太阳能干燥技术及其应用探究
发布时间：2020-10-27 22:29
21世纪以来,中国的现代化发展速度迈入崭新的阶段,但环境恶化、资源枯竭等问题也愈发严重。污水产量连年攀升,而污泥作为污水处理的“副产物”,其有效处理率却始终处于较低水平,给生态环境造成了巨大危害。超高的含水率是引发这些问题的根源。污泥的干燥脱水过程需要大量的能耗输入,由此产生了高昂的运营成本,让污水处理厂不堪重负,降低污泥处置经济成本成为当务之急。太阳能干燥技术依托太阳能这种绿色能源,符合新发展理念要求。本文针对污泥干燥处置,分析了农村远郊地区和城市乡镇中心不同的地域特点,提出面向农村远郊地区发展传统太阳能温室,面向城市乡镇中心发展新型太阳能流化床两种干燥处置方式。太阳能温室利用其温室效应的特征,具有低成本、低能耗和除菌效果显著等优点;太阳能流化床结合高温太阳能集热技术与流化床高换热面积的特性,具备快速干燥的潜力。全文结合计算机模拟技术,利用CFD软件包FLUENT建模,分别对两种干燥处置方式进行了讨论分析。太阳能温室的集热温度达64℃以上,具备干燥作业的能力;其结构设计将通风口和排湿口设计在同一侧壁的对角位置,能量耗散最低;干燥作业时需配合通风策略,建议风速3m/s,由湿度控制排湿周期。太阳能流化床应用槽式技术集热温度达227℃以上,具备快速干燥的潜力,80℃以上开始干燥作业;流化床鼓风系统的出气量应大于0.5m3/min;最利于干燥的生物质与污泥的添加比为1:2。最终综合经济成本及干燥效率,构建了新型太阳能流化床中试实验干燥系统,并依次进行了集热以及干燥实验。集热结果显示槽式集热单位面积晴天的有效功率达0.49kW,多云时达0.25kW;干燥实验显示60%含水率污泥40min可降至40%左右,同等时间50%含水率污泥可降至30%,实验证明太阳能流化床具备快速干燥的性能,对于解决城市污泥堆积问题具有巨大潜力。全文最后关于太阳能干燥技术的拓展应用进行了初步探索,针对乳胶干燥应用太阳能进行了计算分析评估。
【学位单位】：北京化工大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：TK511.2
【部分图文】：
在一定的差异性。就外观状态区分，主要包含固相和流动相。流动相中主要是污??泥携带的水分以及水溶性物质，固相中除了携带的泥沙，还包括有机废物、重金??属、病原菌等环境污染源。如图１－３所示为其组分结构图。??２０１６年，关于污泥处置过程所造成的碳排放问题的相关研讨会在京举行，??包括污泥处置促进会、中科院地理所以及自然资源学会共同主办参与了大会，其??中报告指出：中国的污泥年产量在“十三五”期间会进一步增长。而在污泥后续??的去害化、资源化处置过程中，每处置一吨污泥会排放０．５吨的Ｃ０２当量，所带??来的环保压力不容小觑。??我们在中国产业信息网的统计中发现，中国现阶段几种主要的污泥处置方式??占比如图１－４所示。我国的污泥处置中虽然也有农用堆肥，焚烧发电以及自然干??化，但主要的处置方式仍是陆地填埋，同时有相当大一部分的污泥并没有进行任??何处理。而有些污泥虽然经过了一些处理，却没有达到无害化标准，毒害性仍然??２??
Ｆｉｇ．?１－３?Ｓｌｕｄｇｅ?ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ?ｃｈａｒｔ??Ａ、：：；、—??图１－４?２０１７年我国污泥不同处置方式占比??Ｆｉｇ．?１－４?Ｔｈｅ?ｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎ?ｏｆ?ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ?ｓｌｕｄｇｅ?ｄｉｓｐｏｓａｌ?ｍｅｔｈｏｄｓ?ｉｎ?Ｃｈｉｎａ?ｉｎ?２０１７??而造成我国污泥处置不足的现状的原因有历史因素也有经济成本因素。西方??国家十分重视污泥处置环节，污泥处置投资占比巨大，能达到总投资的一半以上。??而我国一方面起步晚，前期发展中高新技术匮乏，一直是以牺牲资源环境为代价??的阶段，没有严格的污泥排放监管，甚至忽视污泥处置环节；另一方面是虽然我??３??
流动相?——??－斧水溶性物质??图１－３污泥的组分结构图??Ｆｉｇ．?１－３?Ｓｌｕｄｇｅ?ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ?ｃｈａｒｔ??Ａ、：：；、—??图１－４?２０１７年我国污泥不同处置方式占比??Ｆｉｇ．?１－４?Ｔｈｅ?ｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎ?ｏｆ?ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ?ｓｌｕｄｇｅ?ｄｉｓｐｏｓａｌ?ｍｅｔｈｏｄｓ?ｉｎ?Ｃｈｉｎａ?ｉｎ?２０１７??而造成我国污泥处置不足的现状的原因有历史因素也有经济成本因素。西方??国家十分重视污泥处置环节，污泥处置投资占比巨大，能达到总投资的一半以上。??而我国一方面起步晚，前期发展中高新技术匮乏，一直是以牺牲资源环境为代价??的阶段，没有严格的污泥排放监管，甚至忽视污泥处置环节；另一方面是虽然我??３??
【参考文献】
本文编号：2859154
【学位单位】：北京化工大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：TK511.2
【部分图文】：
在一定的差异性。就外观状态区分，主要包含固相和流动相。流动相中主要是污??泥携带的水分以及水溶性物质，固相中除了携带的泥沙，还包括有机废物、重金??属、病原菌等环境污染源。如图１－３所示为其组分结构图。??２０１６年，关于污泥处置过程所造成的碳排放问题的相关研讨会在京举行，??包括污泥处置促进会、中科院地理所以及自然资源学会共同主办参与了大会，其??中报告指出：中国的污泥年产量在“十三五”期间会进一步增长。而在污泥后续??的去害化、资源化处置过程中，每处置一吨污泥会排放０．５吨的Ｃ０２当量，所带??来的环保压力不容小觑。??我们在中国产业信息网的统计中发现，中国现阶段几种主要的污泥处置方式??占比如图１－４所示。我国的污泥处置中虽然也有农用堆肥，焚烧发电以及自然干??化，但主要的处置方式仍是陆地填埋，同时有相当大一部分的污泥并没有进行任??何处理。而有些污泥虽然经过了一些处理，却没有达到无害化标准，毒害性仍然??２??
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【参考文献】
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本文编号：2859154
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