某城市混合污泥生化处理工艺通风系统的分析与改进

【摘要】污泥发酵过程翻堆时会有大量的水蒸气、氨气等臭味气体散发,造成阵发性面源污染；鼓风机鼓风穿过堆体变为含大量水蒸气、氨气等废气自由逸散到车间,造成持续性面源污染。若污染气体不加以控制,容易造车车间内气体弥漫到厂房外造成大气环境污染,影响发酵工艺的进行。以往相关设计考虑更多的是如何控制车间臭气,而对排湿研究较少,造成冬季车间尤其严寒地区冬季排湿困难,往往设计很难达到保证工艺的要求。针对冬季排湿困难问题,本课题选取污泥发酵车间污染气体散发系统为研究对象,研究如何合理地设计气流组织以控制发酵车间污染气体弥漫分布的同时主要研究在寒冷季节如何通过局部通风的方式带走湿量。首先对污泥厂房这种大空间建筑物利用全面通风的方式排来走车间所产生的污染性气体进行分析；针对全年候热力过程分析,同时对堆肥槽表面散发的污染物的散发特性结合工艺进行相关研究。其次对污泥发酵车间引射式的通风气流方案进行了CFD模型的建立和数值模拟研究。针对轴流排风的整体排风效果以及局部排风效果也进行了相关数值模拟,得到射流排风方式存在回流问题,影响排风效果；同时从气流组织角度提出在原有设计基础之上安装导流叶片以优化排风效果,从安装不同角度导流叶片的轴流风机排风方式模拟结果得出污染气体的运动轨迹,分析产生污染物回流区的原因,得出安装不同角度的导流叶片对减少回流影响效果不同,且导流角越小回流区域越小,排风效果越好,但无法避免回流现象。再次针对寒冷季节排湿困难,主要体现在冬季车间易产生结露甚至结冻现象,提出“单管式”+“隔帘”的通风气流控制方案加以优化,利用局部通风和减少热交换的方式进一步削弱结露和结冻对工艺的影响,对其进行数值模拟分析,对这种控制方案的流线、气流速度场进行模拟结果分析。结果表明风管内气流速度较高,气流平均速度达到15m/s,有利于快速排湿。最后结合工程实例,对某城市污泥厂房进行通风除湿设计,针对原有系统排湿效果不佳进行改造及气流组织优化,为今后的设计提供参考。
【作者】徐强；
【导师】沈恒根；宋高举；
【作者基本信息】东华大学，建筑与土木工程（专业学位），2014，硕士
【关键词】污泥发酵；通风排湿；导流叶片；CFD；结露；

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