Новые методы переработки и утилизации твердых бытовых отходов с применением монтмориллонита | Статья в журнале «Молодой ученый»

Библиографическое описание:

Алосманов М. С., Маммадов В. А., Багирли Р. Д., Абдуллаев А. Г. Новые методы переработки и утилизации твердых бытовых отходов с применением монтмориллонита // Молодой ученый. — 2016. — №9.1. — С. 2-4. — URL https://moluch.ru/archive/113/29014/ (дата обращения: 16.07.2018).



Рассматривается новый метод обращения с твердыми бытовыми отходами, в том числе организация отдельного их сбора, обогащения питательными элементами с использованием монтмориллонита.

Проблема твердых бытовых отходов в настоящее время становиться все более актуальной. Рост населения и общее повышение уровня жизни привели к увеличению потребления товаров и, как следствие, упаковочных материалов одноразового использования, что сильно сказалось на количестве твердых бытовых отходов. Во всех странах мира за последнее время количество твердых бытовых отходов в виде городского мусора резко возросло, составив в среднем на душу населения около 200 кг в год. Ежегодный прирост количества твердых бытовых отходов составляет не менее 2,5 %, а в некоторых странах — около 6,5 % [1].

В настоящее время существуют различные методы переработки и утилизации твердых бытовых отходов [2].

Как известно, Азербайджан богат не только залежами нефти и газа, а также месторождениями природных минеральных соединений. Но, несмотря на то, что в связи с быстрым ростом строительства, сильно возросла потребность на природные минеральные соединения, что в свою очередь привело к увеличению геологоразведочных работ на эти материалы, в настоящее время используются только 60–65 % извлекаемых из недр земли минеральных соединений. Оставшаяся часть этих соединений превращается в отходы, что приводит к нарушению экологического равновесия.

Научными исследованиями было определено, что при обеззараживании твердых бытовых отходов наряду с их нагреванием, разбавлением кислотой и щелочью, было бы и экономически и экологически выгодно добавление в процесс утилизации богатых питательными элементами природных минеральных соединений.

В связи с вышесказанным целью нашего исследования была разработка технологического процесса утилизации твердых бытовых отходов с использованием при этом дешевого природного минерального соединения — монтмориллонита (высокощелочной глины), запасы которой в республике практически неограниченны. После процесса утилизации должно было быть получено богатое питательными элементами органоминеральное комплексное удобрение, которое может быть успешно использовано в сельском хозяйстве как дешевое (в отличие от импортных) и экологически чистое удобрение, а также мелиорант с комплексом питательных и защитных свойств, которые могут быть использованы для повышения плодородности болотистых, солоноватых, каменистых и смешанных почв и выращивания биоэкологических сельскохозяйственных продуктов.

При проведении лабораторных исследований были использованы твердые бытовые отходы и монтмориллонит следующего химического состава:

 химический состав твердых бытовых отходов: азот (Nобщее) — 4,3–5,1 %; оксид фосфора (P2O5) — 3,6–4,1 %; окись калия (K2O) — 2,4–3,6 %; вода (H2O) — остальное.

 химический состав монтмориллонита непостоянный, в значительной мере зависит от переменного содержания воды; приблизительный состав: окись магния (MgO) — 4–9 %, окись алюминия (Al2O3) –11–22 %, окись железа (Fe2O3) — 5 % и больше, вода (H2O) –12–24 %, кроме того в минерале присутствует окись калия (K2O), окись натрия (Na2O) и окись кальция (CaO) (до 3,5 %).

 для раздробления этой смеси была использована серная кислота (H2SO4) 5–10 % концентрации.

На основании лабораторных исследований была разработана представленная на рисунке 1 технологическая схема процесса утилизации твердых бытовых отходов с использованием монтмориллонита.

sxema jpg.jpg

Рис. 1. Технологическая схема утилизации твердых бытовых отходов с использованием монтмориллонита: бункер для твердых бытовых отходов (1), бункер для монтмориллонита (2), транспортер (3), дозатор (4), резервуар для кислоты (5), смеситель (6), реактор (7), кран (8), шнековый пресс (9) с электромотором и валом (10), камерой (11), спорами (12) и выходным патрубком для мелиоранта (13), выход органоминерального комплексного удобрения (14).

Рабочий процесс осуществляют следующим образом.

Твердые бытовые отходы после очищения от механических примесей и подают в конический бункер (1), далее — на транспортер (3), куда одновременно из бункеров малого размера (2) подают монтмориллонит. Смесь твердых бытовых отходов и монтмориллонита через дозатор (4) поступает в реактор (7), туда же из резервуара (5) подают 5–10 %-ную серную кислоту в количестве, необходимом для достижения отношения твердой фазы к жидкой, равной 1:1,5–2. Смесь перемешивают в реакторе 30–35 минут до получения гомогенной смеси, после чего берут пробу для определения количественного и качественного химического состава образовавшейся пульпы. Пульпу из реактора подают на шнековый пресс (9), где через поры (12), находящиеся в нижней части шнекового пресса отделяют жидкую фазу в камеру (11), твердую фазу — мелиорант — собирают в конце шнекового пресса и выгружают через патрубок (13), через выход (14) в виде жидкой фазы получаем целевой продукт — органоминеральное комплексное удобрение.

Выводы.

При обеззараживании и утилизации твердых бытовых отходов использовано природное минеральное соединение — монтмориллонит.

Выявлено, что в процессе утилизации соотношение твердых бытовых отходов и монтмориллонита изменяется в пределах 95:5 ÷ 5:95 (при этом концентрация серной кислоты H2SO4составляет 5–10 %).

В зависимости от режима осуществляемой технологии утилизации твердых бытовых отходов получено органоминеральное комплексное удобрение следующего состава: азот (Nобщее) — 5–6,5 %; оксид фосфора (P2O5) 4,1–5,2 %; окись калия (K2O) — 3,8–4,1 %; окись магния (MgO) — 2,1–2,6 %; вода (H2O) — 2,8–3,1 %.

Литература:

  1. Шахтахтинский, Т.Н., Алиев, А.М., Алосманов, М.С. и др. Технология утилизации твердых бытовых отходов с целью получения жидких удобрений // Химическая промышленность. — 2010. — № 3. — С. 37–41.
  2. Гасымова, С.Б, Алосманов, М. С. Обеззараживание твердых бытовых отходов геотермальной водой // Азербайджанский химический журнал. — 2006. — № 4. — С. 22–30.
Основные термины (генерируются автоматически): отход, шнековый пресс, комплексное удобрение, окись калия, использование монтмориллонита, серная кислота, окись магния, твердая фаза, химический состав, жидкая фаза.


Похожие статьи

Использование разносоставных фосфорных удобрений

Плавленые магниевые фосфаты содержат около 20 % усвояемой фосфорной кислоты и до 12 % окиси магния, фосфор в удобрении находится в виде

Весьма важно, что для получения плавленых и обесфторенных фосфатов не требуется остродефицитная серная кислота.

Материалы и реагенты для приготовления промывочных...

Природные глины обычно состоят из различных глинистых материалов, таких как монтмориллонит, иллит и каолинит, из которых

 изменении физико-химического состояния дисперсной системы, свойств поверхности раздела твердой и жидкой фаз

Эффект влияния концентрации оксида магния на...

Изучено влияние концентрации магния на физико-химические и каталитические свойства НЦВМ в реакции алкилирования толуола изопропанолом.

Применение фосфорной кислоты на кизельгуре приводит к получению смеси, обогащенной о-цимолом [4]. Использование AlCl3...

Технология получения ферратов, предусматривающая...

III, феррат калия, высокотемпературное окисление, нитрат калия, оксид железа, феррат натрия, оксид калия, электрохимическое окисление, химическое окисление, твердый вид.

Особенности химических способов извлечения марганца из...

В отечественной практике использование перманганата калия в качестве окислителя при

Наиболее эффективным и экологически безопасным методом извлечения дисперсной фазы

— М.: Химия, 1978. 5. Мишурина О. А., Медяник Н. Л. Комплексные исследования и...

Изучение физико-механических свойств одинарного фосфорного...

Анализируя фазовый состав удобрений можно заключить, что при низкой

В процессе сушки по мере удаления из высушиваемого материала воды, содержащейся в жидкой фазе возрастает концентрация свободной фосфорной кислоты, что может способствовать доразложению...

Получение штучных прессованных огнеупоров на основе...

Химический состав алюмокальциевого шлама представлен в основном оксидами, которые положительно влияют на

Основные термины (генерируются автоматически): ортофосфорная кислота, огнеупорная глина, масса, качество, отход, прочность, состав, составляющая.

Определение поглотительной способности наиболее известных...

Химиками принято называть более плотную фазу, то есть вещество, на котором идет адсорбция, адсорбентом, который может быть

(оксид магния).

Исследование пеногасящей способности высших изомеров карбоновых кислот на свойства суспензии акойского монтмориллонита.

Обсуждение

Социальные комментарии Cackle

Похожие статьи

Использование разносоставных фосфорных удобрений

Плавленые магниевые фосфаты содержат около 20 % усвояемой фосфорной кислоты и до 12 % окиси магния, фосфор в удобрении находится в виде

Весьма важно, что для получения плавленых и обесфторенных фосфатов не требуется остродефицитная серная кислота.

Материалы и реагенты для приготовления промывочных...

Природные глины обычно состоят из различных глинистых материалов, таких как монтмориллонит, иллит и каолинит, из которых

 изменении физико-химического состояния дисперсной системы, свойств поверхности раздела твердой и жидкой фаз

Эффект влияния концентрации оксида магния на...

Изучено влияние концентрации магния на физико-химические и каталитические свойства НЦВМ в реакции алкилирования толуола изопропанолом.

Применение фосфорной кислоты на кизельгуре приводит к получению смеси, обогащенной о-цимолом [4]. Использование AlCl3...

Технология получения ферратов, предусматривающая...

III, феррат калия, высокотемпературное окисление, нитрат калия, оксид железа, феррат натрия, оксид калия, электрохимическое окисление, химическое окисление, твердый вид.

Особенности химических способов извлечения марганца из...

В отечественной практике использование перманганата калия в качестве окислителя при

Наиболее эффективным и экологически безопасным методом извлечения дисперсной фазы

— М.: Химия, 1978. 5. Мишурина О. А., Медяник Н. Л. Комплексные исследования и...

Изучение физико-механических свойств одинарного фосфорного...

Анализируя фазовый состав удобрений можно заключить, что при низкой

В процессе сушки по мере удаления из высушиваемого материала воды, содержащейся в жидкой фазе возрастает концентрация свободной фосфорной кислоты, что может способствовать доразложению...

Получение штучных прессованных огнеупоров на основе...

Химический состав алюмокальциевого шлама представлен в основном оксидами, которые положительно влияют на

Основные термины (генерируются автоматически): ортофосфорная кислота, огнеупорная глина, масса, качество, отход, прочность, состав, составляющая.

Определение поглотительной способности наиболее известных...

Химиками принято называть более плотную фазу, то есть вещество, на котором идет адсорбция, адсорбентом, который может быть

(оксид магния).

Исследование пеногасящей способности высших изомеров карбоновых кислот на свойства суспензии акойского монтмориллонита.

Задать вопрос