Шляхи утилізації застарілих мулових відкладень на паливо

Автор(и)

  • Yurii Sniezhkin Академік НАН України, директор Інституту технічної теплофізики НАН України, Київ, Ukraine https://orcid.org/0000-0001-7871-8774
  • Zhanna Petrova Доктор технічних наук, старший науковий співробітник, головний науковий співробітник відділу Тепломасопереносу в теплотехнологіях Інституту технічної теплофізики НАН України, Київ, Ukraine https://orcid.org/0000-0001-7385-8495
  • Yuliia Novikova Аспірантка, молодший науковий співробітник відділу Тепломасопереносу в теплотехнологіях Інституту технічної теплофізики НАН України, Київ, Ukraine https://orcid.org/0000-0002-6705-1000
  • Anton Petrov Аспірант, молодший науковий співробітник відділу Тепломасопереносу в теплотехнологіях Інституту технічної теплофізики НАН України, Київ, Ukraine https://orcid.org/0000-0003-4851-3115

DOI:

https://doi.org/10.32347/2411-4049.2021.4.21-31

Ключові слова:

застарілі мулові відкладення, торф, біомаса, сушіння, гранули

Анотація

Накопичені мулові осади очисних споруд великих міст є застарілими, через це втратили переважну кількість біогенних речовин, стали занадто мінералізованими і практично непридатними до безпосереднього використання їх як добрива.
Дослідження присвячені розробці єдиного підходу до ефективної переробки мулових осадів як палива із додаванням до них займистих наповнювачів, таких як фрезерний торф, лузга гречки, відходи деревини (тирса).
Виявлені фактори впливу на енергоефективні показники процесів підготовки сировини, сушіння та гранулоутворення композиційних сумішей на основі торфу, застарілих мулових осадів та біомаси, що дозволило отримати якісні гранули та брикети.
Проблемою переробки застарілих мулових відкладень є малий вміст в них органічних речовин, перевищена зольність та висока вологість, тому вони не придатні для спалювання в чистому вигляді та для землеробства. Для зменшення зольності до мулових відкладень доцільно додавати біомасу та торф та підсушити для зменшення вологості.
У статті наведені дослідження кінетики сушіння композиційних гранул на основі торфу, застарілих мулових відкладень та біомаси на експериментальному конвективному сушильному стенді. Конвективний сушильний стенд дозволяє проводити термічну обробку композиційних гранул при температурі сушильного агенту 30–150°С та швидкості руху 0,5–5 м/с. Проведено порівняння тривалості сушіння мулоторф'яної композиції та її складових, яке показує, що при сушінні композиційних гранул спостерігається інтенсифікація процесу сушіння.
Представлено порівняння кінетики сушіння дво- та трьохкомпонентних гранул, що показує однаковий характер кривих сушіння та тривалість сушіння (знаходиться в межах 17–18 хвилин). Підібрано оптимальне співвідношення компонентів з метою якісного гранулювання. Визначено ефективні режими сушіння композиційних гранул на основі мулових відкладень, торфу та біомаси. Визначено рівноважні вологості композиційних гранул, що не перевищують стандартну вологість палива.

Посилання

Sniezhkin, Yu., Petrova, Zh., Paziuk, V., & Novikova, Yu. (2021). State of wastewater treatment technologies in Ukraine and the world. Thermophysics and Thermal Power Engineering, 43(1), 5-12. https://doi.org/https://doi.org/10.31472/ttpe.1.2021.1 (in Ukrainian).

General indicators of water resources use in Ukraine. Open data portal. Retrieved from: https://data.gov.ua/dataset/2054e342-fd89-4419-b130-685a9d042990 (in Ukrainian).

Ministerstvo z pytan' komunal'nogo gospodarstva Ukrai'ny. (2013). Nacional'na dopovid' pro jakist' pytnoi' vody ta stan pytnogo vodopostachannja v Ukrai'ni u 2012 roci. Kyiv (in Ukrainian).

Hence, M., Armojes, P., Lja-Kur-Jansen J., & Arvan, Je. (2006). Ochistka stochnyh vod. Moskow: Mir (in Russian).

Forster, K.F., & Vejz, D.A.Dzh. (Ed.). (1990). Jekologicheskaja biotehnologija. Leningrad: Himija (in Russian).

Lihachev, N.I. (1981). Kanalizacija naselennyh mest i promyshlennyh predprijatij. Spravochnik proektirovshhika. Moskow: Strojizdat (in Russian).

Du, H., & Li, F. (2017). Characteristics of dissolved organic matter formed in aerobic and anaerobic digestion of excess activated sludge. Chemosphere, 168, 1022–1031.

Pahnenko, E.P. Osadki stochnyh vod i drugie netradicionnye organicheskie udobrenija Retrieved from: URL:http://files.pilotlz.ru/pdf/cC2968-7-ch.pdf (in Russian).

Petrova, Zh., & Novikova, Yu. (2021). Preparation of raw materials, creation of compositions and granulation from obsolete sludge, peat and biomass. Ceramics: Science and Life, 1(50), 14-18. https://doi.org/10.26909/csl.1.2021.2

Petrova, Zh., Sniezhkin, Yu., Paziuk, V., Novikova, Yu., & Petrov, A. (2021). Investigation of the Kinetics of the Drying Process of Composite Pellets on a Convective Drying Stand. Journal of Ecological Engineering, 22(6), 159-166. https://doi.org/10.12911/22998993/137676

##submission.downloads##

Опубліковано

2021-12-24

Як цитувати

Sniezhkin, Y., Petrova, Z., Novikova, Y., & Petrov, A. (2021). Шляхи утилізації застарілих мулових відкладень на паливо. Екологічна безпека та природокористування, 40(4), 21–31. https://doi.org/10.32347/2411-4049.2021.4.21-31