ВИГОТОВЛЕННЯ ТА ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНА ОЦІНКА БІОПАЛИВА НА ОСНОВ І ОСАДІВ СТІЧНИХ ВОД ДЛЯ ОДЕРЖАННЯ ТЕПЛОВОЇ ЕНЕРГІЇ ТА БУДІВЕЛЬНОГО МАТЕРІАЛУ
DOI:
https://doi.org/10.35546/kntu2078-4481.2024.2.4Ключові слова:
осади стічних вод, утилізація, біопаливні пелети, термохімічна переробка, зольні залишки, будівельні матеріали.Анотація
У статті розглянуті підходи до термоутилізації комунальних відходів в частині осадів стічних вод та одержання продуктів спалювання, які можуть використовуватись як будівельний матеріал. Утворення біовідходів у вигляді осадів стічних вод на сьогодні досягли обсягу 5 мільярдів тон і продовжують накопичуватися на мулових майданчиках комунальних очисних споруд. Такий стан створює екологічну небезпеку навколишньому середовищу і є серйозною проблемою, що вимагає термінового її вирішення. Застосовуючи термохімічну переробку осадів як паливо на промислових та комунальних підприємствах, можна отримувати теплову енергію і золові відходи, які використовувати як заповнювач асфальто-бетонних і звичайних будівельних сумішей на мінеральних в’яжучих. У ході проведення дослідження було отримано біопаливо у вигляді пелет, для виготовлення яких як сировину використовували осади комунальних стічних вод та тирсу хвойних дерев, як відходи механічної їх переробки. Експериментальним шляхом встановлені основні теплотехнічні характеристики пелет: щільність, зольність та теплота згоряння. Результати показали, що суміш осадів стічних вод та тирси при пресуванні дозволяє виготовляти щільні (вище 1,0 г/см3) та висококалорійні гранули із теплотою згоряння вище 18,0 МДж/кг навіть при відносно невисоких тисках (> 130 МПа). Одержані при спалюванні зольні залишки не стійкі, легко руйнуються з переходом у гетеродисперсний стан і придатні для застосування як будівельний матеріал. Застосування такого способу утилізації осадів стічних вод дозволить у комплексі розв’язувати проблеми ресурсозбереження, енергоефективності та захисту довкілля: утилізувати осади стічних вод, знизити собівартість продукції будівництва і скоротити витрати природної сировини та паливно- енергетичних ресурсів.
Посилання
Tsze L., Sinchzhun Y., Khuei L., Chanchzhu L., Zhykhua S., Khuatsziun K., Khou V., Huanmin T. Spilne hranuliuvannia osadu stichnykh vod i biomasy: shchilnist i tverdist hranul. Tekhnolohiia bioresursiv.2014. Vol. 166, pp. 435-443. URL: https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0960852414007433
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
Снєжкін В. М., Петрова Ю. Ф., Пазюк Ж. А., Новікова Ю.П. Стан технології очищення стічних вод в Україні та світі. Теплофізика та теплоенергетика. 2021. Вип. 43. С. 5–12. URL: file:///C:/Users/User/Downloads/425-Article%20Text-675-1-10-20210604.pdf
Сорокіна К. Б. «Процеси та обладнання для обробки осадів» і «Технологія переробки та утилізації осадів». Гідротехнічне будівництво, водна інженерія та водні технології. Харків: ХНУМГ. 2017. 116 с.
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.
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
Порівняльна характеристика деяких видів палива. Дата оновлення 2016. URL: https://ldubgd.edu.ua/sites/default/files/8_konferezii/robota_bezpeka_gir_0.pdf.
Ялечко В.І. Підвищення ефективності енерготехнологічного процесу спалювання здрібненої деревної біомаси: дис….канд. техн. наук. Львів. 2021. 149 с. URL: https://lpnu.ua/sites/default/files/2021/dissertation/11612/disyalechkovi.pdf