Astudiaeth ar nodweddion sychu slwtsh trefol

Gan gymryd y slwtsh dad-ddyfrioo Fwrdeistref Dosbarth Qingpu Trin Carthffosiaeth Gan ddefnyddio planhigion fel deunydd crai, mae'r papur hwn yn astudio'r gwahaniaethau yn nodweddion slwtsh cyn ac ar ôl sychu o agweddau dadansoddi diwydiannol, micromorffoleg, cyfansoddiad sylfaenol a gwerth caloriffig, ac yn darparu data sylfaenol ar gyfer gwireddu sychu a llosgi slwtsh.

Mae slwtsh yn sgil-gynnyrch o proses trin carthion, gyda chynnwys dŵr uchel (tua 98% yn gyffredinol), cyfaint mawr, nodweddion anodd eu gwaredu, ac mae cyfansoddiad slwtsh yn gymhleth, yn cynnwys nifer fawr o sylweddau organig, metelau trwm, halwynau, sylweddau anodd eu diraddio a micro-organebau pathogenig, wyau parasitig ac yn y blaen. Gyda dyfnhau trin carthion, mae trin a gwaredu slwtsh yn rhesymol yn gynyddol bwysig, ac mae slwtsh heb ei drin yn fygythiad mawr i'r amgylchedd.

Yn ôl data Sefydliad Ymchwil E20, mae mwy na hanner y slwtsh a gynhyrchir gan weithfeydd trin carthion yn cael ei drin a'i waredu mewn safleoedd tirlenwi glanweithiol, ac mae mwy na 18% o'r slwtsh yn cael ei golli. Mae mwy na 50% o gynnwys dŵr 80% o'r slwtsh wedi'i ddad-ddyfrio yn cael ei waredu trwy'r dull syml o dirlenwi. Mae'r dull gwaredu hwn nid yn unig yn achosi llygredd eilaidd amgylcheddol difrifol, ond mae hefyd yn meddiannu ardal fawr, ac ni fydd tir i'w gladdu yn y tymor hir. Y cynnig o Triniaeth Slwtsh a gofynion gwaredu yn y "Deg Dŵr" a'r "13eg Gynllun Pum Mlynedd" wedi hyrwyddo twf y farchnad trin a gwaredu slwtsh o dan yr amod bod polisïau ffafriol, ac mae'r dechnoleg a'r offer trin cysylltiedig hefyd wedi datblygu'n gyflym.

Mae "Y canllawiau technegol gorau posibl ar gyfer trin a gwaredu SLWDI mewn gwaith trin carthion" yn credu mai sychu a llosgi slwdi yw'r cyfeiriad a argymhellir gan ein gwlad yn y dyfodol. Er mwyn gwireddu sychu a llosgi slwdi gydag effeithlonrwydd uchel a defnydd ynni isel, mae angen astudio nodweddion slwdi yn systematig cyn ac ar ôl sychu o sawl ongl.

Yn y papur hwn, astudiwyd nodweddion slwtsh dadhydradedig cyn ac ar ôl sychu o agweddau dadansoddiad sylfaenol, micromorffoleg, cyfansoddiad sylfaenol a gwerth caloriffig, a ddarparodd ddata sylfaenol ar gyfer gwireddu sychu a llosgi slwtsh.

Offer arbrofol

Y bwrdeistrefol slwtsh dad-ddyfrio yn cael ei sychu gan ddefnyddio sychwr ffilm denau, a dangosir diagram strwythur y sychwr haen denau yn Ffigur. Mae peiriant sychu ffilm denau yn cynnwys cragen, rotor a dyfais yrru. Mae'r rotor yn gwasgaru'r slwtsh dadhydradedig yn haen denau ar wal fewnol y siaced gragen, ac yn sychu'r slwtsh gan ddefnyddio'r stêm tymheredd uchel neu'r olew dargludiad gwres yn y siaced.

Dadansoddiad sylfaenol a chymhariaeth cyn ac ar ôl sychu slwtsh

Pasiwyd y stêm gorboethi o 160℃ a 0.6Mpa i'r sychwr ffilm denau i sychu'r slwtsh wedi'i ddad-ddyfrio gyda chynnwys lleithder o tua 80% i gynnwys lleithder o lai na 30%. Samplwyd a dadansoddwyd y slwtsh cyn ac ar ôl sychu sawl gwaith. Dangosodd y canlyniadau fod cynnwys anweddol y slwtsh wedi'i leihau ar ôl sychu, a bod cynnwys anweddol y sylfaen sychu wedi'i leihau 4.53% ~ 8.66%. Ar yr un pryd, cynyddodd cynnwys lludw'r slwtsh, a gostyngodd gwerth calorïau uchel y sylfaen sychu 0.335 ~ 1.15MJ / kg. Mae hyn yn bennaf oherwydd yn y broses o sychu thermol, mae cyfansoddion organig anweddol yn y slwtsh a rhai gronynnau slwtsh mân yn dod yn nwy cynffon sychu ynghyd â'r anwedd dŵr sychu ac yn mynd i mewn i'r adran trin nwy cynffon ddilynol.

Cymhariaeth microstrwythur slwtsh cyn ac ar ôl sychu

Mae'r ffigur canlynol yn dangos microstrwythur y slwtsh cyn ac ar ôl sychu. Fel y gwelir o'r ffigur, mae strwythur y slwtsh cyn sychu yn gymharol rhydd, ac mae nifer fawr o bolymerau allgellog wedi'u lapio a'u casglu y tu allan i'r colloid, gan ffurfio strwythur agregau amlwg. Yn y modd hwn, mae'r dŵr rhwym, y dŵr rhyngrstitial a'r dŵr mewngellog yn y slwtsh wedi'u lapio yn y ffloc slwtsh, fel ei bod hi'n anodd dadhydradu ymhellach trwy weithredoedd ffisegol a chemegol. O'i gymharu â'r slwtsh ar ôl sychu, mae gan y slwtsh cyn sychu mandylledd uwch, arwynebedd penodol mwy, cywasgedd cryf, a gellir dinistrio'r ffloc slwtsh trwy gymhwyso grym mecanyddol is neu ddarparu gwres. Gyda anweddiad dŵr yn y slwtsh, mae strwythur ffloc slwtsh yn cwympo'n raddol, gan ffurfio strwythur agregau gyda strwythur arwyneb tynn a gwagleoedd yn crebachu'n raddol yn y ffigur ar y dde. Fodd bynnag, bydd effeithlonrwydd anweddu dŵr hefyd yn lleihau gyda gostyngiad yng nghymhareb gwagle slwtsh.

Cymhariaeth cyfansoddiad slwtsh cyn ac ar ôl sychu

Mae'r ffigur yn dangos canlyniadau dadansoddiad sganio sbectrol is-goch cyn ac ar ôl sychu slwtsh. Y grwpiau swyddogaethol cynrychioliadol o grŵp sych slwtsh yw H2O rhydd, -OH, -CH2, -CH3, cylch aromatig, C=C, CO, hydrocarbon halogenedig, ac ati yn bennaf. Mae'n dangos bod cynnwys y deunydd organig yn y slwtsh yn uchel, a gall y mathau o ddeunydd organig fod yn brotein, lipid, startsh a seliwlos. Mae astudiaethau wedi dangos bod cynnwys protein deunydd organig slwtsh yn fwy na 60%, lipid tua 20%, startsh a seliwlos tua 15%, bydd dadelfennu'r deunydd organig hwn yn cynhyrchu NH3, H2S a VOCs a nwyon arogl eraill.

Mae EPS yn bolymer uchel sy'n cynnwys protein, polysacarid a swm bach o lipidau, asid niwclëig a hwmws. Mae canfod cyfansoddion nodweddiadol EPS yn dangos bod llawer iawn o EPS yn y slwtsh. Fel cydran organig bwysig o slwtsh, mae cynnwys EPS yn pennu dwyster amsugno is-goch grwpiau swyddogaethol nodweddiadol slwtsh. Drwy gymharu sbectrwm is-goch y slwtsh cyn ac ar ôl sychu a thrwy eithrio ymyrraeth gynnil yr amhureddau yn y slwtsh yn ystod y broses ddadansoddi, gellir gweld bod dwyster amsugno is-goch y slwtsh cyn sychu yn sylweddol uwch na dwyster y slwtsh ar ôl sychu. O'i gymharu â'r slwtsh cyn sychu, dangosodd sbectrwm y slwtsh ar ôl sychu fod y copaon ysgwydd ar 1654 a 1543cm-1 (C=C), 2924cm-1 (CH4) a 1076cm-1 (CO2) yn llai, a oedd yn dangos dadelfennu sylweddau tebyg i brotein yn ystod y broses sychu slwtsh. Mae hyn hefyd yn egluro'r gostyngiad yng nghynnwys deunydd organig a chynnwys deunydd anweddol ar ôl sychu slwtsh.

Cymhariaeth o gynnwys lleithder, deunydd organig a gwerth caloriffig slwtsh cyn ac ar ôl sychu

Y mater organig yn y slwtsh yw prif ddarparwr gwerth calorïau'r slwtsh, tra bod cynnwys lleithder y slwtsh hefyd yn dylanwadu'n fawr ar y gwerth calorïau. Mae gan gynnwys lleithder uchel slwtsh werth caloriffig isel, a fydd yn anochel yn effeithio ar losgi slwtsh. Ar ben hynny, defnyddir y defnydd o ynni'r system yn y broses sychu slwtsh yn bennaf i anweddu'r dŵr yn y slwtsh.

Gostyngodd cynnwys deunydd organig y slwtsh ar ôl sychu ychydig, a gostyngodd gwerth caloreiddio uchel cyfatebol y sylfaen sych ychydig hefyd. Astudiwyd y gydberthynas rhwng cynnwys lleithder slwtsh a gwerth calorïau, a'r gydberthynas rhwng deunydd organig slwtsh a gwerth calorïau yn y drefn honno, a chafwyd y cyfernod cydberthynas rhwng y newidynnau trwy atchweliad llinol, a chynhaliwyd y dadansoddiad cydberthynas.

Mae cydberthynas negyddol rhwng cynnwys lleithder slwtsh sych a'i werth caloriffig isel, sy'n lleihau wrth i'r cynnwys lleithder gynyddu. Fodd bynnag, y cyfernod cydberthynas rhwng cynnwys lleithder slwtsh sych a gwerth caloriffig isel yw 0.882, ac mae gwerth P prawf F yn 0.061 o dan hyder o 95%. Gan fod gwerth P prawf F yn fwy na 0.05, nid yw cynnwys lleithder slwtsh sych yn dangos cydberthynas linellol arwyddocaol â'r gwerth caloriffig isel.

Y cyfernod cydberthynas rhwng cynnwys deunydd organig slwtsh crai a'r gwerth calorïau uchel ar sail sych oedd 0.997, ac roedd gwerth P prawf F yn 0.0033 o dan y lefel hyder o 95%. Mae gwerth P prawf F yn llai na 0.05, felly mae gan gynnwys deunydd organig slwtsh crai gydberthynas sylweddol â'i werth calorïau uchel ar sail sych.

Roedd cynnwys deunydd organig slwtsh sych yn gysylltiedig yn gadarnhaol â gwerth caloriffig uchel y sylfaen sych, a chynyddodd gwerth caloriffig uchel y sylfaen sych gyda chynnydd cynnwys deunydd organig. Ar ben hynny, roedd y cyfernod cydberthynas rhwng cynnwys deunydd organig slwtsh sych a gwerth caloriffig uchel y swbstrad sych yn 0.973, ac roedd gwerth P prawf F yn 0.014 o dan y lefel hyder o 95%. Gan fod gwerth-p prawf F yn llai na 0.05, gellir gweld bod cydberthynas sylweddol rhwng cynnwys deunydd organig slwtsh sych a gwerth caloriffig uchel y sylfaen sych.

O'r dadansoddiad uchod, gellir gweld bod gwerth calorïau slwtsh yn gysylltiedig yn agos â chynnwys lleithder a chynnwys deunydd organig, ac mae cydberthynas gadarnhaol sylweddol rhwng cynnwys deunydd organig slwtsh a gwerth calorïau sylfaen sych slwtsh. Mae hyn hefyd yn dangos, os defnyddir nifer fawr o ychwanegion anorganig ar gyfer cyflyru a dadhydradu'r slwtsh o'r gwaith trin carthion, er y gall chwarae effaith dadhydradu sylweddol, y bydd cyflwyno nifer fawr o sylweddau anorganig nid yn unig yn gwella llwyth system y broses sychu slwtsh, ond hefyd yn lleihau cynnwys deunydd organig y slwtsh yn sylweddol, a fydd yn achosi effeithiau andwyol ar y sychu a'r llosgi slwtsh dilynol.

Casgliad

Yn y papur hwn, dadansoddwyd nodweddion y slwtsh dadhydradedig cyn ac ar ôl sychu trwy ddefnyddio'r slwtsh dadhydradedig o Ardal Qingpu yn Shanghai fel deunydd crai.

(1) Gyda chynnydd y sychu, mae strwythur wyneb y slwtsh yn cau'n raddol, mae'r bwlch yn cael ei leihau'n raddol, ac mae'r effeithlonrwydd sychu yn cael ei leihau'n raddol.

(2) Bydd ychydig bach o ddadelfennu deunydd organig yn digwydd yn ystod y broses sychu o slwtsh, fel bod cynnwys deunydd organig a deunydd anweddol y slwtsh ar ôl sychu yn cael ei leihau ychydig.

(3) Mae gwerth calorïau isel slwtsh yn gysylltiedig yn negyddol â'i gynnwys lleithder, ond nid oes perthynas linellol amlwg; Roedd cydberthynas linellol gadarnhaol rhwng gwerth calorïau uchel slwtsh a'i gynnwys deunydd organig. Felly, mae angen lleihau cynnwys lleithder y slwtsh a lleihau colli cynnwys deunydd organig yn y slwtsh i sicrhau gwerth calorïau'r slwtsh.