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随着人们生活水平的不断提高和城市的持续高速发展,生活垃圾的处理已经成为当今的重要社会问题。而垃圾中很多有机物是可以资源利用的,故设计出高效的垃圾分选装置是实现垃圾高效资源化的关键。本文根据垃圾中有机物和无机物的密度差设计了一种水力分选装置,研究了其水力分选效果,以及分选后垃圾的成分分布和后续处理。研究结果表明:(1)超过1m的水深在搅拌桨搅拌下能将粒度小于30mm的垃圾碎块非常明显的分为上、中、下三层。上层的垃圾密度都小于水,主体为厨余有机物,还包含一些塑料、少量纸类和其他垃圾;中间层垃圾密度与水接近,都处于悬浮状态,主体为的各种细小的垃圾碎末;下层垃圾密度都大于水,大多为无机物,还包含少量纸类、塑料、有机物和其他垃圾。(2)影响本实验设计装置分选效果的因素主要有搅拌时间T、搅拌桨转速r和搅拌桨个数n。在实验装置中,只要T>3min、r>120r/min、n>0即可初步达到分选目的。经过正交实验,当T=5min、r=240r/min、n=2时,分选效果最优。此时,漂浮垃圾、悬浮及溶解垃圾、沉底垃圾分别约占原总垃圾质量的49%、4%、38%。(3)每次水力分选将在水中产生不超过400mg/L的COD,污水的可生化性较好,有约70%的COD是可生物降解的。污水将经过处理后循环使用,基本处理过程为初沉池→好氧曝气池→二沉池,其中,初沉池的最佳沉淀时间为30min,此时将去除88%的悬浮物;好氧曝气最佳停留时间为4h。收集起污水中沉降最快的纸屑,可以成功制成新纸。(4)漂浮垃圾沥水后称量,厨余有机物占85%,易降解有机物得到了很大的富集,很适合堆肥处理。漂浮垃圾堆肥实验产品外观上基本都是发黑的土粒,气味平淡,除了微量塑料碎片外,不存在粒度大于12mm的颗粒,不存在严重影响肥效的杂物,而且堆肥主要营养元素TN和TP分别为0.635%和0.382%,都优于传统堆肥厂产品和国标。沉底垃圾沥水后称量,无机物大幅提升,占33%,厨余有机物的含量大幅降低,仅占12%,塑料类占33%,纸类占19%。将这部分垃圾填埋处理,压实密度非常容易达到国标,在与普通垃圾填埋压实条件一致的情况下可节省82%的空间,而且由于有机物含量非常低,产生的渗滤液水质远优于一般垃圾渗滤液,处理起来更容易,成本更低。(5)本实验装置及后续处理是一套以水力分选为核心的新型无害化、资源化和减量化生活垃圾处理系统,相对传统垃圾处置,对环境和占地要求低的多,并且能创造一定的经济价值。