Studie oor die droogkenmerke van munisipale slyk

Neem die ontwateringsslykvan Qingpu Distriksmunisipaliteit Rioolbehandeling Plant as grondstof, bestudeer hierdie artikel die verskille in die eienskappe van slyk voor en na droging vanuit die aspekte van industriële analise, mikromorfologie, basiese samestelling en kaloriewaarde, en verskaf basiese data vir die realisering van droging en verbranding van slyk.

Slyk is 'n neweproduk van rioolbehandelingsproses, met 'n hoë waterinhoud (gewoonlik ongeveer 98%), groot volume, moeilik om die eienskappe te verwyder, en die slyksamestelling is kompleks, met 'n groot aantal organiese stowwe, swaar metale, soute, moeilik afbreekbare stowwe en patogene mikroörganismes, parasitiese eiers en so aan. Met die verdieping van rioolbehandeling word die redelike behandeling en verwydering van slyk toenemend belangrik, en onbehandelde slyk is 'n groot bedreiging vir die omgewing.

Volgens die data van die E20 Navorsingsinstituut word meer as die helfte van die slyk wat deur rioolsuiweringsaanlegte gegenereer word, behandel en deur sanitêre stortingsterreine weggedoen, en meer as 18% van die slyk gaan verlore. Meer as 50% van die waterinhoud van 80% van die ontwaterde slyk word deur die eenvoudige metode van stortingsterrein weggedoen. Hierdie wegdoeningsmetode het nie net ernstige omgewingsbesoedeling nie, maar beslaan ook 'n groot gebied, en daar sal op die lange duur geen grond wees om te begrawe nie. Die voorstel van Slykbehandeling en die vereistes vir wegdoening in die "Water Tien" en "13de Vyfjaarplan" het die groei van die slykbehandelings- en wegdoeningsmark bevorder onder die voorwaarde van gunstige beleide, en die verwante behandelingstegnologie en -toerusting het ook vinnig ontwikkel.

"Die beste haalbare tegniese riglyne vir SLIKbehandeling en -verwydering in rioolbehandelingsaanlegte" glo dat slykdroging en -verbranding die rigting is wat ons land in die toekoms voorstaan. Om slykdroging en -verbranding met hoë doeltreffendheid en lae energieverbruik te verwesenlik, is dit nodig om die eienskappe van slyk voor en na droging sistematies vanuit verskeie hoeke te bestudeer.

In hierdie artikel is die eienskappe van gedehidreerde slyk voor en na droging bestudeer vanuit die aspekte van basiese analise, mikromorfologie, basiese samestelling en kaloriewaarde, wat basiese data verskaf het vir die realisering van droging en verbranding van slyk.

Eksperimentele toerusting

Die munisipale ontwateringsslyk word gedroog deur 'n dunfilmdroër te gebruik, en die struktuurdiagram van die dunlaagdroër word in Figuur getoon. Die dunfilmdroër bestaan ​​uit 'n dop, rotor en aandrywingsapparaat. Die rotor versprei die gedehidreerde slyk in 'n dun lagie op die binnewand van die dopmantel, en droog die slyk deur die hoëtemperatuurstoom of hittegeleidingsolie in die mantel.

Basiese analise en vergelyking voor en na slykdroging

Die oorverhitte stoom van 160 ℃ en 0.6Mpa is in die dunfilmdroër gelei om die ontwaterde slyk met 'n voginhoud van ongeveer 80% tot 'n voginhoud van minder as 30% te droog. Die slyk voor en na droging is verskeie kere gemonster en geanaliseer. Die resultate het getoon dat die vlugtige inhoud van die slyk na droging verminder is, en die vlugtige inhoud van die droogbasis met 4.53%~8.66% verminder is. Terselfdertyd het die asinhoud van die slyk toegeneem, en die hoë kaloriewaarde van die droogbasis met 0.335~1.15MJ/kg afgeneem. Dit is hoofsaaklik omdat vlugtige organiese verbindings in die slyk en sommige fyn slykdeeltjies tydens die proses van termiese droging die drogende stertgas saam met die drogende waterdamp word en die daaropvolgende stertgasbehandelingsafdeling binnegaan.

Mikrostruktuurvergelyking van slyk voor en na droging

Die volgende figuur toon die mikrostruktuur van die slyk voor en na droging. Soos uit die figuur gesien kan word, is die slykstruktuur voor droging relatief los, en 'n groot aantal ekstrasellulêre polimere word buite die kolloïed toegedraai en versamel, wat 'n duidelike aggregaatstruktuur vorm. Op hierdie manier word die gebonde water, interstisiële water en intrasellulêre water in die slyk in die slykvlok toegedraai, sodat dit moeilik is om verder te dehidreer deur fisiese en chemiese aksies. In vergelyking met die slyk na droging, het die slyk voor droging 'n hoër porositeit, 'n groter spesifieke oppervlakarea, sterk saampersbaarheid, en die slykvlok kan vernietig word deur laer meganiese krag toe te pas of hitte te verskaf. Met die verdamping van water in die slyk, stort die slykvlokstruktuur geleidelik ineen, wat 'n aggregaatstruktuur met 'n digte oppervlakstruktuur vorm en geleidelik krimpende leemtes in die figuur regs. Die waterverdampingsdoeltreffendheid sal egter ook afneem met die afname van die slykleemteverhouding.

Samestellingsvergelyking van slyk voor en na droging

Die figuur toon die resultate van infrarooi spektrale skanderingsanalise voor en na slykdroging. Die verteenwoordigende funksionele groepe van die slykdrooggroep is hoofsaaklik vry H2O, -OH, -CH2, -CH3, aromatiese ring, C=C, CO, gehalogeneerde koolwaterstof, ens. Dit dui daarop dat die organiese materiaalinhoud in die slyk hoog is, en die organiese materiaaltipes kan proteïen, lipied, stysel en sellulose wees. Studies het getoon dat die proteïeninhoud van slykorganiese materiaal meer as 60% is, lipied ongeveer 20%, stysel en sellulose ongeveer 15%, die ontbinding van hierdie organiese materiaal sal NH3, H2S en VOS en ander reukgasse produseer.

EPS is 'n hoë polimeer wat bestaan ​​uit proteïen, polisakkaried en 'n klein hoeveelheid lipiede, nukleïensuur en humus. Die opsporing van EPS-kenmerkende verbindings dui op die bestaan ​​van 'n groot hoeveelheid EPS in slyk. As 'n belangrike organiese komponent van slyk, bepaal die EPS-inhoud die infrarooi absorpsie-intensiteit van slyk-kenmerkende funksionele groepe. Deur die infrarooi spektra van die slyk voor en na droging te vergelyk en die subtiele interferensie van die onsuiwerhede in die slyk tydens die analiseproses uit te sluit, kan gesien word dat die infrarooi absorpsie-intensiteit van die slyk voor droging aansienlik hoër is as dié van die slyk na droging. In vergelyking met die slyk voor droging, het die spektra van die slyk na droging getoon dat die skouerpieke by 1654 en 1543 cm-1 (C=C), 2924 cm-1 (CH4) en 1076 cm-1 (CO) kleiner was, wat die ontbinding van proteïenagtige stowwe tydens die slykdrogingsproses aandui. Dit verklaar ook die afname in organiese materiaalinhoud en vlugtige materiaalinhoud na slykdroging.

Vergelyking van voginhoud, organiese materiaal en kaloriewaarde van slyk voor en na droging

Die organiese materiaal in die slyk is die hoofbron van die kaloriewaarde van die slyk, terwyl die voginhoud van die slyk ook 'n groot invloed op die kaloriewaarde het. Die hoë voginhoud van slyk het 'n lae kaloriewaarde, wat onvermydelik die verbranding van slyk sal beïnvloed. Boonop word die stelsel se energieverbruik in die slykdroogproses hoofsaaklik gebruik om die water in die slyk te verdamp.

Die organiese materiaalinhoud van die slyk na droging het effens afgeneem, en die ooreenstemmende hoë kaloriewaarde van die droë basis het ook effens afgeneem. Die korrelasie tussen slykvoginhoud en kaloriewaarde, en die korrelasie tussen slykorganiese materiaal en kaloriewaarde is onderskeidelik bestudeer, en die korrelasiekoëffisiënt tussen die veranderlikes is verkry deur lineêre regressie, en die korrelasie-analise is uitgevoer.

Daar is 'n negatiewe korrelasie tussen die voginhoud van droë slyk en die lae kaloriewaarde daarvan, wat afneem met die toename van die voginhoud. Die korrelasiekoëffisiënt tussen die voginhoud van droë slyk en die lae kaloriewaarde is egter 0.882, en die P-waarde van die F-toets is 0.061 onder 95% vertroue. Aangesien die F-toets P-waarde groter as 0.05 is, toon die voginhoud van droë slyk nie 'n beduidende lineêre korrelasie met die lae kaloriewaarde nie.

Die korrelasiekoëffisiënt tussen die organiese materiaalinhoud van rou slyk en die hoë kaloriewaarde van die droë basis was 0.997, en die P-waarde van die F-toets was 0.0033 onder die betroubaarheidsvlak van 95%. Die F-toets se P-waarde is minder as 0.05, dus het die organiese materiaalinhoud van rou slyk 'n beduidende korrelasie met sy hoë kaloriewaarde van die droë basis.

Die organiese materiaalinhoud van droë slyk was positief gekorreleer met die hoë kaloriewaarde van droë basis, en die hoë kaloriewaarde van droë basis het toegeneem met die toename in organiese materiaalinhoud. Verder was die korrelasiekoëffisiënt tussen die organiese materiaalinhoud van droë slyk en die hoë kaloriewaarde van droë substraat 0.973, en die P-waarde van die F-toets was 0.014 onder die betroubaarheidsvlak van 95%. Aangesien die F-toets p-waarde minder as 0.05 is, kan gesien word dat daar 'n beduidende korrelasie is tussen die organiese materiaalinhoud van droë slyk en die hoë kaloriewaarde van droë basis.

Uit die bogenoemde analise kan gesien word dat die kaloriewaarde van slyk nou verwant is aan voginhoud en organiese materiaalinhoud, en daar is 'n beduidende positiewe korrelasie tussen die organiese materiaalinhoud van slyk en die kaloriewaarde van slyk droë basis. Dit toon ook dat as 'n groot aantal anorganiese bymiddels gebruik word vir die kondisionering en dehidrasie van die slyk van die rioolbehandelingsaanleg, hoewel dit 'n beduidende dehidrasie-effek kan hê, die toevoeging van 'n groot aantal anorganiese stowwe nie net die stelsellas van die slykdroogproses sal verbeter nie, maar ook die organiese materiaalinhoud van die slyk aansienlik sal verminder, wat nadelige gevolge vir die daaropvolgende slykdroging en verbranding sal hê.

Gevolgtrekking

In hierdie artikel is die eienskappe van die gedehidreerde slyk voor en na droging geanaliseer deur die gedehidreerde slyk van die Qingpu-distrik van Sjanghai as grondstof te gebruik.

(1) Met die vordering van droging word die oppervlakstruktuur van die slyk geleidelik nouer, die gaping word geleidelik verminder, en die droogdoeltreffendheid word geleidelik verminder.

(2) Die droogproses van slyk sal 'n klein hoeveelheid organiese materiaal ontbind, sodat die inhoud van organiese materiaal en vlugtige materiaal van die slyk na droging effens verminder word.

(3) Die lae kaloriewaarde van slyk is negatief gekorreleer met sy voginhoud, maar daar is geen duidelike lineêre verband nie; Daar was 'n positiewe lineêre korrelasie tussen die hoë kaloriewaarde van slyk en sy organiese materiaalinhoud. Daarom is dit nodig om die voginhoud van die slyk te verminder en die verlies van organiese materiaalinhoud in die slyk te verminder om die kaloriewaarde van die slyk te verseker.