疏浚底泥微波干燥特性及耗能分析

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1、疏浚底泥微波干燥特性及耗能分析　　摘要：为了探索疏浚底泥有效干燥处理的新途径，对疏浚底泥进行微波干燥试验，探讨了不同底泥厚度和微波功率对疏浚底泥微波干燥特性的影响，分析了微波干燥过程中单位能量消耗，并引入薄层干燥模型对底泥干燥过程进行模拟。结果表明，随着底泥厚度的依次增加，干基含水率下降速率逐渐降低，干燥所需时间逐渐延长；微波功率越大，干燥时间明显缩短；10mm厚底泥最大干燥速率约是40mm的3.0倍。单位耗能分析表明，不同厚度底泥在280W下单位耗能较低，能量利用更加充分。通过分析试验数据，确定了疏浚底泥微波干燥过程中水分比变化适用Mo

2、difiedPage-I模型，且模型拟合较好，可用于预测不同厚度疏浚底泥微波干燥至不同含水率所需干燥时间。　　关键词：关键词：微波干燥；疏浚底泥；干燥特性；耗能分析；干燥模型　　中图分类号：X705文献标志码：A文章编号：1672-1683（2015）06-1128-05　　Abstract：Inthispaper，microwavedryingofdredgedsedimentwascarriedoutusingdomesticmicrowaveoveninordertoexploreanewwayofeffectivedryproce

3、ssingfordredgesediment.Effectsofdifferentsedimentthicknessesandmicrowavepoweroutputsonthedryingcharacteristicsofdredgedsedimentbymicrowaveenergy9werediscussedandtheunitenergyconsumptionwasanalyzed，andthinlayerdryingmodelwasintroducedtosimulatethedryingprocess.Theresultssh

4、owedthatthedecreasingrateofdrybasismoisturecontentreducedandthedryingtimeextendedwiththeincreasingofsedimentthicknesssuccessivelythedryingtimeshortenedsignificantlywiththeincreasingofthepowers；andthemaximumdryingrateof10mmthicksedimentwasabout3.0timesofthatof40mmthicksedi

5、ment.Theunitenergyconsumptionanalysisshowedthattheunitenergyconsumptionwaslowerunder280Wfordifferentthicknessesofsediment，andenergyutilizationwasmoreeffective.ModifiedPage-Imodelwasdeterminedtobeapplicabletoanalyzethemicrowavedryingofsedimentthroughtheanalysisofexperiment

6、aldata，andthemodelhadgoodfittings.Therefore，themodelcanbeusedtopredictthedryingtimefordifferentthicknessesofdredgedsedimentwithdifferentmoisturecontents.　　Keywords：microwavedrying；dredgedsediment；dryingcharacteristics；energyconsumptionanalysis；dryingmodel9　　疏浚底泥是清除湖泊、河流、航

7、道等内源污染而产生的一种固体沉淀物。由于底泥含水率高，且含有少量微生物等特点，对底泥的堆放、运输和处置带来极大的困难。为了有效地处理疏浚底泥，必须对底泥进行深度脱水处理，实现减量化。常用的底泥深度脱水方法主要有机械脱水、药剂脱水以及热干燥[1-3]。然而机械脱水很难将底泥的含水率脱除至50%以下[4-5]，药剂脱水需要根据不同地区底泥的特点研究不同的配比，因而本文利用微波干燥进行底泥的深度脱水干化。　　微波干燥因具有干燥速率快、干燥均匀、节能环保及易于智能控制等优势，广泛应用于食品、药材和化工等行业。国内外研究者早已利用微波技术对污泥及废

8、弃物进行处理[6-7]，但如何在高效率与耗能问题之间寻找一个平衡点是该技术得以应用的关键。因此，本试验对疏浚底泥微波干燥特性进行研究，探讨其干燥规律，并对其耗能进行了分析。在分析试验数据的基础