DOI 10.35776/MNP.2019.11.05
УДК 628.385

Литти Ю. В., Ковалев Д. А., Ковалев А. А., Катраева И. В., Михеева Э. Р., Ножевникова А. Н.

Использование аппарата вихревого слоя для повышения эффективности метанового сбраживания осадков сточных вод

Аннотация

Повышение эффективности анаэробного сбраживания осадков сточных вод, включая увеличение выхода метана и глубины минерализации органического вещества, является актуальной задачей. В ходе проведенных исследований изучалось влияние предварительной обработки осадков сточных вод в аппарате вихревого слоя ферромагнитных частиц на эффективность и кинетические параметры последующего анаэробного сбраживания осадка в термофильных условиях. Проведен анализ гранулометрического состава осадков сточных вод до и после обработки в аппарате вихревого слоя. Технологические параметры обработки осадков в аппарате вихревого слоя обусловили увеличение выхода метана на 3%, степени разложения органического вещества на 8–9% и константы гидролиза на 4,7%. Для оценки кинетических параметров процесса были использованы модифицированное уравнение Гомперца и уравнение первого порядка.

Ключевые слова

осадки сточных вод , гранулометрический состав , аппарат вихревого слоя ферромагнитных частиц , метаногенное сбраживание , кинетические параметры , модифицированное уравнение Гомперца , уравнение первого порядка

Дальнейший текст доступен по платной подписке.
Авторизуйтесь: введите свой логин/пароль.
Или оформите подписку

Список цитируемой литературы

1. Appels L., Baeyens J., Degreve J., et al. Principles and potential of the anaerobic digestion of waste-activated sludge // Progress in Energy and Combustion Science. 2008. V. 34. P. 755–781.
2. Zhen G., Lu X., Kato H., Zhao Y., Li Y.-Y. Overview of pretreatment strategies for enhancing sewage sludge disintegration and subsequent anaerobic digestion: current advances, full-scale application and future perspectives // Renew Sustain Energy Reviews. 2017. V. 69. P. 559–577.
3. Нагорнов С. А., Дворецкий Д. С., Дворецкий С. И., Ермаков А. А. Моделирование гидродинамики в реакторе с вихревым слоем ферромагнитных частиц при синтезе биотоплива // Вопросы современной науки и практики. Университет им. В. И. Вернадского. 2010. № 10–12 (31). С. 359–368.
4. Веб-сайт фирмы ООО «Аппарат-НН» [электронный ресурс]. Режим доступа: http://apparat-nn.ru/ (дата обращения 15.10.2019).
5. Мищенко М. В., Боков М. М., Гришаев М. Е. Активация технологических процессов обработки материалов в аппаратах с вращающимся электромагнитным полем // Фундаментальные исследования. 2015. № 2–16. С. 3508–3512.
6. Мамедова Т. А., Талыбов А. Г., Андрюшенко Н. К., Алиева З. М., Теюбов Х. Ш., Третьяков В. Ф., Иванов С. В., Торховский В. Н. Особенности получения биодизеля первого поколения в аппарате с вихревым слоем // Вестник МИТХТ им. М. В. Ломоносова. 2011. Т. 6. № 6. С. 65–68.
7. Ibragimov R. A., Korolev E. V., Kayumov R. A., Deberdeev T. R., Leksin V. V., Sprince A. Efficiency of activation of mineral binders in vortex-layer devices // Magazine of Civil Engineering. 2018. № 82 (6). P. 191–198. DOI: 10.18720/MCE.82.
8. Михеева Э. Р., Катраева И. В., Ворожцов Д. Л., Захарычев Е. А. Метод предварительной обработки для улучшения анаэробной ферментации органической фракции твердых коммунальных отходов: аппарат вихревого слоя / Молодежь и наука XXI века: Материалы Международной научной конференции. Ульяновск, 2018. С. 50–53.
9. Litti Yu., Kovalev D., Kovalev A., Katraeva I., Russkova J., Nozhevnikova A. Increasing the efficiency of organic waste conversion into biogas by mechanical pretreatment in an electromagnetic mill // Journal of Physics Conference Series. December 2018. DOI: 10.1088/1742-6596/1111/1/012013.
10. Mao C., Zhang T., Wang X., Feng Y., Ren G., Yang G. Process performance and methane production optimizing of anaerobic co-digestion of swine manure and corn straw // Scientific reports. December 2017. DOI: 10.1038/s41598-017-09977-6.
11. Войтович А., Шварев Р. Р., Захарычев Е. А., Феоктистова Е. П., Дебердеев Р. Я., Захарычева Н. С. Эффективность применения аппаратов вихревого слоя в процессах измельчения порошковых материалов // Новые огнеупоры. 2017. № 10. С. 48–53.
12. Angelidaki I., Sanders W. Assessment of the anaerobic biodegradability of macropollutants // Reviews in Environmental Science and Bio/Technology. 2004. V. 3. P. 117–129.
13. Козлов М. Н., Дорофеев А. Г., Асеева В. Г. Микробио­логический контроль активного ила биореакторов очистки сточных вод от биогенных элементов. – М.: Наука, 2012. 80 с.
14. Dai X., Luo F., Dai L., Dong B. Degradation of Extracellular Polymeric Substances (EPS) in anaerobic digestion of dewatered sludge // Procedia Environmental Sciences. 2013. V. 18. P. 515–521.