随着我国城市化进程的加快,城市生活垃圾不断增加,若不及时处理,会占用大量土地资源、污染环境、影响人们身体健康和生活质量。当前我国城市生活垃圾多为混合收集,其成分复杂,不易直接处理,需先分选后处理。因此,研究城市生活垃圾处理技术和分选设备具有重要意义。本文研究内容主要包括以下几个部分:(1)通过分析城市生活垃圾的组成成分及特点,研究城市生活垃圾处理方案和分选设备。分选设备由驱动装置、入料部分、喷淋装置、滚筒部分、重力分选部分、粉碎部分、风选部分和收料部分构成。通过分选设备,将城市生活垃圾中的餐厨垃圾、铁磁性金属、砂土、含水纸质和塑料等分选出来,并分别进行有效处理。(2)利用FLUENT软件对生活垃圾风选进行单垃圾相模拟仿真。通过单垃圾相风选仿真,分别以粒径、密度、入风口风速、入风口的角度和入风口高度为变量,对垃圾在风箱中的速度矢量和体积分布情况进行模拟,得到当粒径为10 mm、速度为15 m/s、入风口高度升至基准线以上150mm、入风口角度为10°时,风选效果较好。(3)利用FLUENT软件对生活垃圾风选进行多垃圾相模拟仿真。通过仿真得到,在调整模型后重组分在第一和第二收集槽中的比例为0.777:0.223,中组分在第一和第二收集槽中的比例为0.262:0.738,轻组分的在第二和第三收集槽中的比例为0.007:0.993。相对初始模型,重、中组分风选效率有所提高,轻组分风选效率由8.1%提升到99.3%。(4)搭建缩比实验平台,通过单因素实验和正交实验验证风选仿真结论。实验结果表明:最优设计方案下的重组分和中组分的风选效果较好,轻组分的风选效率高达97.1%。通过以上研究,本文创新性地提出了一种有效的城市生活垃圾处理方案和分选设备设计方法;通过FLUENT仿真,多角度地研究不同流动条件和结构参数对风选效果的影响,确定了较优的风选条件和风箱设计方案;通过多相流仿真模拟出三种垃圾相在风箱中的风选效率,利用实验验证模拟仿真结论。