Основні технологічні параметри реалізації аеробного біокомпостування осадів стічних вод


  • V. M. Zhuk Національний університет "Львівська політехніка", м. Львів https://orcid.org/0000-0002-2275-0799
  • O. V. Verbovskiy Національний університет "Львівська політехніка", м. Львів
  • I. Yu. Popadiuk Національний університет "Львівська політехніка", м. Львів
  • I. I. Matlai Національний університет "Львівська політехніка", м. Львів
Ключові слова: аеробне біокомпостування; осади стічних вод; активна зона; зона охолодження; відносний ефективний об'єм; оптимізаційна задача

Анотація

Перспективним шляхом утилізації осадів стічних вод на каналізаційних очисних спорудах є їх аеробне біокомпостування з отриманням органо-мінеральної суміші. Представлено узагальнену математичну модель, що враховує геометричні розміри компостних буртів і товщину зони охолодження та дає змогу прогнозувати та оптимізувати основні технологічні параметри реалізації процесу аеробного компостування осадів. Показано, що без урахування технічних обмежень максимально досяжний відносний ефективний об'єм зростає зі збільшенням висоти бурту H, коефіцієнта закладання його відкосів m та відносної довжини бурту L/H. Для довгих буртів із L/H³20 впливом торцевих зон на значення відносного ефективного об'єму можна нехтувати. За сталого значення площі поперечного перерізу довгих буртів максимальні значення відносного ефективного об'єму відповідають коефіцієнту закладання відкосів m = 1. Розроблена модель дає змогу розв'язати оптимізаційну задачу для фіксованого об'єму компостного бурту за наявності технічних обмежень щодо максимального значення висоти Н. У практично вагомому діапазоні значень вихідних параметрів (Wtot = 50−500 м3; Нmax = 2 м; a = 0,3−0,5 м) максимальний відносний ефективний об'єм відповідає буртам невеликої довжини L/H<20 зі значеннями коефіцієнта закладання відкосів m>1. Це пояснено тим, що такі бурти мають мінімальну площу поверхні розділу з повітрям, що мінімізує об'єм зон охолодження за сталого об'єму і висоти бурту.

Біографії авторів

V. M. Zhuk, Національний університет "Львівська політехніка", м. Львів

канд. техн. наук, доцент, кафедра гідравліки та сантехніки

O. V. Verbovskiy, Національний університет "Львівська політехніка", м. Львів

канд. техн. наук, доцент, кафедра гідравліки та сантехніки

I. Yu. Popadiuk, Національний університет "Львівська політехніка", м. Львів

канд. техн. наук, доцент, кафедра гідравліки та сантехніки

I. I. Matlai, Національний університет "Львівська політехніка", м. Львів

 канд. техн. наук, ст. викладач, кафедра гідравліки та сантехніки

Посилання

Barberio, G., Cutaia, L., & Librici, V. (2013). Treatment and disposal of sewage sludge: comparative life cycle assessment on Italian case study. Environmental Engineering and Management Journal, 12(11), 7−10.
Białobrzewski, I., Mikš-Krajnik, M., Dach, J., Markowski, M., Czekała, W., & Głuchowska, K. (2015). Model of the sewage sludge-straw composting process integrating different heat generation capacities of mesophilic and thermophilic microorganisms. Waste Management Journal, 43, 72−83.
Bień, J. D., & Bień, B. (2015). Zagospodarowanie komunalnych osadów ściekowych metodami termicznymi w obliczu zakazu składowania po 1 stycznia 2016. Inzynieria Ekologiczna, 45, 36−43.
Holub, H. A., & Pavlenko, S. I. (2016). Modeliuvannia protsesu rukhu kompostu po lopati barabana pid chas rozpushuvannia burtiv. Kompostuvannia, vyrobnytstvo ta ekspluatatsiia silskohospodarskykh mashyn, 46, 20–29. [In Ukrainian].
Horodnii, M. M. (2013). Problemy vykorystannia osadiv stichnykh vod dlia vyrobnytstva dobryv. Ahroekolohiia, radiolohiia, melioratsiia, 9, 45−50. [In Ukrainian].
Pavlenko, S. I., Liashenko, O. O., Lysenko, D. M., & Kharytonov, V. I. (2011). Analiz i obgruntuvannia tekhnolohichnykh protsesiv kompostuvannia silskohospodarskykh orhanichnykh vidkhodiv tvarynnoho pokhodzhennia. Zbirnyk naukovykh prats Vinnytskoho natsional. ahrarnoho u-tu, 59, 94−104. [In Ukrainian].
Świerczek, L., Cieślik, B. M., & Konieczka, P. (2018). The potential of raw sewage sludge in construction industry – A review. Journal of Cleaner Production, 200, 342−356.
Volskyi, V. V., Odukha, M. S., Malovanyy, M. S., Zhuk, V. M., Verbovskiy, О. V., & Popadiuk, I. Y. (2017). Tekhnolohichni aspekty vprovadzhennia kompostuvannia osadiv stichnykh vod v Ukraini. Vodopostachannia ta vodovidvedennia: proektuvannia, budova, ekspluatatsiia, monitorynh: Materialy II Mizhnarodnoi naukovo-tekhnichnoi konferentsii, Lviv, October 18–20, 2017. (pp. 67–69). [In Ukrainian].
Wong, J. W. C., Selvam, A., & Awasthi, M. K. (2016). Composting for organic waste management. Sustainable Solid Waste Management. Reston, Virginia: American Society of Civil Engineers, 728.
Zhuk, V. M., Popadiuk, I. Y., & Verbovskiy, O. V. (2015). Analiz dosvidu anaerobnoho zbrodzhuvannia osadiv stichnykh vod u konteksti yoho zastosuvannia na Lvivskykh kanalizatsiinykh ochysnykh sporudakh. Scientific Bulletin of UNFU, 25(10), 162−165. [In Ukrainian].
Опубліковано
2018-12-27
Як цитувати
Zhuk, V. M., Verbovskiy, O. V., Popadiuk, I. Y., & Matlai, I. I. (2018). Основні технологічні параметри реалізації аеробного біокомпостування осадів стічних вод. Науковий вісник НЛТУ України, 28(11), 91-95. https://doi.org/10.15421/40281117
Розділ
Технологія та устаткування