Реологічні та електрокінетичні властивості композиційного водовугільного палива на основі органовмісних стічних вод, стабілізованого вуглецевими мікрочастинками
Man-caused load on sources of industrial and domestic water supply, which causes the discharge of insufficiently treated wastewater, is one of the great environmental problems in Ukraine. The traditional way of solving this problem, associated with the disposal of such waters by adsorption, membrane...
Gespeichert in:
| Datum: | 2021 |
|---|---|
| Hauptverfasser: | , , , , |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | Ukrainisch |
| Veröffentlicht: |
Chuiko Institute of Surface Chemistry National Academy of Sciences of Ukraine
2021
|
| Schlagworte: | |
| Online Zugang: | https://www.cpts.com.ua/index.php/cpts/article/view/576 |
| Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
| Назва журналу: | Chemistry, Physics and Technology of Surface |
Institution
Chemistry, Physics and Technology of Surface| _version_ | 1856543926454845440 |
|---|---|
| author | Makarov, A. S. Klishchenko, R. E. Egurnov, A. I. Kornienko, I. V. Pakhar, T. A. |
| author_facet | Makarov, A. S. Klishchenko, R. E. Egurnov, A. I. Kornienko, I. V. Pakhar, T. A. |
| author_sort | Makarov, A. S. |
| baseUrl_str | |
| collection | OJS |
| datestamp_date | 2022-06-29T10:02:03Z |
| description | Man-caused load on sources of industrial and domestic water supply, which causes the discharge of insufficiently treated wastewater, is one of the great environmental problems in Ukraine. The traditional way of solving this problem, associated with the disposal of such waters by adsorption, membrane or catalytic technologies, has a number of disadvantages associated with large volumes and a wide range of pollutants, traditional methods often require preparatory measures, time-consuming, scarce materials and expensive equipment. It would be ideal to create waste-free circulating water supply technologies, but these options are still far from being mass-produced.A promising way to solve these problems is to organize such production cycles, where the disposal of toxic wastewater will be combined with recovery technologies. Industrial and domestic wastewater often contains a significant proportion of the organic component. These are oil products, by-products of organic synthesis, spent lubricating and cooling suspensions, waste from the food, alcohol and pulp and paper industries, dyes and pigments, etc. All this waste is energy saturated and can be separated and used as fuel. However, due to low concentrations in most wastewater, their separation is economically unprofitable.A method is proposed for neutralizing toxic organic wastewater by using it as a dispersion medium for composite coal-aqueous fuel (CAF). The possibility of priming carbon microparticles obtained by preliminary plasma-chemical treatment of an organic dispersion medium to stabilize composite coal-water fuel were investigated. Waste cutting fluid (JCL) was used as an organic dispersion medium; anthracite served as the dispersed phase. A CAF sample was obtained based on anthracite from Ukrainian deposits with a solid phase (W) content of 70 mass. %, and studied its electrokinetic and rheological properties. It has been found that the preliminary plasma-chemical conversion of organic wastewater used as a dispersion medium for composite water-coal fuel significantly improves the operational properties of CAF. The growth of sedimentation stability and the optimization of the effective viscosity are achieved mainly through the implementation of the structural and mechanical factor by increasing the number of contacts with the introduction of a highly dispersed fraction of carbon microparticles and increasing the electrostatic repulsion of the elements of the suspension structure. Thus, the sedimentation stability of the obtained CAF is significantly improved in comparison with conventional anthracite suspensions in organic wastewater and reaches 2 days without the addition of stabilizers. In the future, it is planned to further improve the properties of CAF by introducing stabilizing reagents and dispersants into its composition. |
| first_indexed | 2025-07-22T19:34:14Z |
| format | Article |
| id | oai:ojs.pkp.sfu.ca:article-576 |
| institution | Chemistry, Physics and Technology of Surface |
| language | Ukrainian |
| last_indexed | 2025-12-17T12:08:15Z |
| publishDate | 2021 |
| publisher | Chuiko Institute of Surface Chemistry National Academy of Sciences of Ukraine |
| record_format | ojs |
| spelling | oai:ojs.pkp.sfu.ca:article-5762022-06-29T10:02:03Z Rheological and electrokinetic properties of composite coal-aqueous fuel based on organic wastewater stabilized by carbon microparticles Реологічні та електрокінетичні властивості композиційного водовугільного палива на основі органовмісних стічних вод, стабілізованого вуглецевими мікрочастинками Makarov, A. S. Klishchenko, R. E. Egurnov, A. I. Kornienko, I. V. Pakhar, T. A. composite coal-aqueous fuel anthracite waste water carbon microparticles plasma chemistry dispersion medium disperse phase композиційне водовугільне паливо антрацит стічні води вуглецеві мікрочастинки плазмохімія дисперсійне середовище дисперсна фаза Man-caused load on sources of industrial and domestic water supply, which causes the discharge of insufficiently treated wastewater, is one of the great environmental problems in Ukraine. The traditional way of solving this problem, associated with the disposal of such waters by adsorption, membrane or catalytic technologies, has a number of disadvantages associated with large volumes and a wide range of pollutants, traditional methods often require preparatory measures, time-consuming, scarce materials and expensive equipment. It would be ideal to create waste-free circulating water supply technologies, but these options are still far from being mass-produced.A promising way to solve these problems is to organize such production cycles, where the disposal of toxic wastewater will be combined with recovery technologies. Industrial and domestic wastewater often contains a significant proportion of the organic component. These are oil products, by-products of organic synthesis, spent lubricating and cooling suspensions, waste from the food, alcohol and pulp and paper industries, dyes and pigments, etc. All this waste is energy saturated and can be separated and used as fuel. However, due to low concentrations in most wastewater, their separation is economically unprofitable.A method is proposed for neutralizing toxic organic wastewater by using it as a dispersion medium for composite coal-aqueous fuel (CAF). The possibility of priming carbon microparticles obtained by preliminary plasma-chemical treatment of an organic dispersion medium to stabilize composite coal-water fuel were investigated. Waste cutting fluid (JCL) was used as an organic dispersion medium; anthracite served as the dispersed phase. A CAF sample was obtained based on anthracite from Ukrainian deposits with a solid phase (W) content of 70 mass. %, and studied its electrokinetic and rheological properties. It has been found that the preliminary plasma-chemical conversion of organic wastewater used as a dispersion medium for composite water-coal fuel significantly improves the operational properties of CAF. The growth of sedimentation stability and the optimization of the effective viscosity are achieved mainly through the implementation of the structural and mechanical factor by increasing the number of contacts with the introduction of a highly dispersed fraction of carbon microparticles and increasing the electrostatic repulsion of the elements of the suspension structure. Thus, the sedimentation stability of the obtained CAF is significantly improved in comparison with conventional anthracite suspensions in organic wastewater and reaches 2 days without the addition of stabilizers. In the future, it is planned to further improve the properties of CAF by introducing stabilizing reagents and dispersants into its composition. Запропоновано спосіб знешкодження токсичних органовмістних стічних вод шляхом використання їх як дисперсійне середовище для композиційного водовугільного палива (КВП). Досліджено можливість використання вуглецевих мікрочастинок, отриманих шляхом попередньої плазмохімічної обробки органовмісного дисперсійного середовища для стабілізації композиційного водовугільного палива. Як органовмісне дисперсійне середовище використовували відпрацьовану змащувально-охолоджуючу рідину (ЗОР), дисперсною фазою слугував антрацит. Отримано зразок КВП на основі антрациту родовищ України з вмістом твердої фази (W) 70 мас. % та вивчено його електрокінетичні та реологічні властивості. Встановлено, що попередня плазмохімічна конверсія органовмісних стічних вод, які використовуються як дисперсійне середовище для композиційного водовугільного палива, значно покращує експлуатаційні властивості КВП. Зростання седиментаційної стабільності та оптимізація ефективної в’язкості досягаються в основному шляхом реалізації структурно-механічного фактора внаслідок збільшення числа контактів у присутності високодисперсної фракції карбонових мікрочастинок та підсилення електростатичного відштовхування елементів структури суспензії. Таким чином, седиментаційна стійкість отриманого КВП значно поліпшується в порівнянні зі звичайними суспензіями антрациту в органовмісних стічних водах і досягає 2 діб без добавок стабілізаторів. У перспективі планується подальше поліпшення властивостей КВП шляхом введення до його складу реагентів-стабілізаторів та диспергаторів. Chuiko Institute of Surface Chemistry National Academy of Sciences of Ukraine 2021-02-25 Article Article application/pdf https://www.cpts.com.ua/index.php/cpts/article/view/576 10.15407/hftp12.01.032 Chemistry, Physics and Technology of Surface; Vol. 12 No. 1 (2021): Chemistry, Physics and Technology of Surface / Himia, Fizika ta Tehnologia Poverhni; 32-39 Химия, физика и технология поверхности; Том 12 № 1 (2021): Chemistry, Physics and Technology of Surface / Himia, Fizika ta Tehnologia Poverhni; 32-39 Хімія, фізика та технологія поверхні; Том 12 № 1 (2021): Хімія, фізика та технологія поверхні; 32-39 2518-1238 2079-1704 10.15407/hftp12.01 uk https://www.cpts.com.ua/index.php/cpts/article/view/576/582 Copyright (c) 2021 A. S. Makarov, R. E. Klishchenko, A. I. Egurnov, I. V. Kornienko, T. A. Pakhar |
| spellingShingle | композиційне водовугільне паливо антрацит стічні води вуглецеві мікрочастинки плазмохімія дисперсійне середовище дисперсна фаза Makarov, A. S. Klishchenko, R. E. Egurnov, A. I. Kornienko, I. V. Pakhar, T. A. Реологічні та електрокінетичні властивості композиційного водовугільного палива на основі органовмісних стічних вод, стабілізованого вуглецевими мікрочастинками |
| title | Реологічні та електрокінетичні властивості композиційного водовугільного палива на основі органовмісних стічних вод, стабілізованого вуглецевими мікрочастинками |
| title_alt | Rheological and electrokinetic properties of composite coal-aqueous fuel based on organic wastewater stabilized by carbon microparticles |
| title_full | Реологічні та електрокінетичні властивості композиційного водовугільного палива на основі органовмісних стічних вод, стабілізованого вуглецевими мікрочастинками |
| title_fullStr | Реологічні та електрокінетичні властивості композиційного водовугільного палива на основі органовмісних стічних вод, стабілізованого вуглецевими мікрочастинками |
| title_full_unstemmed | Реологічні та електрокінетичні властивості композиційного водовугільного палива на основі органовмісних стічних вод, стабілізованого вуглецевими мікрочастинками |
| title_short | Реологічні та електрокінетичні властивості композиційного водовугільного палива на основі органовмісних стічних вод, стабілізованого вуглецевими мікрочастинками |
| title_sort | реологічні та електрокінетичні властивості композиційного водовугільного палива на основі органовмісних стічних вод, стабілізованого вуглецевими мікрочастинками |
| topic | композиційне водовугільне паливо антрацит стічні води вуглецеві мікрочастинки плазмохімія дисперсійне середовище дисперсна фаза |
| topic_facet | composite coal-aqueous fuel anthracite waste water carbon microparticles plasma chemistry dispersion medium disperse phase композиційне водовугільне паливо антрацит стічні води вуглецеві мікрочастинки плазмохімія дисперсійне середовище дисперсна фаза |
| url | https://www.cpts.com.ua/index.php/cpts/article/view/576 |
| work_keys_str_mv | AT makarovas rheologicalandelectrokineticpropertiesofcompositecoalaqueousfuelbasedonorganicwastewaterstabilizedbycarbonmicroparticles AT klishchenkore rheologicalandelectrokineticpropertiesofcompositecoalaqueousfuelbasedonorganicwastewaterstabilizedbycarbonmicroparticles AT egurnovai rheologicalandelectrokineticpropertiesofcompositecoalaqueousfuelbasedonorganicwastewaterstabilizedbycarbonmicroparticles AT kornienkoiv rheologicalandelectrokineticpropertiesofcompositecoalaqueousfuelbasedonorganicwastewaterstabilizedbycarbonmicroparticles AT pakharta rheologicalandelectrokineticpropertiesofcompositecoalaqueousfuelbasedonorganicwastewaterstabilizedbycarbonmicroparticles AT makarovas reologíčnítaelektrokínetičnívlastivostíkompozicíjnogovodovugílʹnogopalivanaosnovíorganovmísnihstíčnihvodstabílízovanogovuglecevimimíkročastinkami AT klishchenkore reologíčnítaelektrokínetičnívlastivostíkompozicíjnogovodovugílʹnogopalivanaosnovíorganovmísnihstíčnihvodstabílízovanogovuglecevimimíkročastinkami AT egurnovai reologíčnítaelektrokínetičnívlastivostíkompozicíjnogovodovugílʹnogopalivanaosnovíorganovmísnihstíčnihvodstabílízovanogovuglecevimimíkročastinkami AT kornienkoiv reologíčnítaelektrokínetičnívlastivostíkompozicíjnogovodovugílʹnogopalivanaosnovíorganovmísnihstíčnihvodstabílízovanogovuglecevimimíkročastinkami AT pakharta reologíčnítaelektrokínetičnívlastivostíkompozicíjnogovodovugílʹnogopalivanaosnovíorganovmísnihstíčnihvodstabílízovanogovuglecevimimíkročastinkami |