Утилізація промислових відходів переробки деревини шляхом створення біопалива

Abstract

На основі результатів екологічного моніторингу встановлено, що в Україні утворюється значна кількість відходів деревини, яка не використовується, а тільки забруднює навколишнє середовище (повітря, водойми та прилеглі території). В дисертації на основі розробленої та апробованої методики запропоновано одержувати паливні гранули, які можна використовувати як паливо. Це приведе до скорочення використання основних видів палива. Експериментально визначено оптимальне співвідношення деревних відходів та зв’язуючої речовини, в якості якої виступають відходи целюлозно-паперового комбінату. Визначена теплотворна здатність, динамічна та статична міцність одержаних гранул. Запропонована конструкція апарату із виготовленням гранул екструзійним методам та принципова технологічна схема здійснення процесу для формування паливних гранул.С использования результатов экологического мониторинга установлено, что в Украине образовывается значительное количество отходов древесины, которая не используется, а только загрязняет окружающую среду (атмосферу, водоемы и прилегающую территорию). В диссертации на базе разработанной и апробированной методики предложено получать древесные гранулы, которые можно использовать в качестве топлива. Это приведет к сокращению использования основных видов топлива. В роботе изложены результаты поиска оптимального соотношения между количеством древесных отходов и связующего вещества последующим проведением физико-механических исследований полученных гранул. Исследования проходили в три этапа: 1.определение свойств гранул с разным соотношением связующего вещества по отношению к древесным отходам; 2.исследование возможности внесения торфа и мелкодисперсной угольной пыли в состав гранул; 3.формирование гранул под высоким избыточным давлением. Определены оптимальные условия сушки сырья. Предложено проводить процесс сушки отходов древесины в неподвижном слое. Подобрана оптимальная скорость теплового агента, который обеспечивал бы высокие показатели процесса сушки с минимальными потерями влажного материала. Установлена зависимость сушки от технологических параметров теплового агента и высоты слоя отходов, что является основой разработки конструкции сушильной установки. Экспериментально определено оптимальное соотношение древесных отходов и связующего вещества, в качестве которого выбраны отходы целлюлозно-бумажного комбината. Определена теплотворная способность, динамическая и статическая прочность полученных гранул. Предложена конструкция аппарата по изготовлению гранул экструзивным методом и принципиальная технологическая схема осуществления процесса для формирования топливных гранул. Получен патент на полезную модель, установки формирования топливных гранул. Основные результаты исследований подтверждены данными испытаний в производственных условиях на «ДП Виготський лесхоз». Практические разработки и рекомендации исследований использованы в процессе проектирования промышленной установки производства гранул экструзивным методом с добавлением связующего вещества производительностью 100 тон/год. Проведенное исследование показало, что получены экструзивным методом гранулы с добавлением связующего вещества согласно таких показателей как динамическая и статическая мощность, теплотворная способность и усилия для их формирования, соответствуют показателям гранул полученных с использованием пресс-гранулятора, а в некоторых случаях даже превышали их. On the basis of ecological monitoring results is ascertained; that a great amount of unutilized wooden wastes created in Ukraine pollute the environment (air, water basins and surrounding territories). In the thesis there are represented developed and approbated methods of obtaining fuel grains which can be used as a bio fuel. This will lead to reduction in use of the main kinds of fuel. It is experimentally determined optimal correlation of wooden wastes and bonding substance, which is represented by the wastes of integrated pulp-and-paper mill. Also is stated thermal power, dynamic and static solidity of received grains. Is proposed a design of grains production apparatus with extrusion method and technically principle scheme of the grains creation process.