本文選題：污水廠污泥 + 生物質(zhì)��； 參考：《天津科技大學(xué)》2015年碩士論文

【摘要】：隨著我國(guó)城鎮(zhèn)化水平的加快,城鎮(zhèn)污泥處理量的增大,需要安全處理處置的污泥量也日益增大,熱干化是一種比較有效和環(huán)保的污泥處理方式,熱干后的污泥可填埋、制作農(nóng)業(yè)肥、園林和建材利用、或直接焚燒,從而實(shí)現(xiàn)污泥安全處置的減量化、穩(wěn)定化、無(wú)害化、資源化要求。污泥熱風(fēng)對(duì)流干燥是目前熱干化一種主要形式；但干燥過(guò)程中污泥容易團(tuán)聚收縮,增加內(nèi)部水分向表面擴(kuò)散阻力,導(dǎo)致了污泥熱風(fēng)干燥時(shí)間長(zhǎng),能耗高。針對(duì)污泥干燥收縮增加傳質(zhì)阻力難題,課題提出一種利用生物質(zhì)改善污泥熱風(fēng)干燥特性的設(shè)想：即在濕污泥內(nèi)添加一定量的輸送生物質(zhì)顆粒,以改變污泥內(nèi)部結(jié)構(gòu),增加孔隙率和內(nèi)部水分?jǐn)U散通道,減低干燥過(guò)程傳質(zhì)阻力,從而提高污泥熱風(fēng)干燥速率。另外,濕污泥熱值低,不能自持燃燒；添加生物質(zhì)提高了濕污泥熱值,使之自持燃燒。課題主要對(duì)污泥和生物質(zhì)混合干燥特性,工藝參數(shù)影響,干燥數(shù)學(xué)模型,以及干燥產(chǎn)物的熱解和焚燒特性進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究和分析,以期為了解生物質(zhì)和污泥共混干燥工藝提供一些基本知識(shí)和技術(shù)數(shù)據(jù)。本課題主要內(nèi)容如下：(1)污水廠污泥和生物質(zhì)共混干燥特性。利用自制污泥熱風(fēng)干燥試驗(yàn)臺(tái),對(duì)污泥和生物質(zhì)干燥過(guò)程進(jìn)行實(shí)驗(yàn),研究了混合物干燥特性以及工藝參數(shù)對(duì)干燥過(guò)程的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明木屑和麩皮添加有利于縮短污泥干燥時(shí)間；實(shí)驗(yàn)條件下,木屑添加可使污泥干燥時(shí)間減半。(2)污泥和生物質(zhì)共混干燥數(shù)學(xué)模型。在實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上,分別建立污泥混合干燥運(yùn)動(dòng)學(xué)模型,以及考慮體積收縮的干燥動(dòng)力學(xué)數(shù)學(xué)模型。生物質(zhì)如木屑添加提高了污泥水分?jǐn)U散系數(shù),降低了干燥活化能。(3)污泥和生物質(zhì)干產(chǎn)物的熱解和燃燒特性。使用熱重分析儀,分別在氮?dú)夂涂諝鈿夥障聹y(cè)定污泥混合物熱解和燃燒特性,分析計(jì)算了污泥與生物質(zhì)混合物的各項(xiàng)燃燒指數(shù),發(fā)現(xiàn)污泥降低了生物質(zhì)的著火點(diǎn),生物質(zhì)提高了污泥的可燃性指數(shù)、穩(wěn)燃性指數(shù)以及綜合燃燒指數(shù)。
[Abstract]:With the acceleration of urbanization in our country and the increase of sludge treatment capacity in cities and towns, the amount of sludge that needs safe treatment and disposal is also increasing day by day. Thermal drying is a more effective and environmentally friendly way of sludge treatment, and the sludge after hot drying can be landfill. To make agricultural fertilizer, garden and building materials, or incinerate directly, so as to realize the requirements of reducing, stabilizing, innocuous and resource utilization of sludge safety disposal. Hot air convection drying of sludge is one of the main forms of hot drying at present, but sludge is easy to agglomerate and shrink during drying process, which increases the resistance of internal moisture diffusion to the surface, which results in long drying time and high energy consumption of sludge. In view of the difficult problem of increasing mass transfer resistance by sludge drying shrinkage, this paper proposes an idea of using biomass to improve the drying characteristics of sludge by hot air: adding a certain amount of conveying biomass particles to wet sludge to change the internal structure of sludge. Increase porosity and internal water diffusion channel, reduce mass transfer resistance during drying process, so as to improve the drying rate of sludge hot air. In addition, the low calorific value of wet sludge could not be burned on its own, and biomass increased the calorific value of wet sludge and made it self-sustaining combustion. In this paper, the characteristics of mixed drying of sludge and biomass, the influence of process parameters, the mathematical model of drying, and the pyrolysis and incineration characteristics of drying products are studied and analyzed. In order to provide some basic knowledge and technical data for understanding biomass and sludge blending drying process. The main contents of this paper are as follows: 1) drying characteristics of sludge and biomass blend in wastewater treatment plant. The drying process of sludge and biomass was studied by using a self-made hot air drying test rig. The drying characteristics of the mixture and the effect of process parameters on the drying process were studied. The results showed that the addition of sawdust and bran was beneficial to shorten the drying time of sludge, and under the experimental conditions, the drying time of sludge could be reduced by half. 2) the mathematical model of mixed drying of sludge and biomass was obtained. Based on the experimental data, the kinematic model of mixed drying of sludge and the mathematical model of drying dynamics considering volume shrinkage were established respectively. Biomass such as sawdust increased the moisture diffusion coefficient of sludge and reduced the pyrolysis and combustion characteristics of sludge and biomass dry products. The pyrolysis and combustion characteristics of sludge mixture in nitrogen and air atmosphere were measured by thermogravimetric analyzer. The combustion indexes of sludge and biomass mixture were analyzed and calculated. It was found that sludge reduced the ignition point of biomass. Biomass increased the combustibility index, combustibility index and combustible index of sludge.
【學(xué)位授予單位】：天津科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：X703

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