Pag-aaral sa mga katangian ng pagpapatuyo ng putik ng munisipyo

Ang pagkuha ng dewatering sludgeng Qingpu District Municipal Paggamot ng Dumi sa alkantarilya Magtanim bilang hilaw na materyal, pinag-aaralan ng papel na ito ang mga pagkakaiba sa mga katangian ng putik bago at pagkatapos ng pagpapatayo mula sa mga aspeto ng pagsusuri sa industriya, micromorphology, pangunahing komposisyon at calorific value, at nagbibigay ng pangunahing data para sa pagsasakatuparan ng pagpapatuyo at pagsunog ng putik.

Ang putik ay isang by-product ng proseso ng paggamot ng dumi sa alkantarilya, na may mataas na nilalaman ng tubig (karaniwan ay tungkol sa 98%), malaking volume, mahirap itapon ang mga katangian, at komposisyon ng putik ay kumplikado, na naglalaman ng isang malaking bilang ng mga organikong sangkap, mabibigat na riles, asing-gamot, mahirap i-degrade ang mga sangkap at pathogenic microorganism, parasitiko na itlog at iba pa. Sa pagpapalalim ng paggamot sa dumi sa alkantarilya, ang makatwirang paggamot at pagtatapon ng putik ay lalong mahalaga, at ang hindi ginagamot na putik ay isang malaking banta sa kapaligiran.

Ayon sa data ng E20 Research Institute, higit sa kalahati ng putik na nabuo ng mga sewage treatment plant ay ginagamot at itinatapon ng sanitary landfill, at higit sa 18% ng putik ang nawala. Higit sa 50% ng nilalaman ng tubig ng 80% ng dewatered sludge ay itinatapon sa pamamagitan ng simpleng paraan ng landfill. Ang pamamaraang ito ng pagtatapon ay hindi lamang may malubhang pangalawang polusyon sa kapaligiran, ngunit sumasakop din sa isang malaking lugar, at walang lupang malilibing sa katagalan. Ang panukala ng Paggamot ng Putik at mga kinakailangan sa pagtatapon sa "Water Ten" at "13th Five-Year Plan" ay nagsulong ng paglago ng sludge treatment at disposal market sa ilalim ng kondisyon ng paborableng mga patakaran, at ang kaugnay na teknolohiya at kagamitan sa paggamot ay mabilis ding umunlad.

"The best feasible technical guidelines for SLUDGE treatment and disposal in sewage treatment plant" ay naniniwala na ang sludge drying at incineration ay ang direksyon na itinataguyod ng ating bansa sa hinaharap. Upang maisakatuparan ang pagpapatuyo at pagsunog ng putik na may mataas na kahusayan at mababang pagkonsumo ng enerhiya, kinakailangan na sistematikong pag-aralan ang mga katangian ng putik bago at pagkatapos matuyo mula sa maraming anggulo.

Sa papel na ito, ang mga katangian ng dehydrated sludge bago at pagkatapos ng pagpapatayo ay pinag-aralan mula sa mga aspeto ng pangunahing pagsusuri, micromorphology, pangunahing komposisyon at calorific value, na nagbigay ng pangunahing data para sa pagsasakatuparan ng pagpapatuyo at pagsunog ng putik.

Mga kagamitang pang-eksperimento

Ang munisipyo dewatering sludge ay tuyo sa pamamagitan ng paggamit ng manipis na film dryer, at ang structure diagram ng thin layer dryer ay ipinapakita sa Figure. Ang thin film drying machine ay binubuo ng shell, rotor at driving device. Ang rotor ay ikinakalat ang dedehydrated sludge sa isang manipis na layer sa panloob na dingding ng shell jacket, at tinutuyo ang putik ng mataas na temperatura ng singaw o heat conduction oil sa jacket.

Pangunahing pagsusuri at paghahambing bago at pagkatapos ng pagpapatuyo ng putik

Ang sobrang init na singaw na 160 ℃ at 0.6Mpa ay ipinasa sa thin film dryer upang matuyo ang na-dewater na putik na may moisture content na humigit-kumulang 80% hanggang sa moisture content na mas mababa sa 30%. Ang putik bago at pagkatapos ng pagpapatuyo ay na-sample at sinuri ng maraming beses. Ang mga resulta ay nagpakita na ang pabagu-bago ng isip na nilalaman ng putik ay nabawasan pagkatapos ng pagpapatayo, at ang pabagu-bago ng nilalaman ng base ng pagpapatayo ay nabawasan ng 4.53%~8.66%. Kasabay nito, tumaas ang nilalaman ng abo ng putik, at ang mataas na calorvalue ng base ng pagpapatayo ay bumaba ng 0.335~1.15MJ/kg. Ito ay higit sa lahat dahil sa proseso ng thermal drying, pabagu-bago ng isip na mga organikong compound sa putik at ilang mga pinong particle ng putik ay nagiging drying tail gas kasama ng drying water vapor at pumasok sa kasunod na tail gas treatment section.

Microstructure paghahambing ng putik bago at pagkatapos ng pagpapatayo

Ang sumusunod na figure ay nagpapakita ng microstructure ng putik bago at pagkatapos ng pagpapatayo. Tulad ng makikita mula sa figure, ang istraktura ng putik bago ang pagpapatayo ay medyo maluwag, at ang isang malaking bilang ng mga extracellular polymers ay nakabalot at natipon sa labas ng colloid, na bumubuo ng isang malinaw na pinagsama-samang istraktura. Sa ganitong paraan, ang nakatali na tubig, interstitial na tubig at intracellular na tubig sa putik ay nakabalot sa sludge floc, kaya't ito ay mahirap na ma-dehydrate sa pamamagitan ng pisikal at kemikal na mga aksyon. Kung ikukumpara sa putik pagkatapos matuyo, ang putik bago matuyo ay may mas mataas na porosity, mas malaking partikular na lugar sa ibabaw, malakas na compressibility, at ang sludge floc ay maaaring sirain sa pamamagitan ng paglalapat ng mas mababang mekanikal na puwersa o pagbibigay ng init. Sa pagsingaw ng tubig sa putik, ang istraktura ng putik na floc ay unti-unting bumagsak, na bumubuo ng isang pinagsama-samang istraktura na may masikip na istraktura sa ibabaw at unti-unting lumiliit na mga void sa figure sa kanan. Gayunpaman, bababa din ang kahusayan sa pagsingaw ng tubig sa pagbaba ng ratio ng putik na walang bisa.

Paghahambing ng komposisyon ng putik bago at pagkatapos matuyo

Ipinapakita ng figure ang mga resulta ng infrared spectral scanning analysis bago at pagkatapos matuyo ng putik. Ang mga kinatawan ng functional na grupo ng sludge dry group ay higit sa lahat ay libre H2O, -OH, -CH2, -CH3, aromatic ring, C=C, CO, halogenated hydrocarbon, atbp. Ito ay nagpapahiwatig na ang nilalaman ng organikong bagay sa putik ay mataas, at ang mga uri ng organikong bagay ay maaaring protina, lipid, almirol at selulusa. Ipinakita ng mga pag-aaral na ang nilalaman ng protina ng putik na organikong bagay ay higit sa 60%, ang lipid ay humigit-kumulang 20%, ang almirol at selulusa ay humigit-kumulang 15%, ang agnas ng mga organikong bagay na ito ay magbubunga ng NH3, H2S at VOC at iba pang mga amoy na gas.

Ang EPS ay isang mataas na polimer na binubuo ng protina, polysaccharide at isang maliit na halaga ng mga lipid, nucleic acid at humus. Ang pagtuklas ng mga compound na katangian ng EPS ay nagpapahiwatig ng pagkakaroon ng malaking halaga ng EPS sa putik. Bilang isang mahalagang organikong bahagi ng putik, tinutukoy ng nilalaman ng EPS ang intensity ng infrared na pagsipsip ng mga functional na grupo ng katangian ng putik. Sa pamamagitan ng paghahambing ng infrared spectra ng sludge bago at pagkatapos matuyo at hindi kasama ang banayad na interference ng mga impurities sa sludge sa panahon ng proseso ng pagsusuri, makikita na ang infrared absorption intensity ng sludge bago matuyo ay mas mataas kaysa sa sludge pagkatapos matuyo. Kung ikukumpara sa sludge bago matuyo, ang spectra ng sludge pagkatapos ng pagpapatuyo ay nagpakita na ang shoulder peak sa 1654 at 1543cm-1 (C=C), 2924cm-1 (CH) at 1076cm-1 (CO) ay mas maliit, na nagpahiwatig ng decomposition ng protein-like substances sa proseso ng sludge. Ipinapaliwanag din nito ang pagbaba sa nilalaman ng organikong bagay at nilalaman ng pabagu-bago ng isip pagkatapos ng pagpapatuyo ng putik.

Paghahambing ng moisture content, organic matter at calorific value ng sludge bago at pagkatapos matuyo

Ang organikong bagay sa putik ay ang pangunahing tagapagbigay ng calorvalue ng putik, habang ang moisture content ng sludge ay mayroon ding malaking impluwensya sa calorvalue. Ang mataas na moisture content ng sludge ay may mababang mababang calorific value, na hindi maiiwasang makakaapekto sa pagkasunog ng putik. Bukod dito, ang pagkonsumo ng enerhiya ng system sa proseso ng pagpapatayo ng putik ay pangunahing ginagamit upang sumingaw ang tubig sa putik.

Ang nilalaman ng organikong bagay ng putik pagkatapos ng pagpapatayo ay bahagyang nabawasan, at ang katumbas na mataas na halaga ng calorification ng dry base ay bahagyang bumaba. Ang ugnayan sa pagitan ng sludge moisture content at calorie-value, at ang ugnayan sa pagitan ng sludge organic matter at calorie-value ay pinag-aralan ayon sa pagkakabanggit, at ang correlation coefficient sa pagitan ng mga variable ay nakuha sa pamamagitan ng linear regression, at isinagawa ang correlation analysis.

Mayroong negatibong ugnayan sa pagitan ng moisture content ng dry sludge at ng mababang calorific value nito, na bumababa sa pagtaas ng moisture content. Gayunpaman, ang correlation coefficient sa pagitan ng dry sludge moisture content at mababang calorage value ay 0.882, at ang P value ng F test ay 0.061 sa ilalim ng 95% na kumpiyansa. Dahil ang halaga ng F-test P ay mas malaki sa 0.05, ang moisture content ng dry sludge ay hindi nagpapakita ng makabuluhang linear correlation na may mababang calorage value.

Ang koepisyent ng ugnayan sa pagitan ng nilalaman ng organikong bagay ng hilaw na putik at ang mataas na calorie-value ng dry basis ay 0.997, at ang P value ng F test ay 0.0033 sa ilalim ng antas ng kumpiyansa na 95%. Ang F test P value ay mas mababa sa 0.05, kaya ang organic matter content ng raw sludge ay may makabuluhang ugnayan sa dry base nito na mataas ang calorie-value.

Ang nilalaman ng organikong bagay ng dry sludge ay positibong nauugnay sa mataas na calorific value ng dry base, at ang mataas na calorific value ng dry base ay tumaas sa pagtaas ng nilalaman ng organikong bagay. Bukod dito, ang koepisyent ng ugnayan sa pagitan ng nilalaman ng organikong bagay ng dry sludge at ang mataas na halaga ng calorage ng dry substrate ay 0.973, at ang P value ng F test ay 0.014 sa ilalim ng antas ng kumpiyansa na 95%. Dahil ang F-test p-value ay mas mababa sa 0.05, makikita na mayroong isang makabuluhang ugnayan sa pagitan ng nilalaman ng organikong bagay ng dry sludge at ang mataas na calorie-value ng dry base.

Mula sa pagsusuri sa itaas, makikita na ang halaga ng calorage ng putik ay malapit na nauugnay sa nilalaman ng kahalumigmigan at nilalaman ng organikong bagay, at mayroong isang makabuluhang positibong ugnayan sa pagitan ng nilalaman ng organikong bagay ng putik at ang halaga ng calorage ng dry base ng putik. Ipinapakita rin nito na kung ang isang malaking bilang ng mga inorganic additives ay ginagamit para sa conditioning at dehydration ng sludge mula sa sewage treatment plant, bagama't maaari itong maglaro ng isang makabuluhang epekto sa pag-aalis ng tubig, ang pagpapakilala ng isang malaking bilang ng mga inorganic na sangkap ay hindi lamang mapapabuti ang system load ng proseso ng pagpapatayo ng putik, ngunit makabuluhang bawasan din ang mga epekto ng organikong bagay sa sludge, na magdudulot ng mga epekto ng pagkatuyo ng organikong bagay sa subverseludge. at pagsunog.

Konklusyon

Sa papel na ito, ang mga katangian ng dehydrated sludge bago at pagkatapos ng pagpapatayo ay nasuri sa pamamagitan ng paggamit ng dehydrated sludge mula sa Qingpu District ng Shanghai bilang hilaw na materyal.

(1) Sa pag-unlad ng pagpapatayo, ang istraktura ng ibabaw ng putik ay unti-unting malapit, ang puwang ay unti-unting nabawasan, at ang kahusayan sa pagpapatayo ay unti-unting nababawasan.

(2) Ang proseso ng pagpapatayo ng putik ay magaganap ng isang maliit na halaga ng pagkabulok ng organikong bagay, upang ang nilalaman ng mga organikong bagay at pabagu-bago ng mga bagay ng putik pagkatapos ng pagpapatayo ay bahagyang nabawasan.

(3) Ang mababang halaga ng calorage ng putik ay negatibong nauugnay sa nilalaman ng kahalumigmigan nito, ngunit walang malinaw na linear na relasyon; Nagkaroon ng positibong linear na ugnayan sa pagitan ng mataas na halaga ng calorage ng putik at nilalaman ng organikong bagay nito. Samakatuwid, kinakailangang bawasan ang moisture content ng sludge at bawasan ang pagkawala ng organic matter content sa sludge upang matiyak ang calorvalue ng sludge.