郝春霞　赵玉柱　吴振宇

摘要：指出了随着社会的不断发展，人们丢弃的固体垃圾不断增加，超过了环境承载能力，因此找到一种科学的垃圾破碎技术十分有必要，从破碎机类型入手探讨了生活垃圾中固体废弃物的破碎技术。

关键词：生活垃圾；固体废弃物；破碎

中图分类号：X705文献标识码：A文章编号：16749944（2014）01016002

1引言

随着人们生活水平的提高，生活垃圾中固体废弃物越来越多，正呈逐年上涨的趋势，因此对固体废弃物进行破碎非常必要。而固体废弃物的处理是垃圾处理中的一项难题，固体废弃物的破碎是处理垃圾必不可少的预处理工艺，是后续处理与处置必须经过的过程。破碎技术五花八门，而找到一种适合于处理破碎生活垃圾中固体废弃物的技术非常必要。因此，研发一套适合破碎固体废弃物的技术迫在眉睫。

生活垃圾中固体废弃物的破碎是利用外力克服固体废弃物之间的内聚力使大块固体废物分裂成小块的过程。固体废弃物经破碎，从而达到缩容，提高处理效率。经过破碎后固体废弃物密度减少，容量减少、便于压缩、运输和存储，便于高密度填埋和加速复土还原等；原来不均匀的固体废弃物经过破碎后容易均匀一致，更容易进行焚烧、厌氧发酵、热解、热熔等处理，从而提高处理效率。

2破碎方式

破碎方式可分为干式破碎、湿式破碎、半湿式破碎三类。干式破碎即通常所说的破碎。按所用的外力即消耗能量形式的不同，干式破碎可分为机械能破碎和非机械能破碎两种方法。机械能破碎是利用工具对固体废弃物施力而将其破碎。非机械能破碎则是利用电能、热能等对固体废弃物进行破碎的新方法，如低温破碎、热力破碎、热压破碎和超声波破碎等。机械能破碎技术是比较成熟，并在实际应用中比较广泛。

机械能破碎常用的方法有压碎、劈碎、剪碎、磨碎、冲击等破碎作用方式。压碎是将固体废弃物放置到挤压设备两个坚硬的物体表面的中间来碾碎废弃物。劈碎需要刃口，适合破碎机械强度较小的废物，如生活垃圾、秸秆、塑料等。剪碎是指切开或割裂废弃物，特别适合于二氧化硅含量低的松软废弃物。磨碎是在两个坚硬物体表面中间来碾碎废弃物。冲击有重力冲击和动冲击，重力冲击是物体落到一个硬表面上，在自重作用下废弃物被撞碎的过程；动冲击是指废弃物碰到一个比其硬的快速旋转的表面进行破碎。一般的破碎机同时兼有多种破碎方法，通常是破碎机的组件与要被破碎的物料间多种作用力混合作用。机械能破碎技术在处理固体废弃物方面比较成熟，并在很多垃圾处理技术中得到应用。

固体废弃物的机械强度特别是废弃物的硬度，直接影响到破碎方法的选择。对于脆性的废弃物宜采用劈碎、冲击、挤压破碎等；对于柔韧性废弃物宜利用其低温变脆的性能而有效地破碎，或是采用剪切、冲击破碎和磨碎；而当废弃物体积较大不能直接将其放置到破碎机时，需先将其切割到可以放入破碎机装料口的尺寸，再送入破碎机内；对于含大量废纸的城市垃圾，近年来国外已采用半湿式和湿式破碎。

3破碎机类型

常用破碎机有颚式破碎机、锤式破碎机、冲击式破碎机、剪切式破碎机、辊式破碎机、粉磨机及特殊破碎设备等。

（1）颚式破碎机属于挤压型破碎设备，广泛应用于冶金、建材和化学工业部门，适用于坚硬和中硬废弃物的破碎。根据可动颚板的运动特性分为简单摆动型、复杂摆动型和综合摆动型。复杂摆动型颚式破碎机破碎粒度较细，破碎比可达4～8，简单摆动型只能达3～6；规格相同时，复摆型比简摆型破碎机的生产率高20%～30%。

（2）锤式破碎机按转子数目不同可分为单转子和双转子两种。单转子锤式破碎机根据转子的转动方向不同又可分为可逆式和不可逆式。按破碎轴安装方式不同可分为卧轴和立轴锤式破碎机，常见的是卧轴锤式破碎机，即水平轴式破碎机。破碎固体废弃物的锤式破碎机还有：Hammer Mills式锤式破碎机、BJD型锤式破碎机和Movorotor型双转子锤式破碎机等。

锤式破碎机主要用于破碎中等硬度且腐蚀性弱、体积较大的固体废弃物，还可用于破碎含水及含油的有机物、纤维结构物质、弹性和韧性较强的木块、石棉水泥废料、石棉纤维和金属切屑等。

（3）冲击式破碎机大多是利用冲击作用进行破碎的设备，主要有Universa型和Hazemag型。冲击式破碎机适用于破碎中等硬度、软质、脆性、韧性及纤维状等固体废弃物。

（4）剪切式破碎机根据活动刀的运动方式，剪切式破碎机可分为复式和回转式。广泛使用的主要有Von Roll型往复剪切式破碎机、Lincle-mann型剪切式破碎机、旋转剪切式破碎机等。剪切式破碎机适用于处理松散状态的大型废物，剪切后的物料尺寸可达30mm；也适用于切碎强度较小的可燃性废弃物。

（5）辊式破碎机根据棍子的特点，可将辊式破碎机分为光棍破碎机和齿辊破碎机。光棍破碎机可用于破碎硬度较大的固体废弃物的中碎和细碎。齿辊破碎机可用于破碎脆性或黏性较大的废弃物，也可用于堆肥物料破碎。按齿辊数目的多少，可将齿辊破碎机分为单齿辊和双齿辊两种。

（6）粉磨机是进行破碎废弃物的最后一项破碎，使其中各种成分单体分离，为下一步分选创造条件。常用的粉磨机主要有球磨机和自磨机两种。球磨机由圆柱形筒体、端盖、中空轴颈、轴承和传动大齿圈组成。自磨机又称无介质磨机，分为干磨和湿磨两种。球磨机在破碎生活垃圾中的有机物效果很好，并在很多做联合厌氧发酵的垃圾处理厂得到广泛的应用。干式自磨机给料粒度一般为350mm左右，一次磨细到0.1mm左右，粉碎比可达3500左右，比有介质磨机大数十倍。

（7）特殊破碎设备主要有低温破碎、湿式破碎和半湿式破碎等。低温破碎是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弃物进行有效破碎的过程，也可利用不同废弃物脆化温度的差异在低温下进行选择性破碎。低温破碎与常温破碎相比，动力消耗可减至1/4以下，噪音降低4dB，振动减轻1/4左右。湿式破碎是利用特制的破碎机将投入破碎机内含纸垃圾和大量流水一起剧烈搅拌和破碎成为浆液的过程。半湿式破碎是利用不同物质在一定均匀湿度下的强度、脆性不同而破碎成不同粒度的过程。

4结论

使生活垃圾中的固体废弃物缩容，减少废弃物的转运趟数，降低转运成本，减少转运过程中的二次污染，同时在破碎的中间可以进行一些垃圾的分离，一部分废弃物可以填埋、一部分废弃物可以回收，一部分废弃物进行发酵、一部分废弃物焚烧等，从而提高固体废弃物的处理效率。因此，研制一套适合破碎生活垃圾中固体废弃物的技术相当必要，中国科学院生态中心鄂尔多斯固废研究所研制出一套专门针对生活垃圾中固体废弃物处理的破碎设备，并在当地垃圾处理厂应用，效果显著。

参考文献：

[1] 宁平.固体废物处理与处置[M].北京：高等教育出版社，2008.

[2] 龚柏勋.环保设备设计手册-固体废物处理设备[M].北京：化学工业出版社，2004.

[3] 赵由才.可持续生活垃圾处理与处置[M].北京：化学工业出版社，2007.

[4] 刘克鑫.城市生活垃圾综合处理的实践与探讨[M].北京：化工出版社，2002.

[5] 宋晓岚.城市垃圾处理与可持续发展[J].长沙大学学报，2001，15（4）：36～40.endprint