Утилізація промислових відходів через створення технології виробництва нових добрив для екологічно безпечного землеробства - Автореферат

НАЦІОНАЛЬНИЙ ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ УКРАЇНИДисертація присвячена розробці засад екологічної безпеки в промисловості та сільському господарстві шляхом утилізації промислових відходів через створення технології виробництва гранульованих органомінеральних добрив із промислових відходів На основі експериментальних досліджень кінетики процесу зневоднення і грануляції складних гетерогенних систем з одержанням гранульованих органомінеральних добрив із змінним співвідношенням поживних і гумінових речовин розроблена промислова технологія, апробація якої проведена на дослідно-промисловій установці виробництва гранульованих азотно-гумінових добрив з розчинів сульфату амонію виробництва капролактаму. Розроблено методику розрахунку процесу, основного та допоміжного устаткування. Диссертация посвящена разработке теоретических основ новой технологии и оборудования для утилизации водных растворов сульфата аммония, аммиака и гумата аммония с получением твердых композитов с заданными физико-химическими свойствами, которая обеспечивает повышение экологической безопасности в промышленности через уменьшение техногенного давления на окружающую среду и способствует внедрению новой техники, технологии и материалов для экологически безопасного землепользования (существенного уменьшения содержания в продуктивной части урожая нитратов, тяжелых металлов и радионуклидов, улучшения структуры почвы и компенсации выноса из нее минеральных питательных и гуминовых веществ). Полевые испытания наработанных опытных партий гранулированных азотно-гуминовых удобрений, проведенные в хозяйствах Черкасской, Черниговской и Житомирской областей, подтвердили результаты агроиспытаний различных модификаций органоминеральных удобрений, эффективность которых выражается в повышении урожайности сельскохозяйственных культур на 30-40%, при одновременном снижении содержания в них тяжелых металлов в 1,5-2 раза и радионуклидов в 2-3 раза.Тому утилізація рідких відходів через створення екобезпечної, енергоощадної технології виробництва і застосування гранульованих органомінеральних добрив з промислових відходів, що містять мінеральні поживні компоненти та гумінові речовини, доведення їх прямо до кореневої системи рослин та відновлення структури ґрунтів, дозволить вирішити важливу народногосподарську проблему - створення засад збалансованого екологічно безпечного землеробства. Нова технологія утилізації відходів хімічної та вугледобувної промисловостей сприятиме підвищенню екологічної безпеки в промисловості та дозволить отримати нові гранульовані добрива із змінним співвідношенням поживних і гумінових речовин, які визначаються агроекологічними умовами регіону їх застосування. Поставлена мета визначила необхідність проведення комплексу багатопланових досліджень в дисперсних системах: кінетики зневоднення і грануляції рідких систем, процесів тепло-і масообміну та їх математичного моделювання, а також спеціальних досліджень з розробкою технології застосування нових добрив у відповідності до чинного закону державної реєстрації. визначити вихідні дані для створення пілотної та дослідно-промислових установок з метою дослідження і розробки технології та апаратури утилізації водних розчинів сульфату амонію, аміаку та гумінових речовин через виробництво гранульованих органомінеральних добрив; Наукова новизна одержаних результатів: 1.Розроблені нові принципи, методи, теоретичні засади та устаткування для утилізації водних промислових відходів, що підвищують екологічну безпеку в промисловості та сільськогосподарському виробництві шляхом зменшення техногенного тиску на довкілля при виробництві капролактаму та аміаку, видобутку вугілля, а також доведення до кореневої системи рослин відповідного складу поживних мінеральних і гумінових речовин, що визначаються агроекологічними умовами регіону.у псевдозрідженому шарі після зони зрошення існують вологі гранули, які поглинають теплоту за рахунок випаровування розчинника, та сухі, більш нагріті, які, навпаки, віддають теплоту; Граничні умови: на осі апарата другого роду -; (2) на основі апарата - першого роду - t(r)?z=0 =t1, t(r)?z=H=t2; (3) на бічній поверхні - третього роду --l(t)¶t/¶n=a(tp-t); (4) між гранулами і теплоносієм - четвертого роду - t-=t , qn-=qn (5) знаки “-” і “ ” означають, що розміри беруться зліва і справа від межі контакту. Витрати теплоти, повязані з поглинанням її вологими гранулами при нагріві і випаровуванні вологи, враховувались як негативне внутрішнє джерело теплоти і визначались за виразом: qv.гр =-f1(k,K,L) (6) де k - теплота пароутворення води, Дж/кг; K - константа вивантаження, с-1; L - лінійна швидкість росту гранул, м/с. Моделювання безпосередньо гранулятора псевдозрідженого шару здійснювалось за комірковим принципом шляхом умовного виділення елемента апарата, в якому основні геометричні параметри псевдозрідженого шару та газорозподільного пристрою були ідентичними параметрам промислової установки.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ