Studim mbi karakteristikat e tharjes së llumit komunal

Duke marrë llumit të tharjes së ujittë Bashkisë së Distriktit Qingpu Trajtimi i ujërave të zeza Duke marrë parasysh bimën si lëndë të parë, ky punim studion ndryshimet në karakteristikat e llumit para dhe pas tharjes nga aspektet e analizës industriale, mikromorfologjisë, përbërjes bazë dhe vlerës kalorifike, dhe ofron të dhëna bazë për realizimin e tharjes dhe djegies së llumit.

Llumi është një nënprodukt i procesi i trajtimit të ujërave të zeza, me përmbajtje të lartë uji (përgjithësisht rreth 98%), vëllim të madh, të vështirë për t'u asgjësuar nga karakteristikat, dhe përbërja e llumit është komplekse, që përmban një numër të madh substancash organike, metale të rënda, kripëra, substanca të vështira për t'u degraduar dhe mikroorganizma patogjenë, vezë parazitare e kështu me radhë. Me thellimin e trajtimit të ujërave të zeza, trajtimi dhe asgjësimi i arsyeshëm i llumit është gjithnjë e më i rëndësishëm, dhe llumi i patrajtuar është një kërcënim i madh për mjedisin.

Sipas të dhënave të Institutit të Kërkimeve E20, më shumë se gjysma e llumit të gjeneruar nga impiantet e trajtimit të ujërave të zeza trajtohet dhe asgjësohet në deponi sanitare, dhe më shumë se 18% e llumit humbet. Më shumë se 50% e përmbajtjes së ujit të 80% të llumit të dehidratuar asgjësohet me metodën e thjeshtë të deponisë. Kjo metodë asgjësimi jo vetëm që ka ndotje serioze dytësore mjedisore, por gjithashtu zë një sipërfaqe të madhe, dhe nuk do të ketë tokë për t'u varrosur në planin afatgjatë. Propozimi i Trajtimi i llumit dhe kërkesat e asgjësimit në "Uji Dhjetë" dhe "Plani i 13-të Pesëvjeçar" kanë promovuar rritjen e tregut të trajtimit dhe asgjësimit të llumit në kushtet e politikave të favorshme, dhe teknologjia dhe pajisjet përkatëse të trajtimit janë zhvilluar gjithashtu me shpejtësi.

"Udhëzimet teknike më të mira të realizueshme për trajtimin dhe asgjësimin e LLUMRAVE në impiantet e trajtimit të ujërave të zeza" beson se tharja dhe djegia e llumit është drejtimi i mbrojtur nga vendi ynë në të ardhmen. Për të realizuar tharjen dhe djegien e llumit me efikasitet të lartë dhe konsum të ulët energjie, është e nevojshme të studiohen sistematikisht karakteristikat e llumit para dhe pas tharjes nga këndvështrime të shumëfishta.

Në këtë punim, karakteristikat e llumit të dehidratuar para dhe pas tharjes u studiuan nga aspektet e analizës bazë, mikromorfologjisë, përbërjes bazë dhe vlerës kalorifike, të cilat ofruan të dhëna bazë për realizimin e tharjes dhe djegies së llumit.

Pajisje eksperimentale

Bashkia llumit të tharjes së ujit Thahet duke përdorur një tharëse me film të hollë, dhe diagrama e strukturës së tharëses me shtresa të holla është treguar në Figurë. Makina tharëse me film të hollë përbëhet nga guaska, rotori dhe pajisja lëvizëse. Rotori shpërndan llumin e dehidratuar në një shtresë të hollë në murin e brendshëm të mbështjellësit të guaskës dhe than llumin me anë të avullit me temperaturë të lartë ose vajit përçues të nxehtësisë në mbështjellës.

Analiza bazë dhe krahasimi para dhe pas tharjes së llumit

Avulli i mbinxehur prej 160℃ dhe 0.6Mpa u kalua në tharësen me film të hollë për të tharë llumin e dehidratuar me një përmbajtje lagështie prej rreth 80% në një përmbajtje lagështie më të vogël se 30%. Llumi para dhe pas tharjes u mor dhe u analizua shumë herë. Rezultatet treguan se përmbajtja e avullueshme e llumit u ul pas tharjes, dhe përmbajtja e avullueshme e bazës së tharjes u ul me 4.53%~8.66%. Në të njëjtën kohë, përmbajtja e hirit të llumit u rrit, dhe vlera e lartë kalorike e bazës së tharjes u ul me 0.335~1.15MJ/kg. Kjo kryesisht sepse në procesin e tharjes termike, komponimet organike të avullueshme në llum dhe disa grimca të imëta të llumit bëhen gazi i bishtit të tharjes së bashku me avujt e ujit të tharjes dhe hyjnë në seksionin pasues të trajtimit të gazit të bishtit.

Krahasimi i mikrostrukturës së llumit para dhe pas tharjes

Figura e mëposhtme tregon mikrostrukturën e llumit para dhe pas tharjes. Siç mund të shihet nga figura, struktura e llumit para tharjes është relativisht e lirshme, dhe një numër i madh polimerësh jashtëqelizorë mbështillen dhe mblidhen jashtë koloidit, duke formuar një strukturë të dukshme agregate. Në këtë mënyrë, uji i lidhur, uji ndërqelizor dhe uji brendaqelizor në llum mbështillen në flluskën e llumit, kështu që është e vështirë të dehidratohet më tej përmes veprimeve fizike dhe kimike. Krahasuar me llumin pas tharjes, llumi para tharjes ka porozitet më të lartë, sipërfaqe specifike më të madhe, kompresueshmëri të fortë, dhe flluska e llumit mund të shkatërrohet duke aplikuar forcë mekanike më të ulët ose duke siguruar nxehtësi. Me avullimin e ujit në llum, struktura e flluskës së llumit gradualisht shembet, duke formuar një strukturë agregate me një strukturë sipërfaqësore të ngushtë dhe duke tkurrur gradualisht boshllëqet në figurën në të djathtë. Megjithatë, efikasiteti i avullimit të ujit do të ulet gjithashtu me uljen e raportit të boshllëqeve të llumit.

Krahasimi i përbërjes së llumit para dhe pas tharjes

Figura tregon rezultatet e analizës spektrale të skanimit infra të kuq para dhe pas tharjes së llumit. Grupet funksionale përfaqësuese të grupit të thatë të llumit janë kryesisht H2O i lirë, -OH, -CH2, -CH3, unaza aromatike, C=C, CO, hidrokarbure e halogjenizuar, etj. Kjo tregon se përmbajtja e lëndës organike në llum është e lartë dhe llojet e lëndës organike mund të jenë proteina, lipide, niseshte dhe celulozë. Studimet kanë treguar se përmbajtja e proteinave në lëndën organike të llumit është më shumë se 60%, lipidet janë rreth 20%, niseshteja dhe celuloza janë rreth 15%, zbërthimi i këtyre lëndëve organike do të prodhojë NH3, H2S dhe VOC dhe gazra të tjerë me erë.

EPS është një polimer me përmbajtje të lartë të përbërë nga proteina, polisakaride dhe një sasi e vogël lipidesh, acidi nukleik dhe humusi. Zbulimi i komponimeve karakteristike të EPS tregon ekzistencën e një sasie të madhe të EPS në llum. Si një përbërës i rëndësishëm organik i llumit, përmbajtja e EPS përcakton intensitetin e absorbimit infra të kuq të grupeve funksionale karakteristike të llumit. Duke krahasuar spektrat infra të kuq të llumit para dhe pas tharjes dhe duke përjashtuar ndërhyrjen delikate të papastërtive në llum gjatë procesit të analizës, mund të shihet se intensiteti i absorbimit infra të kuq të llumit para tharjes është dukshëm më i lartë se ai i llumit pas tharjes. Krahasuar me llumin para tharjes, spektrat e llumit pas tharjes treguan se majat e shpatullave në 1654 dhe 1543 cm-1 (C=C), 2924 cm-1 (CH3) dhe 1076 cm-1 (CO3) ishin më të vogla, gjë që tregonte dekompozimin e substancave të ngjashme me proteinat gjatë procesit të tharjes së llumit. Kjo shpjegon gjithashtu uljen e përmbajtjes së lëndës organike dhe përmbajtjes së lëndës së paqëndrueshme pas tharjes së llumit.

Krahasimi i përmbajtjes së lagështisë, lëndës organike dhe vlerës kalorifike të llumit para dhe pas tharjes

Lënda organike në llum është furnizuesi kryesor i vlerës kalorike të llumit, ndërsa përmbajtja e lagështisë së llumit gjithashtu ka një ndikim të madh në të. Përmbajtja e lartë e lagështisë së llumit ka një vlerë të ulët kalorifike, e cila në mënyrë të pashmangshme do të ndikojë në djegien e llumit. Për më tepër, konsumi i energjisë së sistemit në procesin e tharjes së llumit përdoret kryesisht për të avulluar ujin në llum.

Përmbajtja e lëndës organike të llumit pas tharjes u ul pak, dhe vlera përkatëse e lartë kalorifike e bazës së thatë gjithashtu u ul pak. U studiua përkatësisht korrelacioni midis përmbajtjes së lagështisë së llumit dhe vlerës kalorike, si dhe korrelacioni midis lëndës organike të llumit dhe vlerës kalorike, dhe koeficienti i korrelacionit midis variablave u mor me anë të regresionit linear, dhe u krye analiza e korrelacionit.

Ekziston një korrelacion negativ midis përmbajtjes së lagështisë së llumit të thatë dhe vlerës së tij të ulët kalorifike, e cila zvogëlohet me rritjen e përmbajtjes së lagështisë. Megjithatë, koeficienti i korrelacionit midis përmbajtjes së lagështisë së llumit të thatë dhe vlerës së ulët kalorike është 0.882, dhe vlera P e testit F është 0.061 me besim 95%. Meqenëse vlera P e testit F është më e madhe se 0.05, përmbajtja e lagështisë së llumit të thatë nuk tregon një korrelacion linear të rëndësishëm me vlerën e ulët kalorike.

Koeficienti i korrelacionit midis përmbajtjes së lëndës organike të llumit të papërpunuar dhe vlerës së lartë kalorike të bazës së thatë ishte 0.997, dhe vlera P e testit F ishte 0.0033 nën nivelin e besimit prej 95%. Vlera P e testit F është më pak se 0.05, kështu që përmbajtja e lëndës organike të llumit të papërpunuar ka një korrelacion të rëndësishëm me vlerën e lartë kalorike të bazës së thatë.

Përmbajtja e lëndës organike në llumin e thatë ishte në korrelacion pozitiv me vlerën e lartë kalorifike të bazës së thatë, dhe vlera e lartë kalorifike e bazës së thatë u rrit me rritjen e përmbajtjes së lëndës organike. Për më tepër, koeficienti i korrelacionit midis përmbajtjes së lëndës organike të llumit të thatë dhe vlerës së lartë kalorike të substratit të thatë ishte 0.973, dhe vlera P e testit F ishte 0.014 nën nivelin e besimit prej 95%. Meqenëse vlera p e testit F është më pak se 0.05, mund të shihet se ekziston një korrelacion i rëndësishëm midis përmbajtjes së lëndës organike të llumit të thatë dhe vlerës së lartë kalorike të bazës së thatë.

Nga analiza e mësipërme, mund të shihet se vlera kalorike e llumit është e lidhur ngushtë me përmbajtjen e lagështisë dhe përmbajtjen e lëndës organike, dhe ekziston një korrelacion pozitiv i rëndësishëm midis përmbajtjes së lëndës organike të llumit dhe vlerës kalorike të bazës së thatë të llumit. Kjo gjithashtu tregon se nëse një numër i madh aditivësh inorganikë përdoren për kondicionimin dhe dehidratimin e llumit nga impianti i trajtimit të ujërave të zeza, megjithëse mund të luajë një efekt të rëndësishëm dehidratimi, futja e një numri të madh substancash inorganike jo vetëm që do të përmirësojë ngarkesën e sistemit të procesit të tharjes së llumit, por gjithashtu do të zvogëlojë ndjeshëm përmbajtjen e lëndës organike të llumit, gjë që do të shkaktojë efekte negative në tharjen dhe djegien pasuese të llumit.

Përfundim

Në këtë punim, karakteristikat e llumit të dehidratuar para dhe pas tharjes u analizuan duke përdorur llumin e dehidratuar nga Distrikti Qingpu i Shangait si lëndë e parë.

(1) Me përparimin e tharjes, struktura sipërfaqësore e llumit mbyllet gradualisht, boshllëku zvogëlohet gradualisht dhe efikasiteti i tharjes zvogëlohet gradualisht.

(2) Procesi i tharjes së llumit do të shkaktojë një sasi të vogël të dekompozimit të lëndës organike, në mënyrë që përmbajtja e lëndës organike dhe lëndës së paqëndrueshme të llumit pas tharjes të ulet pak.

(3) Vlera e ulët kalorike e llumit është e korreluar negativisht me përmbajtjen e tij të lagështisë, por nuk ka një marrëdhënie të dukshme lineare; Kishte një korrelacion linear pozitiv midis vlerës së lartë kalorike të llumit dhe përmbajtjes së tij të lëndës organike. Prandaj, është e nevojshme të zvogëlohet përmbajtja e lagështisë së llumit dhe të zvogëlohet humbja e përmbajtjes së lëndës organike në llum për të siguruar vlerën kalorike të llumit.