化粪池“就地”处理设备的设计与分析

作     者：张秀山 

作者单位：湖南大学 

学位级别：硕士

导师姓名：卿启湘

授予年度：2017年

学科分类：083002[工学-环境工程] 0830[工学-环境科学与工程（可授工学、理学、农学学位）] 08[工学] 

主      题：化粪池 “就地”固液分离装备 数值模拟 结构优化 

摘      要：随着城镇资源集中度的增大,越来越多的人口聚集于城市,化粪池负荷随之增大。我国法规要求化粪池每半年清掏一次,但许多化粪池建成后就一直未清掏过,只有堵塞时才临时请人来疏通,造成粪便污水横流,影响市容环境。原因在于现有装备在处理这种粘度大、长纤维多相物料的粪池污物时,易于缠绕、堵塞,同时固态物的干湿度和液体的澄清度很难达到规范的要求;再加上化粪池分布于居民区偏僻小巷中,要求污物污水“就地处理达标排放,固定处理设备十分不便。针对上述问题,本文基于调研大量文献、理论分析、数值计算、实验技术等基础上,研制了一台车载式液态垃圾“就地固液分离装备,主要研究工作如下:(1)结合现有固液分离设备和化粪池多相物料的特点,设计了 一台高效的离心挤压过滤机,并设计实验获得了部分操作参数。(2)结合化粪池液态垃圾固液分离效果的要求,应用CFX软件建立并求解流体计算模型,获得流场压力、速度等特性,分析了离心挤压过滤机的固液分离性能。(3)针对传统功能单一的吸污车难以满足偏僻小区化粪池处理的实际需求,研制了携带化粪池“就地固液分离设备的多功能移动车,完成了总体方案和各子系统的设计,并通过实验验证该车满足设计指标和要求。(4)为保证化粪池“就地固液分离设备结构的使用安全性和可靠性,应用WORKBENCH软件建立了关键部件(真空罐和筛筒)有限元模型,完成了静力学分析和模态分析,并对真空罐封头型式和筛筒壁厚进行优化,获得了更好结构型式和结构参数。