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1、第9期魏瑞軍，等：污泥干燥特性及動力學(xué)模型分析污泥干燥特性及動力學(xué)模型分析魏瑞軍，余權(quán)恒(1．新會雙水發(fā)電(B廠)有限公司，廣東江門529153；2．能源高效清潔利用廣東普通高校重點實驗室，廣東廣州510640)摘要：在80℃～160~C溫度條件下，對5mm厚度的污泥薄層進(jìn)行干燥實驗研究，得出污泥的干燥特性曲線。引入5種常用的污泥干燥動力學(xué)模型對污泥干燥數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合，研究表明HasibuanandDaud模型擬合程度最高。利用Fick擴散模型，求解得出污泥樣品的干燥擴散系數(shù)在2．51E一0911／s一8．85E一09m／s之間，而干燥擴散
2、系數(shù)隨著溫度的升高而增大。應(yīng)用An~etliu8方程求解，得到污泥的活化能E．為19．739008kJ／mol，指前因子Do為2．13247E一06m2／s。關(guān)鍵詞：污水污泥；干燥；動力學(xué)模型中圖分類號：X703文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1008—021X(2014)09—0001—04ThinLayerDryingCharacteristicsandKineticsModelofSludgeWeiRu~un，YuQ—heng(1．XinhuiShuangshuiPower(Bplant)Co．，Ltd．，Jiangmen529153，Ch
3、ina；2．KeyLaboratoryofEficientandCleanEnergyUtilizationofGuangdongHigherEducationInstitutes，SouthChinaUniversityofTechnology，Guangzhou510640，China)Abstract：I1lethinlayerdringbehaviorof5mmthicksludgeWaSinvestigatedover80℃～160oc．eHasibuanandDaudmodelshowedbetterpredictions．T
4、hroughtheFick~difusionmodel，thedryingdiffusivitycoeficientofmoisturetransferWfl$between2．51E一09nl／sto8．85E一09m／s．whichincreasedasthetemperaturerose．WiththeArrheniUStyperelationship，theactivationenergyforthemoisturedifusionofsludgedryingwasfoundtobe19．739008kJ／molandpre—ex
5、ponentialfactorWaSfoundtobe2．13247E一06m／s．Keywords：sewagesludge；drying；kineticsmodel污泥是廢水處理后產(chǎn)生的近固體廢物，每年排放的干污工開孔，讓電子天平上的稱重托盤可以伸至干燥箱內(nèi)，經(jīng)過泥有550×10～600×10t?，污泥成分極其復(fù)雜，除含有電腦編寫采集程序，收集每秒的污泥樣品質(zhì)量，得到每分鐘大量的水分外，還包含有機廢物、病原微生物、無機顆粒、膠的污泥樣品平均質(zhì)量。體和重金屬等有害物質(zhì)。如果不進(jìn)行科學(xué)妥善的處理，不僅占用土地資源，還會造成嚴(yán)重的二次污染。
6、未經(jīng)處理的污泥含水率可達(dá)95％，一般經(jīng)過重力濃縮和機械脫水后，含水率可降至80％‘2]。如果直接焚燒處理，由于污泥含水率較高，熱值低，需要添加輔助燃料，間接增加處理成本。利用熱干燥工藝處理脫水污泥，能實現(xiàn)污泥的減量化和資源化J。本文通過對污泥進(jìn)行熱干燥分析，考察溫度對5mm厚度污泥的含水率變化影響。利用動力學(xué)模型研究，找出與實驗最適合的模型及對模型求解，得出污泥干燥擴散系數(shù)與活化能，通過對污泥干燥特性的研究，為污泥干燥模擬的研究提供一定的參考。圖1實驗裝置示意圖l實驗部分1：干燥箱；2：樣品；3：電子天平；4：電腦；5：保溫材料；6：托盤
7、1．1實驗裝置1．2實驗材料污泥干燥實驗裝置如圖1所示，鼓風(fēng)干燥箱底部經(jīng)由加實驗用的市政污泥采自廣東江門某污水處理廠，已經(jīng)過收稿日期：2014—08—26基金項目：國家重點基礎(chǔ)研究發(fā)展計劃(973計劃)(2011CB201500)、工業(yè)污泥在燃煤電站中無害化和資源化處置關(guān)鍵技術(shù)研究及應(yīng)用；廣東省科技計劃(2012B091000166)作者簡介：魏瑞軍(1979一)，男，碩士研究生，研究方向為火力發(fā)電，節(jié)能減排，循環(huán)經(jīng)濟。山東化工·2·SHANDONGCHEMICALINDUSTRY2014年第43卷初步機械脫水，污泥樣品的元素分析和工業(yè)分
8、析見表1。表1污泥的元素分析和工業(yè)分析1．3實驗方法將鼓風(fēng)干燥箱加熱至干燥溫度并保溫30rain，將平鋪在金屬盒內(nèi)的餅狀污泥放置在稱重托盤上并關(guān)上箱門。電腦進(jìn)行數(shù)據(jù)采集直到污泥樣品的重量不再變
