Сухие остатки стоков - перспективное энергетическое топливо
Автор: Жуйков А. В., Матюшенко А. И., Кулагин В. А., Жижаев А. М., Ткач С. П.
Журнал: Журнал Сибирского федерального университета. Серия: Техника и технологии @technologies-sfu
Рубрика: Исследования. Проектирование. Опыт эксплуатации
Статья в выпуске: 4 т.15, 2022 года.
Бесплатный доступ
По профилям кривых дифференциальной сканирующей калориметрии была определена максимальная интенсивность теплового потока, а также эндотермические и экзотермические эффекты горения остатков сточных вод (ОСВ). Иловые остатки сточных вод имеют высокую зольность (более 50 %), что снижает значение низшей теплоты сгорания в рабочем состоянии. Высокое содержание летучих веществ (более 80 %) обеспечивает раннее зажигание при температуре 268 °C. Имея низкую температуру зажигания, они могут быть перспективным добавочным топливом к углю после обогащения с целью существенного снижения зольности и увеличения теплоты сгорания. Низкое значение индекса горения, равное 0,4×10-6, обусловлено низким значением максимальной скорости реакции, равной 13 %/мин, и высокой температурой выгорания, равной 633 °C. Проведенные исследования показали, что сжигание ОСВ не приводит к ухудшению условий эксплуатации топочных экранов в топках котлов из-за высокого содержания минералов в золе с высокой температурой плавления (фосфаты железа и кальция). Высокое содержание фосфора в остатках сточных вод способствует иммобилизации подвижного железа в фосфаты. Такой состав ОСВ будет способствовать уменьшению мобильности тяжелых металлов в шлаковых и зольных остатках совместного сжигания с углями при последующем долговременном хранении. Результаты данного исследования целесообразно использовать при проектировании объектов теплоэнергетики.
Иловые остатки сточных вод, сжигание, минеральный состав золы, термогравиметрический анализ, экология
Короткий адрес: https://sciup.org/146282460
IDR: 146282460 | DOI: 10.17516/1999-494X-0404
Список литературы Сухие остатки стоков - перспективное энергетическое топливо
- Гунич С.В., Янчуковская Е. В., Днепровская Н. И. Переработка илового осадка очистных сооружений, Известия вузов. Прикладная химия и биотехнология, 2017, 7(1), 183-187 [Gunich S. V., Yanchukovskaya E. V., Dneprovskaya N. I. Processing of sludge from sewage treatment plants, Izvestiya Vuzov. Prikladnaya Khimiya IBiotekhnologiya, 2017, 7(1), 183-187 (in Russian)].
- Буренков С.В., Грачев А. Н., Забелкин С. А. Термическая утилизация иловых осадков сточных вод методом быстрого пиролиза в сеточном реакторе, Вестник технологического университета, 2016, 19(22), 40-43 [Burenkov S. V., Grachev A. N., Zabelkin S. A. Thermal utilization of sewage sludge by fast pyrolysis in a grid reactor, Bulletin of the Technological University, 2016, 19(22), 40-43 (in Russian)].
- Kim D., Park D.-K., Lim Y.-T., Park S.-N., Park Y.-S., Kim K. Combustion melting characterization of solid fuel obtained from sewage sludge, Energies, 2021, 14(4), 805.
- Lu J., Chen W. Investigation on the ignition and burn out temperatures of bamboo and sugarcane bagasse by thermogravimetric analysis, Appl. Energy, 2015, 160, 49-57.
- Zhao R., Qin J., Chen T., Wu J. TG-FTIR study on co-combustion of bituminous coal semicoke and lignite. JTAN, 2020.
- Chen J., Liu J., He Y., Huang L., Sun S., Sun J., Chang K., Kuo J., Huang S., Ning X. nvestigation of co-combustion characteristics of sewage sludge and coffee grounds mixtures using thermogravimetric analysis coupled to artificial neural networks modeling, Bioresour. Technol., 2017, 225, 234-245.
- Ozfidan M., Haykiri-Acma H., Yaman S. Co-combustion of lignite with sewage sludge and refuse-derived fuel, Environ. Prog. Sustain. Energy, 2019, 38(6), e13307.
- Zhang K., Zhang K., Cao Y., Pan W. Co-combustion characteristics and blending optimization of tobacco stem and high-sulfur bituminous coal based on thermogravimetric and mass spectrometry analyses, Bioresour. Technol, 2013, 131, 325-332.
- Zheng Sh., Hu Y., Wang Zh., Cheng X. Experimental investigation on ignition and burnout characteristics of semi-coke and bituminous coal blends, J ENERGY INST, 2020, 93, 1373-1381.
- Chen J., Sun Y., Zhang Z. Evolution of trace elements and polluting gases toward clean co-combustion of coal and sewage sludge, Fuel, 2020, 280, 118685.
- Guo S., Yang Q., Liang H., Che D., Liu H., Sun B. Effect of blending sewage sludge with coal on combustion and ash slagging behavior, RSC Advances, 2019, 9(51), 29482-29492.
- Glushkov D.O., Matiushenko A. I., Nurpeiis A. E., Zhuikov A. V. An experimental investigation into the fuel oil-free start-up of a coal-fired boiler by the main solid fossil fuel with additives of brown coal, biomass and charcoal for ignition enhancement, Fuel Process. Technol., 2021, 223, 106986.
- Oladejo J.M., Adegbite S., Pang C. H., Liu H., Parvez A. M., Wu T. A novel index for the study of synergistic effects during the co-processing of coal and biomass, Appl. Energy, 2017, 188,
- Liu H., Gong S., Jia C., Wang Q. TG-FTIR analysis of co-combustion characteristics of oil shale semi-coke and corn straw, J. Therm. Anal. Calorim., 2017, 127, 2531.
- Bala-Litwiniak A, Zajemska M. Computational and experimental study of pine and sunflower husk pellet combustion and co-combustion with oats in domestic boiler, Renew. Energy, 2020, 162, 151.
- Zheng S., Hu Y., Wang Z., Cheng X. Experimental investigation on ignition and burnout characteristics of semi-coke and bituminous coal blends, J. Energy Inst, 2020, 93, 1373.
