УДК 504.054 Т. В. Гребенюк, канд. техн. наук, доц; ORCID 0000-0002-9287-2919 О.Я. Тверда, д-р. техн. наук, доц; ORCID 0000-0003-3163-0972 М.В. Репін, канд. техн. наук; ORCID 0000-0002-0318-8278 Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського» ВИЗНАЧЕННЯ РАЦІОНАЛЬНОГО ПОКАЗНИКА ВОЛОГОСТІ ПРИ СПАЛЮВАННІ ТВЕРДИХ ПОБУТОВИХ ВІДХОДІВ В статті розглянуто актуальне для сьогодення питання поводження з твердими побутовими відходами та акцентовано увагу на те, що найбільш ефективним методом скорочення обсягу відходів є термічна обробка. Приділено увагу такому важливому параметру при спалюванні твердих побутових відходів як вологість та наведено дані типової вологості. Проведено огляд впливів забруднюючих речовин, що виділяються в процесі спалювання побутових відходів. Проведено аналіз концентрації основних хімічних сполук при спалюванні твердих побутових відходів в залежності від ступеня їх вологості. Розраховано показник прийнятної вологості для спалювання відходів, при якому кількість викидів буде мінімальною. Для спрощення розрахунку застосовувались програмні забезпечення Microsoft Excel та MathCad. При визначенні використовувались реальні значення вологості та концентрації викидів. Шляхом перетворень, співвідношень та розрахунків встановлено залежності для кожного з викидів. Використовуючи коефіцієнти, які враховують клас небезпеки речовин та додавши всі значення було знайдено мінімальне значення викидів та вологість, при якій спостерігається це значення. Створено алгоритм розрахунку, за яким можна визначити кількість викидів, що утвориться при спалюванні конкретної суміші твердих побутових відходів. Ключові слова: тверді побутові відходи, забруднюючі речовини, вологість, утилізація, викиди, хімічні сполуки. ВступУтилізація твердих відходів є гострою та поширеною проблемою як у міських, так і в сільських районах багатьох розвинених країн та країн, що розвиваються. Збір та захоронення твердих побутових відходів (ТПВ) є однією з головних проблем міського середовища в більшості країн світу сьогодні. Рішення щодо управління ТПВ повинні бути фінансово стійкими, технічно здійсненими, соціально, юридично прийнятними та екологічними. Поводження з твердими відходами -найбільший виклик для влади як малих, так і великих міст.У свою чергу, саме енергетична утилізація ділиться на три основних типи: 1. Збір біогазу на полігонах і звалищах ТПВ з наступним виробництвом електро-та/або теплової енергії;2. Механо-біологічна обробка ТПВ з можливим виробництвом біогазу та/або твердого палива з ТПВ з подальшим використанням на цементних заводах або в спеціалізованих ТЕЦ/котельнях; 3. Термічна обробка/переробка змішаних (залишків після сортування) ТПВ з подальшим виробництвом електроенергії та/або тепла Термічна обробка ТПВ [1] є найбільш ефективним методом скорочення відходів і необхідності їх видалення. Можливі такі види утилізації побутових відходів:1) виробництво тепла і електроенергії з RDF (Refuse Derived Fuel)/SRF(Solid Recovered Fuel), отриманого після механічної та біологічної обро...
The object of research is the process of management and treatment of crushed stone production waste. Modern approaches to the disposal of crushed stone production waste are analyzed. It is revealed that crushed stone production wastes are mainly used in the construction industry, and their volumes of use are insufficient to neutralize the impact of dumps on the environment. The chemical composition of crushed stone production wastes was analyzed and an experiment was carried out to determine the possibility of their use as fertilizers for the cultivation of industrial energy crops. For the experiment, an energy crop was chosen – sorghum. Sorghum seeds were placed in two types of soil: regular peat substrate and peat substrate with the addition of rock in a ratio of 60:40. Waste from crushed stone production – rock, which includes: quartzite – 90–98 %, pyrophyllite – 1–9 %, ore mineral – 0.3–1 %. The results of the experiment showed an increase in the biomass of sorghum grown on a peat substrate with the addition of rock, 1.5 times, compared with that grown on a conventional peat substrate. Accordingly, the energy yield of sorghum per hectare of field will also grow by 50 %. In addition to increasing the biomass of sorghum, as a result of the experiment, an increase in the number of secondary and tertiary roots was found when it was grown on a peat substrate with the addition of rock. A more developed root system allows the plant to receive more moisture and nutrients, thereby increasing its endurance and drought resistance. The results obtained can be explained by the positive effect of silica, of which more than 90 % of the rock is composed, on the growth and development of plants. It is proposed to increase the level of environmental safety of mining regions through the use of crushed stone waste as fertilizers for industrial energy crops and the transition to alternative energy sources, in particular biofuels made on the basis of these crops.
Purpose. The purpose is to reduce mineral losses during the explosive destruction of rocks and environmental pollution by harmful gases and fine particulate matter. Methods. To achieve the objectives of the study, methods of physicochemical analysis and mechanics of continuous media have been used. The method of physico-chemical analysis has been used to determine the quantitative and qualitative characteristics of the composition of the well stemming depending on the parameters of the well, the type of explosive, the amount and type of harmful gases formed during the explosion. Methods of solid medium mechanics have been used to establish the patterns of pressure waves during an explosion depending on the characteristics of the gap filler between the charge and the well wall. To solve the problem of the behavior of a two-layer medium during the loading of a cylindrical cavity by a nonstationary load, a numerical method based on the finite-difference McCormack predictor-corrector scheme has been used. Findings. A resource-saving and environmentally friendly charge structure for rock mining by explosion was developed. The design of the charge involves the formation of a gap between the charge and the wall of the borehole, and filling it with a suspension of calcium hydroxide or a suspension of calcium carbonate. Originality. SThe dependences of the volume of harmful gases (NO2, CO2, CO) formed during the explosive destruction of rocks and the magnitude of the pressure peak in the area close to the charge on the chemical composition of the filler of the radial gap between the charge and the well wall have been set. Practical implications. Developed charge design allows to neutralize the harmful gases formed during the explosion, to reduce the pressure peak in the area of the rock massif close to the charge, and can be widely used in non-metallic quarries that extract minerals for the production of crushed stone.
scite is a Brooklyn-based organization that helps researchers better discover and understand research articles through Smart Citations–citations that display the context of the citation and describe whether the article provides supporting or contrasting evidence. scite is used by students and researchers from around the world and is funded in part by the National Science Foundation and the National Institute on Drug Abuse of the National Institutes of Health.
hi@scite.ai
10624 S. Eastern Ave., Ste. A-614
Henderson, NV 89052, USA
Copyright © 2024 scite LLC. All rights reserved.
Made with 💙 for researchers
Part of the Research Solutions Family.