Дослідження процесів термохімічної утилізації компонентів морфологічного складу та модельних аналогів ТПВ

Автор(и)

  • Олександр Володимирович Снігур Інститут газу Національної академії наук України, Україна
  • Марчук Юрій Васильович Марчук Інститут газу Національної академії наук України, Україна
  • Олексій Борисович Сезоненко Інститут газу Національної академії наук України, Україна
  • Вікторія Ігорівна Ковбасюк Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського», Україна
  • Олена Іванівна Іваненко Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського», Україна
  • Кирил Олексійович Носачов Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського», Україна

DOI:

https://doi.org/10.20535/2617-9741.4.2023.294326

Ключові слова:

тверді побутові відходи, ТПВ, термічне знешкодження, кінетика спалювання, зола

Анотація

У статті представлено розробку дослідної термогравітаційної установки для дослідження процесів термохімічної переробки вуглецевмісних альтернативних видів палив з широкими можливостями, що дозволяє досліджувати вплив технологічних параметрів на процес спалювання. Наведено опис основних вузлів та системи вимірювання, методики проведення експерименту та аналізу отриманих даних. Проведено серію експериментів з усіма основними компонентами ТПВ: деревина, харчові відходи (картопля, м’ясо), папір офісний та діаграмний, шкіра, відходи саду, тетрапак, пластик. Показано, що характер кривих зміни маси різних компонентів практично не залежить від їхнього хімічного складу та визначається головним чином стадійністю перебігу процесу згоряння, а останній, в свою чергу, ― темпом нагрівання наважки, виключенням є тільки згоряння пластику. Час окислення усіх, крім пластику, компонентів після досягнення температури початку горіння (~ 200-50, іноді 300 °С) складає від 5-7 до 40-50 хв, тоді як інтенсивне згоряння пластику закінчується за 1 хв. Визначено, що склад та теплофізичні властивості золи відіграють важливу роль у процесах термохімічної утилізації ТПВ, впливаючи на величину питомої теплотворної здатності ТПВ як палива та на величину адіабатичної температури газоподібних продуктів процесу.

Біографії авторів

Олександр Володимирович Снігур, Інститут газу Національної академії наук України

Науковий співробітник відділу термохімічних процесів та нанотехнологій Інституту газу Національної академії наук України

Марчук Юрій Васильович Марчук, Інститут газу Національної академії наук України

Кандидат технічних наук, старший науковий співробітник відділу термохімічних процесів та нанотехнологій Інституту газу Національної академії наук України

Олексій Борисович Сезоненко, Інститут газу Національної академії наук України

Науковий співробітник відділу проблем промислової теплотехніки Інститут газу Національної академії наук України

Вікторія Ігорівна Ковбасюк, Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського»

Аспірантка кафедри екології та технології рослинних полімерів Національного технічного університету України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського»

Олена Іванівна Іваненко, Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського»

Доктор технічних наук, доцент, доцент кафедри екології та технології рослинних полімерів Національного технічного університету України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського»

Кирил Олексійович Носачов, Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського»

Студент кафедри екології та технології рослинних полімерів Національного технічного університету України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського»

Посилання

Kothari R., Tyagi V., Pathak F. Waste to energy: A way from renewable energy sources to sustainable development // Renewable and Sustainable Energy Reviews. 2010. 14(9). P. 3164–3170.

Петрук М.П. Вирішення проблем утилізації твердих побутових відходів та продуктів їх спалювання // Хімія, технологія речовин та їх застосування. Львів: НУ «Львівська політехніка», 2011. 700. С. 275–279.

Alakangas E. Properties of fuels used in Finland // Research Notes 2045. Espoo: VTT. 2000. 3. 172 p. [In Finnish, abstract in English.]. ISBN 951-38-5699-2; 951-38-5740-9. http://virtual.vtt.fi/inf/pdf/tiedotteet/2000/T2045.pdf

Ajanko S., Moilanen A., Juvonen J. Quality control of recycled fuels // VTT Publications 587. Espoo: VTT. 2005. 59 p. [In Finnish, abstract in English.]. ISBN 951-38-6685-8; 951-38-6686-6. http://virtual.vtt.fi/inf/pdf/publications/2005/P587.pdf

Ajanko S., Moilanen A., Juvonen J. The effect of wastes’ source separation system and handling technique on the quality of solid recovered fuel // Research Notes 2317. Espoo: VTT. 2005. 83 p. [In Finnish, abstract in English.]. ISBN 951-38-6753-6; 951-38-6754-4. http://virtual.vtt.fi/inf/pdf/tiedotteet/2005/T2317.pdf

Moilanen A. Thermogravimetric characterisations of biomass and waste for gasification processes // Espoo: VTT Publications 607. 2006. 103 p.

Lundin L., Marklund S. Thermal degradation of PCDD/F and HCB in municipal solid waste ash // Chemosphere. 2007. 67. Р. 474-481.

Wey Ming-Yen, Liu Kuang-Yu, Tsai Tsung-Hsun, Chou Ling-Tong. Thermal treatment of the fly ash from municipal solid waste incinerator with rotary kiln // J. Hazardous Mater. 2006. 137. Р. 981-989.

##submission.downloads##

Опубліковано

2023-12-23

Як цитувати

Снігур, О. В., Марчук, М. Ю. В., Сезоненко, О. Б., Ковбасюк, В. І., Іваненко, О. І., & Носачов, К. О. (2023). Дослідження процесів термохімічної утилізації компонентів морфологічного складу та модельних аналогів ТПВ. Вісник НТУУ “КПІ імені Ігоря Сікорського”. Серія: Хімічна інженерія, екологія та ресурсозбереження, (4), 38–48. https://doi.org/10.20535/2617-9741.4.2023.294326

Номер

№ 4 (2023)

Розділ

АВТОМАТИЗАЦІЯ ТЕХНОЛОГІЧНИХ ПРОЦЕСІВ

Ліцензія

Авторське право (c) 2023 Олександр Володимирович Снігур, Марчук Юрій Васильович Марчук, Олексій Борисович Сезоненко, Вікторія Ігорівна Ковбасюк, Олена Іванівна Іваненко, Кирил Олексійович Носачов

Creative Commons License

Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:

  • Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
  • Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
  • Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див. The Effect of Open Access).