Atrof-muhitga kommunal loyning ifloslanishini kamaytirish va loydan resurslardan foydalanishga erishish uchun mahalliy va xorijda loyni yo'q qilishning hozirgi holati ishlab chiqilmoqda. Kanalizatsiya shlamini tayyorlash uchun loyni ko'mir bilan aralashtirish, hosil bo'lgan yoqilg'ini tayyorlash uchun ko'mir (yarim koks) bilan aralashtirish va biomassa yoqilg'isini ishlab chiqarish uchun yoqilg'ini tayyorlash uchun granulyatsiya qilish uchun o'simlik somoni bilan aralashtirishning tadqiqot holati kiritilgan.
Natijalar shuni ko'rsatadiki, loydan biomassa yoqilg'isini tayyorlash loyning samarali kaloriyali qiymatidan to'liq foydalanish, oz miqdordagi ko'mirni almashtirish va loydan oqilona foydalanish uchun samarali texnik yondashuvni ta'minlaydi. Loydan biomassa yoqilg'isini tayyorlashda kichik o'lchamdagi, yuqori energiya sarfi, murakkab jarayon va past yoqilg'ining kaloriyali qiymati muammolarini tahlil qildi va yuqori konsentratsiyali yonilg'i ko'mir suvi shlamini tayyorlash uchun loyning chuqur modifikatsiyasini kuchaytirishni taklif qildi, loy va loyni granulyatsiya qilish. yonilg'i somoni va loy va ko'mirdan (yarim koks) hosil bo'lgan yoqilg'ini tayyorlash uchun samarali bog'lovchi moddalarni ishlab chiqish, shuningdek, loyni hosil qilishdan oldin quritish va quritish. yoqilg'i, loyni biomassa yoqilg'isiga sanoatda qo'llashni tezlashtirish uchun.
Kirish
Shahar loylari - bu shahar maishiy kanalizatsiya va sanoat oqava suvlarini tozalash jarayonida kanalizatsiya inshootlari tomonidan hosil bo'lgan katta miqdordagi ifloslantiruvchi moddalar bilan oqava suvlarni tozalashning yon mahsuloti. Xitoyning oqava suvlarni tozalash tezligining tez o'sishi va natijada loy ishlab chiqarishning tez o'sishi bilan shahar loylari yiliga 30 million tonnadan oshdi (namlik miqdori 80 foiz). Tashqi ko'rinishiga ko'ra, shahar loylari qora yoki qora jigarrang suyuqlik, yarim suyuqlik yoki kek kabi flokulentdir.
Xarakterli xususiyat yuqori namlik, 25% ~ 98% gacha, katta hajm va murakkab tarkibdir. Loy tarkibida loy va qum, tolalar, hayvonlar va o'simliklar qoldiqlari, shuningdek, koagulyatsiyalangan floklar kabi qattiq zarralar mavjud. Uning tarkibida koʻp miqdorda organik moddalar (asosan, benzol, xlorofenollar va boshqalar), zaharli va zararli ogʻir metallar, patogen mikroorganizmlar, parazit tuxumlar, tuzlar, radioaktiv nuklidlar mavjud boʻlib, ular parchalanishi qiyin boʻlib, atrof-muhitning jiddiy ifloslanishiga olib keladi. Hozirgi vaqtda uyda va xorijda loyni tozalashning asosiy usuli poligondir, ammo loyning ortib borayotgan ishlab chiqarilishi nafaqat erni egallaydi, balki er osti suvlarining sifatini ham ifloslantiradi; Yonishning sezilarli darajada qisqarishi loyni tozalashning xalqaro yo'nalishlaridan biri hisoblanadi, ammo yoqish zavodlarini qurish uchun dastlabki investitsiyalar yuqori va foydalanish xarajatlari yuqori. Shu sababli, shahar loyini qanday samarali tozalash va yo'q qilish - hal qilinishi kerak bo'lgan dolzarb muammo.
Loy tarkibidagi organik moddalarning katta miqdori ma'lum bir kaloriya qiymatiga (quruq asosidagi yuqori kaloriyali qiymati 8-10MJ/kg) va azot, fosfor va kaliy kabi ko'p miqdorda ozuqa moddalariga ega bo'lganligi sababli, loyning resurslaridan foydalanish. loyni kamaytirish, barqarorlashtirish va zararsiz tozalashga erishish uchun katta ahamiyatga ega. Hozirgi vaqtda loy resurslaridan foydalanishni rivojlantirishning uchta asosiy usuli mavjud: erdan foydalanish, qurilish materiallaridan foydalanish va biomassa yoqilg'isini tayyorlash. Ular orasida biomassa yoqilg'isini tayyorlash loyni sanoat, qishloq xo'jaligi chiqindilari yoki toza yoqilg'i bilan aralashtirish, loy resurslaridan foydalanishning asosiy usuli bo'lgan qozon yoqish uchun yuqori kaloriyali yoqilg'i ishlab chiqarishdir. Loydan biomassa yoqilg'isini tayyorlash, asosan, to'g'ridan-to'g'ri yoqish mumkin bo'lmagan loyning past kaloriyali qiymatidan foydalanadi. Energiyadan foydalanish sifatida biomassa yoqilg'isini tayyorlash uchun uni yonuvchan materiallar bilan aralashtirish nafaqat loyning kalorifik qiymatini to'liq ishlatibgina qolmay, balki loyni tozalash xarajatlarini ham samarali kamaytiradi. Bu loyning zararsiz va topqir bo'lishining samarali usuli.
Shu bois mahalliy va xorijiy olimlar loydan biomassa yoqilg‘isi tayyorlash bo‘yicha keng ko‘lamli tadqiqotlar olib bordilar. Chet el loylari asosan erdan foydalanish, poligon va yoqish uchun ishlatiladi, cheklangan resurslardan foydalanish. Xitoyda loydan foydalanish bo'yicha tadqiqotlar endigina boshlandi. Shu sababli, ushbu maqolada uyda va xorijda loyni yo'q qilishning hozirgi holati ko'rib chiqiladi, biomassa yoqilg'isiga loyning tadqiqot holati va mavjud muammolari bilan tanishtiriladi va loydan biomassa yoqilg'isiga rivojlanish yo'nalishi taklif etiladi.
1, uyda va chet elda loyni yo'q qilishning hozirgi holati
1.1 Xorijda loyni utilizatsiya qilishning hozirgi holati Hozirgi vaqtda xorijda loyni tozalashning asosiy usullariga qishloq xo'jaligida utilizatsiya qilish (o'g'it, ozuqa), chiqindixona, quritish va yoqish va poligonda yo'q qilish kiradi. Rivojlangan G'arb mamlakatlari kuchli iqtisodiyotga, ilg'or texnologiyalarga va loyni tozalashning yuqori darajasiga ega. Misol uchun, G'arbiy Evropada, asosan, bilvosita termik quritish, AQSH va Buyuk Britaniyada, asosan, poligon va qishloq xo'jaligi, Yaponiyada esa, asosan, yoqish qo'llaniladi. Yevropadagi Germaniya va Gollandiya kabi mamlakatlarda yirik loyni quritish zavodlari tashkil etilgan. Oldindan quritilgan loyning namligi 60 foizga yetgandan so‘ng u elektr stansiyalariga yoqish yoki qishloq xo‘jaligi uchun kompostlash uchun kiradi va energiyadan qayta foydalanishga erishadi. Statistik ma'lumotlarga ko'ra, dunyoning yetti rivojlangan mamlakatida loyni utilizatsiya qilishning 9% dan 54% gacha erdan foydalanish, 16% dan 55% gacha chiqindixona, 15% dan 55% gacha yoqish va 0 dan 8% gacha. .
Yaponiyada loyni tozalash va yo'q qilish usullari ikki toifaga bo'linadi: utilizatsiya (poligon, ochiq havoda saqlash, boshqa yo'q qilish usullari) va resurslardan foydalanish (qurilish materiallari, qishloq xo'jaligi erlari, yashil maydon, yoqilg'i). Yaponiya resurslar va energiyaga ega emas va loydan resurs va energiyadan foydalanishga katta ahamiyat beradi. Shu sababli, so'nggi yillarda resurslardan foydalanish ulushi tez sur'atlar bilan o'sib bordi va 2008 yilga kelib 77,9 foizni tashkil etdi. Asosan, loy tarkibidagi organik komponentlar qishloq xo'jaligi yashil maydonlari (o'g'itlar va tuproq o'zgarishlari) va energiyadan foydalanish (biomasa gazi, qattiq yoqilg'iga aylantirish) uchun ishlatiladi. va boshqalar), noorganik komponentlar esa qurilish materiallaridan foydalanish uchun ishlatiladi. 2010 yilda 5 t/d ga teng arzon loydan energiya ishlab chiqarish texnologiyasi qurilgan.
1.2 Xitoyda mahalliy loyni yo'q qilishning hozirgi holati. Moliyaviy va texnologik sabablarga ko'ra, hozirda loydan chiqishning oqilona yo'li yo'q va poligon va stacking hali ham asosiy usullardir. Statistik ma'lumotlarga ko'ra, Xitoyda loyni yo'q qilishning hozirgi holati quyidagicha: qishloq xo'jaligi uchun 44,8 foiz, poligon uchun 31 foiz, boshqalar uchun 10,5 foiz va tozalanmagan loy uchun 13,7 foiz. Qurilgan kanalizatsiya tozalash inshootlarining 90 foizdan ortig'ida loyni tozalash uchun yordamchi qurilmalar mavjud emasligini ko'rsatadigan ma'lumotlar mavjud. Ba'zi joylarda loydan noto'g'ri foydalanish natijasida og'ir metallar, organik birikmalar va zararkunandalar va kasalliklar inson salomatligiga bevosita xavf tug'diradi, atrof-muhitning ikkilamchi ifloslanishiga olib keladi.
Poligon nafaqat er tarangligini, balki quruqlik va dengiz resurslarini ham ifloslantiradiganligi sababli, loy poligonining ulushi yildan-yilga kamayib bormoqda. Yonish loy miqdorini sezilarli darajada kamaytirdi va loyni tozalashning xalqaro yo'nalishlaridan biri hisoblanadi. Biroq, loyning o'zi past kaloriya qiymatiga ega va odatda to'g'ridan-to'g'ri yoqish mumkin emas. Hozirgi vaqtda yuqori investitsiyalar, ekspluatatsiya xarajatlari, atrof-muhitning ifloslanishi kabi muammolar mavjud bo'lib, ular hali boshlang'ich bosqichda. Atrof-muhitni muhofaza qilish bo'yicha tobora qat'iy siyosat olib borayotgan Xitoy, shuningdek, loydan resurs sifatida foydalanishga harakat qilmoqda, shu jumladan, tuproqni o'zgartirish va erdan foydalanish uchun kompost sifatida, uni g'isht, tsement va yangi materiallar kabi qurilish materiallari sifatida ishlatish va undan foydalanish. u yoqilg'i, energiya ishlab chiqarish va gaz ishlab chiqarish uchun energiya sifatida. Loyning o'ta nozik zarralari va ma'lum kaloriya qiymatidan biologik hosil bo'lgan yoqilg'i yoki yoqilg'i ko'mir suvi shlamini tayyorlash uchun somon va ko'mir kabi qishloq xo'jaligi chiqindilari bilan aralashtirish uchun foydalanish loy yoqilg'isini konvertatsiya qilishning samarali usuli hisoblanadi.
2, mahalliy loy yoqilg'isi texnologiyasining hozirgi holati loy ishlab chiqarishning tez o'sishi va atrof-muhitga salbiy ta'siri tufayli tobora ortib borayotgan e'tiborni tortdi. So‘nggi yillarda mahalliy olimlar loydan biomassa yoqilg‘isi tayyorlash bo‘yicha tadqiqotlar olib bordi, asosan, loyni ko‘mir, qishloq xo‘jaligi chiqindi somoni bilan aralashtirish orqali hosil bo‘lgan yoqilg‘i tayyorlash, loyni ko‘mir bilan aralashtirish orqali yoqilg‘i suvi ko‘mir shlamini tayyorlash. Ushbu sohadagi tadqiqotlar endigina boshlanganligi sababli, ularning aksariyati laboratoriya tadqiqot bosqichida qolmoqda.
2.1 Loyni ko'mir va qishloq xo'jaligi somoni bilan aralashtirish orqali shakllangan yoqilg'ini tayyorlash texnologiyasi. Loy yuqori namlik va past kaloriya qiymatiga ega, bu esa to'g'ridan-to'g'ri yonishni qiyinlashtiradi. To'g'ridan-to'g'ri yonish yoki shaklli yonish uchun ko'mir va qishloq xo'jaligi chiqindilari bilan loyni aralashtirish loyning yonish xususiyatlarini yaxshilashning samarali usuli hisoblanadi. Loy va qishloq xo'jaligi chiqindilarining yonish xususiyatlarini tushunish uchun Wu Hongxiang va boshqalar. [3] ko'mir, yog'och chiplari va loy aralashmalarining yonish harorati va yonish harorati kabi yonish xususiyatlarini o'rganish uchun termal muvozanat reaktsiyasi qurilmasidan foydalangan. Natijalar shuni ko'rsatdiki, faqat loyning yonish ko'rsatkichlari yomon edi. Birgalikda yonish uchun ko'mir yoki yog'och chiplari qo'shilsa, keng qamrovli yonish xarakteristikasi ko'rsatkichi oshdi, yonish nuqtasi oshdi, yonish harorati pasaydi va yonish samaradorligi yaxshilandi, loy va biomassa chiqindilarining aralash yonishi loydan foydalanishning yaxshi usuli ekanligini isbotlang. resurs sifatida.
Namligi 80 foizga yaqin bo‘lgan ikki turdagi loy ko‘mir va talaş bilan filtr press yordamida aralashtirilib, ma’lum bosim ostida ma’lum quvvat va issiqlik qiymatiga ega bo‘lgan loy briketlari tayyorlandi va briketlarda termogravimetrik sinovlar o‘tkazildi. Natijalar shuni ko'rsatadiki, ikki turdagi loy briketlarining piroliz jarayoni quritish bosqichini, uchuvchanlikni tahlil qilish bosqichini, yonish bosqichini va yonish bosqichini o'z ichiga oladi. Yog'och chiplari va loydan tayyorlangan yoqilg'ining maksimal yonish tezligi loy va ko'mir kukunidan tayyorlangan yoqilg'iga qaraganda taxminan 100K pastroqdir. Loyni somon va tegishli qo'shimchalar bilan aralashtirish orqali briket yoqilg'isini tayyorlashdan maqsad yonish issiqlik qiymatini va issiqlik energiyasini oshirishdan iborat. Kalıplama jarayonida turli xil qo'shimchalar qo'shilishi kerak, xususan, yoqilg'ining yonishini osonlashtiradigan yondiruvchi moddalar, yoqilg'ining g'ovakligini yaxshilaydigan bo'shashtiruvchi moddalar, uglerod zarralarining to'liq yonishini ta'minlaydigan katalizatorlar, qotib qolish effektini ta'minlaydigan qattiqlashtiruvchi moddalar. yoqilg'i va yoqilg'ining yonishi paytida hidning ifloslanishini kamaytiradigan deodorantlar.
