Обезвреживание обводненных токсичных отходов биомассы посредством окисления в сверхкритическом водокислородном флюиде

Отходы свиноводства и птицеводства (класс опасности III) представляют угрозу для окружающей среды, поскольку при их хранении выделяются химические вещества, вызывающие риск загрязнения атмосферного воздуха, грунтовых вод и почвы. Трудности переработки таких отходов обусловлены их сложным составом (белки, жиры, углеводы, лигнин-содержащие и минеральные компоненты) и высокой степенью обводненности.

Схема процесса обезвреживания обводненных токсичных отходов биомассы

Впервые проведены исследования газификации и окисления отходов свиноводства и птицеводства в сверхкритической воде и водокислородном флюиде (T ≤ 650°С, P ≈ 25 МПа) в проточном режиме. С помощью комплекса физико-химических методов анализа получены количественные данные по содержанию водорастворимых загрязнителей (аммиака, фенолов, N-содержащих ароматических соединений, полициклических ароматических углеводородов) в водном эффлюенте в зависимости от операционных параметров, наличия катализатора, добавки метана или бурого угля. Описаны механизмы гидротермального превращения органических и минеральных компонентов отходов. Определены операционные параметры, обеспечивающие снижение содержания загрязнителей в эффлюенте ниже уровня их максимально допустимых концентраций в сточных водах. Показана возможность реализации процесса в автотермическом режиме при использовании природного газ и бурого угля в качестве вспомогательного топлива. Предложена принципиальная технологическая схема обезвреживания обводненных токсичных отходов биомассы в сверхкритическом водокислородном флюиде в автотермическом режиме и сформулированы рекомендации для практической реализации процесса.

Руководитель работы – д. х. н. Федяева О.Н., тел. +7 (383) 330-80-94.