封闭仓式污泥动态生物干化的机理与应用研究
发布时间：2023-02-19 17:27
生物干化是在好氧发酵基础上发展而来的一种经济、节能、环保的新型减量化技术,结合我国目前的经济实力和发展现状,生物干化技术将越来越引起关注。本文在全面综述当前国内外污泥处理处置技术的基础上,针对目前好氧堆肥的缺点提出了封闭仓式动态生物干化工艺。采用理论分析、数值模拟、中试试验和工程应用相结合的方法,研究了不同回流比的条件下表征性因子与控制性因子的变化规律,提出最佳的工艺参数。运用动力学和传质传热理论分析污泥生物干化过程中的内在机理和基本特性。将研究成果应用到工程中进行检验,指导工程的设计和运行控制。完成的主要研究工作和成果总结如下：1.本研究根据物料衡算、结构形式、通风系统、搅拌系统的设计,搭建了专用的封闭式污泥生物干化试验反应器,基于中试试验装置,研究了不同回流比对堆体温度、含水率、堆体密重、C/N、热值、比热容等表征性因子的变化规律及差异。研究表明初始含水率在60%左右,C/N约为20：1,回流比为40%是一种经济实用的初始运行条件,经过13d的生物干化后污泥含水率可从61.3%下降至38.7%。2.通过试验研究翻堆频次和通风量两个控制性因子对生物干化的影响,研究表明翻堆频次的增加对...
【文章页数】：136 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
致谢
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
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 化学特性
1.2.3 生物特性
1.3 污泥处理与处置技术的国内外研究进展
1.3.1 国外污泥处理处置情况
1.3.2 我国污泥处理处置概况
1.4 污泥生物干化技术的国内外研究进展
1.4.1 污泥好氧堆肥处理技术
1.4.2 污泥生物干化处理技术
1.4.3 生物干化技术与好氧堆肥技术的比较
1.4.4 影响污泥生物干化处理效果的因素
1.4.5 污泥生物干化的应用前景
1.5 研究的目的、主要内容、创新点和技术路线
1.5.1 研究的目的及意义
1.5.2 主要研究内容
1.5.3 创新点
1.5.4 研究的技术路线
第二章 污泥生物干化试验反应器的设计
2.1 引言
2.2 试验物料的性质及配比
2.2.1 试验物料的基本性质
2.2.2 试验的物料衡算
2.3 反应器试验装置的设计
2.3.1 反应器试验装置的总体设计
2.3.2 反应器的通风系统设计
2.3.3 搅拌器的设计
2.3.4 实验仪器和设备
2.3.5 分析检测方法
第三章 污泥生物干化中表征性因子变化规律的研究
3.1 引言
3.2 试验方法
3.3 结果分析与讨论
3.3.1 生物干化过程中温度的动态变化规律
3.3.2 堆体含水率的动态变化规律
3.3.3 堆体容重的变化规律
3.3.4 有机质的变化规律
3.3.5 堆体C/N变化规律
3.3.6 堆体氨气挥发量的变化
3.3.7 物料的比热容的变化
3.3.8 物料热值的变化
3.4 本章小结
第四章 污泥生物干化中控制性因子变化规律的研究
4.1 引言
4.2 试验方法
4.3 结果分析与讨论
4.3.1 翻堆频次对堆体温度层次效应的影响
4.3.2 翻堆频次对堆体发酵周期温度的影响
4.3.3 翻堆后对堆体回温变化的影响
4.3.4 翻堆频次对自由空域(FAS)的影响
4.3.5 翻堆频次对含水率去除的影响
4.3.6 通风量对堆体温度的影响
4.3.7 通风量对含水率去除的影响
4.3.8 引风口温湿度变化规律
4.4 本章小结
第五章 污泥生物干化动力学控制模型的研究
5.1 引言
5.2 有机质降解模型建立
5.2.1 有机质降解过程
5.2.2 有机质降解模型的建立
5.2.3 主要参数
5.2.4 有机质降解模型结果与讨论
5.3 热量平衡模型的建立
5.3.1 热量传递的过程
5.3.2 热量模型的建立
5.4 通风量控制方程的建立
5.4.1 升温期
5.4.2 高温期
5.4.3 降温期
5.4.4 主要参数
5.4.5 通气控制模型结果与讨论
5.5 水分质量平衡模型的建立
5.5.1 水分去除的过程
5.5.2 水分平衡模型的建立
5.5.3 主要参数
5.5.4 水分平衡模型结果与讨论
5.6 本章小结
第六章 污泥生物干化传质传热数值模拟的研究
6.1 引言
6.2 污泥生物干化数值计算原理
6.2.1 有限体积法基本思想
6.2.2 SIMPLE算法基本思想
6.2.3 数值求解过程
6.3 污泥生物干化数值模拟控制方程
6.3.1 基本方程
6.3.2 质量源项
6.3.3 动量源项
6.3.4 能量源项
6.4 几何模型
6.5 边界条件与主要参数
6.6 模拟结果与讨论
6.6.1 水浓度分布规律
6.6.2 温度分布规律
6.6.3 压力分布规律
6.6.4 不同通风方式对污泥水分去除的影响
6.7 发酵仓内气体环境数值模拟的研究
6.7.1 模型建立
6.7.2 边界条件
6.7.3 模拟结果分析
6.8 本章小结
第七章 封闭仓式污泥动态生物干化工程应用研究
7.1 示范工程简介
7.1.1 项目概述
7.1.2 主要工艺设计参数
7.2 工程运行工况
7.2.1 不同季节生物干化过程中温度的变化
7.2.2 不同季节生物干化过程中含水率和容重的变化
7.2.3 不同季节生物干化过程中有机质的变化
7.3 示范工程特点及设备应用
7.3.1 示范工程特点
7.3.2 成套设备应用
7.4 本章小结
第八章 结论与展望
8.1 结论
8.2 展望
参考文献
攻读博士学位期间的学术活动及成果情况
本文编号：3746648
【文章页数】：136 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
致谢
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
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 化学特性
1.2.3 生物特性
1.3 污泥处理与处置技术的国内外研究进展
1.3.1 国外污泥处理处置情况
1.3.2 我国污泥处理处置概况
1.4 污泥生物干化技术的国内外研究进展
1.4.1 污泥好氧堆肥处理技术
1.4.2 污泥生物干化处理技术
1.4.3 生物干化技术与好氧堆肥技术的比较
1.4.4 影响污泥生物干化处理效果的因素
1.4.5 污泥生物干化的应用前景
1.5 研究的目的、主要内容、创新点和技术路线
1.5.1 研究的目的及意义
1.5.2 主要研究内容
1.5.3 创新点
1.5.4 研究的技术路线
第二章 污泥生物干化试验反应器的设计
2.1 引言
2.2 试验物料的性质及配比
2.2.1 试验物料的基本性质
2.2.2 试验的物料衡算
2.3 反应器试验装置的设计
2.3.1 反应器试验装置的总体设计
2.3.2 反应器的通风系统设计
2.3.3 搅拌器的设计
2.3.4 实验仪器和设备
2.3.5 分析检测方法
第三章 污泥生物干化中表征性因子变化规律的研究
3.1 引言
3.2 试验方法
3.3 结果分析与讨论
3.3.1 生物干化过程中温度的动态变化规律
3.3.2 堆体含水率的动态变化规律
3.3.3 堆体容重的变化规律
3.3.4 有机质的变化规律
3.3.5 堆体C/N变化规律
3.3.6 堆体氨气挥发量的变化
3.3.7 物料的比热容的变化
3.3.8 物料热值的变化
3.4 本章小结
第四章 污泥生物干化中控制性因子变化规律的研究
4.1 引言
4.2 试验方法
4.3 结果分析与讨论
4.3.1 翻堆频次对堆体温度层次效应的影响
4.3.2 翻堆频次对堆体发酵周期温度的影响
4.3.3 翻堆后对堆体回温变化的影响
4.3.4 翻堆频次对自由空域(FAS)的影响
4.3.5 翻堆频次对含水率去除的影响
4.3.6 通风量对堆体温度的影响
4.3.7 通风量对含水率去除的影响
4.3.8 引风口温湿度变化规律
4.4 本章小结
第五章 污泥生物干化动力学控制模型的研究
5.1 引言
5.2 有机质降解模型建立
5.2.1 有机质降解过程
5.2.2 有机质降解模型的建立
5.2.3 主要参数
5.2.4 有机质降解模型结果与讨论
5.3 热量平衡模型的建立
5.3.1 热量传递的过程
5.3.2 热量模型的建立
5.4 通风量控制方程的建立
5.4.1 升温期
5.4.2 高温期
5.4.3 降温期
5.4.4 主要参数
5.4.5 通气控制模型结果与讨论
5.5 水分质量平衡模型的建立
5.5.1 水分去除的过程
5.5.2 水分平衡模型的建立
5.5.3 主要参数
5.5.4 水分平衡模型结果与讨论
5.6 本章小结
第六章 污泥生物干化传质传热数值模拟的研究
6.1 引言
6.2 污泥生物干化数值计算原理
6.2.1 有限体积法基本思想
6.2.2 SIMPLE算法基本思想
6.2.3 数值求解过程
6.3 污泥生物干化数值模拟控制方程
6.3.1 基本方程
6.3.2 质量源项
6.3.3 动量源项
6.3.4 能量源项
6.4 几何模型
6.5 边界条件与主要参数
6.6 模拟结果与讨论
6.6.1 水浓度分布规律
6.6.2 温度分布规律
6.6.3 压力分布规律
6.6.4 不同通风方式对污泥水分去除的影响
6.7 发酵仓内气体环境数值模拟的研究
6.7.1 模型建立
6.7.2 边界条件
6.7.3 模拟结果分析
6.8 本章小结
第七章 封闭仓式污泥动态生物干化工程应用研究
7.1 示范工程简介
7.1.1 项目概述
7.1.2 主要工艺设计参数
7.2 工程运行工况
7.2.1 不同季节生物干化过程中温度的变化
7.2.2 不同季节生物干化过程中含水率和容重的变化
7.2.3 不同季节生物干化过程中有机质的变化
7.3 示范工程特点及设备应用
7.3.1 示范工程特点
7.3.2 成套设备应用
7.4 本章小结
第八章 结论与展望
8.1 结论
8.2 展望
参考文献
攻读博士学位期间的学术活动及成果情况
本文编号：3746648
本文链接：https://www.wllwen.com/shengtaihuanjingbaohulunwen/3746648.html
