市政污泥太阳能干燥及好氧堆肥试验研究

发布时间：2017-07-02 17:05

  本文关键词：市政污泥太阳能干燥及好氧堆肥试验研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：随着中国城镇污水处理事业的急速发展,城镇污泥的产量以每年约10%的速度增长,城市污泥的处置与利用已引起人们的关注。脱水污泥含水率高达75%~85%,成分复杂、易腐烂、同时伴有恶臭,如果污泥得不到妥善的处理,还会形成二次污染。由于污泥中含有大量的水分,不便于堆放、运输与处置,因此,为了达到污泥减量化,资源化和无害化的目地,污泥的深度脱水是必不可少的一步。太阳能是一种洁净、安全、廉价、可再生的绿色能源,中国地域辽阔,太阳能资源取之不尽用之不竭,利用太阳能对污泥进行干燥处理既能够节能降耗又能够减少二氧化碳排放。本文以邯郸东污水处理厂产生的脱水污泥为研究对象,进行太阳能污泥干燥以及好氧堆肥处理,制成具有一定肥效的的堆肥产品,从而达到减量化、无害化和稳定化的目地,并使污泥能够得到资源化利用。首先对污泥太阳干燥的影响因素进行试验分析,优化污泥太阳能干燥条件,并利用经过太阳能干燥预处理得到的含水率分别为60~70%与20%的污泥和调理剂分别按照质量比80:19:1与80:18.5:1.5的比例混合进行好氧堆肥,研究堆肥过程中参数变化情况,提出判断腐熟度的指标,并选择出相对较好的物料配比,从而可以更高效的进行堆肥,提高堆肥产品的效用。夏季太阳能温室内空气温度可以上升至60℃左右,5天的时间内可将20 mm厚、含水率高达83%的污泥干燥至含水率为30.5%。空气流速、温度、湿度及太阳辐照强度是影响污泥干燥速率的主要因素。污泥厚度对干燥速率有较大影响,污泥厚度越薄,水分越容易被带走,干燥越快。在一年中,辐照量较少的月份,太阳能利用率也低,干燥速率也较慢,故污泥太阳能干燥主要应放在辐照充足的月份进行。由于太阳辐照强度的季节性的问题,利用较为高效的加热设备有利于克服这个问题。在拥有足够场地的情况下,对处于太阳能丰富地区的中小城市的污水厂,利用太阳能进行污泥干燥不失为一个良好的选择。通过对按上述两种比例混合成堆的堆体外观、温度、含水率、酸碱度、种子发芽指数等指标变化的分析,两种不同配比的堆体经过21天均能够完全腐熟,产品均满足《城镇污水处理厂污泥处置农用泥质》(CJ/T 309-2009),是合格的堆肥产品,说明利用不同含水率的污泥与锯末、秸秆等混合进行污泥好氧发酵是切实可行的。
【关键词】：市政污泥 太阳能干燥 含水率 好氧堆肥 堆肥腐熟
【学位授予单位】：河北工程大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：X703;S141.4
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-11
• 第1章 绪论11-21
• 1.1 研究背景11
• 1.2 研究现状及发展状况11-19
• 1.2.1 国内外污泥处理处置概况11-12
• 1.2.2 污泥干燥技术发展历史12-13
• 1.2.3 太阳能概况13
• 1.2.4 太阳能污泥干燥技术国内外研究现状13-16
• 1.2.5 污泥好氧堆肥原理16-17
• 1.2.6 污泥好氧堆肥系统分类17-18
• 1.2.7 污泥好氧堆肥工艺流程18-19
• 1.3 研究内容、研究意义和技术路线19-21
• 1.3.1 研究内容19
• 1.3.2 研究意义19
• 1.3.3 技术路线19-21
• 第2章 污泥太阳能干燥试验21-29
• 2.1 污泥中水分存在形式21
• 2.2 试验方法21-25
• 2.2.1 试验样品21-22
• 2.2.2 试验装置及所用仪器22-23
• 2.2.3 检测内容与方法23-25
• 2.3 污泥干燥过程中的形貌变化25-27
• 2.3.1 裂缝发展段25
• 2.3.2 裂缝收缩段25-26
• 2.3.3 整体收缩段26-27
• 2.4 污泥干燥速率的定义和计算27-29
• 第3章 污泥太阳能干燥结果及讨论29-39
• 3.1 温室内温度随太阳辐照度及外界温度的变化29-30
• 3.2 污泥含水率随时间的变化30-32
• 3.3 干燥速率随时间的变化情况32-34
• 3.4 不同季节的太阳能干燥的比较34-36
• 3.5 小结36-39
• 第4章城市污泥好氧发酵试验39-47
• 4.1 试验装置与材料39-43
• 4.1.1 邯郸市东污水处理厂概况39-40
• 4.1.2 试验材料40
• 4.1.3 试验装置及仪器设备40-42
• 4.1.4 试验用药品42-43
• 4.2 试验方法43-47
• 4.2.1 样品采集43
• 4.2.2 新鲜样检测项目与方法43-45
• 4.2.3 风干样检测项目与方法45-46
• 4.2.4 堆体温度检测方法46
• 4.2.5 含氧量46
• 4.2.6 耗氧速率46-47
• 第5章 污泥好氧堆肥结果及讨论47-61
• 5.1 堆肥过程中温度的动态变化47-48
• 5.2 堆肥过程中含水率的变化48
• 5.3 堆肥过程中p H值的变化48-49
• 5.4 堆肥过程中有机质的变化49-50
• 5.5 堆肥过程中磷元素含量的变化50-51
• 5.6 堆肥过程中氮元素含量的变化51-52
• 5.7 堆肥过程中耗氧量的变化52-53
• 5.8 堆肥过程中种子发芽指数(GI)的变化53-54
• 5.9 堆肥前后电导率的变化54-55
• 5.10 堆肥前后重金属含量的变化55
• 5.11 堆肥产品腐熟度指标比较55-58
• 5.11.1 物理学指标56
• 5.11.2 化学指标56-57
• 5.11.3 生物学指标57-58
• 5.12 小结58-61
• 结论61-63
• 致谢63-65
• 参考文献65-68
• 作者简介68-69

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