У циљу смањења загађивања комуналног муља на животну средину и постизања ресурсног коришћења муља, разрађена је тренутна ситуација одлагања муља у земљи и иностранству. Уводи се истраживачки статус мешања муља са угљем за припрему канализационог муља, мешања са угљем (полукоксом) за припрему формираног горива и мешања са биљном сламом до гранулације за припрему горива за производњу горива од биомасе.
Резултати указују да припрема горива биомасе из муља може у потпуности искористити ефективну калоријску вредност муља, заменити малу количину угља и обезбедити ефикасан технички приступ за рационално коришћење муља. Анализирао проблеме малог обима, велике потрошње енергије, сложеног процеса и ниске калоричне вредности горива у припреми горива биомасе из муља и предложио јачање дубинске модификације муља за припрему муља високе концентрације горива угља, гранулације муља и слама за гориво, и развој ефикасних везива за припрему формираног горива од муља и угља (полукокс), као и дехидратацију и сушење муља пре формирања. Истраживање хидроизолационог третмана формираних горива и индустријализације муља у биомасу. горива, како би се убрзала индустријска примена муља на гориво из биомасе.
Увод
Урбани муљ је нуспроизвод пречишћавања отпадних вода са великом количином загађујућих материја које стварају канализациона постројења у процесу пречишћавања градске кућне канализације и индустријских отпадних вода. Са брзим растом стопе третмана отпадних вода у Кини и резултирајућим брзим повећањем производње муља, општински муљ је достигао преко 30 милиона тона годишње (са садржајем влаге од 80 процената). По изгледу, урбани муљ је црна или црна браон течност, полутечна или флокулантна попут колача.
Карактеристика је висок садржај влаге, до 25% ~98% , велика запремина и сложен састав. Муљ садржи чврсте честице као што су муљ и песак, влакна, животињски и биљни остаци, као и коагулиране флокуле. Садржи велику количину органских материја (углавном бензена, хлорфенола и др.), токсичних и штетних тешких метала, патогених микроорганизама, паразитских јаја, соли, радиоактивних нуклида, који се тешко разграђују и изазивају озбиљно загађење животне средине. Тренутно, главни метод третмана муља у земљи и иностранству је депонија, али све већа производња муља не само да заузима земљиште, већ и загађује квалитет подземних вода; Значајно смањење спаљивања је један од међународних праваца за третман муља, али почетна улагања у изградњу спалионица су висока, а оперативни трошкови високи. Стога, како ефикасно третирати и одлагати градски муљ је хитан проблем који треба решити.
Због велике количине органске материје садржане у муљу који има одређену топлотну вредност (висока калоријска вредност на сувој бази од 8-10МЈ/кг) и обилне хранљиве материје као што су азот, фосфор и калијум, коришћење ресурса муља је од великог значаја за постизање смањења муља, стабилизације и нешкодљивог третмана. Тренутно постоје три главна начина за развој коришћења ресурса муља: коришћење земљишта, коришћење грађевинског материјала и припрема горива из биомасе. Међу њима, припрема горива од биомасе је мешање муља са индустријским, пољопривредним отпадом или чистим горивом за производњу горива високе калоричне вредности за сагоревање у котловима, што је главни начин коришћења ресурса муља. Припрема горива биомасе из муља углавном користи ниску калоријску вредност муља, који се не може директно сагоревати. Мешање са запаљивим материјалима за припрему горива из биомасе као коришћење енергије не само да у потпуности користи калоријску вредност муља, већ и ефикасно смањује трошкове третмана муља. То је ефикасан начин да муљ буде безопасан и сналажљив.
Због тога су домаћи и страни научници спровели опсежна истраживања о припреми горива од биомасе из муља. Страни муљ се углавном користи за коришћење земљишта, депонију и спаљивање, уз ограничено коришћење ресурса. Истраживање о коришћењу ресурса муља у Кини је тек почело. Стога се у овом чланку осврће на тренутно стање одлагања муља у земљи и иностранству, упознаје са статусом истраживања и постојећим проблемима од муља до горива биомасе и предлаже правац развоја од муља до горива биомасе.
1, Тренутна ситуација одлагања муља у земљи и иностранству
1.1 Тренутна ситуација одлагања муља у иностранству Тренутно, главне методе за третман муља у иностранству укључују коришћење у пољопривреди (ђубриво, сточна храна), депоновање, сушење и спаљивање, и одлагање на депонијама. Развијене западне земље имају снажну економију, напредне технологије и висок ниво третмана муља. На пример, у западној Европи се углавном користи индиректно термичко сушење, док се у САД и Британији углавном користе депонија и пољопривреда, док се у Јапану углавном користи спаљивање. Велика постројења за претходно сушење муља успостављена су у земљама као што су Немачка и Холандија у Европи. Након што садржај влаге претходно осушеног муља достигне 60 процената, он улази у електране за спаљивање или компостирање за пољопривреду, постижући поновну употребу енергије. Према статистичким подацима, коришћење земљишта чини 9 до 54 процента одлагања муља у седам развијених земаља широм света, депоније чини 16 до 55 процената, спаљивање чини 15 до 55 процената, а друге 0 до 8 процената .
Методе третмана и одлагања муља у Јапану су подељене у две категорије: одлагање (депонија, складиште на отвореном, друге методе одлагања) и коришћење ресурса (грађевински материјал, пољопривредно земљиште, зелене површине, гориво). Јапану недостају ресурси и енергија и придаје велики значај коришћењу ресурса и енергије муља. Због тога је последњих година удео коришћења ресурса нагло растао, достигавши 77,9 процената до 2008. Углавном, органске компоненте у муљу се користе за пољопривредне зелене површине (ђубрива и амандмани земљишта) и коришћење енергије (гас биомасе, претварање чврстог горива). и др.), док се неорганске компоненте користе за коришћење грађевинског материјала. Технологија производње електричне енергије из муља са ниским трошковима од 5т/д изграђена је 2010. године.
1.2 Тренутна ситуација домаћег одлагања муља у Кини. Због финансијских и технолошких разлога, тренутно не постоји разуман излаз за муљ, а депонија и слагање су и даље главни методи. Према статистикама, тренутна ситуација са одлагањем муља у Кини је следећа: 44,8 одсто за пољопривреду, 31 одсто за депонију, 10,5 одсто за остале и 13,7 одсто за необрађени муљ. Постоје подаци који говоре да преко 90 одсто изграђених постројења за пречишћавање отпадних вода нема пратеће објекте за третман муља. На појединим местима, услед злоупотребе муља, тешки метали, органска једињења, штеточине и болести директно угрожавају здравље људи, изазивајући секундарно загађивање животне средине.
Због тога што депонија не само да изазива напетост на копну, већ и загађује земљиште и морске ресурсе, удео депоније муља се из године у годину смањује. Спаљивање је значајно смањило количину муља и један је од међународних праваца за третман муља. Међутим, сам муљ има ниску калоријску вредност и обично се не може директно сагоревати. Тренутно постоје проблеми као што су висока улагања, оперативни трошкови и загађење животне средине, који су још увек у почетној фази. Уз све строжију политику заштите животне средине, Кина такође покушава да искористи муљ као ресурс, укључујући да га третира на одговарајући начин као додатак земљишту и компосту за коришћење земљишта, користи га као грађевински материјал као што су цигле, цемент и нови материјали, и користи то као енергија за гориво, производњу енергије и производњу гаса. Коришћење ултрафиних честица и одређене калоријске вредности муља за мешање са пољопривредним отпадом, као што су слама и угаљ, за припрему биоформираног горива или воденог муља угља је ефикасан метод коришћења за конверзију горива муља.
2, Тренутни статус домаће технологије горива муља привукао је све већу пажњу због брзог повећања производње муља и негативног утицаја на животну средину. Последњих година домаћи научници су спровели истраживања о припреми горива из биомасе из муља, која углавном обухватају припрему формираног горива мешањем муља са угљем, сламом пољопривредног отпада, као и припрему горивне воде угљеве каше мешањем муља са угљем. Како су истраживања у овој области тек почела, већина њих остаје у фази лабораторијских истраживања.
2.1 Технологија припреме обликованог горива мешањем муља са угљем и пољопривредном сламом. Муљ има висок садржај влаге и ниску калоријску вредност, што отежава директно сагоревање. Мешање муља са угљем и пољопривредним отпадом за директно сагоревање или обликовано сагоревање је ефикасан метод за побољшање карактеристика сагоревања муља. Да би разумели карактеристике сагоревања муља и пољопривредног отпада, Ву Хонгкианг ет ал. [3] је користио реакциони уређај за термичку равнотежу за проучавање карактеристика сагоревања угља, дрвне сечке и мешавина муља, као што су температура паљења и температура сагоревања. Резултати су показали да је учинак сагоревања самог муља био лош. Када се додају угаљ или сечка за заједничко сагоревање, свеобухватни индекс карактеристике сагоревања се повећава, тачка паљења се повећава, температура сагоревања се смањује, а перформансе сагоревања се побољшавају. Докажите да је мешано сагоревање муља и отпада биомасе добар начин за коришћење муља као ресурс.
Две врсте муља са садржајем влаге око 80 одсто помешане су са угљем и пиљевином помоћу филтер пресе за припрему муљних брикета одређене чврстоће и калоријске вредности под одређеним притиском, а на брикетима су спроведена термогравиметријска испитивања. Резултати показују да процес пиролизе два типа брикета муља укључује фазу сушења, фазу анализе испарења, фазу сагоревања и фазу сагоревања. Максимална брзина сагоревања формираног горива припремљеног од дрвне сечке и муља је за око 100К нижа од оне формираног горива припремљеног од муља и угљеног праха. Сврха припреме брикетног горива мешањем муља са сламом и одговарајућим адитивима је повећање топлотне вредности сагоревања и топлотне енергије. Током процеса обликовања потребно је додати различите адитиве, углавном укључујући средства за паљење која олакшавају паљење горива, средства за отпуштање који побољшавају порозност горива, катализаторе који промовишу потпуно сагоревање честица угљеника, средства за очвршћавање која осигуравају ефекат очвршћавања горива и дезодоранси који смањују загађење мириса током сагоревања горива.
