研究組以我國(guó)東北某大型污泥處置廠的連續(xù)流強(qiáng)制通風(fēng)槽式污泥生物干化工藝為對(duì)象(槽體長(zhǎng)×寬×高=96m×3m×2.5m)，采用數(shù)值模擬和現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)相結(jié)合的方式，研究了三種通風(fēng)策略下的污泥生物干化效果和堆體溫度場(chǎng)，實(shí)現(xiàn)了脫水污泥的快速生物干化，并對(duì)其機(jī)理進(jìn)行了深入探討。
研究結(jié)果表明，1)不同于熱電偶法只能監(jiān)測(cè)某點(diǎn)溫度，紅外熱成像方法能夠快速(1秒鐘內(nèi))準(zhǔn)確測(cè)定堆體表面的溫度場(chǎng)，從而可迅速獲取通風(fēng)過程中堆體表面的溫度場(chǎng)變化;與驗(yàn)證了的CFD模擬結(jié)果結(jié)合，明確了整個(gè)污泥生物干化堆體在通風(fēng)中的三維溫度場(chǎng)及其變化過程。2)流場(chǎng)和溫度場(chǎng)的模擬結(jié)果表明，水分遷移附加的潛熱交換是通風(fēng)過程中污泥顆粒、堆體內(nèi)部、堆體表面與外界溫度變化的關(guān)鍵。因此，通風(fēng)過程中水分和熱量的管理是污泥生物干化操作條件優(yōu)化的關(guān)鍵。3)理論分析表明，污泥生物干化中熱量主要損失在水分蒸發(fā)過程中的相變潛熱，單位水分去除溫度變化的理論計(jì)算值(DT=5.38°Cper 1% moisture removal)與試驗(yàn)結(jié)果(5.17±4.56℃)基本吻合。上述研究結(jié)果為實(shí)現(xiàn)污泥減量化、資源化提供了新思路。
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