Технология производства многокомпонентного твердого топлива с использованием отходов сточных вод

Дана оценка проблемам утилизации осадков городских сточных вод в Беларуси и за рубежом с определением уровня их образования и использования. Мировые тенденции сокращения выбросов диоксида углерода обостряют актуальность решения указанных задач. В связи с планами Европейского союза по введению трансграничного углеродного сбора возникла необходимость снижения углеродного следа от сжигания традиционных видов топлива, что является актуальной проблемой для современного общества. Одно из направлений ее решения – замещение части углеводородного топлива многокомпонентным твердым на основе горючих отходов. Твердое топливо можно использовать для обеспечения нужд мелких потребителей, например в осенне-летний период для генерации сушильного агента при подготовке зерна на токах, на мелких котельных, в сушильных установках песка локомотивных депо, теплоустановках ангаров и мастерских, а также в иных теплогенерирующих установках. При этом для Беларуси снижение углеродного следа тесно связано с другой актуальной задачей – уменьшением энергетической составляющей промышленной продукции и экологических последствий хранения накопленных и образующихся отходов. В статье представлены результаты совместных научных исследований в области применения современных технологий и оборудования, использующих электрогидравлическую обработку для снижения и минимизации уровня содержания антропогенных и загрязняющих веществ в осадке сточных вод. Описанные технологическое оборудование, технология и режимы доочистки позволяют снизить содержание вредных веществ в осадке сточных вод даже при кратковременной обработке. Дана оценка эффективности разработанной технологии использования осадка сточных вод с применением метода влажного многокомпонентного брикетирования для получения многокомпонентного топлива. Представленная принципиальная технологическая схема многокомпонентного брикетирования с использованием осадка сточных вод и растительно-древесных отходов показывает неоспоримые преимущества применения обводненного осадка сточных вод в качестве сырья для производства твердого топлива. При этом оптимально подобранное соотношение компонентов и влажности брикетируемого состава решает ряд технологически трудных задач, не реализуемых с помощью традиционных технологий брикетирования. Проведенные исследования и разработанная технология позволяют расширить область использования осадков сточных вод в качестве вторичного возобновляемого материального ресурса.

1. Belarus 2030: Government, Business, Science, Education: Proceedings of the 2nd International Scientific Conference, May 29, 2015, Minsk, Belarusian State University. Minsk, Pravo i Ekonomika Publ., 2015. 146 (in Russian).

2. Vostrova R. N., Makarov D. V. (2012) Production of Fuel Briquettes Based on Sewage Sludge From Urban Wastewater Treatment Plants. Vestnik Brestskogo Gosudarstvennogo Tekhnicheskogo Universiteta. Vodokhozyaistvennoe Stroitelstvo, Teploenergetika i Geoekologiya [Bulletin of Brest State Technical University. Water Management Construction, Heat Power Engineering and Geoecology], (2), 43–45 (in Russian).

3. Pekhota A. N. (2010) Multicomponent Fuel Based on Wood Waste – One of the Directions for Solving Energy Saving Problems. Vestnik Belorusskogo Gosudarstvennogo Universiteta Transporta. Nauka i Transport = Bulletin of BSUT: Science and Transport, (1), 121–122 (in Russian).

4. Bugaenko L. T., Kuzmin M. G., Polak L. S. (1988) High Energy Chemistry. Moscow, Khimiya Publ. 364 (in Russian).

5. Pekhota A. N. (2011) Use of Secondary in the Energy Balance – an Additional Reserve for Energy Saving and Ensuring a Stable Feedstock Fuel Base. Vestnik Brestskogo Gosudarstvennogo Tekhnicheskogo Universiteta. Vodokhozyaistvennoe Stroitelstvo, Teploenergetika i Geoekologiya [Vestnik of Brest State Technical University. Water Engineering, Heating Engineering and Environmental Geology], (2), 53–55 (in Russian).

6. Khroustalev B. M., Pekhota A. N. (2016) Composite Solid Fuel Based on Secondary Combustible Waste. Energoeffektivnost' [Energy Efficiency], (4), 18–22 (in Russian).

7. Pekhota A. N. (2020) Investigation of Multicomponent Briquetted Fuel Based on Sewage Sludge from Urban Wastewater Treatment Plants in Gomel and Investigation of Thermotechnical Properties of Briquettes: Research Report. Gomel, Belarusian State University of Transport. 99 (in Russian).

8. Khroustalev B. M., Romaniuk V. N., Pekhota A. N. (2017) On the Issue of Applying the Exergy Method of Thermodynamic Analysis in the Assessment and Development of Energy Use in Industrial Heat Technology. Energeticheskaya Strategiya [Energy Strategy], (1), 50–56 (in Russian).

9. Khroustalev B. M., Pekhota A. N. (2017) Solid Fuel of Hydrocarbon, Wood and Agricultural Waste for Local Heat Supply Systems. Energetika. Izvestiya Vysshikh Uchebnykh Zavedenii i Enrgeticheskikh Ob’edinenii SNG = Energetika. Proceedings of CIS Higher Education Institutions and Power Engineering Associations, 60 (2), 147–158. https://doi.org/10.21122/1029-7448-2017-60-2-147-158 (in Russian).

10. Khroustalev B. M., Pekhota A. N., Nguyen Thuy Nga, Vu Minh Phap (2019) The Use of Oil Filter Elements in Energy-Resource Saving. Energeticheskaya Strategiya [Energy Strategy], (6), 45–49 (in Russian).

11. Pekhota A. N., Khroustalev B. M., Akeliev V. D., Mikhalchenko A. A. (2021) Vacuum Pneumatic Transport for Industrial and Utility Components. Nauka i Tekhnika = Science & Technique, 20 (2), 142–149. https://doi.org/10.21122/2227-1031-2021-20-2-142-149 (in Russian).

12. Khroustalev B. M., Pekhota A. N., Nguyen Thuy Nga, Vu Minh Phap (2021) Solid fuel Based on Waste of Low-Utilized Combustible Energy Resources. Nauka i Tekhnika = Science & Technique, 20 (1), 58–65. https://doi.org/10.21122/2227-1031-2021-20-1-58-65 (in Russian).