ДОСЛІДЖЕННЯ ТЕПЛОТЕХНІЧНИХ ХАРАКТЕРИСТИК ГРАНУЛЬОВАНОГО ПАЛИВА, ВИГОТОВЛЕНОГО З ОСАДІВ СТІЧНИХ ВОД
DOI:
https://doi.org/10.32782/tnv-tech.2024.6.26Ключові слова:
осади стічних вод, утилізація, експериментальна пресова установка, біопаливо, щільність, теплота згоряння, зольністьАнотація
На сьогодні продовжують зростати масштаби утворення та накопичення різноманітних відходів, зокрема осадів стічних вод (ОСВ) на каналізаційних очисних спорудах населених пунктів. Такий стан призводить до відчуження осадами продуктивних сільськогосподарських земель та забруднення довкілля, що потребує їх негайної обробки та утилізації. Одним із ефективних способів переробки ОСВ може бути виготовлення з нього гранульованого біопалива. В роботі розглянуто питання утилізації ОСВ шляхом виготовлення з них біопаливних пелет. Для експериментів з виготовлення пелет використовувалися зразки мулових осадів з очисних споруд ОКВП «Дніпро-Кіровоград» у м. Кропивницький після центрифугування вологістю 75–80% двох видів: сирий осад та надлишковий активний мул. Експерименти здійснювалися за розробленою методикою досліджень на спеціально розробленому лабораторному пресовому пристрої. Через високу вологість зразків мулових осадів (75–78%), перед виготовленням з них пелет здійснювалась попередня їх підготовка шляхом термічної (підсушування) та механічної (подрібнення) обробки. З підготовлених мулових осадів вологістю 12–15% при стискуванні до кінцевих тисків 130,5…217,5 МПа у пресовому пристрої з вертикальним пуансоном і закритою матрицею утворюються зразки пелет з якісною фактурою і густиною 1150–1260 кг/м3, що відповідає вимогам європейських стандартів ρ ≥1,0 г/см3. Визначена зольність виготовлених зразків біопаливних пелет на суху масу складала 24–41%, а розрахована за формулою Д. Мендєлєєва теплота згоряння складала 16–20 МДж/кг, що порівняно з теплотою згоряння брикетів з дерев’яних відходів, бурого вугілля, торфу. Отримані результати проведених експериментальних досліджень можна розглядати як оціночні. Загалом вони підтверджують перспективу подальших досліджень і розробок в напрямку технологій і обладнання для виготовлення біопаливних пелет з осадів стічних вод та подальшої їх утилізації шляхом використання в теплоенергетичних установках.
Посилання
Кравченко В.І., Білоус Ю.В., Кравченко В.П. Створення та обгрунтування композитного палива на основі осаду стічних вод. Технічні науки. Херсон: ХДАЕУ. 2023. Вип. 3. С. 88-94. URL: http://journals.ksauniv.ks.ua/index.php/tech/article/view/403
Бабаєв В.М., Панов В.В., Хайло Я.М., Волков В.М., Горох М.П. Альтернативні технологічні рішення проблеми повної утилізації мулового осаду стічних вод // Комунальне господарство міст. 2018. № 144. С. 32-42.
Syed Shatir A. Syed-Hassan, Yi Wang , Song Hu, Sheng Su, Jun Xiang. Thermochemical processing of sewage sludge to energy and fuel: Fundamentals, challenges and considerations. URL: https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S1364032117309036
Зоріна О.В., Маврикін Є.О. Сучасні підходи до обробки та утилізації вторинних осадів господарсько-побутових стічних вод //Водні ресурси. Меліорація і водне господарство, 2021, № 2. С. 55-68.
Шквірко О. М., Тимчук І. С., Мальований М. С. Адаптація світового досвіду утилізації осадів стічних вод до екологічних умов України // Науковий вісник НЛТУ України. 2019. Т. 29. № 2. С.82-87.
Карп І. М., П’яних К. Є., Нікітін Є. Є. Проблема утилізації та знешкодження мулових осадів // Энерготехнологии и ресурсосбережение. – 2017. № 2. С. 35-48. URL: http://nbuv.gov.ua/UJRN/ETRS_2017_2_6
Пазюк В.М., Токарчук О.А. Основні характеристики осадів стічних вод. Техніка, енергетика, транспорт АПК. C.96-104. DOI: 10.37128/2520-6168-2022-1-11.
Malhozhata V. ta Mariush T. Production of solid biofuel from city sewage sludge. Technical and economic optimization. 2015. Vol. 33(8). URL: https://journals.sagepub.com/doi/full/10.1177/0734242X15588584
Сайт ukr bio: Пелети-стандарти. Пелети-стандарти. URL: https://bio.ukr.bio/ua/articles/1574/
Константінов С.М., Панов Є.М. Теоретичні основи теплотехніки: Підручник. К.: «Золоті ворота», 2012. 592 с.
Шаманський C.Й., Бойченко С. В. Енергоефективна та екологічно безпечна технологія стабілізації осадів стічних вод авіапідприємств. Восточно-Европейский журнал передовых технологий. 2015. № 5(8). С. 39-45. URL: http://nbuv.gov.ua/UJRN/Vejpte_2015_5%288%29__8
Бондар О.І., Лозовіцький П.С., Машков О.А., Лозовицький А.П. Екологічний стан накопичених осадів стічних вод м. Києва / Науково-практичний журнал Екологічні науки. 2015, №7. С. 38-53. URL: http://ecoj.dea.kiev.ua/archives/2015/7/5.pdf.
