超聲波輔助熱風(fēng)對(duì)流條件下城市生活污泥薄層動(dòng)力學(xué)特性的實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、科學(xué)合理地處置日益增長(zhǎng)的城市生活污泥不但可以保護(hù)生態(tài)環(huán)境，而且在能源領(lǐng)域有著重要的發(fā)展意義。傳統(tǒng)的熱風(fēng)對(duì)流干燥所需的巨大能耗在很大程度上阻礙了污泥干燥的廣泛應(yīng)用，超聲波能夠彌補(bǔ)傳統(tǒng)熱風(fēng)對(duì)流干燥的不足，所以在污泥資源化利用方面具有很大價(jià)值。本文基于超聲波輔助熱風(fēng)對(duì)流干燥實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)對(duì)城市生活污泥干燥特性進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究，探析熱風(fēng)溫度、超聲功率、頻率、污泥添加劑及返混預(yù)處理等因素對(duì)污泥干燥特性的影響規(guī)律。
　　基于實(shí)驗(yàn)研究和濕分遷移動(dòng)力學(xué)理論

2、，獲得了一定風(fēng)速下熱風(fēng)溫度(70-130℃)、超聲功率(0、30、90、150W)、超聲頻率(21、25、28kHz)對(duì)城市污泥干燥動(dòng)力學(xué)特性的影響規(guī)律。結(jié)果表明:超聲波功率和熱風(fēng)溫度均對(duì)污泥干燥速率有著顯著性影響(P＜0.05);超聲頻率為21kHz時(shí)干燥效果更好;與單一的熱風(fēng)對(duì)流干燥方式相比，三個(gè)超聲功率(30、90、150W)的超聲波輔助條件下，平均干燥速率分別提高了22.6％、27.8％和32.2‰第一降速段的表觀活化能分別從1

3、4.21kJ/mol降低到13.52kJ/mol、12.80kJ/mol和12.78k J/mol，第二降速段的表觀活化能分別從18.84kJ/mol降低到17.21kJ/mol、16.68k J/mol和15.10kJ/mol;通過(guò)可視化實(shí)驗(yàn)，觀測(cè)到超聲波能夠加劇污泥的形態(tài)變化（裂縫和收縮）。
　　基于實(shí)驗(yàn)研究，還獲得了一定風(fēng)速下熱風(fēng)溫度(70-130℃)、添加劑種類（生石灰、碳酸鈉、碳酸氫鈉）以及干污泥返混對(duì)城市污泥干燥動(dòng)力學(xué)

4、特性的影響規(guī)律。結(jié)果表明:生石灰、碳酸鈉、碳酸氫鈉以及干污泥返混均對(duì)污泥干燥速率有著顯著性影響(P＜0.05);生石灰、碳酸鈉、碳酸氫鈉均對(duì)污泥熱風(fēng)對(duì)流干燥效果具有提升作用，相同添加比例(5％)下，平均干燥時(shí)間分別縮短了10min、42min和47min，第一降速段表觀活化能分別降低了0.73k J/mol、0.84kJ/mol和2.05kJ/mol，第二降速段表觀活化能分別降低了3.97k J/mol、3.46kJ/mol和4.97k