Комплексна технологія переробки деяких органомінеральних відходів

Роботу присвячено вирішенню важливої екологічної проблеми — переробці осадів комунальних стічних вод. Запропоноване технологічне рішення включає наступні стадії: попередня підготовка вихідного матеріалу; його термічний розклад з отриманням високоенергетичного газу; виготовлення органомінеральних доб...

Ausführliche Beschreibung

Gespeichert in:

Bibliographische Detailangaben
Datum:	2017
Hauptverfasser:	Кашковський, В.І., Євдокименко, В.О., Каменських, Д.С., Ткаченко, Т.В., Вахрін, В.В.
Format:	Artikel
Sprache:	Ukrainian
Veröffentlicht:	Видавничий дім "Академперіодика" НАН України 2017
Schriftenreihe:	Наука та інновації
Schlagworte:	Науково-технічні інноваційні проекти Національної академії наук України
Online Zugang:	http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/123056
Tags:	Tag hinzufügen Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
Назва журналу:	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Zitieren:	Комплексна технологія переробки деяких органомінеральних відходів / В.І. Кашковський, В.О. Євдокименко, Д.С. Каменських, Т.В. Ткаченко, В.В. Вахрін // Наука та інновації. — 2017. — Т. 13, № 3. — С. 57-69. — Бібліогр.: 24 назв. — укр.

Institution

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine

id	irk-123456789-123056
record_format	dspace
spelling	irk-123456789-1230562017-08-22T03:02:51Z Комплексна технологія переробки деяких органомінеральних відходів Кашковський, В.І. Євдокименко, В.О. Каменських, Д.С. Ткаченко, Т.В. Вахрін, В.В. Науково-технічні інноваційні проекти Національної академії наук України Роботу присвячено вирішенню важливої екологічної проблеми — переробці осадів комунальних стічних вод. Запропоноване технологічне рішення включає наступні стадії: попередня підготовка вихідного матеріалу; його термічний розклад з отриманням високоенергетичного газу; виготовлення органомінеральних добрив та штучного ґрунту; одержання паливних пелет; переробка зольного залишку стадії терморозкладання осаду з метою утворення сумішей оксидів металів, ефективних коагулянтів, будівельних і декоративних матеріалів. Работа посвящена решению важной экологической проблемы — переработке осадков коммунальных сточных вод. Предложенное технологическое решение включает следующие стадии: предварительная подготовка исходного материала; его термическое разложение с получением высокоэнергетического газа; изготовление органоминеральных удобрений и искусственного грунта; получение топливных пеллет; переработка зольного остатка стадии термического разложения осадков с целью получения смеси оксидов металлов, эффективных коагулянтов, строительных и декоративных материалов. Important environmental problems related to the processing of municipal wastewater sludge have been discussed. The proposed technological solution includes the following stages: sludge pretreatment; its thermal decomposition with formation of high-energy gas; production of organo-mineral fertilizers and synthetic soil; obtaining of fuel pellets; recycling of ash residue at the stage of thermal decomposition for obtaining metal oxide mixes, coagulants, construction and decorative materials. 2017 Article Комплексна технологія переробки деяких органомінеральних відходів / В.І. Кашковський, В.О. Євдокименко, Д.С. Каменських, Т.В. Ткаченко, В.В. Вахрін // Наука та інновації. — 2017. — Т. 13, № 3. — С. 57-69. — Бібліогр.: 24 назв. — укр. 1815-2066 DOI: doi.org/10.15407/scin13.03.057 http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/123056 uk Наука та інновації Видавничий дім "Академперіодика" НАН України
institution	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
collection	DSpace DC
language	Ukrainian
topic	Науково-технічні інноваційні проекти Національної академії наук України Науково-технічні інноваційні проекти Національної академії наук України
spellingShingle	Науково-технічні інноваційні проекти Національної академії наук України Науково-технічні інноваційні проекти Національної академії наук України Кашковський, В.І. Євдокименко, В.О. Каменських, Д.С. Ткаченко, Т.В. Вахрін, В.В. Комплексна технологія переробки деяких органомінеральних відходів Наука та інновації
description	Роботу присвячено вирішенню важливої екологічної проблеми — переробці осадів комунальних стічних вод. Запропоноване технологічне рішення включає наступні стадії: попередня підготовка вихідного матеріалу; його термічний розклад з отриманням високоенергетичного газу; виготовлення органомінеральних добрив та штучного ґрунту; одержання паливних пелет; переробка зольного залишку стадії терморозкладання осаду з метою утворення сумішей оксидів металів, ефективних коагулянтів, будівельних і декоративних матеріалів.
format	Article
author	Кашковський, В.І. Євдокименко, В.О. Каменських, Д.С. Ткаченко, Т.В. Вахрін, В.В.
author_facet	Кашковський, В.І. Євдокименко, В.О. Каменських, Д.С. Ткаченко, Т.В. Вахрін, В.В.
author_sort	Кашковський, В.І.
title	Комплексна технологія переробки деяких органомінеральних відходів
title_short	Комплексна технологія переробки деяких органомінеральних відходів
title_full	Комплексна технологія переробки деяких органомінеральних відходів
title_fullStr	Комплексна технологія переробки деяких органомінеральних відходів
title_full_unstemmed	Комплексна технологія переробки деяких органомінеральних відходів
title_sort	комплексна технологія переробки деяких органомінеральних відходів
publisher	Видавничий дім "Академперіодика" НАН України
publishDate	2017
topic_facet	Науково-технічні інноваційні проекти Національної академії наук України
url	http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/123056
citation_txt	Комплексна технологія переробки деяких органомінеральних відходів / В.І. Кашковський, В.О. Євдокименко, Д.С. Каменських, Т.В. Ткаченко, В.В. Вахрін // Наука та інновації. — 2017. — Т. 13, № 3. — С. 57-69. — Бібліогр.: 24 назв. — укр.
series	Наука та інновації
work_keys_str_mv	AT kaškovsʹkijví kompleksnatehnologíâpererobkideâkihorganomíneralʹnihvídhodív AT êvdokimenkovo kompleksnatehnologíâpererobkideâkihorganomíneralʹnihvídhodív AT kamensʹkihds kompleksnatehnologíâpererobkideâkihorganomíneralʹnihvídhodív AT tkačenkotv kompleksnatehnologíâpererobkideâkihorganomíneralʹnihvídhodív AT vahrínvv kompleksnatehnologíâpererobkideâkihorganomíneralʹnihvídhodív
first_indexed	2025-07-08T22:59:56Z
last_indexed	2025-07-08T22:59:56Z
_version_	1837121512108195840
fulltext	57 В.І. Кашковський 1, В.О. Євдокименко 1, Д.С. Каменських 1, Т.В. Ткаченко 1, В.В. Вахрін 2 1Інститут біоорганічної хімії та нафтохімії НАН України, вул. Мурманська, 1, Київ-94, МСП-660, 02660, Україна, тел. +380 44 558 5388, факс +380 44 573 2552, kash-vik@yandex.ua, vay.77@ukr.net, kam04@mail.ru, tkachenko_tatyan@mail.ru 2 ТОВ «Полікристал», вул. Проф. Підвисоцького, 10/10, офіс 60, Київ, 01103, Україна, uralvad@rambler.ru КОМПЛЕКСНА ТЕХНОЛОГІЯ ПЕРЕРОБКИ ДЕЯКИХ ОРГАНОМІНЕРАЛЬНИХ ВІДХОДІВ © В.І. КАШКОВСЬКИЙ, В.О. ЄВДОКИМЕНКО, Д.С. КАМЕНСЬКИХ, Т.В. ТКАЧЕНКО, В.В. ВАХРІН, 2017 Роботу присвячено вирішенню важливої екологічної проблеми — переробці осадів комунальних стічних вод. За- пропоноване технологічне рішення включає наступні стадії: попередня підготовка вихідного матеріалу; його терміч- ний розклад з отриманням високоенергетичного газу; виготовлення органомінеральних добрив та штучного ґрунту; одержання паливних пелет; переробка зольного залишку стадії терморозкладання осаду з метою утворення сумі- шей оксидів металів, ефективних коагулянтів, будівельних і декоративних матеріалів. К л ю ч о в і с л о в а: осади комунальних стічних вод, переробка, високоенергетичний газ, органомінеральні добри- ва, суміші чистих оксидів металів. ISSN 1815-2066. Nauka innov. 2017, 13(3): 57—69 doi: https://doi.org/10.15407/scin13.03.057 57 Ситуація, що склалася з відходами в Ук- раїні, йде всупереч концепції сталого розвит- ку, яка передбачає не тільки нерозривний зв'язок економічної, екологічної та соціальної його складових, а й їхню збалансованість. Ве- личезні об’єми відходів, які вже накопичені, розміщені здебільшого в далеко не підготовле- них місцях і кількість яких постійно зростає, наносять непоправну шкоду екосистемам та є одним із чинників, що ставить під питання перспективу розвитку концепції сталого роз- витку. «Бажаємо ми цього чи не бажаємо, але весь світ поступово перетворюється на вели- чезне звалище сміття» [1]. Зрозуміло, що лише радикальні заходи мо- жуть суттєво змінити ситуацію. Одним з них повинна стати глибока переробка накопиче- них відходів, спрямована не лише на зменшен- ня їх обсягів, а й на максимальне залучення їхнього енергетичного та ресурсного потенціа- лу. Критичний стан екології в більшості ре- гіонів країни ставить під сумнів перспективу прогресивного соціального розвитку суспільст- ва. Дійсно, залишається все менше можливос- тей для забезпечення населення високоякіс- ною водою, екологічно чистими продуктами харчування та повітрям при безперервному зростанні техногенного навантаження на еко- системи через застарілість та недосконалість технологій, непомірну енергоємність цілих га- лузей господарювання. Ситуація з відходами в Україні є дзеркаль- ним відображенням стану проблеми у світі за- галом. В роботі [2] зазначено: «потрібно в су- часних умовах негайно приймати заходи, якщо людство вирішує відмовитися від споживаць- кої економіки, якщо воно хоче стати суспільст- вом бережливого ставлення до природних ре- сурсів, де відходи будуть зведені до мінімуму, а самі ресурси будуть використовуватися еко- номно». «У природі не існує відходів» — це надзвичайно цікаве і влучне твердження нале- жить одному з визнаних фахівців в галузі 58 ISSN 1815-2066. Nauka innov. 2017, 13 (3) В.І. Кашковський, В.О. Євдокименко, Д.С. Каменських, Т.В. Ткаченко, В.В. Вахрін переробки відходів Хью Томасу [2]. І далі, «якщо в існуючій екологічній системі щось вмирає та стає непотрібним, воно з успіхом використовується в іншій екологічній сис- темі», а «людство може взяти все цінне з без- відходного виробництва у природи, але для цього потрібно створити новітні технології та кардинально змінити своє мислення». Доцільність максимально можливого залу- чення відходів як вторинної сировини, сьогод- ні мало в кого викликає серйозні заперечення. Тим більше, що на користь такого підходу можна навести безліч прикладів, коли цільова переробка відходів значно екологічно безпечні- ша, ефективніша, менш енергоємна та дешев- ша. Широке впровадження у практику опти- мальних методів рециклінгу відходів дозволяє не лише суттєво знизити обсяги переробки пер винної сировини, але й здешевити в такий спосіб цільову продукцію та значно зменшити антропогенне навантаження на довкілля [3—13]. Важливою складовою утворюваних і нако- пичених відходів є органомінеральні відходи, до яких належать: біомаса надлишкового мулу та сирого осаду очисних споруд; некондиційні залишки сільського й комунального госпо- дарств, харчової та переробної промисловос- тей; побутові і промислові органовмісні відходи (папір, картон, текстиль, пакувальні матеріали, пластмаса, ганчір’я тощо); вторинні продукти переробки деревини (тирса, стружка, лис тя, ліг нін), торфу, сапропелі (річкові й озерні). Практично кожен із наведених видів від- ходів становить серйозну екологічну пробле- му. Так, здавалося б, щодо біомаси надлишко- вого мулу та сирого осаду очисних споруд повинно бути найменше питань, хоча б через відносну їхню стабільність, передбачуваність надходжень і концентрування у визначених місцях. Але реальність є протилежною. По- перше, їхня переробка в межах існуючих тех- нологічних рішень надзвичайно енергоємна, збиткова та нерентабельна. По-друге, через постійне зростання кількості таких відходів, порівняно з обсягами їхньої переробки, площі земельних ділянок для зберігання мулів вели- чезні та продовжують невпинно збільшувати- ся, що означає постійне відчуження земельних угідь іншого призначення, у тому числі й сіль- ськогосподарського. Якщо до цього ще додати і забруднення па- тогенними мікроорганізмами, що супрово- джують життєдіяльність шламонакопичувачів та потрапляють в навколишнє середовище, то загрози, яку несуть прості, на перший погляд, відходи, стають значно масштабнішими. Розподіл відходів осадів за напрямками їх- ньої утилізації в різних країнах суттєво відріз- няється. У США він такий (у відсотках): 36 % становлять добрива; 16 — спалювання; 10 — ви везення на поля; 38 — в накопичувачах. Роз- поділ у Західній Європі виглядає наступним чином (у відсотках): 33 % з тенденцією до під- вищення — добрива; 15—20 — депонування з Схема лабораторної установки високотемпературного швидкого піролізу з рециркуляцією газової фази: 1 — ре- актор; 2 — індукційний нагрівач; 3 — сировина; 4 — про- дукти термічної деструкції; 5 — холодильник; 6 — сепа- ратор; 7 — газова ємність; 8 — кран подачі газу із газової ємності на циркуляційний насос; 9 — циркуляційний на- сос; 10 — кран вакуумування установки (стадія підготов- ки установки до роботи) та відбору циркулюючих газів (на аналіз) 10 9 8 7 5 6 8 4 3 2 1 H2 59ISSN 1815-2066. Nauka innov. 2017, 13 (3) Комплексна технологія переробки деяких органомінеральних відходів наступним скороченням частки внаслідок за- борони на зберігання та захоронення відходів; 4—11 — спалювання зі значним зростанням у перспективі через ліквідацію низки звалищ; бі ля 10 — рекультивація ландшафтів; 1—3 — ком постування. Як видно, єдиного підходу не- має і його навряд чи слід чекати, тоді як, на нашу думку, система поводження з відходами повинна вибудовуватися виключно на прин- ципі «відходи в прибутки». Метою роботи є розробка ефективних під- ходів щодо переробки органомінеральних відходів — осадів комунальних стічних вод, а схема їхньої реалізації повинна бути мало- або безвідходною. З урахуванням цього в роботі запропонова- но можливу схему переробки органовмісних відходів — осадів, основу якої складають такі стадії: попередня підготовка відходів, яка може використовувати одну або декілька техноло- гічних ліній залежно від кінцевої мети; одер- жання органічного ґрунту або органомінераль- них добрив; термічна переробка відходів із застосуванням сучасних технологічних рішень з отриманням високоенергетичного газу; ви- робництво сумішевих брикетованих палив; фракціонування золових залишків, які зали- шаються після термічної переробки органо- мінеральних відходів; виготовлення будівель- них матеріалів житлового та нежитлового призначення; створення реагентів з коагулю- ючими властивостями для очищення стічних вод різної природи і походження. На перший погляд, наведена схема виглядає дещо спро- щено, але, як буде показано далі, якраз її еле- менти деталізують ті найважливіші питання, вирішення яких робить цю схему безвідход- ною або маловідходною, а отримані в процесі її реалізації продукти є ліквідними з перспек- тивою подальшого застосування. ОДЕРЖАННЯ ОРГАНІЧНИХ ҐРУНТІВ АБО ОРГАНОМІНЕРАЛЬНИХ ДОБРИВ Одним із перспективних шляхів викорис- тання комунальних осадів є виготовлення за їхньою участю органомінеральних добрив або штучних ґрунтів [14—17]. Переваги реалізації такого шляху є різносторонніми. З одного бо- ку, вирішується питання зменшення величез- них об’ємів накопичених осадів. З іншого, від- падає необхідність залучення дефіцитних і дорогих мінеральних добрив зі збагаченням і нарощуванням органічної складової ґрунтів за рахунок природної відновлювальної субстан- ції. До того ж, має місце збагачення ґрунту по- живними макро- і мікроелементами: азотом, фосфором, магнієм, кальцієм, цинком, міддю, молібденом, марганцем, кобальтом тощо, які входять до складу осадів. Основною перешкодою на цьому шляху є реальна можливість забруднення територій, куди вносяться осади, важкими металами та патогенними мікроорганізмами. Звідси вини- кають проблеми, які потребують розробки не- обхідних рекомендацій, законодавчих норм і актів, а ті екологічні негаразди, що можуть мати місце після застосування осадів, дослід- жуються в багатьох наукових центрах світу. Слід звернути особливу увагу на те, що за останні кілька десятків років катастрофічно зменшилася кількість гумусу в ґрунтах і, на- приклад, станом на 2005 рік, площа деградова- них і малопродуктивних орних земель в Ук- раїні перевищила 5 млн. га, що складає 12,2 % від загальної площі сільськогосподарських угідь. Не може не викликати тривогу «прог- рес» у цьому напрямку. Кількість гумусу, який накопичувався в ґрунтах сотні тисяч років, за останні 50 років у чорноземах зменшилася з 14 до 7 %, а в середньому в родючих ґрунтах Ук- раїни — з 8 до 4 %. І це при тому, що його вміст в ґрунтах нижче 1,5 % означає втрату здатності останніх до самовідновлення. Виходом із цієї непростої ситуації, крім, звичайно, тотальної відмови від споживацько- го відношення до землі, є відтворення родючо- го шару за рахунок біомаси, яка знаходиться у рангу проблемних відходів. Не акцентуючи увагу на відомих фактах, слід відмітити, що без дотримання суворого контролю вмісту 60 ISSN 1815-2066. Nauka innov. 2017, 13 (3) В.І. Кашковський, В.О. Євдокименко, Д.С. Каменських, Т. В. Ткаченко, В.В. Вахрін важких металів і патогенних організмів в оса- дах, детального моніторингу складу ґрунту, до якого планується внесення осадів, осмислення й обґрунтування гранично допустимих кон- центрацій (ГДК) важких металів, процедура утилізації осадів стічних вод (ОСВ) шляхом застосування їх як добрив (або органічних ґрунтів) не повинна виконуватися. Взявши до уваги зазначені перестороги, було проведено дослідження можливості за- стосування ОСВ Канівських очисних споруд, де першою стадією технологічного процесу є анаеробне зброджування стічних вод в псих- рофільних умовах [18]. Зразки відбирали на очисних спорудах Канівських каналізаційно- очисних споруд (КОС) в чотирьох місцях му- лового майданчика, на якому осади перебува- ли протягом одного року після утворення. Ві дібрані проби подрібнювали до однорідної консистенції, після чого перемішували для фор- мування усередненого складу. Вологість ви - з начали за втратою маси зразків після їхнього висушування протягом 3 годин при 105 °С: про- ба 1 мала вологість 24,26 %, проба 2—25,10 %. Співвідношення органічної та неорганічної складових визначали за допомогою термічно- го розкладання в атмосфері повітря в муфель- ній печі при 600 та 900 °С. Результати дослі- джень наведено в таблиці 1. Згідно [19, 20] осад, який використовують для добрива, повинен мати частку органічної речовини не менше 4,0 %, азоту — 1,0 %, фос- фору — 0,6 %. За цими показниками вибрані осади можуть бути використані за призначен- ням. Визначення важких металів у відібраних зразках, які готували відповідно до вимог ГОСТ 215600-82, проводили атомно-абсорб- ційним методом на спектрометрі «Квант-Z. ЭТА.-Т». Результати досліджень трьох проб, відібраних у різних точках периметру мулово- го майданчика канівських КОС, наведено в таблиці 2. Деякі розходження вмісту важких металів для проб 1—3 можуть бути пов’язані, насампе- Таблиця 1 Вміст органічних і неорганічних часток, а також біогенних елементів в осаді, збродженому в анаеробних психрофільних умовах, % Проби Термічне розкладання при 600 °С Термічне розкладання при 900 °С Вміст біогенних елементів органічна частина органічна частина органічна частина органічна частина азот фосфор 1 43,1 58,7 42,4 57,6 2,1 1,8 2 42,0 58,1 42,9 57,1 2,1 1,8 Таблиця 2 Вміст важких металів в осаді, мг/кг сухої речовини Метод Cr Mn Ni Pb Cd Sr Fe Zn Co Al Ag 1 78 92 99 30 1,8 69 19 292 390 4,2 4809 17 2 88 103 94 29 1,6 76 20 474 346 5,2 5719 16 3 86 108 91 29 2,4 73 15 141 417 6,2 6703 18 * 750 2000 200 750 30 300 25 000 2500 100 ** 5000 7000 900 2000 250 600 45 000 9000 300 * — допустимі норми токсикологічних показників добрив, що призначені для використання у сільському господарстві [19]; ** — допустимі норми токсикологічних показників добрив, що призначені для використання в лісовому господарстві, зеленому будівництві та для рекультивації земель [19]. 61ISSN 1815-2066. Nauka innov. 2017, 13 (3) Комплексна технологія переробки деяких органомінеральних відходів ред, з осадами, вивантаженими на майданчик у різний час, тобто одержаними при очищенні стічних вод різного ступеню забрудненості. Разом з тим, за вмістом важких металів всі проби не виходять за межі допустимих норм (табл. 2), що дає підстави розглядати такі оса- ди як матеріал для органічного ґрунту (або ор- ганомінерального добрива). Враховуючи ГДК важких металів для місце- вого типу ґрунту та прийнявши до уваги їх іс- нуючий фоновий вміст, було розраховано гігієнічне навантаження осадів. Розрахунок виконували за формулою: Hгіг. = (ГДК — С) × 3 × 10 3/С, де Hгіг. — допустиме гігієнічне навантаження осадів на ґрунт; ГДК — гранично допустима концентрація металу в ґрунті, мг/кг; С — вміст металу в осаді, мг/кг сухої речовини; 3 × 10 3 — перевідний коефіцієнт. Порівняння результатів з показниками нор- ми, дає підставу віднести досліджувані осади до групи добрив, які передбачено вносити під зернові, кормові та технічні культури у дозі 4—5 т/га на рік за сухою речовиною, або не більше ніж 15 т/га раз на три роки. За вмістом важких металів вони також придатні для ви- користання у лісовому господарстві, зеленому будівництві та для рекультивації земель у до- зах, адекватних стандартним добривам. Для виявлення наявності та життєздатності патогенних мікроорганізмів з осадом, що збе- рі гається чи депонується протягом року на май данчику за атмосферних умов, здійснено наступні операції. Пробу № 1 підготовлено шля- хом термічної сушки за температури 105 °С, а пробу № 2 — без термічної обробки. Санітар- но-мікробіологічні дослідження виконано у мік- робіологічній лабораторії Бориспільського між- районного відділу лабораторних досліджень. В результаті дослідження в пробі № 1 яєць гельмінтів не виявлено, тоді як у пробі № 2 виявлено життєздатні яйця Ascaris lumb ricoides. Оскільки на більшості каналізаційних очис- них спорудах України в технологічних схемах обробки осадів відсутня стадія знезараження, а для їхнього застосування як органічного ґрунту або добрива ця процедура є обов’яз- ковою, то без її практичної реалізації кінцева мета не може бути досягнута. З відомих ме- тодів знезараження на увагу заслуговують тер - мічні та хімічні методи, тривале депонуван ня та метод компостування. На нашу думку, найбільш раціональним способом є компостування осадів з різними ор- ганічними наповнювачами. Цей метод, з одно- го боку, дозволяє отримати цінний продукт, а з іншого — є процесом очищення, що робить кому- нальні осади безпечними для навколишнього середовища. Біодеградація відходів забез печує фізичні та хімічні перетворення органічного субстрату з утворенням компосту — стабільно- го гуміфікованого кінцевого продукту, який є цінним органічним добривом, і засобом, що поліпшує структуру ґрунту. Напрацьовано не- обхідні вихідні дані для проектування і ство- рення відповідних систем компостування в умовах КОС. Загалом, роботи подібного спря- мування є актуальними, важливими та необ- хідними. Це чи не єдиний шлях відтворення потенціалу різних ґрунтів через збалансуван- ня їх біогенними елементами, мікроелемента- ми й органічною складовою. Розвиваючи напрямок застосування кому- нальних осадів як органічних ґрунтів або скла- дових органомінеральних добрив, створено та проведено натурні дослідження органоміне- рального добрива, виготовленого на основі осаду Бортницької станції аерації (БСА), який проявив високу ефективність при вирощуван- ні картоплі. Проби відбирали з різних карт, розміщених у межах одного каскаду поперед- ньо вибраного мулового майданчику, ретельно перемішували до однорідної маси та визначали вміст металів (мг/кг сухої речовини): Cr — 348, Mn — 260, Ni — 34, Pb — 370, Cd — 20, Sr — 98, Fe — 13500, Zn — 760. Встановлено, що суміш досліджуваних оса- дів відповідає допустимим нормам токсиколо- гічних показників добрив, що призначені для 62 ISSN 1815-2066. Nauka innov. 2017, 13 (3) В.І. Кашковський, В.О. Євдокименко, Д.С. Каменських, Т.В. Ткаченко, В.В. Вахрін використання у сільському господарстві [20]. У таблиці 3 наведено склад виготовленого ор- ганомінерального добрива, яке застосовували на сірих піщаних ґрунтах при посадці картоплі сорту «Спартан». Врожайність на контрольній ділянці складала 130 ц/га, а на дослідній — 220 ц/га, тобто вище на 69,2 %. Крім цього, якість картоплі з дослідної ділянки відрізня- лась від такої ж з контрольної. В таблиці 4 наведено порівняльні характеристики кар- топлі, вирощеної на дослідній та контрольній ділянках. Як випливає із аналізу даних таблиці 4, вне- сення виготовленого органомінерального доб- рива на ділянку для вирощування картоплі призводить до суттєвого збільшення її урожай- ності, зростання вмісту крохмалю та мікро- елементів. Одержані результати важливі як з точки зору раціонального використання кому- нальних осадів, так і з позицій створення влас- ної бази ефективних органомінеральних добрив. Актуальність цього напрямку дослідження по- лягає ще й у тому, що зловживання штучними (або мінеральними добривами), виробництво яких супроводжується колосальними сиро- вин ними й енергетичними витратами, нано- сить непоправну шкоду земельним і водним ресурсам, а також забруднює повітря. ОДЕРЖАННЯ ВИСОКОЕНЕРГЕТИЧНИХ ГАЗІВ Термічна переробка стає найбільш поширеним (після депонування) методом переробки кому- нальних осадів, хоча й потребує значних витрат, насамперед, для досягнення необхідної воло- гості зразку. Найпоширенішими методами ути- лізації осадів серед термічних є їхнє спалюван- ня. Існує безліч пропозицій щодо організації цього процесу, створено різноманітне обладнан- ня, яке дозволяє виконувати його в стаціонарно- му шарі, в динаміці, в печах з киплячим шаром тощо. Не зважаючи на його відносну простоту, перспективи широкого застосування простого спалювання, коли навіть не завжди утилізу- ється одержана теплова енергія, викликають сумніви. Більш раціональнішими є методи пі- ролізу та газифікації, а серед них, на наш пог- ляд, терморозкладання в умовах швидкого на- гріву, коли вихід на необхідний температурний режим досягається протягом 0,5—1 хвилини. Технологія швидкого піролізу дозволяє органі- зувати безперервний замкнений виробничий процес при практичній відсутності смолоут- ворення, дає змогу знизити енергетичні витра- ти щонайменше на 30 %, тоб то, суттєво змен- шити собівартість кінцевих продуктів. Проведено дослідження можливості швид- кого піролізу при терморозкладанні різних за природою органовмісних матеріалів: осади стан цій біологічного очищення стічних вод (Україна, м. Київ, БСА) та станцій біологічно- го очищення стічних вод (Туреччина, м. Бур- са), просо дротовидне, соснова тирса, гумова Таблиця 4 Якісні показники картоплі, що вирощена на дослідній та контрольній ділянках Показники якості Контрольні зразки Дослідні зразки Вміст крохмалю, % 12,6 14,8 Урожайність, ц/га 130 220 Вміст мікроелементів, мг/кг сухої маси Cu 1,4 1,7 Mg 3,0 6,0 Fe 33,3 43,5 Zn 18,4 19,5 Таблиця 3 Склад виготовленого органомінерального добрива № п/п Компоненти Вміст компонентів вагові частки % 1 Осад Бортницької станції аерації 201,7 40,7 2 Сечовина 48,0 9,7 3 Сульфат калію 70,0 14,1 4 Фосфорна мука 59,2 11,9 5 Кліноптилоліт 100,8 20,3 6 Аміачна селітра 15,8 3,2 63ISSN 1815-2066. Nauka innov. 2017, 13 (3) Комплексна технологія переробки деяких органомінеральних відходів крихта, відходи поліетилентерефталату (ПЕТФ). Нагрівання здійснювали індукційним нагрі- вачем «КХ-5188А25». Температуру реактора (1100 °С) задавали індукційними стру ма ми, виходячи з умов експерименту. Зміна по- тужності індуктора дозволяє регулювати ін- тенсивність нагрівання реактора протягом 10—25 секунд, тобто враховується швидкісний температурний та часовий фактор перебуван- ня сировини в реакторі. Завантаження сиро- вини становить 5 г. Перед запуском установку продували азотом, що забезпечує уповільнен- ня перебігу окисних процесів, які призводять до утворення діоксиду вуглецю, небажаного при генерації високоенергетичного газу. Для циркуляції генерованих газів у технологічній схемі передбачено циркуляційний насос з про- дуктивністю 30 л/год. На рисунку показано схему створеної лабо- раторної установки високотемпературного швидкого піролізу, а в таблиці 5 наведено ре- зультати, одержані при терморозкладанні орга- новмісних відходів різного походження. Видно, що кількість водню, як складової енергетично- го газу, змінюється від 15 до 50 % залежно від типу сировини. Для ПЕТФ вихід водню є най- нижчим через його незначний вміст у вихідному матеріалі. При піролізі тирси сосни та дрото- видного проса утворюються водень і моноок- сид вуглецю з концентраціями, які відповідні вміс ту цих складових для гумової крихти. Вихід монооксиду вуглецю зафіксовано на рів- ні 42 % для ПЕТФ, яка містить у своїй струк- турі багато кисню. Порівняння складу кому- нальних осадів показало, що осади Канівських КОС є найбільш мінералізованими [21]. Висо- ка мінералізація характерна і для осадів КОС м. Бурса, де однією із технологічних стадій очи- щення стоків є їхня обробка вапном. І, нареш- ті, вміст органічної частки є найбільшим для осадів БСА, що й визначає їхню найвищу продук- тивність за горючими компонентами (табл. 6). Рециркуляція утвореного газу крізь зону на гріву, де знаходиться вуглець, забезпечує зростання кількості водню та монооксиду Таблиця 5 Хімічний склад газової фази, одержаної при терморозкладанні органовмісних відходів в умовах швидкісного нагріву Компоненти газу Вміст у газовій фазі, % (об’ємні; стаціонарні умови/з рециркуляцією утвореного газу) Осад БСА (Україна) ПЕТФ Крихта гумова Просо дротовидне Осад Канівських КОС Осад (Туреччина, м. Бурса) Тирса сосни Н2 49,2 /53,3 15,5/17,2 31,5/34,5 36,5/43,8 26,1/33,2 30,5/43,3 32,5/44,1 N2 5,5/4,0 4,6/4,2 1,0/3,5 2,6/3,2 3,8/5,1 3,9/5,0 4,3/5,8 CO 23,7/30,8 41,8/45,9 35,3/37,0 31,8/37,8 29,4/32,6 34,3/31,6 33,0/49,0 CH4 4,8/3,6 8,4/6,4 7,1/6,1 6,4/5,3 5,1/3,9 6,9/5,7 6,7/5,6 Вуглеводні С2 — С7 0,9/0,5 1,2/0,8 1,0/0,8 0,9/0,2 1,1/0,4 1,0/0,5 1,0/0,2 CO2 16,1/7,9 28,5/25,5 24,1/18,1 21,7/9,7 34,7/24,8 23,4/14,0 22,5/5,4 Сировина Неорганічна частина Органічна частина Осад БСА 32,4 67,7 Осад КОС м. Бурса (Туреччина) 52,7 47,4 Осад Канівських КОС 57,4 42,6 Таблиця 6 Вміст органічної та неорганічної складових у комунальних осадах різного походження (термічне розкладання при 900 °С), % 64 ISSN 1815-2066. Nauka innov. 2017, 13 (3) В.І. Кашковський, В.О. Євдокименко, Д.С. Каменських, Т. В. Ткаченко, В.В. Вахрін вуглецю, при зменшенні кількості діоксину вуглецю та метану для всіх досліджуваних зразків. Це означає, що циркуляція утворених газів крізь зону нагріву забезпечує конверсію діоксиду вуглецю та розкладання метану. За температури вище 1000 °С відбувається реакція диспропорціонування діоксину вугле- цю при контакті з вуглецем (CO2 + [C] → 2CO): у нашому випадку це вуглець, який утворюєть- ся при високотемпературному піролізі вугле- водовмісної сировини. Перетворення метану за температури понад 1000 °С відбувається згідно схеми CH4 → [C] + + 2H2 , в результаті чого утворюється водень та графітизований вуглець. Таким чином, цирку- ляція генерованих газів продукує утворення додаткової кількості водню та монооксиду вуглецю. Для більш повної конверсії вуглецю при високотемпературному піролізі можливо задіяти реакцію водяного газу, а саме, коли на розжарений вуглець (1000—1300 °С) дозовано подавати воду чи пару: [C] + H2O → CO + H2. Таким чином, здійснення процесу термороз- кладання з рециркуляцією утвореної газової фази крізь реакційну зону дозволяє отримува- ти висококалорійний продукт, контролювати та змінювати співвідношення його компонен- тів, забезпечувати за необхідності повне пере- творення вуглецевого залишку в газову фазу. У таблиці 7 наведено вищу та нижчу тепло- ти згоряння одержаних газів і коефіцієнти ка- лорійності, розраховані як для стаціонарних умов проведення процесу терморозкладання, так і для умов з рециркуляцією утвореного газу. ЗАСТОСУВАННЯ ОСАДІВ ДЛЯ ОДЕРЖАННЯ БРИКЕТОВАНИХ СУМІШЕВИХ ПАЛИВ Ідея застосувати осади для одержання сумі- шевих палив існує тривалий час. Як правило, це суміші, що складаються з низькосортного ву- гілля (найчастіше вугільний пил) або торфу, осаду стічних вод та інших компонентів. Розум- ним критерієм «права на існування» сумішево- го палива є його теплотворна здатність та золь- ність. З точки зору залучення як енергетич ного джерела палива, яке не має застосуван ня (ву- гільний пил) або застосовується обмежено (торф, буре вугілля), а також осадів стіч них вод, доцільність організації виробницт ва су- мішевого палива не викликає сумнівів. Нами відпрацьовано декілька варіантів ви- готовлення паливних брикетів: вугільний пил-нафтошлам-осади; торф-осади-нафто шлам; вугільний пил-лігнін-осади-нафтошлам; оса- ди-скопа-кам’яновугільна смола. Незалежно від складу композитів процес їхнього виготов- лення практично однаковий: розмелювання, змішування з одержанням однорідної маси, Таблиця 7 Розраховані величини вищої та нижчої теплоти згоряння одержаних газів та їхній коефіцієнт калорійності (стаціонарні умови / з рециркуляцією утвореного газу) Теплота згорання Q, кДж/кг* Осад БСА (Україна) ПЕТФ Крихта гумова Просо дротовидне Осад Канівських КОС Осад (Туреччина, м. Бурса) Тирса сосни Qвища 11 800/ 12 500 11 500/ 11 100 12 000/ 12 100 11 900/ 12 700 9800/ 10 200 11 700/ 12 200 11 700/ 14 300 Qнижча 10 600/ 11 300 10 700/ 10 400 11 000/ 11 100 11 100/ 11 600 9000/ 9400 10 700/ 11 000 10 700/ 13 100 Коефіцієнт калорійності 0,3614/ 0,3853 0,3648/ 0,3546 0,3750/ 0,3785 0,3785/ 0,3955 0,3069/ 0,3205 0,3648/ 0,3750 0,3648/ 0,4466 * Розраховані згідно [22]; ** від но шення нижчої теплоти згоряння даного палива до теплоти згоряння умовного палива (29330 кДж/кг). 65ISSN 1815-2066. Nauka innov. 2017, 13 (3) Комплексна технологія переробки деяких органомінеральних відходів підсушування (за необхідності), пресування. Формування підготовленої суміші виконують шляхом брикетування без/або з додаванням в’яжучого реагенту. Зміна природи компонен- тів у суміші дозволяє одержувати матеріал з теплотворною здатністю не нижче 14650— 25100 кДж/кг, причому співвідношення між складовими добирають таким чином, щоб золь- ність готового продукту не перевищувала 15 % від вихідного об’єму. ПЕРЕРОБКА ЗОЛОВИХ ЗАЛИШКІВ, ОДЕРЖАНИХ ПРИ ТЕРМОРОЗКЛАДАННІ ОСАДІВ КОМУНАЛЬНИХ СТОКІВ На виході із реактору термолізу зі швидким нагрівом фактично є лише два продукти: висо- коенергетичний газ, який можна використову- вати як за місцем його одержання, так і після доочищення відправляти іншим споживачам, а також мінеральна частина (зола), склад якої наведено в таблиці 8. Очевидно, що зберігання осадів на відкритих майданчиках, де існує за- гроза безпосереднього контакту важких мета- лів з ґрунтовими водами, є вкрай небажаним, оскільки деякі сполуки металів при контакті з водою можуть переходити в рухливі форми, що сприяє їхній міграції у ґрунт і водні джере- ла. Немає потреби акцентувати увагу на тому, що більшість важких металів і їхніх сполук є високотоксичними, здатними накопичуватися в тканинах живих організмів з відповідними наслідками. Це є вагомим підґрунтям для пос- тановки питання поводження як із самими оса дами, так і з зольними залишками, отримани- ми, наприклад, при терморозкладанні осадів. Розроблені підходи зводяться до переробки зольних залишків з одержанням суміші окси- дів металів і, окремо, діоксиду кремнію. Так, не- залежно від походження осадів, ступінь вилу- чення діоксиду кремнію становить 96—97,5 % при його чистоті 99,98 %, 99,87 % і 99,97 % для осадів БСА, КОС м. Бурса (Туреччина) та Ка- нівських КОС відповідно. Отриманий діоксид є аморфним, що суттєво спрощує його подаль- ше доочищення від домішок з наступним ви- ходом на кремній «сонячної» якості. Тут є оче- видним, що вилучення більше 95 % діоксиду кремнію означає збагачення одержаного за- лишку присутніми у ньому оксидами. При ро- боті з такими системами в подальшому слід звертати увагу, наприклад, на наявність у них фосфору, оскільки одним із наступних кроків може стати використання одержаних залиш- ків як джерел фосфору. Ще одним перспективним напрямком вико- ристання одержаної золи є її застосування як сировини для виготовлення неорганічних коа- гулянтів. Доцільно звернути увагу на результа- ти, одержані раніше при розробці коагулянтів на базі шламу Миколаївського глиноземного заводу (далі шлам) [23]. Шлам обробляли мі- неральними кислотами різних концентрацій, а одержані розчини застосовували при очищен- ні річкової (табл. 9) та стічної (табл. 10) вод. Видно, що реагенти, одержані обробкою шламу навіть 5 % розчином кислот, є досить Компоненти неорганічної частини осадів Вміст компонентів Осад БСА Осад КОС м. Бурса (Туреччина) Осад Канівських КОС Al2O3 12,9 11,3 13,6 CaO 11,7 19,0 9,7 Fe2O3 6,6 13,0 15,5 SiO2 59,1 42,8 44,3 SO2 1,2 5,1 6,9 P2O5 4,2 3,1 6,1 К2О 2,0 2,7 3,9 Cr2O3 0,3 0,1 — CuO 0,2 0,1 — MnO2 0,2 0,2 — Ni2O3 — 0,1 — TiO2 0,8 1,9 — ZnO 0,5 0,5 — PbO 0,1 — — Інші оксиди 0,1 0,1 0,1 Таблиця 8 Вміст оксидних компонентів у неорганічній частині комунальних осадів, % 66 ISSN 1815-2066. Nauka innov. 2017, 13 (3) В.І. Кашковський, В.О. Євдокименко, Д.С. Каменських, Т. В. Ткаченко, В.В. Вахрін Таблиця 9 Вплив коагулянтів на процес очищення води в р. Десна Коагулянт Вміст оксидів, % мас. Кольоровість, град. Мутність, мг/л Лужність, мг-екв/л Al2O3 Fe2O3 Сульфат алюмінію 15,4 — 21 4,4 4,5 Шлам + 5 % HCl 2,2 1,6 19 4,5 4,3 Шлам + 5 % HCl 4,3 3,2 14 3,2 3,6 Шлам + 5 % HCl 6,5 4,8 11 2,6 3,0 Шлам + 5 % H2SO4 5,2 0,5 14 3,2 3,1 Шлам + 5 % H2SO4 10,5 1,0 8 1,4 1,7 Шлам + 5 % H2SO4 15,7 1,4 5 2,0 0,2 Примітки . Вихідна вода: температура, °С — 2; кольоровість, град — 26; мутність, мг/л — 4,5; лужність, мг-екв/л — 4,6. Показники якості визначені після відстоювання води протягом 30 хвилин. Таблиця 10 Вплив коагулянтів на очищення побутової стічної води Коагулянт Доза за Al2O3, мг/100 мл Доза за Fe2O3, мг/100 мл Зважені речовини, мг/л Фосфати, мг/л Сизол-2500 0,77; 3,85 — 25,2; 6,35 3,07; 3,00 Полвак 3,2; 16,0 — 4,41; 3,90 1,80; 1,40 Сульфат алюмінію 0,385; 7,7 — 9,80; 9,35 0,28; 0,11 Шлам + 5 % HCl 1,09 0,80 5,45 0,53 Шлам + 5 % HCl 2,17 1,59 2,50 0,14 Шлам + 5 % H2SO4 2,62 0,24 14,80 0,47 Шлам + 5 % H2SO4 5,24 0,48 10,40 0,33 * Вміст на вході очисних споруд: зважені речовини, мг/л — 140,0; фосфати, мг/л — 14,8. Таблиця 11 Хімічний склад шламу та зольних залишків від терморозкладання комунальних стоків після вилучення SiO2 Компоненти, % мас. Шлам Золові залишки від терморозкладання комунальних стоків після вилучення SiO2* [23] [24] Осад БСА Осад КОС м. Бурса Осад Канівських КОС Fe2O3 67,4 40—55 15,4 22,3 27,2 Al2O3 11,4 14—18 30,2 19,2 23,7 CaO 3,4 5—10 27,3 32,4 16,9 SiO2 6,1 5—10 4,5 2,4 2,5 TiO2 2,9 4—6 1,9 3,6 — Na2O 0,4 2—4 — — — * Розрахунок середнього значення ступеню вилучення діоксиду кремнію 96,75 %. 67ISSN 1815-2066. Nauka innov. 2017, 13 (3) Комплексна технологія переробки деяких органомінеральних відходів ефективними при очищенні річкової води, не поступаються відомим реагентам і навіть пе- ревищують їх за активністю. Порівняння складу шламу і золи різних оса- дів після вилучення з них діоксиду кремнію (табл. 11) показало, що за вмістом заліза й алю- мінію, тобто ключових складових коагулянту, зольні залишки цих осадів є цілком придатни- ми як джерело сировини для його одержання. Застосування різних мінеральних кислот не тільки суттєво розширює можливості пропо- нованого методу, але й дозволяє виготовляти реагенти під конкретне завдання очищення водних систем. Інструментальне наповнення технологічної схеми орієнтоване на просте хі- мічно стійке ємнісне обладнання з перемішу- ючим пристроєм, доступне хімічно стійке на- сосне обладнання. Залишок, одержаний після кислотної обробки, передбачається викорис- товувати як наповнювач для виготовлення будівельних сумішей, дорожнього будівницт- ва та будівельних матеріалів. ВИСНОВКИ Запропонована схема передбачає комплекс- ний підхід до переробки осадів комунальних стоків. Об’єднуючою є стадія підготовки оса- дів, яка може включати лінію попередньої під- готовки робочого матеріалу та його зневод- нення до заданого ступеню вологості. Наступні стадії визначаються низкою чинників і можуть включати лінії: виготовлення органічного ґрун- ту або органомінерального добрива; виготов- лення паливних композитів; термічної пере- робки в умовах швидкого піролізу (обов’яз ково або бажано). Стадія терморозкладання повинна обов’яз- ково бути доповнена лінією переробки утво- реного зольного залишку. Остання може бути орієнтована на фракціонування такого залиш- ку з одержанням оксидів металів, виготовлен- ня будівельних матеріалів, одержання інших ліквідних продуктів (наприклад, коагулянтів). ЛІТЕРАТУРА 1. Артем’єв С.С. Зберігання та утилізація відходів. Шля- хи вирішення проблеми. Вестник НТУ «ХПИ». 2009. № 22. 40–48. 2. Falck F.Y., Ricci A.J. 5000 day for rescue of planet. CUTU: Wolff, 1992. 146 с. 3. Сметанин В.И. Защита окружающей среды от произ- водственных и бытовых отходов. Mосква, 2000. 232 с. 4. Лифшиц А.Б. Современная практика управления твердыми бытовыми отходами. Чистый город. 1999. Т. 5, № 1. С. 2–10. 5. Жуховицкий В.Б., Меллер В.Я., Тугов А.Н. Утили- зация твердых бытовых отходов. Днепропетровск, 2011. 544 с. 6. Гринин А.С., Новиков В.Н. Промышленные и быто- вые отходы: хранение, утилизация, переработка. Моск- ва, 2002. 336 с. 7. Эскин Н.Б., Тугов А.Н., Изюмов М.А. Разработка и анализ различных технологий сжигания бытовых от- ходов. Развитие технологий подготовки и сжигания топлива на электростанциях: Сб. науч. ст. Москва, 1996. 77—84. 8. Пальгунов П.П., Сумарохов М.В. Утилизация быто- вых отходов. Москва, 1990. 352 с. 9 Федотова О.Г. Анализ подходов к переработке твер- дых промышленных и бытовых отходов. Научные тру- ды Донецкого национального технического универ си те- та. Серия: экономическая. 2003. № 68. С. 135–141. 10. Парфенюк А.С. Крупномасштабная комплексная пе- реработка твердых углеродистых промышленных и бытовых отходов. Кокс и химия. 2001. № 5. С. 41–46. 11. Прокіп А.В. Еколого-економічна оцінка заміщення невідновлюваних енергоресурсів біологічно відновлю- ваними. Львів, 2010. 212 с. 12. Щокін А.Р., Колесник Ю.В. Перспективи виробниц- тва і застосування біопалива в Україні. Электронный журнал энергосервисной компании «Экологические системы». 2003. URL: http://www.esco.co.ua/journal/ 2003_5/art79.htm (дата звернення 20.11.2016). 13. Лотош В.Е. Переработка отходов природопользова- ния. Екатеринбург, 2007. 503 с. 14. Туровский И. С. Обработка осадков сточных вод. Москва: Стройиздат, 1988. 256 с. 15. Евилевич А.З., Евилевич М.А. Утилизация осадков сточных вод. Ленинград, 1988. 248 с. 16. Гольдфарб Л.Л., Туровский И.С., Беляева С Д. Опыт утилизации осадков городских сточных вод в качестве удобрения. Москва, 1983. 59 с. 17. Балюк С.А., Лісовий М.В. Концепція агрохімічного забезпечення землеробства України на період до 2015 року. Харків, 2009. 37 с. 18. Евдокименко А.Н., Кашковский В.И., Писанко Н.В., Удовенко А.С., Бублык В.А. Комбинированные очис- 68 ISSN 1815-2066. Nauka innov. 2017, 13 (3) В.І. Кашковський, В.О. Євдокименко, Д.С. Каменських, Т.В. Ткаченко, В.В. Вахрін тные сооружения для небольших городов и населен- ных пунктов Украины. Вода: технология и экология. 2010. № 2. С. 55—70. 19. СОУ ЖКГ 03.09-014:2010. Побутові відходи. Техноло- гія перероблення органічної речовини, що є у складі побутових відходів. URL: http://www.dnop.com.ua/ dnaop/act18300.htm (дата звернення 20.11.2016). 20. Технологічні та агроекологічні нормативи вико- ристання осадів стічних вод міських очисних споруд у сільському господарстві. КНД 33-3.3-02-99. Видан- ня офіційне. Київ, 2000. 38 с. 21. Кашковський В.І., Євдокименко В.О. Впровадження ресурсозберігаючої технології очищення комуналь- них стоків із застосуванням анаеробних психрофіль- них реакторів. Материалы второй Международной научно-практической конференции «Современные ре- сурсосберегающие технологии. Проблемы и перспек- тивы», 1—5 октября 2012 г., Одесса, 2012. 161—167. 22. Научно-методические материалы для определения теплоты сгорания углеводородов состава СхНуОz. URL: http://servis- teplo.ru/sgoranija-uglevodorodov (дата звернення 20.11.2016). 23. Патент України на винахід № 77315. Спосіб одер- жання коагулянту. Кашковський В.І., Войновсь- кий В.В., Матяш Л.П., Зубенко О.В., Матвійчук Д.А.; опубл. 15.11.2006, Бюл. № 11. 24. Губіна В.Г., Кадошніков В.М. Червоний шлам Мико- лаївського глиноземного заводу — цінна техногенна сировина. Геолого-мінералогічний вісник. 2005. № 2. С. 122—126. Стаття надійшла до редакції 20.12.16 REFERENCES 1. Artem’iev S.S., Hajdabuka V.Ye.. Zberihannia ta utyl- izatsiia vidkhodiv. Shliakhy vyrishennia problemy. Vest- nyk NTU “KhPY” (Bulletin of the National Technical Uni- versity KhPI). 2009. No. 22. P. 40—48 [in Ukrainian]. 2. Falck F.Y., Ricci A.J. 5000 day for rescue of planet. CUTU. Wolff, 1992. 3. Smetanin V.I. Zashhita okruzhajushhej sredy ot proizvod- stvennyh i bytovyh othodov. Moskwa: Kolos, 2000 [in Rus sian]. 4. Lifshic A.B. Sovremennaja praktika upravlenija tverdymi bytovymi othodami. Chistyj gorod (Clean city). 1999. 1(5): 2—10 [in Russian]. 5. Zhuhovickij V.B., Meller V.Ja., Tugov A.N. Utilizacija tver- dyh bytovyh othodov. Dnepropetrovsk, 2011 [in Russian]. 6. Grinin A.S., Novikov V.N. Promyshlennye i bytovye otho- dy: khranenie, utilizacija, pererabotka. Moskwa, 2002 [in Russian]. 7. Jeskin N.B., Tugov A.N., Izjumov M.A. Razrabotka i analiz razlichnyh tehnologij szhiganija bytovyh othodov. Razvitie tehnologij podgotovki i szhiganija topliva na jelek- trostancijah: sb. nauch. st. Moskwa, 1996. P. 77—84 [in Russian]. 8. Pal’gunov P.P., Sumarohov M.V. Utilizacija bytovyh otho- dov. Moskwa, 1990 [in Russian]. 9. Fedotova O.G. Analiz podhodov k pererabotke tverdyh promyshlennyh i bytovyh othodov. Nauchnye trudy Doneckogo nacional’nogo tehnicheskogo universiteta. Serija: jekonomicheskaja (Scientific works of Donetsk Na- tional Technical University. Series: Economic). 2003. No. 68: 135—141[in Russian]. 10. Parfenjuk A.S. Krupnomasshtabnaja kompleksnaja pere- rabotka tverdyh uglerodistyh promyshlennyh i bytovyh othodov. Koks i himija (Coke and Chemistry). 2001. No. 5: 41—46 [in Russian]. 11. Prokip A.V. Ekoloho-ekonomichna otsinka zamischennia nevidnovliuvanykh enerhoresursiv biolohichno vidnovliu- vanymy: monohr. Lviv, 2010 [in Ukrainian]. 12. Schokin A.R., Kolesnyk Yu.V. Perspektyvy vyrobnytst- va i zastosuvannia biopalyva v Ukraini [Elektronnyj resurs]. Elektronnyj zhurnal enerhoservysnoj kompanyy «Ekolohycheskye systemy» (Electronic magazine of an en- ergy service company “Ecological systems”). 2003. URL: http://www.esco.co.ua/journal/2003_5/art79.htm [in Ukrainian]. (Last accessed: 20.11.2016) 13. Lotosh V.E. Pererabotka othodov prirodopol’zovanija. Eka terinburg, 2007 [in Russian]. 14. Turovskij I.S. Obrabotka osadkov stochnyh vod. Moskwa, 1988 [in Russian]. 15. Evilevich A.Z., Evilevich M.A. Utilizacija osadkov stoch- nyh vod. Leningrad, 1988 [in Russian]. 16. Gol’dfarb L.L., Turovskij I.S., Beljaeva S.D. Opyt uti- lizacii osadkov gorodskih stochnyh vod v kachestve udo- brenija. Moskwa, 1983 [in Russian]. 17. Baliuk S.A., Lisovyj M.V. Kontseptsiia ahrokhimich no- ho zabezpechennia zemlerobstva Ukrainy na period do 2015 roku. Kharkiv, 2009 [in Ukrainian]. 18. Evdokimenko A.N., Kashkovskij V.I., Pisanko N.V., Bub- lyk V.A., Evdokimenko A.N. Kombinirovannye ochis t- nye sooruzhenija dlja nebol’shih gorodov i naselennyh punktov Ukrainy. Voda: tehnologija i jekologija (Water: chemistry and ecology). 2010. No. 2: 55—70 [in Russian]. 19. SOU ZhKH 03.09-014:2010 Pobutovi vidkhody. Tekh- nolohiia pereroblennia orhanichnoi rechovyny, scho ie u skladi pobutovykh vidkhodiv. 2010. URL: http://www. dnop.com.ua/dnaop/act18300.htm [in Ukrainian]. (Last accessed: 20.11.2016). 20. Tekhnolohichni ta ahroekolohichni normatyvy vykorys- tannia osadiv stichnykh vod mis’kykh ochysnykh sporud u sil’s’komu hospodarstvi. KND 33-3.3-02-99. Vydannia ofitsijne. Kyiv, 2000 [in Ukrainian]. 21. Kashkovs’kyj V.I., Yevdokymenko V.O. Vprovadzhen nia resursozberihaiuchoi tekhnolohii ochyschennia komu- na l’nykh stokiv iz zastosuvanniam anaerobnykh psykh- r o fil’nykh reaktoriv. Materialy vtoroj Mezhdunarodnoj 69ISSN 1815-2066. Nauka innov. 2017, 13 (3) Комплексна технологія переробки деяких органомінеральних відходів nauch no-prakticheskoj konferencii «Sovremennye resur- sosberegajushhie tehnologii. Problemy i perspektivy». Odes- sa. 2012. 161—167 [in Ukrainian]. 22. Nauchno-metodicheskie materialy dlja opredelenija tep- loty sgoranija uglevodorodov sostava СXНYОZ. URL: http:// servis-teplo.ru/sgoranija-uglevodorodov [in Rus- sian]. (Last accessed: 20.11.2016). 23. Patent Ukrainy No. 77315. Kashkovs’kyj V.I., Vojnovs- kyj V.V., Matiash L.P., Zubenko O.V., Matvijchuk D.A.; Sposib oderzhannia koahuliantu (Process for coagulant producing). Priorytet vid 15.11.2006 [in Ukrainian]. 24. Hubina V.H., Kadoshnikov V.M. Chervonyj shlam My- kolaivs’koho hlynozemnoho zavodu — tsinna tekhno- henna syrovyna. Heoloho-mineralohichnyj visnyk. (Geo- logy and Mineralogy Bulletin of the Kryvyi Rih National University). 2005. No. 2: 122—126 [in Ukrainian]. Received 20.12.16 Kashkovsky 1, V.I., Yevdokymenko 1, V.A., Kamensky 1, D.S., Tkachenko 1, T.V., and Vakhrin,2 V.V. 1 Institute of Bioorganic Chemistry and Petrochemistry, the NAS of Ukraine, 1, Murmanskaya St., Kyiv, 02660, Ukraine, tel.+38 044 558-53-88, fax +38-044 573-25-52 kash-vik@yandex.ua, vay.77@ukr.net, kam04@mail.ru, tkachenko_tatyan@mail.ru 2 Polycrystal LLC, office 60, 10/10, Pidvysotskogo St., Kyiv, 01103, Ukraine, uralvad@rambler.ru COMPLEX TECHNOLOGY FOR PROCESSING SOME ORGANОMINERAL WASTE Important environmental problems related to the pro- cessing of municipal wastewater sludge have been discussed. The proposed technological solution includes the following stages: sludge pretreatment; its thermal decomposition with formation of high-energy gas; production of organo-mineral fertilizers and synthetic soil; obtaining of fuel pellets; recy- cling of ash residue at the stage of thermal decomposition for obtaining metal oxide mixes, coagulants, construction and decorative materials. Keywords : housing waste, sludge, recycling, high-ener- gy gas, organo-mineral fertilizers, and high-purity oxides. В.И. Кашковский 1, В.А. Евдокименко 1, Д.С. Каменских 1, Т.В. Ткаченко 1, В.В. Вахрин 2 1 Институт биоорганической химии и нефтехимии НАН Украины, ул. Мурманская, 1, Киев-94, МСП-660, 02660, Украина, тел. +380 44 558 5388, факс +380 44 573 2552, kash-vik@yandex.ua, vay.77@ukr.net, kam04@mail.ru, tkachenko_tatyan@mail.ru 2 ООО «Поликристалл», ул. Проф. Подвысоцкого, 10/10, офис 60, Киев, 01103, Украина, uralvad@rambler.ru КОМПЛЕКСНАЯ ТЕХНОЛОГИЯ ПЕРЕРАБОТКИ НЕКОТОРЫХ ОРГАНОМИНЕРАЛЬНЫХ ОТХОДОВ Работа посвящена решению важной экологической проблемы — переработке осадков коммунальных сточ- ных вод. Предложенное технологическое решение вклю- чает следующие стадии: предварительная подготовка исходного материала; его термическое разложение с по- лучением высокоэнергетического газа; изготовление ор- ганоминеральных удобрений и искусственного грунта; получение топливных пеллет; переработка зольного ос- татка стадии термического разложения осадков с целью получения смеси оксидов металлов, эффективных коа- гулянтов, строительных и декоративных материалов. Ключевые слова : осадки коммунальных сточных вод, переработка, высокоэнергетичный газ, органомине- ральные удобрения, смеси чистых оксидов металлов.

Комплексна технологія переробки деяких органомінеральних відходів

Institution

Ähnliche Einträge