物输入磁选机后，磁性颗粒在不均匀磁场作用下被磁化，从而受磁场吸引力的作用被分离出动，
而非磁性颗粒由于所受的磁场作用力很小，仍留在废物中而被排出。固体废物颗粒通过磁选机的磁场时，同时受到磁力和机械力（包括重力、离心 力、
介质阻力、摩擦力等）的作用。磁性强的颗粒所受的磁力大于其所受的机械力，而非磁 性颗粒所受的磁力很小，则以机械力占优势。由于作用在各种颗粒上的磁力和机械力的合力不同，使它们的运动轨迹也不同，从而实现分离。
磁性颗粒分离的必要条件是磁性颗粒所受的磁力必须大于与其方向相反的机械力的合力,而非磁性颗粒所受的磁力必须小于其方向相反的机械力的合力。
磁选的实质，即磁选是利用磁力与机械力对磁性不同的颗粒的不 同作用而实现的。
(2)磁选机的磁场
磁体周围的空间存在着磁场。磁场的基本性质就是它对给入其中的物质产生磁力作用。因此，在磁选机能使产生磁作用的空间，称为磁选机的磁场。
磁场可分为均匀磁场和非均匀磁 场两种。均匀磁场中各点的磁场强度大小相等，方向一致。非均匀磁场中各点磁场强度大小和方向都是变化的。
磁场的非均匀性可用磁场梯度来表示。磁场强度随空间位移的变化率称为磁场 梯度，用 dh/dx表示。
磁场强度为一矢量，其方向为磁场强度变化最大的方向，并且指向 H 增大的一方。均匀磁场中
dH/dx＝ 0,非均匀磁场中 dH/dx≠0。
磁性颗粒在均匀磁场中只受转矩的作用，
使它的长轴平行于磁场方向。在非均匀磁场中,颗粒不仅受转矩的作用，还受磁力的作用，结果使它既发生转动，又向磁场梯度增大的方向 移动，最后被吸在磁极外表面上。这样，磁性不同的颗粒才能得以分离。因此，磁选只能在非均匀磁场中实现。
（ 3）固体废物中各种物质磁性分类
根据固体废物比磁化系数（ X0） 的大小，
可将其中各种物质大致分为以下三类：
a 强磁性物质 X0=(7.5～ 38)× 10-6m3/kg，
在弱磁场选机中可分离出这类物质；
b 弱磁性物质 X0=(0.19～ 7.5)× 10-6m3/kg，
可在强磁场磁选机中回收；
c 非磁性物质 XO＜ 0.19～ 38× 10-6m3/kg，
在磁选机中可以与磁性物质分离。
(4)磁选设备及应用
a,磁力滚筒又称磁滑轮，有永磁和电磁两种。应用较多的是永磁滚筒。这种设备 的主要组成部分是一个回转的多极磁系和套在磁系外面的用不锈钢或铜、铝等非导磁材料 制的圆筒。
一般磁系包角为 360°。磁系与圆筒固定在同一个轴上，安装在皮带运输机头部（代替传 动滚筒）。
将固体废物均匀地给在皮带运输机上，当废物经过磁力滚筒时，非磁性或磁性很弱的物质在 离心力和重力作用下脱离皮带面；而磁性较强的物质受磁力作用被吸在皮带上，并由皮带带到磁力滚筒的下部，当皮带离开磁力滚筒伸直时，由于磁场强度减弱而落入磁性物质收集槽中。
这种设备主要用于工业固体废物或城市垃圾的破碎设备或焚烧炉前，除去废物中的铁器，
防止损坏破碎设备或焚烧炉。
筒式磁选机
磁鼓式选分机
破碎、磁选流程
b 悬吊磁铁器
悬吊磁铁器主要用来去除城市垃圾中的铁器，
保护破碎设备及其他设备免受损坏。悬吊磁铁器有一般式除铁器和带式除铁器两种。当铁物数量少时采用一般式，当铁物数量 多时采用带式。一般式除铁器是通过切断电磁铁的电流排除铁物，而带式除铁器则是通过胶 带装置排除铁物。
带式磁选机
2、磁流体分选（ MHS）
（ 1）磁流体分选原理磁流体分选是利用磁流体作为分选介质，在磁场或磁场和电场的联合作用下产生“加重”
作 用，按固体废物各组分的磁性和密度的差异，或磁、导电性和密度的差异，使不同组分分离 。当固体废物中各组分间的磁性差异小，
而密度或导电性差异较大时，采用磁流体可以有效地进行分离。
所谓磁流体是指某种能够在磁场和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。磁流体通常采用强电解质溶液、顺磁性溶液和铁磁性胶体悬浮液。
加重后的磁流体仍然具有液体原来的物理性质，
如密度、流动性、粘滞性等。似加重后 的 密度称为视在密度，它可以通过改变外磁场强度、
磁场梯度或电场强度来调节。
视在密度高 于流体密度（真密度）数倍，流体真密度一般为 400～ 1600kg/m3左右，而似加重后的流 体视在密度可高达 19000kg/m3,因此，磁流体分选可以分离密度范围宽的固体废物。
分离固体废物（轻产物密度＜ 30000kg/m3） 时，
可选用更便宜的 FeSO4,MnSO4和 CO SO4水溶液。
(2)铁磁性胶粒悬浮液
一般采用超细粒磁铁矿胶粒作分散质，用油酸、
煤油等非极性液体介质并添加表 面活性剂为分散剂调制成铁磁性胶粒悬浮液。
一般每升该悬浮液中含 107～ 1018个磁铁粒子 。
其真密度为 1050～ 2000kg/m3,在外磁场及电场作用下，可使介质加重到 2000kg/m3。 这种磁流体介质粘度高，稳定性差，介质回收再生困难。
第四节 电力分选
1 电力分选过程电选分离过程是在电选设备中进行的。废物颗粒的电选分离过程，废料由给料斗均匀给入 辊筒上，
随着辊筒的旋转，废物颗粒进入电晕电场区，由于空间带有电荷，使导体和非导体 颗粒都获得负电荷（与电晕电极相反）。导体颗粒一面带电，一面又把电荷传给辊筒，其放 电速度快，因此，当废物颗粒随着辊筒的旋转离开电晕电场区而进入静电场区时，导体颗粒 的剩余电荷少。
电选分离过程
而非导体颗粒则因放电速度慢，致使剩余电荷多。导体颗粒进入静电场后不 再继续获得负电荷。但仍继续放电，直至放完全部负电荷，并从辊筒上得到正电荷而被辊筒 排斥，在电力、
离心力和重力分力的综合作用下，其运动轨迹偏离辊筒，而在辊筒前方落下 。偏向电极的静电引力作用更增大了导体颗粒的偏离程度。非导体颗粒由于有较多的剩余负 电荷,将与辊筒相吸，被吸附在辊筒上，带到辊筒后方，被毛刷强制刷下，半导体颗粒的运 动轨迹则介于导体与非导体颗粒之间，成为半导体产品落下，
从而完成电选分离过程。
2、电选设备及应用
（ 1） 静电分选机 及应用将含有铝和玻璃的废物通过电振给料器均 匀地给到带电辊筒上，铝为良导体，
从辊筒电极获得相同符号的大量电荷，
因而被辊筒电极排斥落入铝收集槽内；
玻璃为非导体，与带电辊筒接触被极化，
在靠近辊筒一端产生相反的束缚电荷，
辊筒吸住，随辊筒带至后面被毛刷落进玻璃收集槽，从而实现铝与玻璃的分离。
电选应用 —— 选煤
该分选机的工作原理是将粉煤灰均匀给到旋转接地辊筒上，带电晕电场后，炭粒由于导电性良 好，很快失去电荷，进入静电场后从辊筒电极获得相同符号的电荷而被排斥，在离心力、
重力及静电斥力综合作用下落入集炭槽成为精煤。而灰粒由于导电性较差，能保持电荷，与带电符号相反的辊筒相吸，并牢固地吸附在辊筒上，最后被毛刷强制落入灰槽，从而实现炭灰分离。
浮选
气浮是利用废水中的颗粒的疏水性,通过在气浮池中向废水中通入一定尺寸的气泡,使废水中的污染物吸附在气泡上,随气泡的上浮,污染物也随之浮到水面上而形成由气泡,
水和污染物形成的三相泡沫层,收集泡沫层即可把污染物与水分离 。
机械搅拌式浮选机浮选 的原理
亲水性 (hydrophilicity),如果颗粒易被水润湿，则称该颗粒为亲水性的。
疏水性 (hydrophobicity),如颗粒不易被水润湿，则是疏水性的。
接触角 (contact angle),在静止状态下，
当气、液、固三相接触时，气－液界面张力线和固液界面张力线之间的夹 角 (包含液相的 )
称为平衡接触角，用?表示。
接触角示意图平衡时有,?LS＋?LGcos?＝?GS
接触前后的能量变化：
W=W2－ W1=?LS－?GS－?LG
W＝?LG(cos?－ 1)
固体固体疏水 固体亲水固体水滴 水滴接触角?
接触角?
GS
LG
LS
W＝?LG(cos?－ 1)
（ a） 当颗粒完全被水润湿时,?＝ 0?,cos?＝ 1，
W＝ 0,颗粒不能与气泡粘附 。
（ b） 当颗粒完全不被水润湿时,?＝ 180?,cos?
＝－ l,?W＝－ 2?LG,颗粒与气泡粘附的动力大,易于用气浮法处理 。
（ c） 固体的接触角越大,越易于与气泡的粘附 。
但对于?LG很小的体系,虽然有利于固体向气泡的粘附,但由于粘附动力较小,颗粒向气泡的粘附困难 。
浮选 过程的调节
污染物的颗粒是否与气泡粘附及粘附的牢固程度,与污染物的疏水性强弱有关 。
有时污染物的疏水性较弱,用气浮法处理时效率很低 。 为了增加废水中悬浮颗粒的疏水性,以提高浮选效果,需向废水中投加化学药剂,这些化学药剂称为 浮选剂 。
浮选剂 （ flotation reagent)根据其作用的不同可分为以下几种：
浮选药剂的分类：
捕收剂 (collector),能够提高颗粒可浮性的药剂称为捕收剂 。
起泡剂 (frother),它的作用是降低液体表面自由能,产生大量微细且均匀的气泡,防止气泡相互兼并,形成相当稳定的泡沫层 。 因此起泡剂是作用在气－液界面上,用以分散空气,
形成稳定的气泡 。
调整剂：
调整剂包括抑制剂、活化剂和介质调整剂三大类。
（ 1） 抑制剂 (depressor),能降低物质可浮性的药剂称为抑制剂 。
（ 2） 活化剂 (activator),能够消除抑制作用的药剂称为活化剂 。
（ 3） 介质调整剂 (regulator),介质调整剂的主要作用是调整废水的 pH值 。
其它分选方法
摩擦与弹跳分选
根据固体废物中各组分的摩擦系数和碰撞系数的差异，在斜面上运动或与斜面碰撞弹跳时，产生不同的运动速度和弹跳轨迹而实现彼此分离的一种处理方法。
光电分选分选回收工艺系统一、城市垃圾分选回收工艺系统
1、轻质可燃物，热值约为 15 kJ/kg
主要有纸类、塑料薄膜、布类等；
2、杂纸类；
3、铁系金属；
4、重质无机物、玻璃约占重量的 65%，
其余为非金属。
310?
二、粉煤灰分选回收系统
粉煤灰中除含有碳粒外，还含有空心玻璃微珠、磁珠和密实玻璃体等有用物质。
三、从煤矸石中回收硫铁矿系统首先将煤矸石破碎，使硫铁矿与矸石单体分离，然后进行分选回收。通常采用分段破碎、分段分选回收。
燃气化
传统的垃圾焚烧法是将城市垃圾进行高温处理，
在 800～ 1000℃ 的焚烧炉里，垃圾的可燃成分与空气中的氧进行剧烈的化学反应，放出热量，
转化成为高温的燃烧气和量少而性质稳定的固体残渣。燃烧气可以作为热能回收利用，性质稳定的固体残渣可直接填埋，经过焚烧，垃圾中的细菌、病毒被彻底消灭。因此，垃圾焚烧法能最快实现垃圾无害化、稳定化、无量 化、
资源化的最终处理目标。目前在工业发达国家已被作为城市垃圾处理的主要方法之一,得到广泛应用。
传统的垃圾燃烧系统虽然在一定程度上解决了城市垃圾的处理问题，但由于它的燃烧系统没有经过预先分拣，尤其是中国城市垃圾成分十分复杂、
热值较低且含水率高，因此造成了垃圾发电效率还停留在 10%～ 15%的低水平，废弃物热能潜力未能充分利用，另外垃圾焚烧燃烧 系统产生二次污染也是一个不容忽视的关键问题。其中强烈致癌物多氯二苯并二恶英（ PCDD）,多氯二苯并呋喃
(PCDE)的存在，曾动摇过垃圾焚烧业的命运。如果只考虑垃圾的焚烧,而忽略了由此产生的二次污染的防治问题，那么，焚烧垃圾产生的二次污染所带来的严重后果要远比垃圾本身的危害大得多。所以，垃圾焚烧二次污染防治技术在整个垃圾焚烧技术中占 有重要地位，它的成败直接影响到垃圾焚烧事业的发展。
近年来随着人们对废气中有害物质特别是有毒的二恶英类物质 (PCDD,PCDE)等的进一步认识,各国都扩大了控制废气中有害物质的范围，
严格了废气排放标准，使垃圾焚烧污染防治技术有了新的发展。一些发达国家制定的垃圾焚炉污染物排放标准如表 1所示。
发达国家的垃圾焚烧炉污染物排放标准 (O2≤11%)
德 国 奥地利 瑞 士 荷 兰 美 国
PCDD/(mg/m3) 0.1 0.1 0.1 0.14 0.21
HCl/(mg/m3) 10 15 30 10 5
SOx/(mg/m3) 50 50 500 40 50
NOx/(mg/m3) 200 200 500 70 200
国外在新建炉形设计和炉形改造中大都采用了
,3T”原则，通过改善焚烧炉 的燃烧状态，使其不产生二恶英物质的前驱物质。
所谓,3T”原则为,Temperature—— 即保持高的燃烧温度（＞ 800℃ ）； Time—— 保持燃烧气体的充分滞留时间（＞ 2s）； Turbulence—— 从炉顶部吹入二次燃烧用空气，使燃烧气体形成湍流，达到气体充分混合，实现完全燃烧,抑制 CO的生成，
从而达到抑二恶英类物质生成的目的（二恶英类物质的发生量与 CO的值成正 比）。日本某垃圾焚烧厂采用,3T”技术使炉膛出口处的 PCDD/PCDE
的排放量达到 331mg/m 3,效果十分明显。
中宜环能环保技术有限公司 (以下简称 CECO)是一家从事各种危险废弃物处理技术研究、设备制造和项目投资的大型环保制造企业，中国最大的危险废弃物处理设备制造商。国家级高新技术企业、中国
500家最大机械工业企业、“国家认定企业技术中心”企业、中国专利百强企业、中国著名商标企业、国家重点扶持的环保高科技企业、
中国商标十佳企业、“国家火炬计划”、“国家 863计划”实施单位、
北京市青年文明号企业、北京市重点扶持高新技术企业、中关村园区重点高新技术企业、重合同守信用企业,AAA级资信等级企业、
中国专利十佳企业、中关村技术产权交易市场上市企业、深圳技术产权交易市场上市企业、上海技术产权交易市场上市企业，中国国际专利与名牌博览会特别金奖单位、国内首家通过 ISO9000国际质量体系标准认证与 ISO14000环境体系认证的危险废弃物处理专业公司。注册地址北京市中关村高科技园区，注册资本 1亿元人民币。
CECO作为中国环保产业的著名企业，首家采用国际先进技术及设备安全处置危险废弃物的专业公司。在技术创新和市场占有率等方面一直处于产业领头羊的地位，其开发的,危险废弃物处理系统”、
“医疗危险废弃物处理系统”等危险废弃物综合处理集成系统，在治理城市环境污染的同时创造了新能源，全面实现了危险废弃物处理的“资源化、无害化、安定化和无量化”。
CECO垃圾热燃气化的方法是,利用焚烧炉自动炉箅技术，让垃圾燃料在炉膛内连续搅动和翻滚，使其与空气充分接触，完成干燥和气化过程。提高垃圾焚烧炉的燃烧效率和烟气温度，使其在无外部能源支持下得到较高烟温
(1300℃ 左右 )，保持燃烧稳定，这样可以把产生的强致癌物多氯二苯并二恶英（ PCDD）、
多氯二苯并呋喃（ PCDF） 消除掉；采用燃气 —— 蒸 汽 联合循环机组，在已有的锅炉汽轮机前附加新的燃气轮机，并利用燃气机从垃圾炉中 送出来的 290℃ 的蒸汽过热升温，过热后的蒸汽又吹入燃气轮机。这可以说是能有效地利 用垃圾热能的简便而高效的垃圾发电方法。
热燃气化技术与普通的焚烧＋熔融及热分解气化相比有以下优点：
1、可消除烟气中产生二恶英的物质；
2、燃烧温度比较低，所以烟气排放量较少；
3、发电效率高；
4、可以处理热值较高的垃圾，如塑料等。
CECO垃圾焚烧电力炉技术是一种垃圾固体燃烧气化处理技术。该技术被认为是目前最有发展前景的技术，可达到既消除公害又有效利用废物资源的双重目标。
CECO垃圾焚烧系统工作原理：将垃圾运到垃圾收集处，经过我们自行设计的计算机控制程序 的垃圾自动分拣带，严格地分开可燃物和不可燃物。
不可燃物直接进入废旧物资回收中心,可燃物经履带进脱水鼓进行干燥，然后进入切割鼓进行破碎，放入储存鼓并根据可燃物的实 际情况在混合加工成各种形状的垃圾燃料（简称 RDF）,热燃气装置将 RDF进行高温燃烧，产 生的废渣随旋转清理箱排出。
产生的可燃气体则在热能氧化装置里空气的帮助下在锅炉里充分燃烧。采用燃气、蒸汽联合循环机组，在已有的锅炉汽轮机前附加新的燃气轮机。在垃圾 焚烧炉内制造约 290℃ 的蒸汽以防止锅炉管的高温腐蚀。另外利用燃气轮机的废热把从垃圾焚烧炉中送出来的 290℃ 的蒸汽过热升温，过热后的蒸汽又吹入燃气轮机。
这可以说是能有效地利用垃圾焚烧热能的简便而高效的垃圾发电方法。产生的蒸汽可以用来供热和利用蒸汽发电。
CECO垃圾燃料
带有一定热值的垃圾本身是一种固体燃料,但不是一种很理想的燃料。因为它有时热值不高且不够稳定,有时含有一些不适合燃烧的成分。
但随着生活水平的提高,垃圾热值也不断增加,
其作为固体燃料的价值也渐渐地被重新评价。
近年来，垃圾的资源化处理越来越被重视，
把垃圾进行固体燃料化，加工成热值更高、更稳定的燃料的垃圾处理法得到了一定的应用。
CECO垃圾燃料性质和生产工艺
1.散状 CECO垃圾燃料，其制造工艺非常简单,一次破碎 —— 分选 —— 二次分选 —— CECO垃圾燃料，基本可视为焚烧等的前处理。
新生的 CECO垃圾燃料与原生垃圾相比有以下优点：
*不含大件垃圾和不可燃物；
*粒度比较均匀，有利于稳定燃烧。
但是，由于工艺简单，所以不适于长期储藏和长途运输，否则会发酵或产生沼气,CO,CO2和臭气等，造成对环境的污染。
干燥成型的 CECO垃圾燃料
为了适于长期储藏和长途运输，并且使垃圾性质得到进一步稳定，开发出除去厨余的 CECO
垃 圾燃料制造工艺：一次破碎 —— 分选（除去不可燃物和厨余） —— 干燥 —— 成型 CECO
垃圾燃料。此工艺将破碎垃圾压缩成形，变成高密度的圆柱型或方型固体燃料。
此工艺存在以下问题：
*不易将厨余除去。
*干燥后短时间内较稳定，但长期储存时
CECO垃圾燃料会吸湿。本工艺的应用不多。
经化学处理的 CECO垃圾燃料
为了解决干燥成形的 CECO垃圾燃料的上述问题，开发以下 2种化学处理工艺：
（ 1）将分拣、破碎的垃圾高密度压缩后，加入低活性度的添加剂，然后成型，此工艺较适用于小型设施；
（ 2）将分拣、破碎的垃圾，中密度压缩后加入高活性度的添加剂，然后成型。此工艺生产的 CECO垃圾燃料性质稳定适于长期储存，较适用于小型设施。
两种工艺的基本流程都是：破碎 —— 分选 ——
干燥 —— 添加化学药剂 —— 成型，所不同的是添加化学药剂是在干燥之前或之后。 CECO垃圾燃料的生产流程在干燥之前加生石灰 CaO
在混合反应器中 CaO和垃圾中的水分发生如下化学反应：
CaO+H2O—— Ca(OH)2
Ca(OH)2+垃圾中的有机物 —— 有机钙酸盐 +NH3
在干燥机内并发生如下反应；
Ca(OH)2+CO2—— CaCO3+H2O
通过上述工艺而得到的 CECO垃圾燃料具有以下特点：
*添加剂具有防腐作用，可以长期储存而不产生臭气；
*CECO垃圾燃料中的氮元素含量减少，燃烧时氧化（ NOx） 产量减少；
*燃烧时添加剂起到除酸作用，降低 HCL和 SOx
的产生浓度。
同时从装置工学上看有以下优点：
*通过化学反应，添加剂起到固化作用，所以不需要高压装置：
*压缩成形机的容量降低，消耗动力减少；
*干燥机内塑料等不会熔融或发生火苗，干燥机也可以小型化。
CECO垃圾燃料生产工艺的特点及其展望
固体燃料生产工艺的特点：
*设备建设费比焚烧厂便宜；
*可提高垃圾作为燃料的质量；
*固体燃料有利于储存和运输；
为了长期储存，则必须添加 CaO或 CaCO3等药剂。
固体燃料有如上优点，但是如果没有适当的用途，就会出现生产了的固体燃料还只能作为垃圾来处理的现象。
另外，即使生产成固体燃料，但是垃圾原有的成分并没有改变，所以燃烧时还是需要烟气处理装置。
