污泥干燥技术及排放特性分析

污泥的无害化、减量化、资源化处理现已成为我国需重点解决的环保问题。污泥干燥是污泥处理过程至关重要的环节。为了达到环保、安全、节能、节约成本的目的,污泥干燥工艺的选择与优化就显的格外重要。本文介绍了目前污泥直接、间接干燥技术中几种典型的干燥技术和这两类干燥技术的排放特性研究进展,以期为今后污泥干燥技术的设计与优化提供参考。     

谷物干燥典型特性分析

谷物干燥特性是评价谷物干燥的重要指标之一,主要包括谷物干燥的生理特性、热物理特性、空气动力特性等指标。为了优化谷物干燥控制过程及进一步探明谷物干燥机理,系统论述了谷物干燥过程中各项特征,并对典型的谷物干燥条件进行分析。研究结果旨在为提升谷物干燥理论知识提供参考与借鉴。     

苹果渣干燥特性与模型的试验研究

利用热风循环干燥试验台对苹果渣进行干燥试验,在不同初始水分、不同风速和不同温度下,对苹果渣干燥特性进行了试验研究。试验结果表明：初始水分、风速和温度对干燥速率有极显著作用;苹果渣干燥为一降速干燥过程。通过对干燥速率随时间变化关系的分析,提出了相应的干燥速率模型。用4种模型对干燥曲线进行了模拟,改良的Page模型很好地预测和描述了苹果渣热风循环干燥特性。     

荔枝果肉微波真空干燥特性与动力学模型

研究了荔枝果肉微波真空干燥特性,探讨不同微波功率、相对压力及装载量对荔枝果肉干燥速率的影响。结果表明:微波功率和装载量对荔枝果肉干燥速率的影响较大,而相对压力的影响不明显。干燥试验数据用于对12种可利用的干燥模型进行非线性回归拟合求解,并确定模型系数。结果发现Modified Henderson andPabis模型具有较高的决定系数R2、较低的残差平方和(SSE)及均方根误差(RMSE),该模型能较准确地表达和预测荔枝果肉微波真空干燥过程的水分变化规律。     

沼气在城市污水厂污泥干燥中的应用

育岛市海泊河污水处理厂在对传统的滚筒干燥器进行改造的基础上，以沼气为热源，用于污水厂污泥的烘干，既降低了污泥干燥的成本，又提高了污泥综合利用的效率，取得了较好的经济效益和社会效益。     

苹果介电常数与干燥特性相关性研究

使用HIOKI LCR测量仪及配套电极测量了热风干燥过程中苹果及苹果与空气混合物的相对介电常数,通过介电常数与干燥特性指标的拟合,分别建立了苹果、苹果与空气混合物介电常数与相对含水率、干燥速率的关系方程。结果表明,介电常数与干燥特性指标均显著相关,且混合物介电常数与干燥特性指标相关性更好。     

绿茶微波真空干燥特性及动力学模型

为了解茶叶在微波真空干燥过程中水分的变化规律,以绿茶为原料,进行了微波真空干燥试验。通过绘制干燥曲线和失水速率曲线,研究相对压力、比功率对绿茶微波真空干燥特性的影响,并建立干燥动力学模型,量化比功率与干燥时间、含水率之间的关系。结果表明：绿茶微波真空干燥过程按失水速率快慢可分为加速和降速2个阶段,无明显恒速干燥阶段;随着相对压力降低,干燥时间缩短,但-80 kPa后继续降低相对压力对含水率变化影响不显著;比功率越大干燥时间越短;绿茶微波真空干燥的动力学模型满足Page方程,该模型可较好地描述含水率随干燥时     

芜菁干燥特性及收缩动力学模型研究

为提高芜菁的品质、缩短干燥持续时间,研究了芜菁在单层干燥中不同温度(50,55,60,65℃)和切片厚度(3,5,7mm)下干燥特性曲线和体积收缩的变化规律.结果表明:干燥温度和切片厚度对芜菁干燥持续时间有较大影响,芜菁干燥水分有效扩散系数在1.3212×10-11～6.1905×10-11 m2/s之间;干燥温度及切...     

不同干燥方法对木瓜干燥特性的影响

为提高木瓜饮片的品质,采用热风干燥,微波干燥,热风、微波组合干燥法对木瓜的干燥特性进行了研究.结果表明,木瓜热风干燥过程主要为降速过程,有短暂的加速期,没有恒速期,其干燥数学模型符合Page方程.热风干燥所需时间长,组合干燥居中,微波干燥所需时间短;70℃热风、210 W微波组合干燥和60℃热风干燥所得到的木瓜片总黄酮含量最高,分别达到1.98%和1.94%;70℃热风干燥的木瓜片总色差与新鲜木瓜较接近,热风干燥的木瓜片色泽比组合干燥更接近于新鲜木瓜.     

微波干燥龙眼的特性及工艺研究

为将微波干燥技术应用于龙眼干制生产，利用自制的微波干燥试验测试系统进行了龙眼微波干燥试验。测试分析了龙眼微波干燥特性以及工艺条件对干燥过程、干燥质量的影响，确定了干燥工艺。     

五味子热风干燥特性及数学模型

利用循环热风干燥装置对五味子热风干燥进行了研究,通过多种不同干燥条件的试验,获得五味子的干燥特性曲线。试验表明:在热风温度为60℃、热风风速为0.3m/s、铺料密度为15kg/m2时干燥效果较佳。通过对基于不同方程建立的3个干燥模型进行了比较,确立了基于Page方程的五味子热风干燥模型。该干燥模型可以为五味子热风干燥过程的设计和操作提供可靠的理论依据。     

荔枝果肉热风干燥薄层模型

利用热泵干燥装置探讨了热风温度和热风风速对荔枝果肉干燥水分比MR和干燥速率U的影响。结果表明:荔枝果肉薄层热风干燥是内部水分扩散控制的降速干燥过程。对9种常见食品薄层干燥模型进行试验数据非线性拟合,通过比较评价决定系数R2、卡方χ2和标准误差eRMSE以及试验验证,结果显示Page模型是描述荔枝果肉薄层热风干燥过程的最优模型。不同干燥条件下有效水分扩散系数Deff和活化能Ea的求解结果表明,有效水分扩散系数Deff随热风温度和风速的增加而变大,平均活化能Ea为29.939 kJ/mol。     

风干板栗太阳能-热泵联合干燥特性与数学模型研究

为研究风干板栗太阳能-热泵联合干燥特性,以新鲜板栗为原料,探讨干燥温度、干燥风速、装载量对风干板栗干燥速率和干基含水率的影响,在不同干燥温度、干燥风速、装载量条件下分别对新鲜板栗进行干燥,并比较了6种数学模型在风干板栗太阳能-热泵联合干燥的适用性,同时以Fick第二扩散定律为依据,确定风干板栗不同干燥条件下的有效水分扩散系数。结果表明：风干板栗干燥过程由调整阶段和降速干燥阶段控制,主要表现为降速干燥;干燥温度越高、干燥风速越高以及装载量越小,干燥至目标含水率所用时间越短,干燥速率越大;干燥过程中,有效水分扩散系数随干燥温度及干燥风速的升高、装载量的降低呈现增大的趋势,干燥温度从15℃升高到35℃,其有效水分扩散系数由3.00124×10-10m2/s增大到8.42115×10-10m2/s,干燥风速由1.0m/s升高到5.0m/s,其有效水分扩散系数由4.54717×10-10m2/s增大到9.13767×10-10m2/s;装载量从0.6kg升高至5.4kg,其有效水分扩散系数由1.14753×10-9m2/s降至3.20443×10-10m2/s;通过比较决定系数（R2）、残差平方和及卡方（χ2）得出,Page模型为描述风干板栗太阳能-热泵联合干燥的最优模型,验证发现试验值与模型预测值拟合度较高,Pearson相关系数为0.998,二者显著相关（P＜0.05）,说明Page模型能够较好地反映风干板栗干燥过程中水分变化规律。     

花椒微波干燥数学模型的试验研究

采用干燥试验在线测试系统,对花椒间歇式微波干燥的数学模型进行了试验和研究。试验结果表明:花椒微波连续干燥过程明显存在加速段和减速段,而等速段不太明显,且花椒初期温度升温很快;与传统热风干燥相比,微波干燥花椒的时间大大缩短。利用SAS软件对试验结果进行分析表明,花椒干燥特性曲线采用单项扩散模型拟合效果较合理。     

接触式超声强化热泵干燥苹果片的干燥特性

为研究接触式超声对热泵干燥的强化效应,在热泵干燥机内安装了一套超声波装置,并以苹果片为研究对象,进行接触式超声强化热泵干燥试验,研究超声波功率、干燥温度以及切片厚度对苹果片干燥特性的影响。结果表明:将物料放在超声辐射盘上进行热泵干燥强化,有利于加快物料内部传质过程;随着超声功率和温度的增加以及厚度的减小,物料所需干燥时间逐渐缩短,平均干燥速率逐渐增大;超声对干燥速率的影响随着物料含水率的降低而减弱;在温度较低及物料较薄时,接触式超声的强化效果较好,但其对干燥速率的影响随着温度升高及物料变厚而有所下降;有效水分扩散系数的数值范围为1.333×10-10~1.651×10-9m2/s,且随着超声功率及温度的升高而增大;经过接触式超声处理的苹果片,其组织结构中的孔洞明显增多与扩张,在60 W超声功率作用下还形成了较多微细孔洞,从而有利于物料内部水分迁徙与扩散。将接触式超声技术用于热泵干燥过程的强化,可有效提高热泵干燥速率,缩短物料干燥时间。     

高水分小麦干燥特性及其数学模型的研究

为了对高水分小麦热风干燥工艺建立及其设备研制提供理论依据,进行了不同热风温度、风速和物料薄层厚度条件下的高水分小麦热风干燥试验,获得了高水分小麦的干燥曲线和干燥速度曲线;同时,分析了热风温度、风速和薄层厚度对干燥速度的影响,并建立了高水分小麦热风干燥数学模型。试验结果表明:高水分小麦热风干燥在不同干燥条件下干燥速度最大值出现在前25～35min时间段内,干燥过程中无明显的恒速干燥阶段,高水分小麦热风干燥的数学模型符合Page方程。     

枸杞热风干燥特性及数学模型

利用GZ-1型干燥试验装置,在不同热风温度和风速条件下进行枸杞的热风干燥动力学试验,获得枸杞的干燥曲线和干燥速率曲线,并分析了热风温度和风速对干燥速度的影响。试验结果表明:热风温度是影响干燥速度的主要因素,风速是次要因素;试样在干燥前经过NaOH溶液处理后,其外观品质有显著的提高,且在较低温度条件下提高了枸杞干燥的速度;通过实验数据的拟合比较,得知指数模型的拟合效果最好。     

4种薯类作物热风干燥特性的比较

为了考察薯类作物的热风干燥特性的异同点、优化薯类作物热风干燥工艺,本文选取4种薯类作物(红薯、马铃薯、芋头和山药),在不同温度(55、70、85℃)、切片厚度(3、5、7mm)和切法(横切、纵切)条件下进行比较,研究其热风干燥特性。结果表明:温度与切片厚度对4种物料的干燥特性影响一致,切法对4种物料的干燥特性影响略有差别,但不明显。通过比较,发现它们在热风干燥过程中各类指标变化基本一致,具有共性,在工业生产上可以进行归类,为薯类作物产业化生产提供了理论依据。     

直流高压电场中枸杞的干燥特性与数学模型研究

以枸杞为对象,研究其在相同温度和湿度、不同强度直流高压电场下的干燥特性;检测干燥后枸杞的收缩率、复水率;测量高压电场和干燥箱干燥后枸杞内部多糖和维生素C含量;计算了舍伍德数、传质增强因子以及水分有效扩散系数;采用10种常用的薄层物料干燥数学模型和3个统计参数对干燥数据进行了模拟和比较。结果表明:在直流高压电场下枸杞的干燥速率明显比对照组的干燥速率大,在同一电压下枸杞的干燥速率随着干燥时间的延长逐渐减小,枸杞的干燥速率随着电压的提高而增加,单位能耗也随着电压的增加而增加。在直流高压电场下枸杞的复水率比对照组的复水率高,单因素方差分析表明,在直流高压电场下枸杞的复水率与对照组的复水率之间存在显著性差异,但收缩率之间不存在显著性差异。高压电场干燥比干燥箱干燥更好地保存了枸杞内部的营养成分。传质增强因子随着电压的增加呈线性增长关系,枸杞内部水分有效扩散系数随着电压的增加而增加。通过统计参数分析,发现所选的10个数学模型都可以用来描述枸杞在直流高压电场下的干燥过程,其中Midill and Kucuk模型最适合用来描述直流高压电场中枸杞干燥曲线的变化规律。高压电场影响枸杞表面的微观结构。这为优化直流高压电场干燥枸杞工艺,提高干燥效率和发展枸杞干燥技术提供了线索和实践指导。     

枸杞的微波干燥特性及其对品质的影响

为了缩短枸杞的干燥时间、节约干燥成本,运用微波试验装置,通过选择不用的干燥功率和物料铺放厚度,研究了枸杞微波干燥特性及其对干燥后产品品质的影响。研究结果表明:微波干燥作用于枸杞干燥降速干燥阶段可以大幅缩短枸杞干燥周期,微波组合干燥较自然晾晒缩短时间约65h,约占自然晾晒干燥周期的72%;干燥功率和物料层厚度是影响微波干燥时间的重要因素,微波功率越大,物料层厚度越小,则物料干燥时间越短;不同的微波干燥参数对干后产品品质有不同影响,微波功率为1k W,当物料层厚度平铺为2cm时,干燥后产品多糖保存率和感官品质最好。