ТЕРМИЧЕСКАЯ ПЕРЕРАБОТКА АКТИВНОГО ИЛА МЕТОДОМ ПИРОЛИЗА

_ВЕСТНИК ПНИПУ_

2023 Химическая технология и биотехнология № 4

БИОТЕХНОЛОГИЯ И ПРОМЫШЛЕННАЯ ЭКОЛОГИЯ

DOI: 10.15593/2224-9400/2023.4.01 Научная статья

УДК 628.355

Д.Ю. Киселев, А.Р. Валеева, Р.М. Хазиахмедова, А.И. Валиуллина, В.Н. Башкиров, А.Н. Грачев

Казанский национальный исследовательский технологический университет, Казань, Россия

ТЕРМИЧЕСКАЯ ПЕРЕРАБОТКА АКТИВНОГО ИЛА МЕТОДОМ ПИРОЛИЗА

Данная работа посвящена изучению и применению метода пиролиза для эффективной утилизации активного ила, получаемого на муниципальных очистных сооружениях. Активный ил представляет собой коллоидно-дисперсную систему с высокой влажностью и содержанием золы, что представляет вызов для его обработки и утилизации. В ходе исследования были определены его влажность и зольность, проведены эксперименты по термическому разложению иловых осадков, в ходе которых были получены данные по материальному балансу процесса термического разложения иловых осадков. Освещены экологические преимущества данного метода в сравнении с традиционными методами утилизации. В результате экспериментов было установлено, что метод пиролиза позволяет эффективно переработать активный ил и получить ценные продукты, включая твердый уголь и жидкие фракции, обладающие потенциальной ценностью для различных отраслей, таких как производство топлива, химических продуктов и удобрений. Преимущества данного метода включают снижение объема отходов, получение ценных ресурсов из активного ила и снижение негативного воздействия на окружающую среду. Экологическая безопасность метода пиролиза делает его одним из наиболее перспективных способов обработки активного ила. Кроме того, данное исследование подчеркивает значимость устойчивых методов обработки отходов, способных сократить негативное воздействие на окружающую среду и содействовать использованию возобновляемых ресурсов. Метод пиролиза активного ила представляет собой эффективный и экологически безопасный способ превращения отходов в полезные продукты, что актуально для устойчивого развития и снижения экологической нагрузки на природные ресурсы. Эти результаты и выводы имеют потенциал для практического применения в сфере управления отходами и производства, а также могут послужить основой для дальнейших исследований и разработок в области утилизации и переработки различных видов отходов с целью создания более устойчивых технологий.

Ключевые слова: активный ил, пиролиз, переработка активного ила, термическое разложение.

D.J. Kiselev, A.R. Valeeva, R.M. Khaziakhmedova, A.I. Valiullina, V.N. Bashkirov, A.N. Grachev

Kazan National Research Technological University, Kazan, Russian Federation

THERMAL PROCESSING OF ACTIVATED SLUDGE BY PYROLYSIS

This work is devoted to the study and application of the pyrolysis method for the effective utilization of activated sludge obtained at municipal wastewater treatment plants. Activated sludge is a colloidal-dispersed system with high humidity and sol content, which poses a challenge for its treatment and disposal. During the study, its humidity and ash content were determined, experiments on the thermal decomposition of silt sediments were carried out, during which data on the material balance of the process of thermal decomposition of silt sediments were obtained; the ecological advantages of this method in comparison with traditional methods of disposal are highlighted. As a result of experiments, it was found that the pyrolysis method makes it possible to efficiently process activated sludge and obtain valuable products, including solid coal and liquid fractions, which have potential value for various industries, such as the production of fuels, chemical products and fertilizers. The advantages of this method include reducing the volume of waste, obtaining valuable resources from activated sludge and reducing the negative impact on the environment. The environmental safety of the pyrolysis method makes it one of the most promising methods of processing activated sludge. In addition, this study highlights the importance of sustainable waste management methods that can reduce the negative impact on the environment and promote the use of renewable resources. The activated sludge pyrolysis method is an effective and environmentally safe way to turn waste into useful products, which is important for sustainable development and reducing the environmental burden on natural resources. These results and conclusions have the potential for practical application in the field of waste management and production, and can also serve as a basis for further research and development in the field of recycling and recycling of various types of waste in order to create more sustainable technologies.

Keywords: activated sludge, pyrolysis, processing of activated sludge, thermal decomposition.

Введение. С постоянным ростом населения и увеличением объемов производства и потребления проблема управления отходами становится все более актуальной. Одним из таких отходов является активный ил, получаемый в результате очистки сточных вод на муниципальных предприятиях. Активный ил содержит такие элементы, как органические вещества, минеральные соли, азот и фосфор. Его утилизация представляет сложность из-за наличия патогенных микроорганизмов и высокой влажности.

В последние десятилетия проблема утилизации активного ила привлекает внимание исследователей, которые ведут поиск эффектив-

ных и экологически безопасных методов его переработки [1-3]. Метод пиролиза представляет собой перспективное решение для данной задачи, позволяющее переработать ил в новые продукты и ресурсы [4].

В результате пиролиза происходит термический распад сложных органических молекул на более простые соединения, такие как углерод, вода, углеводороды и другие низкомолекулярные продукты. Во время пиролиза происходит дегидратация и разложение органических компонентов активного ила, что приводит к снижению его объема и снижению влажности. В результате образуются твердые продукты, жидкие фракции и газовые продукты.

В качестве альтернативных методов переработки активного ила в мировой практике используются такие процессы, как переработка в биогаз, использование в качестве удобрений в сельском хозяйстве, захоронение, складирование [5-7].

Перед использованием в качестве удобрения осадки обезвоживают и обеззараживают. Также в качестве источника питательных веществ для растениеводства используют различные компоненты золы для внесения удобрений в почву. Исследование [8] показало, что органические вещества, полученные из иловых осадков, способствовали образованию макроструктуры путем связывания ранее существовавших микроструктур. Таким образом, эти макроструктуры отвечали за накопление микроэлементов в самой крупной фракции, а также за защиту от биодеградации органических веществ, полученных из кукурузы [9]. Результаты показали, что осадок активного ила можно использовать в качестве азотного удобрения при производстве зерновых культур [10].

Польза от внесения иловых осадков должна быть сбалансирована с потенциальной возможностью загрязнения тяжелыми металлами. В целом было доказано, что добавление ила в сельскохозяйственную почву увеличивает урожайность сельскохозяйственных культур.

Осадки активного ила имеют высокую влажность (до 85 %) даже после механического обезвоживания. Также в нем содержится большое количество микроорганизмов, которые приводят к биохимически связанной влаге, что заметно отличает иловую массу от лигноцеллюлоз-ной. Это свойство осадка создает трудности при его термохимической переработке методом пиролиза, так как влажность исходного сырья не должна превышать 10-15 % при реализации термического разложения.

Процесс пиролиза активного ила муниципальных предприятий исследуется учеными во многих странах. J. Alvarez и коллеги исследо-

вали процесс быстрого пиролиза иловых осадков совместно с лигно-целлюлозным сырьем в конусном реакторе в интервале температур 450-600 °C. Выход жидких продуктов составлял от 45,4 до 48,4 %. Максимальный выход жидкости достигался при 500 °C. Авторы отмечают, что жидкий продукт, полученный из активного ила, отличался от углеводородного топлива и топлива, полученного из лигноцеллюлоз-ной биомассы, и больше подходил для химических производств [11].

H. Гао и др. исследовали пиролиз иловых осадков в проточном трубчатом реакторе. Реактор продувался азотом со скоростью 2 л/мин и позволял производить пиролиз с различной скоростью нагрева от 8 до 100 °С/мин и температурой от 450 до 650 °С. Полученные ими данные говорят о том, что при высокой скорости нагрева и при увеличении температуры выход углистого остатка снижается с 47,07 до 29,96 %. Максимальный выход жидкости (46,14 %) был достигнут при 550 °С, при дальнейшем увеличении температуры процесса выход жидкости снижался. Выход газа увеличивался с увеличением температуры. При низкой скорости нагрева выход продуктов был следующим: уголь 33,24-53,6 %, жидкость 32-38 %, газ 14-29 % [12].

M. Agarwal (Индия) проводил исследование потенциала продуктов пиролиза активного ила для производства энергии. На основе полученных данных ученые пришли к выводу что процесс пиролиза активного ила производительностью в 1 т может обеспечить электроэнергией до 239 домов с минимальной потребностью в электроэнергии в день [13]. Термическое разложение проводили в пиролизном реакторе периодического действия.

Ким и Паркер исследовали процесс каталитического пиролиза иловых осадков в цилиндрическом реакторе периодического действия при температуре 250-500 °С, в качестве катализатора использовался цеолит. Теплотворная способность жидкости и угля составила 32-42 и 7-23 МДж/кг соответственно. Выход жидкости составлял от 4 до 42 % с максимумом при 500 °C. Использование цеолита снижает выход угля, но не оказывает значительного влияния на выход жидкости [14].

I. Fonts с коллегами проводили эксперименты по пиролизу осадка сточных вод на лабораторной установке, оснащенной реактором с псев-доожиженным слоем, работающим при атмосферном давлении, с непрерывной подачей твердых частиц и азота в качестве псевдоожижающего газа, а также системой непрерывного удаления золы. Было установлено, что зольность сырья оказывает влияние на выход продуктов. Так, высо-

кая зольность приводит к увеличению выхода газа и снижению выхода жидкости и твердого вещества. Доля Н2 в газе также увеличивается с увеличением зольности [15].

На основании всех этих исследований можно выделить следующие основные закономерности процесса пиролиза иловых осадков сточных вод:

• конечные продукты процесса зависят от температуры, выход твердых продуктов уменьшается с повышением температуры;

• большое время пребывания парогазовой смеси в реакторе при низкой температуре с медленными скоростями нагрева способствует образованию твердого продукта, в то время как малое или высокое время пребывания при высокой температуре способствует увеличению выхода жидкости и газа [16].

Экспериментальная часть. Объектом изучения является активный ил, полученный с Кощаковских коммунальных очистных сооружений Республики Татарстан, взятый после отстойников. Активный ил представляет собой коллоидно-дисперсную систему с минеральными включениями (рис. 1). В своем влажном состоянии иловые осадки обладают глинообразной пластичной структурой, которая при высыхании приобретает хрупкость и твердость. Характерной особенностью активного ила является его очень сильный едкий запах.

а б

Рис. 1. Внешний вид активного ила: а - до сушки; б - после сушки и измельчения

Для оценки основных свойств данного материала были проведены исследования влажности, зольности, определялось содержание летучих веществ и нелетучего остатка.

Результаты исследования основных свойств активного ила:

зольность.......................................................................................37 %

влажность исходного ила..........................................................86,7 %

влажность при комнатном хранении

высушенного образца................................................................4,84 %

летучие вещества..........................................................................51 %

нелетучий остаток.........................................................................12 %

Определение влажности материалов осуществлялось в соответствии с ГОСТ 5180-84 «Грунты» [17]. Исследование проводилось с использованием двух проб одного и того же образца ила для проверки сходимости результатов. Пробы активного ила взвешивалась в закрытом бюксе, после чего открытый бюкс вместе с крышкой помещался в нагретый сушильный шкаф. Ил высушивался до постоянной массы при температуре (105 + 2) °С. После каждого высушивания закрытый бюкс охлаждался до температуры помещения в эксикаторе и взвешивался.

На рис. 2 образец 1 и 2 представляют собой 2 пробы образца ила. На рисунке показана динамика изменения влажности активного ила в зависимости от времени сушки. Из графика видно, что время сушки занимает около 5 ч. Длительность процесса объясняется высокой влажностью исходного сырья, в котором основная влага находится в связанном состоянии.

0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 550

Время, мин

Рис. 2. Динамика изменения влажности активного ила в процессе сушки

Определение массовой доли золы проводилось в соответствии с ГОСТ 55661-2013 «Топливо твердое минеральное. Определение зольности» [18].

Определение содержания летучих веществ и нелетучего остатка производится в соответствии с ГОСТ Р 55660-2013 «Топливо твердое минеральное» [19].

Для экспериментального исследования процесса термохимической переработки активного ила был использован лабораторный экспериментальный стенд (рис. 3).

1 2 3 4 5 6 7

Рис. 3. Схема экспериментального стенда для исследования процесса переработки иловых осадков: 1 - муфельная печь; 2 - табло; 3 - камера нагрева; 4 - реторта; 5 - регулятор нагрева; 6 - сборник пиролизной жидкости; 7 - гидрозатвор

Стенд состоит из муфельной печи 1, имеющей камеру нагрева 3, реторту 4, табло 2 и регулятор нагрева 5, сборника пиролизной жидкости 6 и гидрозатвора 7. Исследования термического разложения иловых осадков проходили следующим образом: предварительно высушенный и измельченный образец помещался в цилиндрическую реторту. Реторта устанавливалась в муфельную печь при комнатной температуре. Выходной патрубок реторты присоединялся к водяному холодильнику, на котором была установлена приемная колба. После холодильника устанавливалась ловушка для сбора пролетевших паров и газовый счетчик.

Для эксперимента использовалась навеска высушенного активного ила массой т = 44,4909 г. Навеска помещалась в герметичную реторту без доступа кислорода. Скорость нагрева составляла 9-10 °С в 1 мин без температурных остановок. При нагреве образца до определенной температуры начинается процесс термического разложения с образованием парогазовой смеси. Далее парогазовая смесь проходит через холодильник, где происходит конденсация жидких продуктов пиролиза. Некон-денсируемые газы проходят через гидрозатвор для сбора пролетевших паров. Реторта после остывания извлекается из муфельной печи и замеряется количество угля, оставшегося внутри реторты. Таким образом,

в результате эксперимента можно непосредственно замерить выход жидких и твердых продуктов, а по остатку - выход газообразных продуктов термического разложения. Процесс продолжался до полного прекращения выхода газообразных продуктов. Временные и температурные интервалы процесса пиролиза представлены в таблице.

Этапы пиролитического разложения активного ила

Время с начала опыта, мин Температура, °С Изменения

0 23 Начало пиролиза

10 114 Выход газа

24 237 Начало конденсации

31 312 Выход 2-го слоя ПЖ

130 550 Завершение пиролиза

Объем газа фиксировался барабанным газосчетчиком с жидкостным затвором тип ГСБ-400 кл.1. Объем пиролизного газа составил 2,95 л.

В ходе исследования был определен материальный баланс процесса, представленный на рис. 4.

Исходя из полученных данных, можно заметить, что основным продуктом пиролиза является твердый продукт с выходом в 51,69 % (рис. 5).

Рис. 4. Выход продуктов пиролиза Рис. 5. Твердый продукт, полученный активного ила при пиролизе активного ила

Состав и свойства твердых продуктов термического разложения иловых осадков:

зольность.................................................................................68,54 %;

содержание летучих веществ................................................11,26 %;

нелетучий остаток.....................................................................20,2 %.

Определение массовой доли золы проводилось в соответствии с ГОСТ 55661-2013 «Топливо твердое минеральное. Определение зольности».

Определение содержания летучих веществ и нелетучего остатка производится в соответствии с ГОСТ Р 55660-2013 «Топливо твердое минеральное»

Неконденсируемый пиролизный газ, образующийся в процессе, можно использовать для обеспечения тепловой энергией реактора и сушильного модуля при промышленной реализации. Жидкие продукты пиролиза активного ила имеют большой потенциал применения в различных отраслях и сферах, таких как производство топлива, удобрений, химических продуктов, материалов и биотоплива.

Твердые продукты пиролиза могут найти применение в производстве тепла и электроэнергии, удобрений, синтетических топлив, химических продуктов и строительных материалов, а также в производстве активированного угля для очистки воды и воздуха [20]. Однако стоит отметить, что они могут содержать опасные вещества, поэтому требуются соответствующие исследования для оценки негативного воздействия на окружающую среду и здоровье людей.

Выводы и обсуждение. В результате проведенной работы изучен процесс пиролиза в качестве технологии утилизации активного ила. Определено, что переработка путем термического разложения может быть одним из перспективных методов, при котором возможно получение продуктов с наименьшей эмиссией загрязняющих веществ.

В ходе исследования установлена высокая зольность иловых осадков и твердых продуктов пиролиза данного сырья. Высокая влажность исходного сырья требует предварительной сушки, что стоит учитывать при проектировании промышленной установки. Установлено, что в процессе сушки масса исходного сырья уменьшилась на 86,7 %, данное значение принято за исходную влажность сырья.

В процессе термической переработки активного ила методом пиролиза выход твердых продуктов составил 51,69 %, выход жидких продуктов - 36,55 %. Отмечается, что запах твердых продуктов пиролиза отсутствует, что является положительным аспектом с точки зрения утилизации активного ила.

Преимуществами метода являются:

1. Уменьшение объема иловых осадков: пиролиз позволяет снизить объем активного ила, что сокращает необходимость в дополнительных местах для хранения и обработки отходов.

2. Получение ценных продуктов: твердые продукты, полученные в результате пиролиза, могут быть использованы в качестве топлива или сырья для различных промышленных процессов. Жидкие фракции также обладают потенциальной ценностью для использования в различных отраслях.

3. Снижение воздействия на окружающую среду: пиролиз является наиболее экологически безопасным методом обработки активного ила по сравнению с традиционными методами, такими как сжигание или хранение на полигонах.

Список литературы

1. Утилизация активного ила очистных сооружений / Э.К. Мухамеджа-нов, О.В. Есырев, Н.В. Леонова [и др.] // Экологические проблемы промышленных городов: сб. науч. тр. 5-й Всерос. науч.-практ. конф. с междунар. участием / под ред. Е.И. Тихомировой; Сарат. гос. техн. ун-т им. Гагарина Ю.А. -Саратов, 2011. - Ч. 2. - С. 86-89. - EDN ZJQDLZ.

2. Кодосюк Т.В. Методы утилизации избыточного активного ила // Проблемы современной науки в исследованиях молодых ученых / Уфим. гос. нефт. техн. ун-т. - Уфа, 2017. - С. 220-222. - EDN YNIDDD.

3. Жигарова О.Ю. Анализ методов утилизации избыточного активного ила // Молодежь, наука, творчество - 2016: материалы XIV межвуз. науч.-практ. конф. студ. и асп. / Ом. гос. техн. ун-т. - Омск, 2016. - С. 607-609. -EDN XCJYGZ.

4. Буренков С.В., Грачев А.Н., Забелкин С.А. Термическая утилизация иловых осадков сточных вод методом быстрого пиролиза в сеточном реакторе // Вестник Технологического университета. - 2016. - Т. 19, № 22. -С. 40-43. - EDN XCNBGT.

5. Kapdi S.S., Vijay V.K., Kampegowda R.S. Biogas Scrubbing, Compression and Storage: Perspective and Prospectus in Indian Context // Renewable Energy. - 2005. - Vol. 30, № 8. - Р. 1195-1202.

6. Горелова О.М., Титова К.Ю. Исследования по утилизации избыточного активного ила // Ползуновский вестник. - 2015. - № 4-1. - С. 114-118. -EDN VMDKWV.

7. Пат. 2082700 C1 Рос. Федерация, МПК C04B 40/00, C04B 18/00. Способ утилизации активного ила / А.Н. Плугин, Л.В. Павлова, Е.Б. Клейн; заявитель Харьковская государственная академия железнодорожного транспорта. - № 94025784/03; заявл. 11.07.1994; опубл. 27.06.1997. - EDN EGBADR.

8. Yeledhalli N.A., Prakash S.S., Ravi M.V. Trace element mobility in cool fly ash and sewage sludge amended soils // Environment and Ecology. - 2007. -25s Special 4. - P. 990-993.

9. The organic carbon derived from sewage sludge as a key parameter determining the fate of trace metals / C. Parate, J. Denaix, J. Leveque, R. Chaussod, F. Andreux // Chemosphere. - 2007. - Vol. 69, № 4. - Р. 636-643.

10. The effects of sewage sludge and nitrogen applications organic Sorghum growth (Sorghum Vulgare L.) in VanTurkey. Polish. / Н. Akdeniz, I. Yil-maz, M. A. Bozkurt, B. Keskin // Journal of Environmental studies. - 2006. -Vol. 15, № 1. - Р. 19-26.

11. Fast co-pyrolysis of sewage sludge and lignocellulosic biomass in a conical spouted bed reactor / J. Alvarez, M. Amutio, G. Lopez, J. Bilbao // Fuel. -2015. - Vol. 159. - Р. 810-818.

12. Gao N., Quan C., Liu B. Continuous Pyrolysis of Sewage Sludge in a Screw-Feeding Reactor: Products Characterization and Ecological Risk Assessment of Heavy Metals // Energy Fuels. - 2017. - Vol. 31, № 5. - Р. 5063-5072.

13. Agarwal M., Tardio J., Mohan S.V. Pyrolysis of activated sludge: energy analysis and its technical feasibility // Bioresource technology. - 2015. -Vol. 178. - P. 70-75.

14. Kim Y., Parker W.A. A technical and economic evaluation of the pyrolysis of sewage sludge for the production of bio-oil // Bioresour. Technol. -2008. - Vol. 99, № 5. - Р. 1409-1416.

15. Study of the pyrolysis liquids obtained from different sewage sludge / I. Fonts [et al.] // Journal of analytical and applied pyrolysis. - 2009. - Vol. 85, № 1-2. - P. 184-191.

16. Balat M., Kirtay E., Balat H. Main routes for the thermo-conversion of biomass into fuels and chemicals // Part 1: Pyrolysis systems. Energy Convers. Manag. - 2009. - Vol. 50, № 12. - P. 3147-3157.

17. ГОСТ 5180-84. Грунты. Методы лабораторного определения физических характеристик. - М.: Стандартинформ, 2005. - 3 с.

18. ГОСТ Р 55661-2013. Топливо твердое минеральное. Определение зольности. - М., 2013.

19. ГОСТ Р 55660-2013. Топливо твердое минеральное. - М., 2013.

20. Бикбулатова Г.М., Валеева А.Р., Валиуллина А.И. Применение биоугля, полученного при переработке отходов древесины в качестве сорбента для очистки сточных вод // Теоретические и экспериментальные исследования процессов синтеза, модификации и переработки полимеров: тез. докл. VIII Всерос. (заоч.) науч. конф. / под ред. Е.И. Кулиш; Башкир. гос. ун-т. - Уфа, 2022. - С. 40-41. DOI: 10.33184/teipsmpp-2022-06-01.20 -EDN PWEJBO.

References

1. Muhamedzhanov Je. K., Esyrev O. V., Leonova N. V. Utilizacija aktivnogo ila ochistnyh [Disposal of activated sludge treatment facilities] Proceedings of the 2nd All-Russian Conference, Saratov vol. Chast' 2. Saratov: Saratovskij

gosudarstvennyj tehnicheskij universitet imeni Gagarina Ju.A., 2011. pp. 86-89. EDN ZJQDLZ.

2. Kodosjuk, T. V. Metody utilizacii izbytochnogo aktivnogo ila [Methods of disposal of excess activated sludge] Problemy sovremennoj nauki v issledovanijah molodyh uchenyh, Ufa. Ufa: Ufimskij gosudarstvennyj neftjanoj tehnicheskij universitet, 2017. pp. 220-222. EDN YNIDDD.

3. Zhigarova, O. Ju. Analiz metodov utilizacii izbytochnogo aktivnogo ila [Analysis of methods of disposal of excess activated sludge] Molodjozh', nauka, tvorchestvo - 2016: materialy XIV mezhvuzovskoj nauchno-prakticheskoj konferencii studentov i aspirantov, Omsk. Omsk: Omskij gosudarstvennyj tehnicheskij universitet, 2016. pp. 607-609. EDN XCJYGZ.

4. Burenkov S. V., Grachev A. N., Zabelkin S. A. Termicheskaja utilizacija ilovyh osadkov stochnyh vod metodom bystrogo piroliza v setochnom reaktore [Thermal utilization of sludge sewage sludge by rapid pyrolysis in a grid reactor] KNRTUBulletin. 2016. Vol. 19, no. 22. pp. 40-43

5. Kapdi S. S., Vijay V. K., Kampegowda R. S. Biogas Scrubbing, Compression and Storage: Perspective and Prospectus in Indian Context Renewable Energy. 2005. Vol. 30. no. 8. pp. 1195-1202.

6. Gorelova O. M., Titova K. Ju. Issledovanija po utilizacii izbytochnogo aktivnogo ila [Research on the disposal of excess activated sludge] Polzunovsky Bulletin. 2015. no. 4-1. pp. 114-118. EDN VMDKWV.

7. Plugin A. N., Pavlova L. V., Klejn E. B. Sposob utilizacii aktivnogo ila [method of disposal of activated sludge] Patent Rossiiskaia Federatsiia no. 94025784/03

8. Yeledhalli N. A., Prakash S. S., Ravi M. V. Trace element mobility in cool fly ash and sewage sludge amended soils. Environment and Ecology. 25s Special 4. 2007. pp. 990-993.

9. Parate C., Denaix J., Leveque J., Chaussod R., Andreux F. The organic carbon derived from sewage sludge as a key parameter determining the fate of trace metals. Chemosphere. 2007. Vol. 69. no. 4. pp. 636-643.

10. Akdeniz N., Yilmaz I., Bozkurt M. A., Keskin B. The effects of sewage sludge and nitrogen applications organic Sorghum growth (Sorghum Vulgare L.) in VanTurkey. Polish. Journal of Environmental studies. 2006. Vol. 15. no. 1. pp. 19-26.

11. Alvarez, J. Fast co-pyrolysis of sewage sludge and lignocellulosic biomass in a conical spouted bed reactor. Fuel. 2015. Vol. 159. pp. 810-818.

12. Gao, N. Continuous Pyrolysis of Sewage Sludge in a Screw-Feeding Reactor: Products Characterization and Ecological Risk Assessment of Heavy Metals. Energy Fuels. 2017. Vol. 31. No.5. pp. 5063-5072.

13. Agarwal M., Tardio J., Mohan S. V. Pyrolysis of activated sludge: energy analysis and its technical feasibility. Bioresource technology. 2015. Vol. 178. pp. 70-75.

14. Kim, Y. A technical and economic evaluation of the pyrolysis of sewage sludge for the production of bio-oil. Bioresour. Technol. 2008. Vol. 99. No. 5. pp. 1409-1416.

15. Fonts I. et al. Study of the pyrolysis liquids obtained from different sewage sludge. Journal of analytical and applied pyrolysis. 2009. Vol. 85. No. 1-2. pp. 184-191.

16. Balat, M. Main routes for the thermo-conversion of biomass into fuels and chemicals . Part 1: Pyrolysis systems. Energy Convers. Manag. 2009. Vol. 50. No. 12. pp. 3147-3157.

17. GOST 5180-84 Soils. Methods of laboratory determination of physical characteristics. - M.: Standartinform, 2005. 3 p.

18. GOST R 55661-2013 Solid mineral fuel. Determination of ash content

19. GOST R 55660-2013 Solid mineral fuel.

20. Bikbulatova, G. M. Primenenie biouglja, poluchennogo pri pererabotke othodov drevesiny v kachestve sorbenta dlja ochistki stochnyh vod [The use of bio-coal obtained during the processing of wood waste as a sorbent for wastewater treatment] Teoreticheskie i jeksperimental'nye issledovanija processov sinteza, modifikacii i pererabotki polimerov : Abstracts of Papers VIII All-Russian Conference, Ufa / Otv. redaktor E.I. Kulish. Ufa: Bashkirskij gosudarstvennyj universitet, 2022. pp. 40-41. DOI 10.33184/teipsmpp-2022-06-01.20. EDN PWEJBO.

Об авторах

Киселев Дмитрий Юрьевич (Казань, Россия) - студент 1-го курса магистратуры кафедры химической технологии древесины Казанского национального исследовательского технологического университета (420015, г. Казань, ул. Карла Маркса, 68; e-mail: dmskkiselev@gmail.com).

Валеева Айгуль Раисовна (Казань, Россия) - кандидат технических наук, доцент кафедры кафедры химической технологии древесины Казанского национального исследовательского технологического университета (420015, г. Казань, ул. Карла Маркса, 68; e-mail: samirhanova@rambler.ru).

Хазиахмедова Римма Маратовна (Казань, Россия) - ассистент кафедры кафедры химической технологии древесины Казанского национального исследовательского технологического университета (420015, г. Казань, ул. Карла Маркса, 68; e-mail: rimmo4ka_0694@mail.ru).

Валиуллина Альмира Иршатовна (Казань, Россия) - ассистент кафедры кафедры химической технологии древесины Казанского национального исследовательского технологического университета (420015, г. Казань, ул. Карла Маркса, 68; e-mail: almi.sabirzyanova@ya.ru).

Башкиров Владимир Николаевич - доктор технических наук, заведующий кафедрой химической технологии древесины Казанского национального исследовательского технологического университета (420015, г. Казань, ул. Карла Маркса, 68; e-mail: vlad_bashkirov@mail.ru).

Грачев Андрей Николаевич - доктор технических наук, профессор кафедры химической технологии древесины Казанского национального исследовательского технологического университета (420015, г. Казань, ул. Карла Маркса, 68; e-mail: energolesprom@gmail.com).

About the authors

Dmitrij Ju. Kiselev (Kazan, Russian Federation) - 1st year Master's Student of the Department of Chemical Technology of Wood of Kazan National Research Technological University (68, Karl Marx Street, Kazan, 420015; e-mail: dmskkiselev@gmail.com).

Aigul R. Valeeva (Kazan, Russian Federation) - Ph.D. of Technical Sciences, Associate Professor, Department of Chemical Technology of Wood of Kazan National Research Technological University (68, Karl Marx Street, Kazan, 420015; e-mail: samirhanova@rambler.ru).

Rimma M. Khaziakhmedova (Kazan, Russian Federation) - Assistant, Department of Chemical Technology of Wood of Kazan National Research Technological University (68, Karl Marx Street, Kazan, 420015; e-mail: rimmo4ka_0694@mail.ru).

Almira I. Valiullina (Kazan, Russian Federation) - Assistant, Department of Chemical Technology of Wood of Kazan National Research Technological University (68, Karl Marx Street, Kazan, 420015; e-mail: almi.sabirzyanova@ya.ru).

Vladimir N. Bashkirov (Kazan, Russian Federation)- Doctor of Technical Sciences, Director, Department of Chemical Technology of Wood of Kazan National Research Technological University (68, Karl Marx Street, Kazan, 420015; e-mail: vlad_bashkirov@mail.ru).

Andrei N. Grachev (Kazan, Russian Federation) - Doctor of Technical Sciences, Professor of the Department of Chemical Technology of Wood of Kazan National Research Technological University (68, Karl Marx Street, Kazan, 420015; e-mail: energolesprom@gmail.com).

Поступила: 15.09.2023

Одобрена: 14.11.2023

Принята к публикации: 15.11.2023

Финансирование. Исследование не имело спонсорской поддержки.

Конфликт интересов. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Вклад авторов равноценен.

Просьба ссылаться на эту статью в русскоязычных источниках следующим образом:

Термическая переработка активного ила методом пиролиза/ Д.Ю. Киселев, А.Р. Валеева, Р.М. Хазиахмедова, А.И. Валиуллина, В.Н. Башкиров, А.Н. Грачев // Вестник ПНИПУ. Химическая технология и биотехнология. - 2023. - № 4. - С. 5-18.

Please cite this article in English as:

Kiselev D.J., Valeeva A.R., Khaziakhmedova R.M., Valiullina A.I., Bashkirov V.N., Grachev A.N. Thermal processing of activated sludge by pyrolysis. Bulletin of PNRPU. Chemical Technology and Biotechnology, 2023, no. 4, pp. 5-18 (In Russ).