新型余热利用式污泥干化技术的试验研究

论文摘要

伴随着经济发展的同时环境也正日益遭受着显著的破坏,作为污水处理过程中的副产物,污泥的产量也不断增加。污泥中含有大量有毒有害物质,如果没有妥善处理,易造成二次污染。经过多年的研究发现,间接热干化处理污泥相对于其他的污泥处置方法有着显著的优势和更加广阔的应用空间。本文以江苏省某污水处理厂脱水污泥为实验原料,利用导热系数测定仪检测污泥不同含水率条件下的导热系数、蓄热系数、比热,导温系数；分析污泥在不同含水率下热化学特性。在自制模拟盘片干化试验台上对污泥干化特性进行实验研究,研究主要考察干化温度、搅拌速度对水分蒸发速率的影响。研究发现,低温干化过程中,污泥水分蒸发速率总体呈现三个过程,即在含水率70%-85%蒸发速率极速上升至最高点又迅速下降；含水率在60%-70%污泥水分蒸发速率有一个明显上升又平缓下降的趋势；含水率在60%以下,蒸发速率缓慢下降；在干化过程中转速和温度起主导作用,温度对污泥烘十速率的影响最大,实验温度在160℃的时候,温度对干化速率起主导作用。采用污泥转盘干化机对污泥进行半干化实验,通过对污泥不同含水率条件下的蒸发速率的相关研究,转盘转速一般在5rpm-20rpm之间调整,泥汽比为1.3-2.0,蒸汽温度为127-143℃,污泥含水率保持在50%-65%之间,设备单体热效率≥70%。干化机转盘转速越小,各监测点污泥温度曲线分层现象越明显,干化污泥含水率越低,但干化设备热效率有降低的趋势。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 污泥处理意义
• 1.2 污泥处置途径
• 1.2.1 土壤改良
• 1.2.2 建筑材料
• 1.2.3 能源利用
• 1.3 干燥污泥资源循环利用
• 1.3.1 干燥污泥制砖
• 1.3.2 污泥熔融制熔融材料
• 1.3.3 污泥制作陶粒
• 1.3.4 替代沥青细骨料
• 第2章 文献综述
• 2.1 污泥热干燥技术
• 2.1.1 太阳能自然干燥技术
• 2.1.2 蒸汽热源的干燥技术
• 2.1.3 微波干燥技术
• 2.1.4 生物体生长固定污泥水分技术
• 2.2 国内外间接式污泥干燥设备简介
• 2.2.1 楔形桨叶干燥机
• 2.2.2 转盘式污泥干燥机
• 2.3 污泥干化技术研究进展
• 2.3.1 太阳能热泵联合应用污泥干化
• 2.3.2 立式污泥干化造粒装置
• 2.4 研究内容及意义
• 第3章 污泥热传导特性及基础特性分析研究
• 3.1 实验设备与方法
• 3.1.1 实验设备
• 3.1.2 样品的制备与分析
• 3.1.3 实验方法
• 3.2 含水率对污泥热传导特性分析
• 3.2.1 污泥含水率对导热系数的影响研究
• 3.2.2 污泥含水率对污泥比热系数的影响研究
• 3.2.3 污泥含水率对污泥导温系数的影响研究
• 3.2.4 污泥含水率对污泥蓄热系数的影响研究
• 3.2.5 污泥热传导实验的误差原因分析
• 3.3 粘度、蒸发速率与导热系数的关联分析
• 3.3.1 粘度分析研究
• 3.3.2 污泥蒸发速率分析研究
• 3.3.3 污泥导热系数分析研究
• 3.3.4 粘度、蒸发速率与导热系数关联分析研究
• 第4章 污泥间接热干化特性实验研究
• 4.1 实验原料
• 4.2 实验装置
• 4.3 实验方法
• 4.4 实验结果与分析
• 4.4.1 干化温度对污泥千化特性的影响
• 4.4.2 揽拌转速对污泥干化时间的影响
• 4.4.3 揽拌速度对污泥干化速率的影响
• 4.5 污泥干化过程微观形态分析
• 4.6 结论
• 第5章 污泥转盘干化试验研究
• 5.1 实验装置
• 5.2 实验原料
• 5.3 转盘干化机冷态运行实验结果与分析
• 5.3.1 转盘干化机污泥冷态调试运行
• 5.3.2 干化机饱和泥量与停留时间的确定
• 5.3.3 最优填料量的确定
• 5.3.4 污泥的理论处理量的确定
• 5.4 实验操作流程与运行工况条件的选择
• 5.4.1 实验运行的具体操作
• 5.4.2 温度的选择
• 5.4.3 污泥填料量的选择
• 5.4.4 干化机转速的选择
• 5.5 转盘T化机干化污泥运行参数分析
• 5.5.1 不同转速条件下污泥干化特性
• 5.5.2 不同泥汽比对污泥干化效果的影响
• 5.5.3 干化机工程热效率的初步分析
• 5.6 干化机运行工况条件分析
• 5.7 结论
• 结论
• 参考文献
• 致谢
• 攻读硕士期间发表（含录用）的学术论文