Studium de proprietatibus exsiccationis faecum municipalium
Accipiens lutum exsiccationisMunicipalis Districtus Qingpu Purgatio Cloacarum Planta ut materia prima, haec dissertatio differentias in proprietatibus faecum ante et post exsiccationem ex aspectibus analysis industrialis, micromorphologiae, compositionis fundamentalis et valoris calorifici investigat, et data fundamentalia ad exsiccationem et incinerationem faecum perficiendam praebet.
Lutum est productum secundarium processus curationis cloacarum, cum alto contento aquae (plerumque circa 98%), magno volumine, difficulter abiciendi proprietates, et compositione faecum complexa, continens magnum numerum substantiarum organicarum, metallorum gravium, salum, substantiarum difficulter degradandarum et microorganismorum pathogenicorum, ovorum parasitorum et cetera. Cum profundior curatio cloacarum fiat, rationabilis curatio et abicitio faecum magis magisque momenti est, et faex non tractatus magnum periculum ambienti est.
Secundum notitias Instituti Investigationis E20, plus quam dimidium faecum a stationibus purgationis cloacarum generatum per depositos purgamentorum purgatur et in locos deponendi purgamentorum sanitarios deponitur, et plus quam 18% faecum perditur. Plus quam 50% aquae contentae in 80% faecum exaquatorum simplici modo deponendi purgamentorum purgatur. Haec methodus deponendi non solum gravem pollutionem secundariam environmentalem efficit, sed etiam magnam aream occupat, et nulla terra erit ad sepeliendum in longo spatio. Propositum... Curatio Faecis Et requisita depositionis in "Decem Aquae" et "Tertio Decimo Quinquennio" incrementum mercatus curationis et depositionis faecum sub condicione legum faventium promoverunt, et technologia et apparatus curationis conexi etiam celeriter evoluti sunt.
"Optimae rationes technicae possibiles ad faeces curandas et abiciendas in stationibus purgationis cloacarum" credit exsiccationem et incinerationem faecum esse directionem a patria nostra in futuro commendatam. Ut exsiccatio et incineratio faecum cum magna efficacia et parva energiae consumptione perficiantur, necesse est proprietates faecum ante et post exsiccationem systematice ex multis aspectibus studere.
In hac dissertatione, proprietates faecum dehydratarum ante et post exsiccationem investigatae sunt ex aspectibus analysis fundamentalis, micromorphologiae, compositionis fundamentalis et valoris calorifici, quae data fundamentalia ad exsiccationem et incinerationem faecum perficiendam praebuerunt.
Instrumenta experimentalia
Municipalis lutum exsiccationis Machina exsiccatoria tenui pelliculae siccatur, et diagramma structurae exsiccatoris tenuis strati in Figura ostenditur. Machina exsiccatoria tenui pelliculae constat ex testa, rotore et instrumento impulsivo. Rotor faecem desiccatam in stratum tenue in pariete interiore tunicae testae diffundit, et faecem vapore altae temperaturae vel oleo conductionis caloris intra tunicam siccat.
Analysis fundamentalis et comparatio ante et post exsiccationem faecum
Vapor nimium calefactus, temperatura 160°C et pressione 0.6Mpa instructus, in siccatorem tenuis pelliculae immissus est ut faeces exsiccatae, cum humiditate circiter 80% ad valorem minus quam 30%, exsiccarentur. Faeces ante et post exsiccationem exempla collecta et multis vicibus analysatae sunt. Resultata demonstraverunt materiam volatilem faecum post exsiccationem imminutam esse, et materiam volatilem basis exsiccantis 4.53%~8.66% imminutam esse. Simul, materia cineris faecum aucta est, et valor caloricus altus basis exsiccantis 0.335~1.15MJ/kg imminutus est. Hoc praecipue accidit quia, in processu exsiccationis thermalis, composita organica volatilia in faece et quaedam particulae faecum tenues, una cum vapore aquae exsiccantis, in sequentem sectionem tractationis gasis caudae exsiccantis fiunt et in sequentem sectionem tractationis gasis caudae ingrediuntur.
Comparatio microstructurae faecis ante et post exsiccationem
Figura sequens microstructuram faecis ante et post exsiccationem ostendit. Ut ex figura videri potest, structura faecis ante exsiccationem relative laxa est, et magna copia polymerorum extracellularium extra colloidem involuta et collecta est, structuram aggregatam manifestam formans. Hoc modo, aqua ligata, aqua interstitialis et aqua intracellularis in faece in flocculo faecis involuta sunt, ita ut difficile sit ulterius per actiones physicas et chemicas exsiccari. Comparata cum faece post exsiccationem, faex ante exsiccationem maiorem porositatem, maiorem aream superficialem specificam, fortem compressibilitatem habet, et flocculus faecis per applicationem minoris vis mechanicae vel praebitum calorem destrui potest. Cum evaporatione aquae in faece, structura flocculi faecis gradatim collabitur, structuram aggregatam cum structura superficiali densa formans et vacuitates gradatim contrahens in figura ad dextram. Attamen, efficacia evaporationis aquae etiam minuetur cum diminutione rationis vacuitatis faecis.
Comparatio compositionis faecis ante et post exsiccationem
Figura ostendit eventus analysis spectralis infrarubrae ante et post exsiccationem faecum. Greges functionales repraesentativi gregis sicci faecum sunt praecipue H2O libera, -OH, -CH2, -CH3, anulus aromaticus, C=C, CO, hydrocarbonum halogenatum, etc. Hoc indicat materiam organicam in faece continere altum, et genera materiae organicae esse posse proteinum, lipidum, amylum et cellulosum. Studia demonstraverunt contentum proteini in materia organica faecum plus quam 60% esse, lipidum circiter 20%, amylum et cellulosum circiter 15%; decompositio harum materiarum organicarum NH3, H2S, VOCs et alia gasa odorifera producere.
EPS est polymerum altum ex proteino, polysaccharido et parva quantitate lipidorum, acidi nucleici et humi compositum. Detectio compositorum EPS characteristicorum indicat praesentiam magnae quantitatis EPS in luto. Ut pars organica magni momenti luti, contentum EPS determinat intensitatem absorptionis infrarubrae gregum functionalium characteristicorum luti. Comparando spectra infrarubra luti ante et post exsiccationem et excludendo subtilem interferentiam impuritatum in luto per processum analysis, videri potest intensitatem absorptionis infrarubrae luti ante exsiccationem significanter maiorem esse quam luti post exsiccationem. Comparata cum luto ante exsiccationem, spectra luti post exsiccationem ostenderunt cacumina humeralia ad 1654 et 1543 cm⁻¹ (C=C), 2924 cm⁻¹ (CH₄) et 1076 cm⁻¹ (CO) minores esse, quod indicavit decompositionem substantiarum proteino similium per processum exsiccationis luti. Hoc etiam explicat diminutionem contenti materiae organicae et contenti materiae volatilis post exsiccationem luti.
Comparatio humiditatis contenti, materiae organicae et valoris calorifici faecis ante et post exsiccationem
Materia organica in luto praecipue caloris faecis praebet, dum humiditas faecis etiam magnam vim in valorem caloricum habet. Alta humiditas faecis valorem caloricum humilem habet, quod incinerationem faecis necessario afficiet. Praeterea, energia systematis consumpta in processu siccationis faecis imprimis ad evaporandam aquam in faece adhibetur.
Quantitas materiae organicae faecis post exsiccationem paulum decrevit, et valor caloricus altus correspondens basis siccae etiam paulum decrevit. Correlatio inter contentum humiditatis faecis et valorem caloricum, et correlatio inter materiam organicam faecis et valorem caloricum respective investigata est, et coefficiens correlationis inter variabiles per regressionem linearem obtentus est, et analysis correlationis peracta est.
Inter humiditatem faecis siccae et eius valorem calorificum humilem correlatio negativa exstat, quae cum incremento humiditatis decrescit. Attamen, coefficiens correlationis inter humiditatem faecis siccae et valorem caloricum humilem est 0.882, et valor P probationis F est 0.061 sub fiducia 95%. Cum valor P probationis F maior sit quam 0.05, humiditas faecis siccae correlationem linearem significantem cum valore calorico humili non ostendit.
Coefficiens correlationis inter contentum materiae organicae faecis crudae et valorem caloricum altum basis siccae erat 0.997, et valor P probationis F erat 0.0033 sub gradu fiduciae 95%. Valor P probationis F minor est quam 0.05, ergo contentum materiae organicae faecis crudae correlationem significantem cum valore calorico alto basis siccae habet.
Contentum materiae organicae faecis siccae positive correlatum est cum alto valore calorifico basis siccae, et altus valor caloricus basis siccae cum incremento contenti materiae organicae auctus est. Praeterea, coefficiens correlationis inter contentum materiae organicae faecis siccae et altum valorem caloricum substrati sicci erat 0.973, et valor P probationis F erat 0.014 sub gradu fiduciae 95%. Cum valor p probationis F minor quam 0.05 sit, videri potest correlationem significantem inter contentum materiae organicae faecis siccae et altum valorem caloricum basis siccae exstare.
Ex supradicta analysi, videri potest valorem caloricum faecis arcte coniunctum esse cum contento humiditatis et contento materiae organicae, et correlationem positivam significantem inter contentum materiae organicae faecis et valorem caloricum faecis basis siccae exstare. Hoc etiam demonstrat, si magna copia additivorum inorganicorum ad condicionem et dehydrationem faecis ex statione purgationis cloacarum adhibeatur, quamquam effectum dehydrationis significantem habere possit, introductionem magnae copiae substantiarum inorganicarum non solum onus systematis processus exsiccationis faecis aucturam esse, sed etiam contentum materiae organicae faecis significanter minuiturum, quod effectus adversos in subsequentem exsiccationem et incinerationem faecis causabit.
Conclusio
In hac dissertatione, proprietates faecum exsiccatorum ante et post exsiccationem analysatae sunt, faece exsiccata ex Districtu Qingpu Shanghaiensi ut materia prima adhibita.
(1) Cum exsiccatio progreditur, structura superficialis faecis paulatim clauditur, hiatus paulatim minuitur, et efficacia exsiccationis paulatim minuitur.
(2) Processus exsiccationis faecis parva quantitas materiae organicae decompositionis fiet, ita ut contentum materiae organicae et materiae volatilis faecis post exsiccationem paulum reducatur.
(3) Humilis valor caloricus faecis negative cum contento humiditatis eius correlatur, sed nulla manifesta relatio linearis exstat; Correlatio linearis positiva inter magnum valorem caloricum faecis et contentum materiae organicae eius exstitit. Quapropter necesse est contentum humiditatis faecis reducere et iacturam contenti materiae organicae in faece reducere ut valor caloricus faecis conservetur.