(пример оформления текста статьи)
УДК 628.386
ИССЛЕДОВАНИЕ ТЕПЛОТВОРНОЙ СПОСОБНОСТИ
ТВЁРДОГО БИОТОПЛИВА НА ОСНОВЕ
ОРГАНИЧЕСКИХ ОТХОДОВ ЭЛЕКТРОФЛОТАЦИИ
, ,
Аннотация: В материалах данной статьи рассматриваются наиболее часто используемые методы утилизации осадков сточных вод пищевой промышленности. Отражены основные достоинства и недостатки методов. Определена возможность применения осадков сточных вод мясоперерабатывающих предприятий в качестве вторичного сырьевого ресурса. Изучен процесс окисления жиросодержащей фузы (отходов физико-химической очистки стоков) в присутствии реагента и наполнителя.
STUDY OF CALORIFIC VALUE
SOLID BIOFUELS-BASED ORGANIC WASTE FLOTATION
Ivanov I. I., Petrov P. P., Semjonov S. S.
Abstract: the present article discusses the most frequently used methods of disposal of sewage sludge food industry. Describes the main advantages and disadvantages of the methods. The possibility of applying sewage sludge meat processing plants as secondary raw material. Studied the process of oxidation of fat-containing fuse (waste physico-chemical waste water treatment) in the presence of a reagent and a filler.
Ключевые слова: альтернативные источники энергии, твёрдые биотоплива, топливные брикеы, осадки сточных вод мясокомбинатов, утилизация органических отходов.
Введение. Одним из перспективных направлений ресусрсоэнергосбережения и экологизации производств, является использование альтернативных возобновляемых источников энергии (ВИЭ) на основе промышленных отходов. Использование ВИЭ и их активное внедрение в промышленность с каждым годом приобретает всё более серьёзные масштабы [1]. Это обусловлено тем что стоимость энергии, получаемой от ВИЭ, в течение последних лет стремительно снижается, и в условиях противоположной тенденции роста цен на традиционные энергоресурсы многие технологии использования ВИЭ становятся все более конкурентоспособными.
Наивысшую конкурентоспособность они проявляют в децентрализованных системах тепло - и электроснабжения. [2].
С каждым годом всё большей популярностью в этой стезе пользуются твёрдые биотоплива, создаваемые из отходов пищевой промышленности, деревопереработки, нефтехимических производств, переработки сельскохозяйственной продукции и др. Спрос на древесные брикеты и гранулы, оборудование для их сжигания и производства растёт пропорционально ценам на традиционные виды топлива, такие как нефть и газ [3].
Теоретические исследования. Целью настоящей работы являлось решить проблему утилизации и обработки жиросодержащих отходов (осадков) очистных сооружений производственных сточных вод мясоперерабатывающих предприятий, а конкретно – флотоконцентрата или фузы, образующейся на этапе физико-химической очистки сточных вод (флотации).
К числу возможных вариантов обработки осадков мясоперерабатывающих предприятий следует отнести:
Получение кормовых добавок.Исходная белково-жировая масса, собираемая при механической и электрофлотационной очистке стоков, содержит 32,7% влаги, 49,8% жира, 11,6% протеина, 3,9% углеводов, 1,7% золы. Химический состав осадков безусловно определяет их кормовую ценность. Но создание кормовых жиров требует немедленного сбора жиромасс и флотоконцентрата. Помимо этого, для создания вареных кормов неизбежны затраты на топливо. Выход вареных кормов составляет 60% от исходной массы заложенного на выварку сырья.
Получение технического жира.Технические жиры получаемые в процессе переработки жиросодержащих сырьевых ресурсов активно используют в мыловарении, но при переработке жиромасс очистных сооружений в автоклавах, так же образуется осадок, который необходимо утилизировать. Это обусловлено содержанием в осадках до 20% не жировых примесей.
Достоинством осадков в этом случае является содержание в них органических веществ и питательных микроэлементов. Однако внесение осадка в почвы ограничено определённой дозой т/га один раз в 5 лет. Кроме этого возникает необходимость возделывания подстилочного слоя плугом. Из-за содержания в осадках тяжёлых металлов и патогенных микроорганизмов, требуется их предварительное обеззараживание [4].
Каждый из вышеперечисленных методов подразумевает большое количество капитальных и энергетических затрат. Не исключена также возможность загрязнения окружающей среды.
Результаты исследований московского института гигиены им. , выполненные под руководством профессора , показали, что при добавлении извести в осадок патогенных представителей группы кишечной палочки обнаружить не удалось. Ввод извести в качестве реагента при обработке осадков городских сточных дает положительные результаты.
Практические исследования. В осадках мясокомбинатов содержится значительное количество микроорганизмов, в том числе и болезнетворных. Поэтому использование осадка в качестве вторичного сырьевого ресурса требует его стерилизации. С этой целю была изучен процесс окисления фузы (отходы физико-химической очистки стоков мясокомбината) в присутствии наполнителя и реагента.
В качестве наполнителя использовались древесные опилки. Исследовалась динамика протекания реакции окисления при различном соотношении опилок, фузы и извести. Через каждую неделю в смеси определяли количество патогенной флоры. Как известно, количество тепла, выделяемого при взаимодействии негашенной извести с водой, составляет 15ккал/моль. Этого тепла вполне достаточно, чтобы поднять температуру смеси до 70-80°С. Такой же эффект получали при смешении вода+известь+опилки. В этом случае реакционная смесь удерживала тепло в течение более длительного времени, чему способствовало использование опилок. При добавлении фузы возникал тепловой эффект, различный для разных проб. Температура варьировалась от 20 до 40 °С, но выше не поднималась. При длительном проведении эксперимента количество тепла, которое должно было выделиться в результате реакции, в конечном итоге выделялось, но за счет длительности процесса часть тепла успевала рассеиваться в атмосферу [7]. На рисунке 1 показана динамика протекания реакции окисления.
Рис. 1. Динамика протекания реакции окисления при различных соотношениях смесей:
1-известь+вода; 2-известь+вода+опилки; 3- известь+вода+опилки+фуза
Выводы:
1. Экспериментальные исследования показали, что жировая основа фузы препятствует процессу биохимического разложения бактериями биомассы, так как жировая пленка ограничивает доступ кислорода к продуктам переработки.
2. Использование фузы в качестве топлива дает возможность получать более эффективное топливо для использования в энергоустановках, уменьшая энергозависимость мясоперерабатывающего предприятия от поставщиков.
3. Не зависимо от характеристик получаемого биотоплива, процессов и механизмов эксплуатации оборудования, необходима система автоматизации процессов преобразования энергии исходного продукта.
4. Разработанная система очистки и утилизации побочных продуктов очистки производственных сточных вод позволяет оптимизировать процесс очистки, а также удовлетворить собственные энергетические потребности на 100%. При этом есть возможность использования избытка энергии на нужды предприятия.
Библиографический список
1. | , , Обзор и тенденции развития методов анализа стеганографических систем // Известия Юго-Западного государственного университета. Серия Управление, вычислительная техника, информатика. Медицинское приборостроение. 1999. № 4. С. 43-48. |
2. | Вопросы вибродиагностики упругого космического аппарата // Проблемы теории и практики в инженерсных исследованиях. Труды 33 научной конференции РУДН. М., 1997. С. 223-225. |
3. | ГОСТ 8.586.5–2005. Способ измерения. Измерение расхода и объема жидкостей и газов с помощью стандартных сужающих устройств. М.: Изд-во стандартов, 2007. 10 с. |
4. | Пат. 1007970 СССР, МКИ3 В 25 J 15/00. Способ ориентирования по крену летательного аппарата с оптической головкой самоневедения (СССР). – № 000/25–08; заявл. 23.11.81; опубл. 30.03.83, Бюл. № 12. – 2 с. |
References
1. | Sizov A. S., Nikutin E. I., Kotenko S. V. Obzor i tendencii razvitija metodov analiza steganograficheskih sistem [Overview and trends of the analysis methods of steganographic messages development]. Izvestija Jugo-Zapadnogo Gosudarstvennogo universiteta. Serija Upravlenie, Vychislitel'naja Tehnika, informatika. Medicinskoe Priborostroenie, 1999, no. 4, pp. 43-48 (in Russian). |
2. | Sen'kin A. V. Issues of Vibration Diagnostics of Elastic Spacecraft. Problemy teorii i praktiki v inzhenernykh issledovaniiakh. Trudy 33 nauchnoi konferentsii RUDN [Problems of the Theory and Practice of Engineering Research. Proceedings of the 33 scientific conference of PFUR]. Moscow, Peoples’ Friendship University of Russia, 1997, pp. 223-225 (in Russian). |
3. | State Standard 8.586.5–2005. Method of Measurement. Measurement of Flow Rate and Volume of Liquids and Gases by Means of Orifice Devices. Moscow, Standartov Publ., 2007. 10 p. (in Russian). |
4. | Palkin M. V. Sposob orientirovaniia po krenu letatel'nogo apparata s opticheskoi golovkoi samonavedeniia [The Way to Orient on the Roll of Aircraft with Optical Homing Head]. Patent USSR, no. 3360585/25–08, 1983. |
