21世紀以來,中國的現(xiàn)代化發(fā)展速度邁入嶄新的階段,但環(huán)境惡化、資源枯竭等問題也愈發(fā)嚴重。污水產(chǎn)量連年攀升,而污泥作為污水處理的“副產(chǎn)物”,其有效處理率卻始終處于較低水平,給生態(tài)環(huán)境造成了巨大危害。超高的含水率是引發(fā)這些問題的根源。污泥的干燥脫水過程需要大量的能耗輸入,由此產(chǎn)生了高昂的運營成本,讓污水處理廠不堪重負,降低污泥處置經(jīng)濟成本成為當務之急。太陽能干燥技術依托太陽能這種綠色能源,符合新發(fā)展理念要求。本文針對污泥干燥處置,分析了農(nóng)村遠郊地區(qū)和城市鄉(xiāng)鎮(zhèn)中心不同的地域特點,提出面向農(nóng)村遠郊地區(qū)發(fā)展傳統(tǒng)太陽能溫室,面向城市鄉(xiāng)鎮(zhèn)中心發(fā)展新型太陽能流化床兩種干燥處置方式。太陽能溫室利用其溫室效應的特征,具有低成本、低能耗和除菌效果顯著等優(yōu)點;太陽能流化床結(jié)合高溫太陽能集熱技術與流化床高換熱面積的特性,具備快速干燥的潛力。全文結(jié)合計算機模擬技術,利用CFD軟件包FLUENT建模,分別對兩種干燥處置方式進行了討論分析。太陽能溫室的集熱溫度達64℃以上,具備干燥作業(yè)的能力;其結(jié)構(gòu)設計將通風口和排濕口設計在同一側(cè)壁的對角位置,能量耗散最低;干燥作業(yè)時需配合通風策略,建議風速3m/s,由濕度控制排濕周期。太陽能流化床應用槽式技術集熱溫度達227℃以上,具備快速干燥的潛力,80℃以上開始干燥作業(yè);流化床鼓風系統(tǒng)的出氣量應大于0.5m3/min;最利于干燥的生物質(zhì)與污泥的添加比為1:2。最終綜合經(jīng)濟成本及干燥效率,構(gòu)建了新型太陽能流化床中試實驗干燥系統(tǒng),并依次進行了集熱以及干燥實驗。集熱結(jié)果顯示槽式集熱單位面積晴天的有效功率達0.49kW,多云時達0.25kW;干燥實驗顯示60%含水率污泥40min可降至40%左右,同等時間50%含水率污泥可降至30%,實驗證明太陽能流化床具備快速干燥的性能,對于解決城市污泥堆積問題具有巨大潛力。全文最后關于太陽能干燥技術的拓展應用進行了初步探索,針對乳膠干燥應用太陽能進行了計算分析評估。
【學位單位】：北京化工大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2018
【中圖分類】：TK511.2
【部分圖文】：

在一定的差異性。就外觀狀態(tài)區(qū)分，主要包含固相和流動相。流動相中主要是污??泥攜帶的水分以及水溶性物質(zhì)，固相中除了攜帶的泥沙，還包括有機廢物、重金??屬、病原菌等環(huán)境污染源。如圖１－３所示為其組分結(jié)構(gòu)圖。??２０１６年，關于污泥處置過程所造成的碳排放問題的相關研討會在京舉行，??包括污泥處置促進會、中科院地理所以及自然資源學會共同主辦參與了大會，其??中報告指出：中國的污泥年產(chǎn)量在“十三五”期間會進一步增長。而在污泥后續(xù)??的去害化、資源化處置過程中，每處置一噸污泥會排放０．５噸的Ｃ０２當量，所帶??來的環(huán)保壓力不容小覷。??我們在中國產(chǎn)業(yè)信息網(wǎng)的統(tǒng)計中發(fā)現(xiàn)，中國現(xiàn)階段幾種主要的污泥處置方式??占比如圖１－４所示。我國的污泥處置中雖然也有農(nóng)用堆肥，焚燒發(fā)電以及自然干??化，但主要的處置方式仍是陸地填埋，同時有相當大一部分的污泥并沒有進行任??何處理。而有些污泥雖然經(jīng)過了一些處理，卻沒有達到無害化標準，毒害性仍然??２??

Ｆｉｇ．?１－３?Ｓｌｕｄｇｅ?ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ?ｃｈａｒｔ??Ａ、：：；、—??圖１－４?２０１７年我國污泥不同處置方式占比??Ｆｉｇ．?１－４?Ｔｈｅ?ｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎ?ｏｆ?ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ?ｓｌｕｄｇｅ?ｄｉｓｐｏｓａｌ?ｍｅｔｈｏｄｓ?ｉｎ?Ｃｈｉｎａ?ｉｎ?２０１７??而造成我國污泥處置不足的現(xiàn)狀的原因有歷史因素也有經(jīng)濟成本因素。西方??國家十分重視污泥處置環(huán)節(jié)，污泥處置投資占比巨大，能達到總投資的一半以上。??而我國一方面起步晚，前期發(fā)展中高新技術匱乏，一直是以犧牲資源環(huán)境為代價??的階段，沒有嚴格的污泥排放監(jiān)管，甚至忽視污泥處置環(huán)節(jié)；另一方面是雖然我??３??

流動相?——??－斧水溶性物質(zhì)??圖１－３污泥的組分結(jié)構(gòu)圖??Ｆｉｇ．?１－３?Ｓｌｕｄｇｅ?ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ?ｃｈａｒｔ??Ａ、：：；、—??圖１－４?２０１７年我國污泥不同處置方式占比??Ｆｉｇ．?１－４?Ｔｈｅ?ｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎ?ｏｆ?ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ?ｓｌｕｄｇｅ?ｄｉｓｐｏｓａｌ?ｍｅｔｈｏｄｓ?ｉｎ?Ｃｈｉｎａ?ｉｎ?２０１７??而造成我國污泥處置不足的現(xiàn)狀的原因有歷史因素也有經(jīng)濟成本因素。西方??國家十分重視污泥處置環(huán)節(jié)，污泥處置投資占比巨大，能達到總投資的一半以上。??而我國一方面起步晚，前期發(fā)展中高新技術匱乏，一直是以犧牲資源環(huán)境為代價??的階段，沒有嚴格的污泥排放監(jiān)管，甚至忽視污泥處置環(huán)節(jié)；另一方面是雖然我??３??
【參考文獻】

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本文編號：2859154