Ученые САФУ оценили эффективность использования ила сточных вод в качестве топлива

Сотрудники Северного (Арктического) федерального университета им. М.В. Ломоносова (САФУ) рассчитали технико-экономический и экологический эффект от утилизации по технологии «кипящего слоя» остатков целлюлозно-бумажного производства (кородревесных обрезков), а также ила – осадка сточных вод.

Энергетическая утилизация остатков позволяет предприятиям экономить и на покупке топлива, и на утилизации материалов иными способами, однако сжигание бросового сырья должно быть не просто экономически целесообразным, но и экологически безопасным.

В рамках исследования команда ученых выполнила опытно-промышленные испытания котлоагрегата и изучила очаговые остатки горения древесных компонентов топлива и осадков сточных вод на содержание в них минеральных компонентов. Компонентный состав золы и шлака определялся методом рентгенофлуоресцентной спектроскопии в ЦКП «Арктика». С помощью электронного растрового микроскопа ученые определяли форму, размеры частиц и анализировали количественный и весовой состав летучей золы.

Таким образом, ученые могли определять полноту сгорания топлива, а также то, какие химические реакции, преобразующие токсичные вещества в безопасные, происходят в процессе сжигания.

«Опытно-промышленные испытания позволяют определить энергоэкологические параметры работы котлоагрегата, совершенствовать режимы работы и разработать рекомендации для оптимизации работы котла», — рассказал один из авторов исследования, доцент кафедры теплоэнергетики и теплотехники САФУ Анатолий Попов.

Полученные учеными данные позволили им сделать вывод, что в очаговых остатках горения осадков сточных вод преобладают кальций, кремний, алюминий, сера, в золе и шлаке кородревесных отходов — кальций, калий, кремний, а экологические показатели с запасом соответствуют нормативам.

Также в ходе опытно-промышленных испытаний исследователи добавляли к обезвоженному и высушенному осадку сточных вод кородревесное топливо и получали топочную смесь, которая, по результатам исследования, может быть сожжена по технологии «кипящего слоя».

«Кипящий слой — это процесс сжигания, при котором кинетическая энергия воздушного потока примерно равна весу частиц топлива. В результате частицы начинают парить и интенсивно перемешиваться в воздушном потоке, образуя взвешенный слой», — объяснил Анатолий Попов.

На следующих этапах исследования ученые планируют рассчитать процессы, протекающие в псевдоожиженном слое.