Комплексное исследование процесса низкотемпературной термохимической конверсии (торрефикации) органических отходов жизнедеятельности в кондиционный топливный продукт с улучшенными потребительскими характеристиками

КАРТОЧКА ПРОЕКТА ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ И ПОИСКОВЫХ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ,
ПОДДЕРЖАННОГО РОССИЙСКИМ НАУЧНЫМ ФОНДОМ

Информация подготовлена на основании данных из Информационно-аналитической системы РНФ, содержательная часть представлена в авторской редакции. Все права принадлежат авторам, использование или перепечатка материалов допустима только с предварительного согласия авторов.

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Номер проекта 18-79-00286

НазваниеКомплексное исследование процесса низкотемпературной термохимической конверсии (торрефикации) органических отходов жизнедеятельности в кондиционный топливный продукт с улучшенными потребительскими характеристиками

Руководитель Ларина Ольга Михайловна, Кандидат технических наук

Организация финансирования, регион Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Объединенный институт высоких температур Российской академии наук , г Москва

Конкурс №29 - Конкурс 2018 года по мероприятию «Проведение инициативных исследований молодыми учеными» Президентской программы исследовательских проектов, реализуемых ведущими учеными, в том числе молодыми учеными

Область знания, основной код классификатора 09 - Инженерные науки; 09-401 - Энергетические системы на органическом топливе

Ключевые слова Куриный помет, отходы жизнедеятельности, термохимическая конверсия, торрефикация, торрефикат, неконденсируемые газы, торрефикационная жидкость, термический крекинг, смолы.

Код ГРНТИ44.09.29

ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ

Аннотация
Вся биомасса подразделяется на первичную (растительная биомасса) и вторичную, образующуюся в результате различной степени переработки первичной. Отдельную группу во вторичной биомассе составляют такие виды органических отходов, как «отходы жизнедеятельности». Среди наиболее проблемных ее представителей выделяется куриный помет. Чистый куриный помет является отходом при клеточном содержании птицы на птицефабриках. Он имеет высокую влажность, является фактором передачи более 100 возбудителей инфекционных и инвазионных болезней, может служить благоприятной средой для развития и длительной выживаемости патогенной микрофлоры, содержать повышенное количество пестицидов, медикаментозных препаратов, семян сорных растений и других загрязнений. С другой стороны, он обладает большим энергетическим потенциалом. Использовать энергопотенциал куриного помета можно с помощью термических методов – пиролиз, газификация, сжигание. Каждый из них требует, чтобы влажность пометной массы была не выше 25-30%, что обязывает использовать стадию сушки. При этом, чтобы материал не набирал влагу вновь, необходимо либо включать стадию сушки непосредственно в процесс термической переработки, либо создавать особые условия для хранения высушенного куриного помета. Сложность создания таких условий заставляет фермеров конструировать мелкомасштабные установки термической переработки прямо на территории птицефабрики, исключая возможность кооперирования с другими предприятиями. Исключение составляет процесс сжигания, заводы по сжиганию куриного помета имеют большие производительности. Но в данном случае из-за низкой температуры плавления золы требуется внесение дополнительного материала, такого как уголь, биомасса с высокой температурой плавления золы, что ограничивает применение данной технологии на небольших фермах. В данном проекте разрабатывается технология, в основе которой лежит процесс торрефикации куриного помета. Она позволяет получать топливо с низкой гигроскопичностью и повышенной, по сравнению с исходным веществом, теплотой сгорания. Научные результаты экспериментального исследования данного процесса применительно к куриному помету с комплексным исследованием свойств всех продуктов переработки (твердых, жидких и газообразных) будут получены впервые в мире, что определяет их уникальность. Выбор оптимальных условий проведения процесса на основании экспериментальных исследований позволит превратить отходы, занимающие большие площади при их хранении и содержащие в себе патогенную микрофлору, в обеззараженный кондиционный топливный продукт с улучшенными потребительскими характеристиками. Полученные результаты лягут в основу дальнейшей разработки технологии торрефикации куриного помета с ее аппаратурным оформлением. Создание материала, который можно хранить и перевозить на открытом воздухе даст возможность птицефабрикам сократить затраты за вывоз данного отхода и использовать его на собственные нужды для выработки тепловой и электрической энергии. А полученные в ходе экспериментальных исследований при разработке технологи торрефикации куриного помета данные создадут огромный научный задел для ее развития.

ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

Публикации

1. Зайченко В.М., Ларина О.М., Пудова Я.Д. Effect of temperature process at chicken litter torrefaction on properties of products obtained Journal of Physics: Conf. Series (год публикации - 2019)

2. Зайченко В.М., Ларина О.М., Пудова Я.Д. ИЗМЕНЕНИЕ ХАРАКТЕРИСТИК ПРОДУКТОВ ТОРРЕФИКАЦИИ ПОМЕТНО-ПОДСТИЛОЧНОЙ МАССЫ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ТЕМПЕРАТУРЫ ПРОЦЕССА Сборник трудов международной научно-практической конференции «ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ, ПРОМЫШЛЕННАЯ И ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ – 2019» (год публикации - 2019)

3. Ларина О.М., Пудова Я.Д., Зайченко В.М. Comprehensive study of organic bio-waste torrefaction process to obtain conditioned fuel European Biomass Conference and Exhibition Proceedings, P. 1191-1194 (год публикации - 2019)
10.5071/27thEUBCE2019-3BV.2.7

4. Ларина О.М., Пудова Я.Д. Influence of different temperature regimes at torrefaction of chicken litter on yield and properties of products E3S Web of Conferences, Vol. 114, 06007 (год публикации - 2019)
10.1051/e3sconf/201911406007

5. Ларина О.М., Пудова Я.Д., Зайченко В.М. Effect of temperature process at chicken litter torrefaction on properties of products obtained Journal of Physics: Conf. Series. (год публикации - 2020)

6. Зайченко В.М. , Ларина О.М., Пудова Я.Д. ИЗМЕНЕНИЕ ХАРАКТЕРИСТИК ПРОДУКТОВ ТОРРЕФИКАЦИИ ПОМЕТНО-ПОДСТИЛОЧНОЙ МАССЫ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ТЕМПЕРАТУРЫ ПРОЦЕССА Сборник статей международной научно-практической конференции ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ, ПРОМЫШЛЕННАЯ И ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ – 2019, с. 625-629 (год публикации - 2019)

Публикации