Перспективы обработки естественным холодом осадка сточных вод для утилизации в цементном производстве
На основе анализа существующих технологий обработки и утилизации осадка сточных вод была предложена технология утилизации осадка в качестве инертной добавки при производстве цементного клинкера. Представлен технико-экономический расчет эффективности использования осадка сточных вод, который подтверд...
Gespeichert in:
| Veröffentlicht in: | Энерготехнологии и ресурсосбережение |
|---|---|
| Datum: | 2013 |
| Hauptverfasser: | , |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | Russian |
| Veröffentlicht: |
Інститут газу НАН України
2013
|
| Schlagworte: | |
| Online Zugang: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/127195 |
| Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Zitieren: | Перспективы обработки естественным холодом осадка сточных вод для утилизации в цементном производстве / М.А. Клименко, Н.А. Черная // Энерготехнологии и ресурсосбережение. — 2013. — № 1. — С. 35-41. — Бібліогр.: 17 назв. — рос. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-127195 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
Клименко, М.А. Черная, Н.А. 2017-12-11T20:42:47Z 2017-12-11T20:42:47Z 2013 Перспективы обработки естественным холодом осадка сточных вод для утилизации в цементном производстве / М.А. Клименко, Н.А. Черная // Энерготехнологии и ресурсосбережение. — 2013. — № 1. — С. 35-41. — Бібліогр.: 17 назв. — рос. 0235-3482 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/127195 628.336.4:691.535 На основе анализа существующих технологий обработки и утилизации осадка сточных вод была предложена технология утилизации осадка в качестве инертной добавки при производстве цементного клинкера. Представлен технико-экономический расчет эффективности использования осадка сточных вод, который подтвердил целесообразность использования данной технологии в цементном производстве. Проведено расчетно- теоретические исследование процесса тепломассопереноса в слое осадка сточных вод с целью определения толщины слоя полного промораживания осадка. Для уменьшения влагоемкости осадка сточных вод предложено его естественнное замораживание в зимний период для приведения физичних особенностей осадка к условиям сырья при производстве цемента. Определен потенциал энерго- и ресурсосбережения при использовании данной технологии утилизации для вращающихся печей цементного производства за счет добавления осадка сточных вод. На базі аналізу існуючих технологій обробки та утилізації осаду стічних вод було запропоновано технологію утилізації осаду як інертної добавки при виробництві цементного клінкеру. Представлено техніко-економічний розрахунок ефективності використання осаду стічних вод, який підтвердив доцільність використання даної технології у цементній промисловості. Для зменшення вологовмісту осаду стічних вод запропоновано його природне проморожування в зимовий період для приведення фізичних властивостей осаду до умов сировини при виробництві цементу. Проведено розрахунково-теоретичне дослідження процесу тепломасопереносу в шарі осаду стічних вод з метою визначення товщини шару повного проморожування осаду. Визначено потенціал енерго- та ресурсозбереження при використанні даної технології утилізації для обертових печей цементного виробництва за рахунок додавання осаду стічних вод. A technology of sludge utilization as an inert additive in the cement clinker production has been proposed on the basis of existent technologies for treatment and disposal of sewage sludge. Technical and economic assessment of the efficiency of sewage sludge has been given. It has confirmed the expedience of the technology given in the cement industry. To reduce moisture content in sewage sludge, natural freezing in winter has been proposed to bring its physical properties to the state of raw mixture for cement production. The numerical and theoretical study of heat and mass transfer in the sludge layer to determine a layer depth of the complete freezing of the sludge has been conducted. The potential of energy- and resource-saving by the given technology of utilization for kilns of the cement production due to sewage sludge addition has been defined. ru Інститут газу НАН України Энерготехнологии и ресурсосбережение Очистка и переработка отходов Перспективы обработки естественным холодом осадка сточных вод для утилизации в цементном производстве Перспективи обробки природним холодом осаду стічних вод для утилізації у цементному виробництві Perspective of Sewage Sludge Natural Cold Treatment for Utilization in Cement Production Article published earlier |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| title |
Перспективы обработки естественным холодом осадка сточных вод для утилизации в цементном производстве |
| spellingShingle |
Перспективы обработки естественным холодом осадка сточных вод для утилизации в цементном производстве Клименко, М.А. Черная, Н.А. Очистка и переработка отходов |
| title_short |
Перспективы обработки естественным холодом осадка сточных вод для утилизации в цементном производстве |
| title_full |
Перспективы обработки естественным холодом осадка сточных вод для утилизации в цементном производстве |
| title_fullStr |
Перспективы обработки естественным холодом осадка сточных вод для утилизации в цементном производстве |
| title_full_unstemmed |
Перспективы обработки естественным холодом осадка сточных вод для утилизации в цементном производстве |
| title_sort |
перспективы обработки естественным холодом осадка сточных вод для утилизации в цементном производстве |
| author |
Клименко, М.А. Черная, Н.А. |
| author_facet |
Клименко, М.А. Черная, Н.А. |
| topic |
Очистка и переработка отходов |
| topic_facet |
Очистка и переработка отходов |
| publishDate |
2013 |
| language |
Russian |
| container_title |
Энерготехнологии и ресурсосбережение |
| publisher |
Інститут газу НАН України |
| format |
Article |
| title_alt |
Перспективи обробки природним холодом осаду стічних вод для утилізації у цементному виробництві Perspective of Sewage Sludge Natural Cold Treatment for Utilization in Cement Production |
| description |
На основе анализа существующих технологий обработки и утилизации осадка сточных вод была предложена технология утилизации осадка в качестве инертной добавки при производстве цементного клинкера. Представлен технико-экономический расчет эффективности использования осадка сточных вод, который подтвердил целесообразность использования данной технологии в цементном производстве. Проведено расчетно- теоретические исследование процесса тепломассопереноса в слое осадка сточных вод с целью определения толщины слоя полного промораживания осадка. Для уменьшения влагоемкости осадка сточных вод предложено его естественнное замораживание в зимний период для приведения физичних особенностей осадка к условиям сырья при производстве цемента. Определен потенциал энерго- и ресурсосбережения при использовании данной технологии утилизации для вращающихся печей цементного производства за счет добавления осадка сточных вод.
На базі аналізу існуючих технологій обробки та утилізації осаду стічних вод було запропоновано технологію утилізації осаду як інертної добавки при виробництві цементного клінкеру. Представлено техніко-економічний розрахунок ефективності використання осаду стічних вод, який підтвердив доцільність використання даної технології у цементній промисловості. Для зменшення вологовмісту осаду стічних вод запропоновано його природне проморожування в зимовий період для приведення фізичних властивостей осаду до умов сировини при виробництві цементу. Проведено розрахунково-теоретичне дослідження процесу тепломасопереносу в шарі осаду стічних вод з метою визначення товщини шару повного проморожування осаду. Визначено потенціал енерго- та ресурсозбереження при використанні даної технології утилізації для обертових печей цементного виробництва за рахунок додавання осаду стічних вод.
A technology of sludge utilization as an inert additive in the cement clinker production has been proposed on the basis of existent technologies for treatment and disposal of sewage sludge. Technical and economic assessment of the efficiency of sewage sludge has been given. It has confirmed the expedience of the technology given in the cement industry. To reduce moisture content in sewage sludge, natural freezing in winter has been proposed to bring its physical properties to the state of raw mixture for cement production. The numerical and theoretical study of heat and mass transfer in the sludge layer to determine a layer depth of the complete freezing of the sludge has been conducted. The potential of energy- and resource-saving by the given technology of utilization for kilns of the cement production due to sewage sludge addition has been defined.
|
| issn |
0235-3482 |
| url |
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/127195 |
| citation_txt |
Перспективы обработки естественным холодом осадка сточных вод для утилизации в цементном производстве / М.А. Клименко, Н.А. Черная // Энерготехнологии и ресурсосбережение. — 2013. — № 1. — С. 35-41. — Бібліогр.: 17 назв. — рос. |
| work_keys_str_mv |
AT klimenkoma perspektivyobrabotkiestestvennymholodomosadkastočnyhvoddlâutilizaciivcementnomproizvodstve AT černaâna perspektivyobrabotkiestestvennymholodomosadkastočnyhvoddlâutilizaciivcementnomproizvodstve AT klimenkoma perspektiviobrobkiprirodnimholodomosadustíčnihvoddlâutilízacííucementnomuvirobnictví AT černaâna perspektiviobrobkiprirodnimholodomosadustíčnihvoddlâutilízacííucementnomuvirobnictví AT klimenkoma perspectiveofsewagesludgenaturalcoldtreatmentforutilizationincementproduction AT černaâna perspectiveofsewagesludgenaturalcoldtreatmentforutilizationincementproduction |
| first_indexed |
2025-11-26T00:18:49Z |
| last_indexed |
2025-11-26T00:18:49Z |
| _version_ |
1850600024432443392 |
| fulltext |
Âñòóïëåíèå
Îäíîé èç íàèáîëåå îñòðûõ ýêîëîãè÷åñêèõ
ïðîáëåì â Óêðàèíå è âî âñåì ìèðå ÿâëÿåòñÿ
óòèëèçàöèÿ ïðîìûøëåííûõ è áûòîâûõ îòõîäîâ.
Îñîáóþ êàòåãîðèþ çàãðÿçíèòåëåé ñîñòàâëÿþò
èëîâûå îñàäêè êîìïëåêñîâ áèîëîãè÷åñêîé î÷è-
ñòêè ñòî÷íûõ âîä, ñîäåðæàùèå áîëüøîå êîëè÷å-
ñòâî òÿæåëûõ ìåòàëëîâ, ðàäèîíóêëèäîâ è èñ-
êóññòâåííî ñîçäàííûõ ñîåäèíåíèé. Êðîìå òîãî,
â îñàäêå ïðèñóòñòâóþò îðãàíèçìû, íåñóùèå áàê-
òåðèîëîãè÷åñêóþ îïàñíîñòü. Íàêîïëåíèå áîëü-
øèõ îáúåìîâ îñàäêîâ óñëîæíÿåò ðàáîòó î÷èñò-
íûõ ñîîðóæåíèé, çàòðàòû íà îáðàáîòêó îñàäêà
ñîñòàâëÿþò äî 50 % îáùèõ ðàñõîäîâ î÷èñòíûõ
ñîîðóæåíèé [1].
 Õàðüêîâå ðàáîòàþò äâà êîìïëåêñà êàíà-
ëèçàöèîííûõ î÷èñòíûõ ñîîðóæåíèé ÊÏ «Õàðü-
êîââîäîêàíàë»: êîìïëåêñû áèîëîãè÷åñêîé î÷è-
ñòêè «Äèêàíåâñêèé» (ÊÁÎÄ) è «Áåçëþäîâ-
ñêèé» (ÊÁÎÁ). Èõ îáùàÿ ïðîïóñêíàÿ ñïîñîá-
íîñòü áîëåå 1,0 ìëí ì3/ñóò. Íà íèõ ïðîâîäèòñÿ
î÷èñòêà æèäêèõ ñòîêîâ îêîëî 0,7 ìëí ì3/ñóò.
Ïîëåçíàÿ ïëîùàäü èëîâûõ ïîëåé íà ÊÁÎÁ —
126,18 ãà, èç êîòîðûõ íà ñåãîäíÿøíèé äåíü ñâî-
áîäíûìè îñòàþòñÿ îêîëî 10 ãà. Íà èëîâûõ ïî-
ëÿõ íàêîïëåíî ïðèìåðíî 2,2 ìëí ì3 îñàäêà
ñòî÷íûõ âîä, âëàæíîñòü êîòîðîãî êîëåáëåòñÿ â
ïðåäåëàõ 70–98 %. Îáùèé îáúåì ñìåñè îñàäêà,
îáðàçóþùåãîñÿ íà êàíàëèçàöèîííûõ î÷èñòíûõ
ñîîðóæåíèÿõ, îêîëî 3000 ì3/ñóò [2].
Ýíåðãîòåõíîëîãèè è ðåñóðñîñáåðåæåíèå. 2013. ¹ 1 35
Î÷èñòêà è ïåðåðàáîòêà îòõîäîâ
ÓÄÊ 628.336.4:691.535
Êëèìåíêî Ì.À., ×åðíàÿ Í.À., êàíä. òåõí. íàóê
Èíñòèòóò ïðîáëåì ìàøèíîñòðîåíèÿ ÍÀÍ Óêðàèíû
óë. Äì. Ïîæàðñêîãî, 2/10, 61046 Õàðüêîâ, Óêðàèíà, e-mail: admi@ipmach.kharkov.ua
Ïåðñïåêòèâû îáðàáîòêè åñòåñòâåííûì õîëîäîì
îñàäêà ñòî÷íûõ âîä äëÿ óòèëèçàöèè
â öåìåíòíîì ïðîèçâîäñòâå
Íà îñíîâå àíàëèçà ñóùåñòâóþùèõ òåõíîëîãèé îáðàáîòêè è óòèëèçàöèè îñàäêà ñòî÷-
íûõ âîä áûëà ïðåäëîæåíà òåõíîëîãèÿ óòèëèçàöèè îñàäêà â êà÷åñòâå èíåðòíîé äîáàâêè
ïðè ïðîèçâîäñòâå öåìåíòíîãî êëèíêåðà. Ïðåäñòàâëåí òåõíèêî-ýêîíîìè÷åñêèé ðàñ÷åò
ýôôåêòèâíîñòè èñïîëüçîâàíèÿ îñàäêà ñòî÷íûõ âîä, êîòîðûé ïîäòâåðäèë öåëåñîîáðàç-
íîñòü èñïîëüçîâàíèÿ äàííîé òåõíîëîãèè â öåìåíòíîì ïðîèçâîäñòâå. Ïðîâåäåíî ðàñ÷åò-
íî-òåîðåòè÷åñêèå èññëåäîâàíèå ïðîöåññà òåïëîìàññîïåðåíîñà â ñëîå îñàäêà ñòî÷íûõ
âîä ñ öåëüþ îïðåäåëåíèÿ òîëùèíû ñëîÿ ïîëíîãî ïðîìîðàæèâàíèÿ îñàäêà. Äëÿ óìåíü-
øåíèÿ âëàãîåìêîñòè îñàäêà ñòî÷íûõ âîä ïðåäëîæåíî åãî åñòåñòâåíííîå çàìîðàæèâàíèå
â çèìíèé ïåðèîä äëÿ ïðèâåäåíèÿ ôèçè÷íèõ îñîáåííîñòåé îñàäêà ê óñëîâèÿì ñûðüÿ
ïðè ïðîèçâîäñòâå öåìåíòà. Îïðåäåëåí ïîòåíöèàë ýíåðãî- è ðåñóðñîñáåðåæåíèÿ ïðè èñ-
ïîëüçîâàíèè äàííîé òåõíîëîãèè óòèëèçàöèè äëÿ âðàùàþùèõñÿ ïå÷åé öåìåíòíîãî
ïðîèçâîäñòâà çà ñ÷åò äîáàâëåíèÿ îñàäêà ñòî÷íûõ âîä.
Êëþ÷åâûå ñëîâà: îñàäîê ñòî÷íûõ âîä, óòèëèçàöèÿ, öåìåíòíîå ïðîèçâîäñòâî, èíåðòíàÿ
äîáàâêà, ýíåðãîåìêîñòü, ðåñóðñîñáåðåæåíèå.
� Êëèìåíêî Ì.À., ×åðíàÿ Í.À., 2013
Öåëü íàñòîÿùåé ðàáîòû — îïðåäåëåíèå
ýôôåêòèâíîñòè èñïîëüçîâàíèÿ åñòåñòâåííîãî
ïðîìîðàæèâàíèÿ äëÿ óëó÷øåíèÿ ïðîöåññà ñóø-
êè îñàäêà ñòî÷íûõ âîä ñ öåëüþ åãî äàëüíåéøåé
óòèëèçàöèè â öåìåíòíîì ïðîèçâîäñòâå â êà÷å-
ñòâå èíåðòíîé äîáàâêè.
Âûäåëåíèå íåðåøåííîé ÷àñòè
îáùåé ïðîáëåìû
Ñèòóàöèÿ ñ îáðàáîòêîé îñàäêîâ íà ÊÁÎÁ
ÿâëÿåòñÿ ïîêàçàòåëüíîé äëÿ áîëüøèõ êàíàëè-
çàöèîííûõ î÷èñòíûõ ñîîðóæåíèÿ â Óêðàèíå —
òåõíîëîãè÷åñêàÿ ñõåìà îáðàáîòêè îñàäêîâ ÿâ-
ëÿåòñÿ íåçàâåðøåííîé. Îñòðî ñòîèò âîïðîñ
äàëüíåéøåé óòèëèçàöèè êåêà ïîñëå ìåõàíè÷å-
ñêîãî îáåçâîæèâàíèÿ, à òàêæå áîëüøîãî êîëè-
÷åñòâà îñàäêîâ, íàêîïëåííûõ íà èëîâûõ ïëî-
ùàäêàõ.
Ñóùåñòâóþùèå ñïîñîáû îáðàáîòêè îñàäêîâ
ñòî÷íûõ âîä ñâîäÿòñÿ ê óìåíüøåíèþ îáúåìà
îñàäêîâ è èçìåíåíèþ èõ ñòðóêòóðû äëÿ ïîñëå-
äóþùåãî èñïîëüçîâàíèÿ. Åùå íå ðàçðàáîòàíû
óíèâåðñàëüíûå òåõíîëîãèè, îáåñïå÷èâàþùèå
ýêîíîìè÷åñêè âûãîäíóþ è ýêîëîãè÷åñêè ÷èñòóþ
ïîëíóþ óòèëèçàöèþ èëîâûõ îñàäêîâ. Ïðè÷èíîé
ýòîãî ÿâëÿåòñÿ íåïîñòîÿíñòâî ñîñòàâà îñàäêîâ
ñòî÷íûõ âîä, êîòîðûå çàâèñÿò îò ñïåöèôèêè
ïðîèçâîäñòâ, ñáðàñûâàþùèõ ñòîêè, è îñîáåííî-
ñòåé èõ î÷èñòêè. Ïîýòîìó â êàæäîì ñëó÷àå òðå-
áóåòñÿ èññëåäîâàíèå âîçìîæíîñòè èñïîëüçîâà-
íèÿ îñàäêà è ðàçðàáîòêè ñîîòâåòñòâóþùèõ òåõ-
íîëîãèé åãî óòèëèçàöèè. Êàê ïîêàçàë àíàëèç
ñóùåñòâóþùèõ ñïîñîáîâ óòèëèçàöèè îñàäêà, îñ-
íîâíûìè ìåòîäàìè â ìèðîâîé ïðàêòèêå ÿâëÿþò-
ñÿ çàõîðîíåíèå îñàäêà, èñïîëüçîâàíèå åãî â êà-
÷åñòâå óäîáðåíèÿ â ñåëüñêîì õîçÿéñòâå è ñæèãà-
íèå [1–7].
Çàõîðîíåíèå îñàäêîâ ñòî÷íûõ âîä ïðèìåíÿ-
åòñÿ â ñëó÷àå íåâîçìîæíîñòè èõ óòèëèçàöèè ïî
òåõíè÷åñêèì èëè ýêîíîìè÷åñêèì ïðè÷èíàì ñ
ó÷åòîì íåîáõîäèìîñòè ïðåäîòâðàùåíèÿ îòðèöà-
òåëüíûõ âîçäåéñòâèé íà îêðóæàþùóþ ñðåäó.
Îñàäêè, ñîäåðæàùèå ïàòîãåííûå ìèêðîîðãàíèç-
ìû, âûñîêîòîêñè÷íûå ñîåäèíåíèÿ, âûäåëÿþùèå
îïàñíûå ãàçû, íå ïîäëåæàò çàõîðîíåíèþ. Ñ
ýêîíîìè÷åñêîé òî÷êè çðåíèÿ íåöåëåñîîáðàçíî
íàïðàâëÿòü íà çàõîðîíåíèå îñàäêè, åñëè ñîäåð-
æàíèå ñóõîãî âåùåñòâà â íèõ ìåíåå 15 %. Ñæè-
ãàíèå îñàäêîâ îñóùåñòâëÿåòñÿ, åñëè èõ óòèëèçà-
öèÿ íå âîçìîæíà äðóãèì ñïîñîáîì èëè ÿâëÿåòñÿ
ýêîíîìè÷åñêè íåöåëåñîîáðàçíîé.
Ýôôåêòèâíîñòü óòèëèçàöèè îñàäêîâ â êà÷å-
ñòâå óäîáðåíèé îïðåäåëÿåòñÿ êîìïëåêñíûì ñî-
äåðæàíèåì â íèõ áèîãåííûõ ýëåìåíòîâ. Îäíà-
êî, âî ìíîãèõ íàñåëåííûõ ïóíêòàõ, èìåþùèõ
öåíòðàëèçîâàííóþ ñèñòåìó âîäîîòâåäåíèÿ, ñòî÷-
íûå âîäû ñîäåðæàò çíà÷èòåëüíóþ äîëþ ðàçíî-
îáðàçíûõ ïðîèçâîäñòâåííûõ ñòîêîâ. Îñàäêè,
âûäåëÿåìûå â ïðîöåññàõ î÷èñòêè òàêèõ ãîðîä-
ñêèõ ñòî÷íûõ âîä, ìîãóò ñîäåðæàòü âðåäíûå
äëÿ ðàñòåíèé âåùåñòâà (ÿäû, õèìè÷åñêèå ñîåäè-
íåíèÿ, ðàäèîàêòèâíûå ýëåìåíòû). Â òàêèõ
îñàäêàõ ìîæåò îòìå÷àòüñÿ ïîâûøåííîå ñîäåð-
æàíèå òîêñè÷íûõ ñîëåé òÿæåëûõ ìåòàëëîâ
(ðòóòè, ñâèíöà, êàäìèÿ, íèêåëÿ, õðîìà, ìûøüÿ-
êà è äð.), äëÿ êîòîðûõ óñòàíîâëåíî äîïóñòèìîå
ñîäåðæàíèå âàëîâûõ ôîðì. Íåêîòîðûå ìèêðî-
ýëåìåíòû (áîð, ìàðãàíåö, ìåäü, ìîëèáäåí, êî-
áàëüò, öèíê è äð.) ïðè ïîâûøåííûõ êîíöåí-
òðàöèÿõ òàêæå ìîãóò îêàçûâàòü íåáëàãîïðèÿò-
íîå âîçäåéñòâèå íà ðîñò ðàñòåíèé è êà÷åñòâî
ñåëüñêîõîçÿéñòâåííîé ïðîäóêöèè. Â òàêîì ñëó-
÷àå èñïîëüçîâàíèå çàãðÿçíåííîãî îñàäêà â êà-
÷åñòâå óäîáðåíèÿ â ñåëüñêîì õîçÿéñòâå íå ìî-
æåò áûòü ðåêîìåíäîâàíî áåç ïðåäâàðèòåëüíîãî
âûäåëåíèÿ èç îñàäêîâ òÿæåëûõ ìåòàëëîâ è åãî
îáåççàðàæèâàíèÿ.
Îäíèì èç ïåðñïåêòèâíûõ íàïðàâëåíèé óòè-
ëèçàöèè îñàäêîâ ñòî÷íûõ âîä ÿâëÿåòñÿ èõ ïåðå-
ðàáîòêà ñ öåëüþ ïîëó÷åíèÿ ïðîäóêòîâ, êîòîðûå
âîçìîæíî èñïîëüçîâàòü â òåïëîýíåðãåòèêå è
ïðîìûøëåííîì ïðîèçâîäñòâå, íàïðèìåð, â
ñòðîèòåëüíîé èíäóñòðèè. Îñàäîê äîáàâëÿþò â
ñûðüå ïðè ïðîèçâîäñòâå êåðàìèêè, êèðïè÷à, àñ-
ôàëüòîáåòîíà, êåðàìçèòà, èñêóññòâåííîãî ìðà-
ìîðà, ôîñôîãèïñà è ò.ä.
Ðàçðàáîòàííàÿ òåõíîëîãèÿ ïîçâîëèò óòèëè-
çèðîâàòü îñàäîê ñòî÷íûõ âîä ñ èñïîëüçîâàíèåì
åãî â êà÷åñòâå èíåðòíîé äîáàâêè ïðè ïðîèçâîä-
ñòâå öåìåíòà. Ýòî äàñò âîçìîæíîñòü ñóùåñòâåí-
íî ñíèçèòü ïëîùàäè, îòâîäèìûå ïîä äåïîíèðî-
âàíèå îñàäêà, è óìåíüøèòü ïîòðåáëåíèå ïðè-
ðîäíûõ ðåñóðñîâ â ïðîèçâîäñòâå êëèíêåðà.
Ñ öåëüþ îïðåäåëåíèÿ âîçìîæíîñòè êîì-
ïëåêñíîãî èñïîëüçîâàíèÿ îñàäêà áûëî ïðîâåäå-
íî èññëåäîâàíèå ôèçèêî-õèìè÷åñêèõ ñâîéñòâ è
ñîñòàâà îñàäêà ñòî÷íûõ âîä êðóïíûõ ïðîìûø-
ëåííûõ öåíòðîâ. Àíàëèç ñîñòàâà èëîâîãî îñàäêà
ïîêàçàë, ÷òî åãî ìèíåðàëîãè÷åñêèé ñîñòàâ ñîîò-
âåòñòâóåò ñîäåðæàíèþ êîìïîíåíòîâ öåìåíòíîãî
êëèíêåðà, ñîãëàñíî ÄÑÒÓ Á Â.2.7–112:2002, â
îáúåìå äî 10 % â êà÷åñòâå èíåðòíûõ äîáàâîê
[8–12]. Èñïîëüçîâàíèå èëîâîãî îñàäêà â êà÷åñò-
âå äîáàâêè-íàïîëíèòåëÿ îãðàíè÷èâàåòñÿ êîëè÷å-
ñòâîì êðåìíèÿ â èëå äî 6,14 %.
Ïîäãîòîâêà îñàäêà â ñîîòâåòñòâèè ñ òåõíè-
÷åñêèìè òðåáîâàíèÿìè äëÿ öåìåíòíîãî êëèíêå-
ðà íå òðåáóåò óñòàíîâêè ñïåöèàëèçèðîâàííîãî
îáîðóäîâàíèÿ, èñïîëüçîâàíèÿ ýíåðãîåìêèõ ïðî-
öåññîâ è íå èçìåíÿåò òåõíîëîãè÷åñêèé öèêë
ïðîèçâîäñòâà êëèíêåðà. Îñàäîê â êà÷åñòâå ìè-
íåðàëüíîé äîáàâêè ïîñòóïàåò â êëèíêåð íà ñòà-
äèè äðîáëåíèÿ. Äëÿ èñïîëüçîâàíèÿ îñàäêà â êà-
36 Ýíåðãîòåõíîëîãèè è ðåñóðñîñáåðåæåíèå. 2013. ¹ 1
÷åñòâå äîáàâêè åãî âëàæíîñòü, ñîãëàñíî ÄÑÒÓ
Á Â.2.7–112:2002, íå äîëæíà ïðåâûøàòü 15 %.
Äëÿ ðàñ÷åòà ýêîíîìèè ïðèðîäíîãî ãàçà áûëà
âûáðàíà âðàùàþùàÿñÿ ïå÷ü, èñïîëüçóåìàÿ â
ïðîèçâîäñòâå öåìåíòà ìîêðûì ñïîñîáîì, ïðîèç-
âîäèòåëüíîñòüþ 75 ò/÷ ñ ãàáàðèòàìè 5 � 185 ì.
Îñíîâíûå õàðàêòåðèñòèêè ïå÷è ïðèâåäåíû
íèæå:
Äëÿ ðàñ÷åòà ïðèíèìàëñÿ îñàäîê ñòî÷íûõ
âîä ñî ñëåäóþùèìè õàðàêòåðèñòèêàìè: òåïëîòà
ñãîðàíèÿ Qí
ð = 9280 êÄæ/ì3; ãîðþ÷àÿ ÷àñòü
— 53,2 %; çîëà — 59,8 %.
Îïðåäåëÿåì ðàñõîä èëîâîãî îñàäêà â êëèí-
êåðå:
Gîñ = Gï îñ,
ãäå îñ — äîëÿ îñàäêà, âíîñèìîãî â ïå÷ü.
Íåîáõîäèìîå êîëè÷åñòâà îñàäêà ñòî÷íûõ
âîä ñîñòàâèò
Gîñ� = Gîñ/ îðã,
ãäå îðã — äîëÿ ãîðþ÷åé ÷àñòè.
Òåïëîòà ñãîðàíèÿ îñàäêà ñòî÷íûõ âîä ïðè
çàäàííîé âëàæíîñòè øëàìà wøë = 36 % è îñàä-
êà wîñ = 15 % ñîñòàâèò
Qí
p� = Qí
p (100 –
— wøë)/(100 – wîñ),
Äàëåå îïðåäåëÿåòñÿ êîëè÷åñòâî òåïëîòû,
âûäåëÿåìîé ïðè ñæèãàíèè îñàäêà, â ÷àñ:
Qîñ = Qí
p� Gîñ�
Êîëè÷åñòâî òåïëîòû, ïîëåçíî èñïîëüçóåìîé
â ïå÷è, ñîñòàâèò
Qï
ïîë = Qï �ï.
Ýêîíîìèÿ òîïëèâà çà ñ÷åò èñïîëüçîâàíèÿ
òåïëîòû ñãîðàíèÿ îñàäêà ñòî÷íûõ âîä:
Ý = 0,01 (Qîñ/Qï
ïîë).
Ýêîíîìèÿ ïðèðîäíîãî ãàçà çà ñ÷åò èñïîëü-
çîâàíèÿ ýòîé òåïëîòû:
Ýïð.ã = Ý qêë Gï/Qí
ñ,
ãäå qêë — ðàñõîä òåïëîòû íà îáæèã êëèíêåðà,
êÄæ/êã; Qí
ñ — íèçøàÿ òåïëîòà ñãîðàíèÿ ïðè-
ðîäíîãî ãàçà, êÄæ/ì3.
Ãîäîâàÿ ýêîíîìèÿ ïðèðîäíàÿ ãàçà â ïå÷è çà
ñ÷åò èñïîëüçîâàíèÿ òåïëîòû ñãîðàíèÿ îñàäêà
ñòî÷íûõ âîä îïðåäåëÿåòñÿ ïî ôîðìóëå
Ýãîä = Ýïð.ã Ò,
ãäå Ò — êîëè÷åñòâî ÷àñîâ ðàáîòû ïå÷è â ãîä,
ïðèíèìàåì Ò = 7920 ÷.
Ýêîíîìèÿ óñëîâíîãî òîïëèâà, ò ó.ò./ãîä:
Ýóñë.ò = Ýãîä Qóñë.ò/(1000 Qí
ñ),
ãäå Qóñë.ò — òåïëîòà ñãîðàíèÿ óñëîâíîãî òîïëè-
âà, êÄæ/ì3.
Ïðîâåäåííûé ðàñ÷åò ïîêàçàë, ÷òî ýêîíîìèÿ
ïðèðîäíîãî ãàçà, èñïîëüçóåìîãî âî âðàùàþùåé-
ñÿ ïå÷è, ñîñòàâèò 3,33 % (äî 0,7 ì3/ò öåìåíòà).
Ìåòîäèêà ïðîâåäåíèÿ èññëåäîâàíèÿ
Ïîñêîëüêó âëàæíîñòü îñàäêà (50–70 %) äà-
æå ïîñëå ìíîãîëåòíåé åñòåñòâåííîé ñóøêè íà
èëîâûõ ïëîùàäêàõ ïðåâûøàåò äîïóñòèìûé ìàê-
ñèìóì (15–20 %), äëÿ èñïîëüçîâàíèÿ åãî â êà-
÷åñòâå èíåðòíîé äîáàâêè íåîáõîäèìà äîïîëíè-
òåëüíàÿ ñóøêà.
Óäàëåíèå âîäû, êîòîðàÿ íàõîäèòñÿ â îñàä-
êå â æèäêîì ñîñòîÿíèè, îñóùåñòâëÿåòñÿ òðåìÿ
îñíîâíûìè ñïîñîáàìè: óïëîòíåíèåì (ìåõàíè÷å-
ñêîé êîíöåíòðàöèåé òâåðäûõ âåùåñòâ); îáåçâî-
æèâàíèåì (ìåõàíè÷åñêèì óäàëåíèåì ñâîáîäíîé
è êàïèëëÿðíîé âîäû); ñóøêîé (òåðìè÷åñêèì
óäàëåíèåì îñòàòî÷íîé âëàãè).
 çàâèñèìîñòè îò âèäà âëàãè â îñàäêå ñóùå-
ñòâóþò òðè ñòàäèè îáåçâîæèâàíèÿ: ãðàâèòàöèîí-
íîå, òåðìîãðàâèòàöèîííîå è òåðìîôëîòàöèîííîå
îáåçâîæèâàíèå (óäàëÿåòñÿ äî 67 % âëàãè); ìå-
õàíè÷åñêîå îáåçâîæèâàíèå (óäàëÿåòñÿ äî 21 %
âëàãè); òåðìè÷åñêàÿ ñóøêà.
Îñòàâøèéñÿ îáúåì ïðèõîäèòñÿ íà ñóõîå âå-
ùåñòâî îñàäêà è ñîäåðæàùóþñÿ â íåì õèìè÷å-
ñêè ñâÿçàííóþ âëàãó. Äëÿ óëó÷øåíèÿ ïðîöåññà
îáåçâîæèâàíèÿ è óìåíüøåíèÿ çàòðàò ïðåäëîæå-
íî èñïîëüçîâàòü åñòåñòâåííîå çàìîðàæèâàíèå
îñàäêîâ íà èëîâûõ ïîëÿõ, ÷òî ïîçâîëèò ðåçêî
ñíèçèòü èñõîäíîå óäåëüíîå ñîïðîòèâëåíèå îñàä-
êîâ è óëó÷øèòü èõ âîäîîòäàþùóþ ñïîñîáíîñòü
(òàáëèöà) [16].
Ó÷èòûâàÿ, ÷òî Óêðàèíà âëàäååò çíà÷èòåëü-
íûìè òåððèòîðèÿìè ñ äëèòåëüíûì õîëîäíûì
ïåðèîäîì ñ íîÿáðÿ ïî ìàðò ñ ìàêñèìàëüíîé è
ìèíèìàëüíîé ñðåäíåìåñÿ÷íîé òåìïåðàòóðîé +5
è –15 �Ñ ñîîòâåòñòâåííî, à òàêæå èñõîäÿ èç òî-
ãî, ÷òî åñòåñòâåííîå çàìîðàæèâàíèå ÿâëÿåòñÿ
Ýíåðãîòåõíîëîãèè è ðåñóðñîñáåðåæåíèå. 2013. ¹ 1 37
Ïðîèçâîäèòåëüíîñòü Gï, ò/÷ – 75
Âëàæíîñòü øëàìà wøë, % – 36
Òåìïåðàòóðà îòõîäÿùèõ ãàçîâ Tîòõ.ã, �Ñ – 250
Ðàñõîä óñëîâíîãî òîïëèâà íà îáæèã êëèíêåðà,
êã/ò
– 211
Ðàñõîä òåïëîòû íà îáæèã êëèíêåðà, êÄæ/êã – 6100
Âëàæíîñòü äîáàâêè wîñ, % – 15
íàèáîëåå ïðîñòûì è äåøåâûì ñïîñîáîì, òàêîé
âèä îáðàáîòêè îñàäêîâ ìîæåò íàéòè øèðîêîå
ïðèìåíåíèå.
Óëó÷øåíèå îáåçâîæèâàåìîñòè îñàäêîâ íà
èëîâûõ ïëîùàäêàõ ïîñëå âåñåííåãî òàÿíèÿ îáú-
ÿñíÿåòñÿ èçìåíåíèÿìè èñõîäíîé ôèçèêî-õèìè-
÷åñêîé ñòðóêòóðû îñàäêîâ, â ðåçóëüòàòå êîòî-
ðîé ïðîèñõîäèò ïåðåðàñïðåäåëåíèå ðàçëè÷íûõ
ôîðì ñâÿçûâàíèÿ âëàãè â îñàäêå â ñòîðîíó óâå-
ëè÷åíèÿ êîëè÷åñòâà ñâîáîäíîé âëàãè, ÷òî îáëåã-
÷àåò âîçìîæíîñòü óäàëåíèÿ åå ÷åðåç ôèëüòðóþ-
ùåå îñíîâàíèå ïëîùàäîê, à òàêæå ñïîñîáñòâóåò
óâåëè÷åíèþ ñêîðîñòè åå èñïàðåíèÿ.
Îñàäîê ïîñëå çàìîðàæèâàíèÿ è îòòàèâàíèÿ
îáåçâîæèâàåòñÿ ìåõàíè÷åñêè áåç ïðèìåíåíèÿ
äîïîëíèòåëüíûõ ðåàãåíòîâ, ÷òî ïîçâîëÿåò ñî-
õðàíèòü áîëåå áëèçêèå ê ïðèðîäíîé ñðåäå
ñòðóêòóðó è ñîñòàâ. Èññëåäîâàíèÿ ôèçè÷åñêèõ
ñâîéñòâ îñàäêîâ ïîñëå çàìîðàæèâàíèÿ-îòòàèâà-
íèÿ ïîêàçàëè, ÷òî îíè ñîîòâåòñòâîâàëè ñâîéñò-
âàì ãëèíû. Îñîáåííî ýôôåêòèâíî äàëüíåéøåå
îáåçâîæèâàíèå îñàäêà íà íàëèâíûõ ôèëüòðàõ è
ëåíòî÷íûõ ôèëüòð-ïðåññàõ. Äëèòåëüíàÿ âû-
äåðæêà îñàäêà ïîñëå îòòàèâàíèÿ âåäåò ê óõóä-
øåíèþ åãî âîäîîòäàþùåé ñïîñîáíîñòè.
Ïðåèìóùåñòâà, ïîëó÷àåìûå çà ñ÷åò çàìîðà-
æèâàíèÿ è îòòàèâàíèÿ îñàäêà, èñïîëüçóþòñÿ íå
â ïîëíîé ìåðå èç-çà òîãî, ÷òî íå ïðîèñõîäèò
ïîëíîãî ïðîìîðàæèâàíèÿ âñåãî ñëîÿ îñàäêà.
Ïðè çàìîðàæèâàíèè îñàäêîâ íà èëîâûõ ïëî-
ùàäêàõ òâåðäàÿ ôàçà êîíöåíòðèðóåòñÿ ó èõ îñ-
íîâàíèÿ, à âûñîòà ñëîÿ çàëèòîãî îñàäêà ñîñòàâ-
ëÿåò 1,0–1,4 ì, â òî âðåìÿ êàê ãëóáèíà ïðîìåð-
çàíèÿ ïî÷âû â ïîëîñå óìåðåííî-êîíòèíåíòàëü-
íîãî êëèìàòà ñîñòàâëÿåò 0,08–0,64 ì è çàâèñèò
îò âûñîòû çàëåãàíèÿ ñíåæíîãî ïîêðîâà, â ðå-
çóëüòàòå ÷åãî çíà÷èòåëüíàÿ ÷àñòü îñàäêà íå ïðî-
ìîðîæèâàåòñÿ, òî åñòü åãî ôèçèêî-õèìè÷åñêàÿ
ñòðóêòóðà îñòàåòñÿ íåíàðóøåííîé.
Èíòåíñèôèêàöèþ ïðîöåññà çàìîðàæèâàíèÿ
îñàäêîâ ìîæíî äîñòèãàòü ïåðèîäè÷åñêîé óáîð-
êîé âåðõíåãî ñëîÿ ïðîìîðîæåííîãî îñàäêà ñ ïî-
âåðõíîñòè ïëîùàäîê, ÷òî ïîçâîëèò óëó÷øèòü
ïðîöåññ òåïëîîáìåíà ìåæäó îñàäêîì è îêðó-
æàþùåé ñðåäîé.
Ïðîâåäåíî ðàñ÷åòíî-òåîðåòè÷åñêîå èññëåäî-
âàíèå ïðîöåññà òåïëîïðîâîäíîñòè â ñëîå îñàäêà
ñòî÷íûõ âîä. Äëÿ ýòîãî áûëà ñîçäàíà ïðîãðàì-
ìà ñ èñïîëüçîâàíèåì ìåòîäà ýëåìåíòàðíûõ òåï-
ëîâûõ áàëàíñîâ, êîòîðàÿ ïîçâîëÿåò îïðåäåëÿòü
äèíàìèêó èçìåíåíèÿ òåìïåðàòóðû ïî ãëóáèíå
îñàäêà. Äëÿ ïîäòâåðæäåíèÿ àäåêâàòíîñòè ñî-
çäàííîé ïðîãðàììû áûëè ïðîâåäåíû ýêñïåðè-
ìåíòàëüíûå èññëåäîâàíèÿ ïî îïðåäåëåíèþ äëè-
òåëüíîñòè íàãðåâàíèÿ ñëîÿ ìàòåðèàëà.  êà÷åñò-
âå èññëåäóåìîãî ìàòåðèàëà áûë èñïîëüçîâàí ïå-
ñîê êàê íàèáîëåå äîñòóïíûé.
 õîäå ýêñïåðèìåíòà îïðåäåëÿëîñü âðåìÿ
íàãðåâà ïåñêà â äèàïàçîíå òåìïåðàòóð 15–100�Ñ
ïðè âûñîòå ñëîÿ 2,5 ñì. Èçìåðåíèÿ ïðîâîäè-
ëèñü ñ ïîìîùüþ ïÿòè òåðìîïàð òèïà ÕÀ, ðàñ-
ïîëîæåííûõ ÷åðåç 6,25 ìì. Òåðìîïàðû áûëè
ïîäêëþ÷åíû ê âîñüìèêàíàëüíîìó èçìåðèòåëþ
òåìïåðàòóðû ÐÒÝ-4.8. Ðàñõîæäåíèå ìåæäó ýêñ-
ïåðèìåíòàëüíûìè è ðàñ÷åòíûìè çíà÷åíèÿìè
òåìïåðàòóð ñîñòàâèëî 4,3–5,5 %, ÷òî ïîêàçûâà-
åò àäåêâàòíîñòü ìîäåëè.
Ïðè ïîìîùè ñîçäàííîé ïðîãðàììû áûëà
îïðåäåëåíà äèíàìèêà èçìåíåíèÿ òåìïåðàòóðû
îñàäêà ïðè óñëîâèè åãî îõëàæäåíèÿ ÷åðåç 5,
10 è 16 ñóò (òîëùèíà ñëîÿ = 0,5 ì, òåïëî-
ïðîâîäíîñòü îñàäêà — 0,34 Âò/(ì.�Ñ), òåïëî-
38 Ýíåðãîòåõíîëîãèè è ðåñóðñîñáåðåæåíèå. 2013. ¹ 1
Âëèÿíèå òåìïåðàòóðû çàìîðàæèâàíèÿ íà ñíè-
æåíèå óäåëüíîãî ñîïðîòèâëåíèÿ îñàäêà
Èñõîäíàÿ
âëàæíîñòü,
%
Òåìïåðàòóðà çà-
ìîðàæèâàíèÿ,
�Ñ
Óäåëüíîå ñîïðîòèâëåíèå r,
�10–10, ñì/ã
èñõîäíîå
ïîñëå çàìîðàæèâà-
íèÿ è îòòàèâàíèÿ
Àêòèâíûé èë
97,5 –15 985–2320 3,3–8,5
97,5 (–3)–(–7) 985–2320 1–1,7
Ñûðîé îñàäîê èç ïåðâè÷íûõ îòñòîéíèêîâ
95,5–96 (–15)–(–18) 710–830 8–18,5
95,5–96 (–3)–(–5) 710–830 1,2–1,5
Ñáðîæåííàÿ ñìåñü
97 (–15)–(–25) 2180–2520 20–138
97 (–3)–(–15) 2180–2520 4–20
Èçìåíåíèå òåìïåðàòóðû â ñëîå îñàäêà ñòî÷íûõ âîä â òå÷å-
íèå îòðåçêà âðåìåíè ïðè ñðåäíåé òåìïåðàòóðå íàðóæíîãî
âîçäóõà –10 �Ñ.
åìêîñòü — 3,01 êÄæ/(êã.�Ñ), ïëîòíîñòü —
1100 êã/ì3).
Íà ðèñóíêå ïðåäñòàâëåíî èçìåíåíèå òåìïå-
ðàòóðû â ïîëóìåòðîâîì ñëîå îñàäêà ñòî÷íûõ
âîä âî âðåìåíè. Êðèâûå ïîêàçûâàþò èçìåíåíèå
ñî âðåìåíåì òåìïåðàòóðû òî÷åê ñëîÿ, óäàëåí-
íûõ îò îõëàæäàþùåé ïîâåðõíîñòè íà ðàññòîÿ-
íèå 0,1; 0,2; 0,3; 0,4; 0,5 ì (îñü X); ïî îñè Z
— èçìåíåíèå òåìïåðàòóðû âî âðåìåíè è ïðî-
ñòðàíñòâå; ïî îñè Y — èçìåíåíèå âî âðåìåíè
òåìïåðàòóðû ñëîÿ.
Ïðîâåäåííûå ðàñ÷åòíî-òåîðåòè÷åñêèå èññëå-
äîâàíèÿ ïðîöåññà òåïëîìàññîïåðåíîñà â ñëîå
îñàäêà ñòî÷íûõ âîä ïîêàçàëè, ÷òî ÷åðåç 17 ñóò
ïðè ñðåäíåé òåìïåðàòóðå –10 �Ñ ñëîé èëîâîãî
îñàäêà ïîëíîñòüþ ïðîìåðçíåò íà ãëóáèíó 0,5 ì,
÷òî äåëàåò âîçìîæíûì èñïîëüçîâàíèå åñòåñò-
âåííîãî ïðîìîðàæèâàíèÿ äëÿ óëó÷øåíèÿ ïðî-
öåññà ñóøêè îñàäêà ñòî÷íûõ âîä â êëèìàòè÷å-
ñêèõ óñëîâèÿõ Óêðàèíû.
Âûâîäû
Ïðåäëîæåí ìåòîä óòèëèçàöèè îñàäêà ñòî÷-
íûõ âîä, êîòîðûé ïîêàçàë âîçìîæíîñòü èñïîëü-
çîâàíèÿ îñàäêà â êà÷åñòâå èíåðòíîé äîáàâêè
ïðè ïðîèçâîäñòâå öåìåíòíîãî êëèíêåðà. Äëÿ
íàèáîëåå ýêîíîìè÷åñêè âûãîäíîãî ñïîñîáà îá-
ðàáîòêè îñàäêà ïðåäëàãàåòñÿ ïðèìåíÿòü åñòåñò-
âåííîå çàìîðàæèâàíèå, ÷òî ïîçâîëèò ðåçêî ñíè-
çèòü èñõîäíîå óäåëüíîå ñîïðîòèâëåíèå îñàäêîâ
è óëó÷øèòü èõ âîäîîòäàþùóþ ñïîñîáíîñòü.
Ðåçóëüòàò ïðîâåäåííûõ ðàñ÷åòîâ èñïîëüçî-
âàíèÿ èëîâîãî îñàäêà â êà÷åñòâå äîáàâêè-íàïîë-
íèòåëÿ ïîêàçàë, ÷òî ýêîíîìèÿ ïðèðîäíîãî ãàçà
ïðè ïðîèçâîäñòâå öåìåíòà ñîñòàâèò 2,8–3,33 %
(äî 0,7 ì3/ò öåìåíòà).
Âíåäðåíèå äàííîé òåõíîëîãèè ñóùåñòâåííî
ñíèçèò ðèñê äàëüíåéøåãî çàðàæåíèÿ ïî÷âû,
ãðóíòîâûõ è ïîäçåìíûõ âîä, ÷òî ïîçâîëèò
óëó÷øèòü ýêîëîãè÷åñêóþ ñèòóàöèþ è ñîöèàëü-
íî-ãèãèåíè÷åñêèå óñëîâèÿ ïðîæèâàíèÿ íàñåëå-
íèÿ âáëèçè âîäîî÷èñòíûõ ñîîðóæåíèé è èëî-
âûõ ïëîùàäîê.
Ïðåäëîæåííàÿ òåõíîëîãèÿ óòèëèçàöèè ïî-
çâîëèò ñíèçèòü ñåáåñòîèìîñòü öåìåíòà çà ñ÷åò
ýêîíîìèè ýíåðãåòè÷åñêèõ è ìàòåðèàëüíûõ ðå-
ñóðñîâ, à òàêæå óìåíüøèòü çàòðàòû íà õðàíå-
íèÿ îñàäêà.
Ïðåèìóùåñòâîì äàííîé òåõíîëîãèè óòèëè-
çàöèè ïî ñðàâíåíèþ ñ ñóùåñòâóþùèìè ÿâëÿåòñÿ
åå äåøèâèçíà ââèäó îòñóòñòâèÿ äîïîëíèòåëüíûõ
çàòðàò ýíåðãèè è íåîáõîäèìîñòè ïðèìåíåíèÿ
òåõíîëîãè÷åñêîãî îáîðóäîâàíèÿ.
Ñïèñîê ëèòåðàòóðû
1. Åâèëåâè÷ À.Ç. Óòèëèçàöèÿ îñàäêîâ ñòî÷íûõ âîä. —
Ë. : Ñòðîéèçäàò, 1988. — 247 ñ.
2. Äðîçä Ã.ß. Òåõíèêî-ýêîëîãè÷åñêèå çàïèñêè ïî ïðî-
áëåìå óòèëèçàöèè îñàäêîâ ãîðîäñêèõ è ïðîìûø-
ëåííûõ ñòî÷íûõ âîä. — Äîíåöê : Èí-ò ýêîíîìèêè
ïðîì-ñòè ÍÀÍ Óêðàèíû, 2001. — 340 ñ.
3. Äèêàðåâñêèé Â.Ñ. Îáðàáîòêà îñàäêîâ ñòî÷íûõ âîä
: Ó÷åá. ïîñîáèå äëÿ ñòóäåíòîâ. — ÑÏá., 2001. —
35 ñ.
4. Õàêèìîâ Ô.È., Êåðæåíöåâ À.Ñ., Ñåâàñòüÿíîâ Ñ.Ì.
Ðåêîìåíäàöèè ïî óòèëèçàöèè èëîâ ãîðîäñêèõ î÷è-
ñòíûõ ñîîðóæåíèé. — Ì. : Ãîñ. êîì. ýêîëîãèè
Ðîññèè, 1999. — 54 ñ.
5. Áàòëóê Â.À. Îñíîâû ýêîëîãèè è îõðàíà îêðóæàþ-
ùåé ñðåäû : Ó÷åá. ïîñîáèå. — Ëüâîâ : Àôèøà,
2001. — 336 c.
6. Êóëèêîâ Í.È., Îêðóøêî Â.Å., Âåðòèé Â.Â., Êóëè-
êîâà Å.Í. Èñïîëüçîâàíèå îñàäêîâ ñòî÷íûõ âîä
áîëüøèõ ãîðîäîâ â êà÷åñòâå ðåàãåíòîâ ïðè îáåç-
âðåæèâàíèè ïðîìûøëåííûõ ñòîêîâ. — Ì., 1982.
— C. 20–25.
7. ßêîâëåâ Ñ.Â., Âîðîíîâ Þ.Â. Âîäîîòâåäåíèå è î÷è-
ñòêà ñòî÷íûõ âîä. — Ì. : Èçä-âî Àññîö. ñòðîèò.
âóçîâ, 2004. — 704 ñ.
8. Ñòðîèòåëüíûå ìàòåðèàëû : Ñïðàâ. / Ïîä ðåä.
À.Ñ.Áîëäûðåâà, Ï.Ï.Çîëîòîâà. — Ì. : Ñòðîéèç-
äàò, 1989. — 567 ñ.
9. Áóòò Þ.Ì., Òèìàøåâ Â.Â. Ïîðòëàíäöåìåíò. — Ì.
: Ñòðîéèçäàò, 1974. — 328 ñ.
10. ÄÑÒÓ Á.Â. 2.7.46-96. Öåìåíòû îáùåñòðîèòåëü-
íîãî íàçíà÷åíèÿ. Òåõíè÷åñêèå óñëîâèÿ. — Êèåâ
: Ãîñ. êîì. ãðàäîñòðîèòåëüñòâà Óêðàèíû, 1996.
— 28 ñ.
11. ÄÑÒÓ Á Â.2.7-88-99 (ÃÎÑÒ 1581-96). Ïîðòëàíä-
öåìåíòè òàìïîíàæí³. Òåõí³÷í³ óìîâè. — Êè¿â :
Äåðæ. êîì. ì³ñòîáóäóâàííÿ Óêðà¿íè, 1999. — 32 ñ
12. ÄÑÒÓ Á Â.2.7-112:2002. Öåìåíòû. Îáùèå òåõíè-
÷åñêèå óñëîâèÿ. — Êèåâ : Ãîñ. êîì. ãðàäîñòðîè-
òåëüñòâà Óêðàèíû, 2002. — 18 ñ.
13. Àëåêñååâ Á.Â., Áàðáàøåâ Ã.Ê. Ïðîèçâîäñòâî öå-
ìåíòà : Ó÷åá. äëÿ ÏÒÓ. — Ì. : Âûñø. øê., 1985.
— 264 ñ.
14. Õîäîðîâ Å.B. Ïå÷è öåìåíòíîé ïðîìûøëåííîñòè.
— Ë. : Ñòðîéèçäàò, 1968. — 456 ñ.
15. Ïüÿ÷åâ Â.À., Êàïóñòèí Ô.Ë. Òåïëîâûå è òåõíîëî-
ãè÷åñêèå ðàñ÷åòû âðàùàþùèõñÿ ïå÷åé äëÿ îáæèãà
öåìåíòíîãî êëèíêåðà. — Åêàòåðèíáóðã : Óðàë.
ïîëèòåõí. èí-ò, 1992. — 34 ñ.
16. Ñòåïàíåíêî Í.È., Ðÿõîâñêàÿ À.È., Ðîìàíåíêî
O.A. // Õèìèÿ è òåõíîëîãèÿ âîäû. — 1985. —
¹ 2. — Ñ. 79–80.
17. Êðàñíîùåêîâ Å.À., Ñóêîìåë À.Ñ. Çàäà÷íèê ïî
òåïëîïåðåäà÷å. — Ì. : Ýíåðãèÿ, 1980. — 288 ñ.
Ïîñòóïèëà â ðåäàêöèþ 12.10.12
Ýíåðãîòåõíîëîãèè è ðåñóðñîñáåðåæåíèå. 2013. ¹ 1 39
40 Ýíåðãîòåõíîëîãèè è ðåñóðñîñáåðåæåíèå. 2013. ¹ 1
Êëèìåíêî Ì.À., ×åðíà Í.À., êàíä. òåõí. íàóê
²íñòèòóò ïðîáëåì ìàøèíîáóäóâàííÿ ÍÀÍ Óêðà¿íè
âóë. Äì. Ïîæàðñüêîãî, 2/10, 61046 Õàðê³â, Óêðà¿íà, e-mail: admi@ipmach.kharkov.ua
Ïåðñïåêòèâè îáðîáêè ïðèðîäíèì õîëîäîì îñàäó
ñò³÷íèõ âîä äëÿ óòèë³çàö³¿ ó öåìåíòíîìó âèðîáíèöòâ³
Íà áàç³ àíàë³çó ³ñíóþ÷èõ òåõíîëîã³é îáðîáêè òà óòèë³çàö³¿ îñàäó ñò³÷íèõ âîä áóëî çà-
ïðîïîíîâàíî òåõíîëîã³þ óòèë³çàö³¿ îñàäó ÿê ³íåðòíî¿ äîáàâêè ïðè âèðîáíèöòâ³ öåìåíò-
íîãî êë³íêåðó. Ïðåäñòàâëåíî òåõí³êî-åêîíîì³÷íèé ðîçðàõóíîê åôåêòèâíîñò³ âèêîðè-
ñòàííÿ îñàäó ñò³÷íèõ âîä, ÿêèé ï³äòâåðäèâ äîö³ëüí³ñòü âèêîðèñòàííÿ äàíî¿ òåõíîëî㳿
ó öåìåíòí³é ïðîìèñëîâîñò³. Äëÿ çìåíøåííÿ âîëîãîâì³ñòó îñàäó ñò³÷íèõ âîä çàïðîïî-
íîâàíî éîãî ïðèðîäíå ïðîìîðîæóâàííÿ â çèìîâèé ïåð³îä äëÿ ïðèâåäåííÿ ô³çè÷íèõ
âëàñòèâîñòåé îñàäó äî óìîâ ñèðîâèíè ïðè âèðîáíèöòâ³ öåìåíòó. Ïðîâåäåíî ðîçðàõóí-
êîâî-òåîðåòè÷íå äîñë³äæåííÿ ïðîöåñó òåïëîìàñîïåðåíîñó â øàð³ îñàäó ñò³÷íèõ âîä ç
ìåòîþ âèçíà÷åííÿ òîâùèíè øàðó ïîâíîãî ïðîìîðîæóâàííÿ îñàäó. Âèçíà÷åíî ïî-
òåíö³àë åíåðãî- òà ðåñóðñîçáåðåæåííÿ ïðè âèêîðèñòàíí³ äàíî¿ òåõíîëî㳿 óòèë³çàö³¿
äëÿ îáåðòîâèõ ïå÷åé öåìåíòíîãî âèðîáíèöòâà çà ðàõóíîê äîäàâàííÿ îñàäó ñò³÷íèõ
âîä.. Á³áë. 17, ðèñ. 1, òàáë. 1.
Êëþ÷îâ³ ñëîâà: îñàä ñò³÷íèõ âîä, óòèë³çàö³ÿ, öåìåíòíå âèðîáíèöòâî, ³íåðòíà äîáàâêà,
åíåðãîºìí³ñòü, ðåñóðñîçáåðåæåííÿ.
Klimenko M.A., Chernaya N.A., Candidate of Technical Sciences
Institute for Machine Building Problems of National Academy
of Science of Ukraine
2/10, Pozharsky Dm. Str., 61046 Kharkov, Ukraine, admi@ipmach.kharkov.ua
Perspective of Sewage Sludge Treatment
by Natural Cold for Utilization
in Cement Production
A technology of sludge utilization as an inert additive in the cement clinker production
has been proposed on the basis of existent technologies for treatment and disposal of sew-
age sludge. Technical and economic assessment of the efficiency of sewage sludge has
been given. It has confirmed the expedience of the technology given in the cement indus-
try. To reduce moisture content in sewage sludge, natural freezing in winter has been
proposed to bring its physical properties to the state of raw mixture for cement pro-
duction. The numerical and theoretical study of heat and mass transfer in the sludge
layer to determine a layer depth of the complete freezing of the sludge has been con-
ducted. The potential of energy- and resource-saving by the given technology of utili-
zation for kilns of the cement production due to sewage sludge addition, has been de-
fined. Bibl. 17, Fig. 1, Table 1.
Key words: sewage sludge, utilization, cement production, inert additive, energy inten-
sity, resource-saving.
References
1. Evilevich A.Z. Utilization of sewage sludge. — Le-
ningrad : Strojizdat, 1988. — 247 p. (Rus.)
2. Drozd G.Ja. Techno-ecologic notes on a problem of
utilization of sludge of urban and industrial sewage.
— Doneck : Institute of economy industry of NAS of
Ukraine, 2001. — 340 p. (Rus.)
3. Dikarevskij V.S. Treatment of sewage sludge :
Uchebnoe posobie dlja studentov. — Sankt-
Peterburg, 2001. — 35 p. (Rus.)
4. Hakimov F.I., Kerzhencev A.S., Sevastianov S.M.
Recommendations of utilization of sludge of urban
sewage disposal plants. — Mockow :
Gosudarstvenny Komitet ekologii Rossii, 1999. —
54 p. (Rus.)
5. Batluk V.A. Principals of ecology and environmental
protection. — Lvov : Afisha, 2001. — 336 p. (Rus.)
6. Kulikov N.I., Okrushko V.E., Vertij V.V., Kulikova
E.N. Application of sewage sludge of cities as re-
agents for sterilization of industrial sewage. —
Moscow, 1982. — pp. 20–25. (Rus.)
7. Jakovlev S.V., Voronov Ju.V. Sewerage system and
sewage purification. — Moscow : Izdatelstvo
Associacii stroitelnyh vuzov, 2004. — 704 p. (Rus.)
8. Materials of construction: a reference book / Pod
red. A.S. Boldyreva, P.P. Zolotova. — Moscow :
Strojizdat, 1989. — 567 p. (Rus.)
9. Butt Ju.M., Timashev V.V. Portland cement. —
Moscow : Strojizdat, 1974. — 328 p. (Rus).
10. DSTU B.V. 2.7.46-96. Cements of general construc-
tion purpose. Specifications. — Kiev : Gosudarst-
venny Komitet Gradostroitelstva Ukrainy, 1996. —
28 p. (Rus).
11. DSTU B V.2.7-88-99 (GOST 1581-96), Grouting
mortar portland cements. Specifications. — Kiev :
Derzhavny Komitet Mistobuduvannia Ukrainy,
1999. — 32 p. (Ukr.)
12. DSTU B V.2.7-112-2002, Cements. General specifi-
cations. — Kiev : Gosudarstvenny Komitet grado-
stroitelstva Ukrainy, 2002. — 18 p. (Rus.)
13. Alekseev B.V., Barbashev G.K. Cement production:
Uchebnik. — Moscow : Vysshaja shkola, 1985. —
264 p. (Rus.)
14. Hodorov E.B. Kilns for cement industry. — Lenin-
grad : Stroyizdat, 1968. — 456 p. (Rus.)
15. Pjachev V.A., Kapustin F.L. Heat and technologi-
cal analysis of rotary kiln for cement clinker kiln-
ing. — Ekaterinburg : Uralsky Polytechnichesky
Institute, 1992. — 34 p. (Rus.)
16. Stepanenko N.I., Rjahovskaja A.I., Romanenko
O.A. // Chemistry and technology of water. —
1985. — ¹ 2. — pp. 79–80. (Rus.)
17. Krasnoshhekov E.A., Sukomel A.S. Heat transfer
problem book. — Moscow : Energija, 1980. — 288
p. (Rus.)
Received October 12, 2012
Ýíåðãîòåõíîëîãèè è ðåñóðñîñáåðåæåíèå. 2013. ¹ 1 41
Ïîäïèñûâàéòåñü íà æóðíàë
«Ýíåðãîòåõíîëîãèè è ðåñóðñîñáåðåæåíèå» (èíäåêñ 74546)
íà 2013 ã. ïî Êàòàëîãó èçäàíèé Óêðàèíû,
Êàòàëîãó Àãåíòñòâà «Ðîñïå÷àòü»,
Ñâîäíîìó Êàòàëîãó àãåíòñòâà «ÓÊÐÈÍÔÎÐÌÍÀÓÊÀ» äëÿ
èçäàíèé, âûïóñêàåìûõ àêàäåìèÿìè íàóê — ÷ëåíàìè ÌÀÀÍ
Èíôîðìàöèþ î æóðíàëå
è ïðàâèëàõ îôîðìëåíèÿ ñòàòåé ìîæíî íàéòè íà ñàéòàõ:
http://www.energytech-ua.org/
http://www.ingas.org.ua/index.files/Page765.htm
http://www.nbuv.gov.ua/portal/natural/ETRS/index.html
|