污泥造粒干化工艺的实验研究

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1、分类号：密级：UDC：编号：硕士学位论文污泥造粒干化工艺的实验研究论文作者：张馨予学生类别：全日制学科门类：工学学科专业：化工过程机械指导教师：张继军职称：教授级高工资助基金项目：石家庄市科学技术研究与发展计划课题编号：151070501ADissertationSubmittedtoHebeiUniversityofTechnologyforTheMasterDegreeofChemicalProcessEquipmentExperimentalStudyonDryingProcessoftheSludgeGranulationbyZh

2、angXinyuSupervisor:Prof.ZhangJijunMay2017ThisworkwassupportedbytheprojectofTechnologyResearchandDevelopmentofHebeiProvince.No.151070501A.摘要随着我国逐渐成为经济大国，人均可用资源日益短缺，利用现有资源进行资源化处理已成为必要之需。城市污泥因其日产量大，且富含有机物、重金属和无机物等可资源化回收利用的元素而备受关注。污泥中含量复杂，若不能得到妥善处理会对环境和人体产生巨大危害。污泥的缩量化、稳定化、无害化

3、和资源化的处置已经成为各级政府日益关注的重大环保课题。本文以石家庄污水处理厂污泥为原料，对其基本物性进行了研究，并讨论了污泥在不同温度、不同粒径下的干燥特性，发现小粒径的污泥颗粒汽化表面积更大，干燥时间更短，更有利于干燥的进行。采用旋转动态干燥系统模拟污泥在间壁式干燥机中的运动状态，直观记录了干燥过程中的污泥特性，并对不同温度下污泥特性曲线、残余固体的燃烧热值（Q）和挥发固份（VS）及冷凝液的有机物含量（TOC）进行分析。结果表明：温度对污泥干燥有促进作用。温度在125℃时，污泥干燥速率降低，干化处理缓慢，污泥处理量受限。在205℃以上高

4、温区，干燥速率提升明显，污泥内脂肪类等不可降解物质因高温分解而释放，TOC浓度升高，固体挥发分增多，干污泥热值降低明显，不宜采用。综合考虑干燥效率和干化后污泥再利用，动态传导式污泥干燥的最佳区域应在145℃-185℃进行。污泥在动态式间接传导设备中颗粒性运动规律强。本文根据污泥的不同状态，建立了双轴楔形桨叶干燥机与立式圆盘干燥机相组合的造粒干燥工艺。实验表明含水率在45%-70%时，污泥粘滞度较大，污泥干燥所需动力强度大，宜在桨叶干燥机中进行干燥。含水率在30%-45%时污泥粘滞度完全消失，污泥全部脱落破碎，此时宜在能耗小的立式圆盘干燥机

5、中进行干燥。含水率在30%左右的球状污泥具有污染少、减容减量程度大，更方便于回收利用污泥中能量的特点。当含水率小于30%时，干燥已进入降速阶段，耗时耗能，干燥速率缓慢，污泥处理量受限，可不再进行干燥。在桨叶式干燥样机试验中发现：桨叶式干燥机的高传热性能，对粘稠阶段的污泥具有很好的干化效果，出泥状态稳定。根据出口含水率不同，粒径分布在3mm-12mm。污泥含水率在45.2%-70%之间时粘滞性较强，其中含水率在53.2%-62.7%之间污泥与壁面附着厚度最大。试验确定了污泥在桨叶干燥机中应干燥到45%左右，才可进入立式圆盘干燥机的工艺流程，

6、并在进一步试验中发现选择合适的热轴转速不仅能改变污泥停留时间，还能增加剪切力，进而促进干燥的进行。桨叶转速应选在8r/min-10r/min之间污泥具有最佳干燥效率。关键词：污泥造粒干化，楔形桨叶干燥机，组合工艺，粘壁厚度IIIABSTRACTAsChinahasgraduallybecomeamajoreconomicpower,theshortageofpercapitaresourcesavailablefordisposalandutilizationofexistingresourceshasbecomeanecessaryne

7、ed.Duetothelargeamountofdailyproductionandcontainsalargetypesoforganicmatters,heavymetalsandotherinorganiccompoundswhichcanberesourcerecycling,municipalsewagehaveattractedgreatattention.Thesludgewhichhascomplexcontent,ifnotgetpropertreatment,itwillcausegreatharmtotheenvir

8、onentandhumanbody.Ithasbecomeamajorenvironmentalissueatalllevelsofgovernmenttomakethesludgestead