生物干化是在好氧發(fā)酵基礎(chǔ)上發(fā)展而來的一種經(jīng)濟(jì)、節(jié)能、環(huán)保的新型減量化技術(shù),結(jié)合我國目前的經(jīng)濟(jì)實(shí)力和發(fā)展現(xiàn)狀,生物干化技術(shù)將越來越引起關(guān)注。本文在全面綜述當(dāng)前國內(nèi)外污泥處理處置技術(shù)的基礎(chǔ)上,針對目前好氧堆肥的缺點(diǎn)提出了封閉倉式動(dòng)態(tài)生物干化工藝。采用理論分析、數(shù)值模擬、中試試驗(yàn)和工程應(yīng)用相結(jié)合的方法,研究了不同回流比的條件下表征性因子與控制性因子的變化規(guī)律,提出最佳的工藝參數(shù)。運(yùn)用動(dòng)力學(xué)和傳質(zhì)傳熱理論分析污泥生物干化過程中的內(nèi)在機(jī)理和基本特性。將研究成果應(yīng)用到工程中進(jìn)行檢驗(yàn),指導(dǎo)工程的設(shè)計(jì)和運(yùn)行控制。完成的主要研究工作和成果總結(jié)如下：1.本研究根據(jù)物料衡算、結(jié)構(gòu)形式、通風(fēng)系統(tǒng)、攪拌系統(tǒng)的設(shè)計(jì),搭建了專用的封閉式污泥生物干化試驗(yàn)反應(yīng)器,基于中試試驗(yàn)裝置,研究了不同回流比對堆體溫度、含水率、堆體密重、C/N、熱值、比熱容等表征性因子的變化規(guī)律及差異。研究表明初始含水率在60%左右,C/N約為20：1,回流比為40%是一種經(jīng)濟(jì)實(shí)用的初始運(yùn)行條件,經(jīng)過13d的生物干化后污泥含水率可從61.3%下降至38.7%。2.通過試驗(yàn)研究翻堆頻次和通風(fēng)量兩個(gè)控制性因子對生物干化的影響,研究表明翻堆頻次的增加對...

【文章頁數(shù)】：136 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
致謝
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 研究背景
    1.2 城市污泥的特性
        1.2.1 物理特性
        1.2.2 化學(xué)特性
        1.2.3 生物特性
    1.3 污泥處理與處置技術(shù)的國內(nèi)外研究進(jìn)展
        1.3.1 國外污泥處理處置情況
        1.3.2 我國污泥處理處置概況
    1.4 污泥生物干化技術(shù)的國內(nèi)外研究進(jìn)展
        1.4.1 污泥好氧堆肥處理技術(shù)
        1.4.2 污泥生物干化處理技術(shù)
        1.4.3 生物干化技術(shù)與好氧堆肥技術(shù)的比較
        1.4.4 影響污泥生物干化處理效果的因素
        1.4.5 污泥生物干化的應(yīng)用前景
    1.5 研究的目的、主要內(nèi)容、創(chuàng)新點(diǎn)和技術(shù)路線
        1.5.1 研究的目的及意義
        1.5.2 主要研究內(nèi)容
        1.5.3 創(chuàng)新點(diǎn)
        1.5.4 研究的技術(shù)路線
第二章 污泥生物干化試驗(yàn)反應(yīng)器的設(shè)計(jì)
    2.1 引言
    2.2 試驗(yàn)物料的性質(zhì)及配比
        2.2.1 試驗(yàn)物料的基本性質(zhì)
        2.2.2 試驗(yàn)的物料衡算
    2.3 反應(yīng)器試驗(yàn)裝置的設(shè)計(jì)
        2.3.1 反應(yīng)器試驗(yàn)裝置的總體設(shè)計(jì)
        2.3.2 反應(yīng)器的通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)
        2.3.3 攪拌器的設(shè)計(jì)
        2.3.4 實(shí)驗(yàn)儀器和設(shè)備
        2.3.5 分析檢測方法
第三章 污泥生物干化中表征性因子變化規(guī)律的研究
    3.1 引言
    3.2 試驗(yàn)方法
    3.3 結(jié)果分析與討論
        3.3.1 生物干化過程中溫度的動(dòng)態(tài)變化規(guī)律
        3.3.2 堆體含水率的動(dòng)態(tài)變化規(guī)律
        3.3.3 堆體容重的變化規(guī)律
        3.3.4 有機(jī)質(zhì)的變化規(guī)律
        3.3.5 堆體C/N變化規(guī)律
        3.3.6 堆體氨氣揮發(fā)量的變化
        3.3.7 物料的比熱容的變化
        3.3.8 物料熱值的變化
    3.4 本章小結(jié)
第四章 污泥生物干化中控制性因子變化規(guī)律的研究
    4.1 引言
    4.2 試驗(yàn)方法
    4.3 結(jié)果分析與討論
        4.3.1 翻堆頻次對堆體溫度層次效應(yīng)的影響
        4.3.2 翻堆頻次對堆體發(fā)酵周期溫度的影響
        4.3.3 翻堆后對堆體回溫變化的影響
        4.3.4 翻堆頻次對自由空域(FAS)的影響
        4.3.5 翻堆頻次對含水率去除的影響
        4.3.6 通風(fēng)量對堆體溫度的影響
        4.3.7 通風(fēng)量對含水率去除的影響
        4.3.8 引風(fēng)口溫濕度變化規(guī)律
    4.4 本章小結(jié)
第五章 污泥生物干化動(dòng)力學(xué)控制模型的研究
    5.1 引言
    5.2 有機(jī)質(zhì)降解模型建立
        5.2.1 有機(jī)質(zhì)降解過程
        5.2.2 有機(jī)質(zhì)降解模型的建立
        5.2.3 主要參數(shù)
        5.2.4 有機(jī)質(zhì)降解模型結(jié)果與討論
    5.3 熱量平衡模型的建立
        5.3.1 熱量傳遞的過程
        5.3.2 熱量模型的建立
    5.4 通風(fēng)量控制方程的建立
        5.4.1 升溫期
        5.4.2 高溫期
        5.4.3 降溫期
        5.4.4 主要參數(shù)
        5.4.5 通氣控制模型結(jié)果與討論
    5.5 水分質(zhì)量平衡模型的建立
        5.5.1 水分去除的過程
        5.5.2 水分平衡模型的建立
        5.5.3 主要參數(shù)
        5.5.4 水分平衡模型結(jié)果與討論
    5.6 本章小結(jié)
第六章 污泥生物干化傳質(zhì)傳熱數(shù)值模擬的研究
    6.1 引言
    6.2 污泥生物干化數(shù)值計(jì)算原理
        6.2.1 有限體積法基本思想
        6.2.2 SIMPLE算法基本思想
        6.2.3 數(shù)值求解過程
    6.3 污泥生物干化數(shù)值模擬控制方程
        6.3.1 基本方程
        6.3.2 質(zhì)量源項(xiàng)
        6.3.3 動(dòng)量源項(xiàng)
        6.3.4 能量源項(xiàng)
    6.4 幾何模型
    6.5 邊界條件與主要參數(shù)
    6.6 模擬結(jié)果與討論
        6.6.1 水濃度分布規(guī)律
        6.6.2 溫度分布規(guī)律
        6.6.3 壓力分布規(guī)律
        6.6.4 不同通風(fēng)方式對污泥水分去除的影響
    6.7 發(fā)酵倉內(nèi)氣體環(huán)境數(shù)值模擬的研究
        6.7.1 模型建立
        6.7.2 邊界條件
        6.7.3 模擬結(jié)果分析
    6.8 本章小結(jié)
第七章 封閉倉式污泥動(dòng)態(tài)生物干化工程應(yīng)用研究
    7.1 示范工程簡介
        7.1.1 項(xiàng)目概述
        7.1.2 主要工藝設(shè)計(jì)參數(shù)
    7.2 工程運(yùn)行工況
        7.2.1 不同季節(jié)生物干化過程中溫度的變化
        7.2.2 不同季節(jié)生物干化過程中含水率和容重的變化
        7.2.3 不同季節(jié)生物干化過程中有機(jī)質(zhì)的變化
    7.3 示范工程特點(diǎn)及設(shè)備應(yīng)用
        7.3.1 示范工程特點(diǎn)
        7.3.2 成套設(shè)備應(yīng)用
    7.4 本章小結(jié)
第八章 結(jié)論與展望
    8.1 結(jié)論
    8.2 展望
參考文獻(xiàn)
攻讀博士學(xué)位期間的學(xué)術(shù)活動(dòng)及成果情況



本文編號：3746648