Udal-lohien lehortze-ezaugarriei buruzko ikerketa
Hartzea lohia deshidratatzeaQingpu barrutiko udala Hondakin-uren tratamendua Landarea lehengai gisa hartuta, lan honek lohiaren ezaugarrien arteko aldeak aztertzen ditu lehortu aurretik eta ondoren, industria-analisiaren, mikromorfologiaren, oinarrizko konposizioaren eta balio kalorifikoaren alderdietatik abiatuta, eta lohia lehortzeko eta errausteko oinarrizko datuak eskaintzen ditu.
Lohia azpiproduktu bat da hondakin-hondakinen tratamendu prozesua, ur-eduki handikoa (orokorrean % 98 inguru), bolumen handikoa, zaila da botatzea ezaugarriengatik, eta lohiaren osaera konplexua da, substantzia organiko, metal astun, gatz, degradatzeko zailak diren substantziak eta mikroorganismo patogenoak, arrautza parasitoak eta abar ugari baititu. Hondakin-uren tratamendua sakondu ahala, lohiaren tratamendu eta botatze arrazoizkoa gero eta garrantzitsuagoa da, eta tratatu gabeko lohia mehatxu handia da ingurumenarentzat.
E20 Ikerketa Institutuaren datuen arabera, araztegiek sortutako lohien erdia baino gehiago tratatu eta zabortegi sanitarioetan ezabatzen da, eta lohien % 18 baino gehiago galtzen da. Deshidratatutako lohien % 80ko ur edukiaren % 50 baino gehiago zabortegiko metodo sinplearen bidez ezabatzen da. Ezabatze metodo honek ez du ingurumen-kutsadura sekundario larria sortzen bakarrik, baita eremu handia hartzen ere, eta epe luzera ez da lurrik egongo lurperatzeko. Proposamena... Lohien tratamendua eta "Uraren Hamar" eta "13. Bost Urteko Planaren" isurketa-eskakizunek lohien tratamendu eta isurketa merkatuaren hazkundea sustatu dute politika onuragarrien baldintzapean, eta lotutako tratamendu-teknologia eta ekipamendua ere azkar garatu dira.
"Araztegietan LOHIAK tratatzeko eta ezabatzeko jarraibide tekniko bideragarri onenak" uste du lohiak lehortzea eta erraustea dela gure herrialdeak etorkizunean defendatzen duen norabidea. Lohiak eraginkortasun handiz eta energia-kontsumo txikiz lehortzea eta erraustea lortzeko, beharrezkoa da lohien ezaugarriak sistematikoki aztertzea lehortu aurretik eta ondoren hainbat ikuspuntutatik.
Artikulu honetan, lohi deshidratatuaren ezaugarriak lehortu aurretik eta ondoren aztertu dira oinarrizko analisi, mikromorfologia, oinarrizko konposizio eta balio kalorifikoaren alderdietatik, eta horrek lohia lehortzeko eta errausteko oinarrizko datuak eman ditu.
Ekipamendu esperimentala
Udalak lohia deshidratatzea geruza meheko lehorgailu bat erabiliz lehortzen da, eta geruza meheko lehorgailuaren egitura-diagrama irudian ageri da. Geruza meheko lehorgailu-makina oskolaz, errotorez eta eragile-gailuz osatuta dago. Errotoreak deshidratatutako lohia geruza fin batean zabaltzen du oskolaren barneko horman, eta lohia lehortzen du tenperatura altuko lurrunarekin edo jakan dagoen bero-eroapeneko olioarekin.
Oinarrizko analisia eta konparaketa lohia lehortu aurretik eta ondoren
160 ℃-ko eta 0,6 Mpa-ko lurrun gehiegi berotua geruza meheko lehorgailura pasa zen, % 80ko hezetasun-edukiarekin deshidratatutako lohia lehortzeko, % 30 baino gutxiagoko hezetasun-edukiraino. Lehortu aurretik eta ondoren lohia hainbat aldiz lagindu eta aztertu zen. Emaitzek erakutsi zuten lohiaren eduki lurrunkorra murriztu zela lehortu ondoren, eta lehortze-oinarriaren eduki lurrunkorra % 4,53 ~ 8,66 murriztu zela. Aldi berean, lohiaren errauts-edukia handitu egin zen, eta lehortze-oinarriaren balio kaloriko handia 0,335 ~ 1,15 MJ/kg jaitsi zen. Hau batez ere lehortze termikoaren prozesuan, lohian dauden konposatu organiko lurrunkorrak eta lohi-partikula fin batzuk lehortze-isats-gas bihurtzen direlako lehortze-ur-lurrunarekin batera eta ondorengo isats-gasen tratamendu-atalean sartzen direlako gertatzen da.
Lohiaren mikroegituraren konparaketa lehortu aurretik eta ondoren
Hurrengo irudiak lohiaren mikroegitura erakusten du lehortu aurretik eta ondoren. Irudian ikus daitekeen bezala, lehortu aurretik lohiaren egitura nahiko soltea da, eta zelulaz kanpoko polimero kopuru handia bildu eta koloidearen kanpoaldean biltzen da, agregatu-egitura ageriko bat osatuz. Horrela, lohian dagoen ura, ura interstiziala eta zelula barneko ura lohi-flokan biltzen dira, eta, beraz, zaila da gehiago deshidratatzea ekintza fisiko eta kimikoen bidez. Lehortu ondoren lohiarekin alderatuta, lehortu aurretiko lohiak porositate handiagoa, azalera espezifiko handiagoa, konprimagarritasun handia du, eta lohi-floka suntsitu daiteke indar mekaniko txikiagoa aplikatuz edo beroa emanez. Lohian ura lurruntzean, lohi-floka egitura pixkanaka erortzen da, gainazal-egitura estua duen agregatu-egitura bat sortuz eta eskuineko irudian hutsuneak pixkanaka txikituz. Hala ere, uraren lurrunketaren eraginkortasuna ere gutxitu egingo da lohi-hutsune-erlazioa gutxitzen den heinean.
Lohiaren konposizioaren konparaketa lehortu aurretik eta ondoren
Irudiak lohia lehortu aurretik eta ondoren infragorri bidezko eskaneatze espektralaren analisiak erakusten ditu. Lohi lehorraren talde funtzional adierazgarriak batez ere H2O librea, -OH, -CH2, -CH3, eraztun aromatikoa, C=C, CO, hidrokarburo halogenatua, etab. dira. Horrek adierazten du lohiaren materia organikoaren edukia altua dela, eta materia organiko motak proteinak, lipidoak, almidoia eta zelulosa izan daitezkeela. Ikerketek erakutsi dute lohiaren materia organikoaren proteina edukia % 60 baino gehiago dela, lipidoak % 20 inguru, almidoia eta zelulosa % 15 inguru, eta materia organiko horien deskonposizioak NH3, H2S eta KOLak eta beste usain-gas batzuk sortuko dituela.
EPS proteina, polisakarido eta lipido, azido nukleiko eta humus kopuru txiki batez osatutako polimero altua da. EPS konposatu bereizgarrien detekzioak lohian EPS kopuru handia dagoela adierazten du. Lohiaren osagai organiko garrantzitsu gisa, EPS edukiak lohiaren talde funtzional bereizgarrien infragorrien xurgapen intentsitatea zehazten du. Lehortu aurretik eta ondoren lohiaren infragorrien espektroak alderatuz eta analisi prozesuan lohian dauden ezpurutasunen interferentzia sotila baztertuz, ikus daiteke lehortu aurretik lohiaren infragorrien xurgapen intentsitatea lehortu ondoren lohiarena baino nabarmen handiagoa dela. Lehortu aurretik lohiarekin alderatuta, lehortu ondoren lohiaren espektroek erakutsi zuten 1654 eta 1543 cm-1 (C=C), 2924 cm-1 (CH4) eta 1076 cm-1 (CO) sorbalda gailurrak txikiagoak zirela, eta horrek proteina itxurako substantzien deskonposizioa adierazten zuen lohiaren lehortze prozesuan. Horrek azaltzen du materia organikoaren edukia eta materia lurrunkorren edukia gutxitzea lohiaren lehortzearen ondoren.
Lohiaren hezetasun-edukiaren, materia organikoaren eta balio kalorifikoaren konparaketa lehortu aurretik eta ondoren
Lohiaren materia organikoa da lohiaren balio kalorikoaren hornitzaile nagusia, eta lohiaren hezetasun-edukiak ere eragin handia du balio kalorikoan. Lohiaren hezetasun-eduki handiak balio kaloriko baxua du, eta horrek, nahitaez, eragina izango du lohiaren errausketan. Gainera, lohia lehortzeko prozesuan sistemaren energia-kontsumoa batez ere lohiaren ura lurruntzeko erabiltzen da.
Lehortu ondoren, lohiaren materia organikoaren edukia apur bat jaitsi zen, eta oinarri lehorraren kaloria-balio altua ere apur bat jaitsi zen. Lohiaren hezetasun-edukiaren eta kaloria-balioaren arteko korrelazioa eta lohiaren materia organikoaren eta kaloria-balioaren arteko korrelazioa aztertu ziren, hurrenez hurren, eta aldagaien arteko korrelazio-koefizientea erregresio linealaren bidez lortu zen, eta korrelazio-analisia egin zen.
Lohi lehorraren hezetasun-edukiaren eta kaloria-balio baxuaren artean korrelazio negatiboa dago, eta hori gutxitzen da hezetasun-edukia handitzen den heinean. Hala ere, lohi lehorraren hezetasun-edukiaren eta kaloria-balio baxuaren arteko korrelazio-koefizientea 0,882 da, eta F probaren P balioa 0,061 da % 95eko konfiantzarekin. F-probaren P balioa 0,05 baino handiagoa denez, lohi lehorraren hezetasun-edukiak ez du korrelazio lineal esanguratsurik erakusten kaloria-balio baxuarekin.
Lohi gordinaren materia organikoaren edukiaren eta oinarri lehorraren kaloria-balio handiaren arteko korrelazio-koefizientea 0,997 izan zen, eta F probaren P balioa 0,0033 izan zen. % 95eko konfiantza-mailaren azpian. F probaren P balioa 0,05 baino txikiagoa da, beraz, lohi gordinaren materia organikoaren edukiak korrelazio esanguratsua du oinarri lehorreko kaloria-balio handiarekin.
Lohi lehorraren materia organikoaren edukia oinarri lehorraren balio kalorifiko altuarekin korrelazionatu zen positiboki, eta oinarri lehorraren balio kalorifiko altua handitu egin zen materia organikoaren edukia handitzen den heinean. Gainera, lohi lehorraren materia organikoaren edukiaren eta substratu lehorraren balio kalorifiko altuaren arteko korrelazio-koefizientea 0,973 izan zen, eta F probaren P balioa 0,014 izan zen. % 95eko konfiantza-mailaren azpian. F-probaren p-balioa 0,05 baino txikiagoa denez, ikus daiteke korrelazio esanguratsua dagoela lohi lehorraren materia organikoaren edukiaren eta oinarri lehorraren balio kaloriko altuaren artean.
Goiko analisitik ikus daiteke lohiaren kaloria-balioa hezetasun-edukiarekin eta materia organikoaren edukiarekin estuki lotuta dagoela, eta korrelazio positibo esanguratsua dagoela lohiaren materia organikoaren edukiaren eta lohi-oinarri lehorraren kaloria-balioaren artean. Horrek ere erakusten du araztegiko lohia egokitzeko eta deshidratatzeko gehigarri ez-organiko ugari erabiltzen badira, deshidratazio-efektu nabarmena izan dezakeen arren, substantzia ez-organiko ugari sartzeak ez duela lohia lehortzeko prozesuaren sistemaren karga hobetuko bakarrik, baita lohiaren materia organikoaren edukia nabarmen murriztuko ere, eta horrek ondorio kaltegarriak izango ditu ondorengo lohia lehortzean eta errausketan.
Ondorioa
Artikulu honetan, Shanghaiko Qingpu barrutiko lohi deshidratatuaren ezaugarriak lehortu aurretik eta ondoren aztertu dira, lehengai gisa Shanghaiko Qingpu barrutiko lohi deshidratatua erabiliz.
(1) Lehortzea aurrera doan heinean, lohiaren gainazaleko egitura pixkanaka ixten da, tartea pixkanaka murrizten da eta lehortze-eraginkortasuna pixkanaka murrizten da.
(2) Lohiaren lehortze-prozesuan materia organikoaren deskonposizio txiki bat gertatuko da, eta horrela, lehortu ondoren lohiaren materia organikoaren eta materia lurrunkorren edukia apur bat murrizten da.
(3) Lohiaren kaloria-balio baxua negatiboki lotuta dago bere hezetasun-edukiarekin, baina ez dago erlazio lineal nabarmenik; Korrelazio lineal positiboa zegoen lohiaren kaloria-balio handiaren eta materia organikoaren edukiaren artean. Beraz, beharrezkoa da lohiaren hezetasun-edukia murriztea eta lohiaren materia organikoaren edukiaren galera murriztea lohiaren kaloria-balioa bermatzeko.