Проведены исследования по пиролизу избыточного активного ила, образующегося в процессе биологической очистки сточных вод. Кратко приведены сведения о возможных путях использования избыточного активного ила в различных отраслях народного хозяйства. Определены некоторые показатели влажного и высушенного образцов осадка от биологической очистки сточных вод. Проведены термодинамические исследования и выявлен диапазон температур, в которых наблюдается разложение органической составляющей сухого вещества избыточного активного ила (200-600 оС). Приведены допущения, учитываемые при моделировании процесса пиролиза илового осадка, и проведено моделирование процесса пиролиза исследуемого сырья. Определено количество образующихся при пиролизе газообразных, жидких и твердых продуктов. Выявлен состав и высшая теплота сгорания твердого остатка пиролиза. Определены значения удельной площади, среднего диаметра и объема пор полученного твердого остатка различных фракций. Исследованы сорбционные характеристики твердого остатка пиролиза по отношению в реперному веществу - красителю марки «Метиленовый синий». Построена изотерма адсорбции красителя на сорбенте и обсчитана в рамках моделей Ленгмюра, Фрейндлиха, Темкина и Дубинина-Радушкевича. Определено, что процесс наиболее адекватно описывается моделью Темкина, что указывает на мономолекулярную адсорбцию. Вычисленная энергия Гиббса указывает на протекание физической адсорбции. Сделан вывод о возможности использования твердого остатка пиролиза в качестве сорбента для очистки сточных вод от загрязнений органического и неорганического происхождения.
Research has been conducted on the pyrolysis of excess activated sludge formed during the biological treatment of wastewater. Brief information is provided on possible ways of using excess activated sludge in various sectors of the national economy. Certain indicators of wet and dried samples of sediment from biological wastewater treatment are determined. Thermodynamic studies were conducted and the temperature range (200-600 °C) in which the organic component of the dry matter of excess activated sludge decomposes was identified . Assumptions taken into account when modeling the pyrolysis process of sludge are presented, and the pyrolysis process of the studied raw material is modeled. The amount of gaseous, liquid, and solid products formed during pyrolysis is determined. The composition and highest heat of combustion of the solid pyrolysis residue are identified. The specific surface area, average diameter, and pore volume of the solid residue of various fractions are determined. The sorption characteristics of the solid pyrolysis residue in relation to the reference substance, methylene blue dye, are investigated. An isotherm of dye adsorption on the sorbent was constructed and calculated within the framework of the Langmuir, Freundlich, Temkin, and Dubinin-Radushkevich models. It was determined that the process is most adequately described by the Temkin model, which indicates monomolecular adsorption. The calculated Gibbs energy indicates physical adsorption. It was concluded that the solid pyrolysis residue can be used as a sorbent for purifying wastewater from organic and inorganic contaminants.