Для цитирования:
Кубашева Р. Н., Ержанова Н. С., Кузьмина Р. И., Кунашева З. Х. Жидкие продукты термообработки органо-минерального осадка: химическая характеристика и топливные свойства // Известия Саратовского университета. Новая серия. Серия: Химия. Биология. Экология. 2026. Т. 26, вып. 1. С. 4-12. DOI: 10.18500/1816-9775-2026-26-1-4-12, EDN: AJGSAM
Жидкие продукты термообработки органо-минерального осадка: химическая характеристика и топливные свойства
В данной работе представлены результаты комплексного исследования жидких продуктов, образующихся в процессе термической обработки органо-минерального осадка. Основное внимание уделено определению химического состава, установлению фракционного распределения и оценке топливных характеристик полученной жидкой фракции. Методы газовой хроматографии, инфракрасной спектроскопии и элементного анализа позволили получить детальную характеристику продукта. Установлено, что жидкая фракция обогащена изопарафиновыми, ароматическими, нафтеновыми и олефиновыми углеводородами, при этом содержание парафинов составляет 5,2 мас. %, а оксигенатов – 4,5 мас. %. Химическая природа соединений указывает на протекание процессов термической деструкции органической части осадка с последующей вторичной конденсацией летучих продуктов. Детализированный хроматографический анализ показал, что легкая фракция жидкого продукта содержит значительные количества толуола (10,96 мас. %), этилбензола (3,06 мас. %), о-ксилола (3,75 мас. %), триметилбензола (4,19 мас. %), а также изопарафиновыхуглеводородов – 2,3,5-триметилгексана (5,20 мас. %) и i-бутилциклопентана (5,77 мас. %). Дополнительно присутствуют нафтеновые соединения с различной длиной цепи (С7 -С17) и арены (С11-С18), что формирует разнообразный углеводородный профиль жидкой фракции. Фракционирование жидкого продукта показало, что легкокипящая часть (до 100°С ) характеризуется высокими октановыми числами: 76,8 по моторному методу и 93,3 по исследовательскому методу. Наибольший вклад в октановое число вносят изопарафины (38,1 по исследовательскому методу) и ароматические соединения (33,5), тогда как доля парафинов, олефинов и оксигенатов существенно ниже. Таким образом, жидкая фракция, получаемая при термической обработке органо-минерального осадка, обладает комплексом характеристик, близких к моторным топливам, и может рассматриваться как перспективный источник альтернативного топлива либо как сырьё для дальнейшего химического синтеза. Представленные результаты демонстрируют возможность эффективного использования органо-минеральных отходов в энергетике и химической промышленности.
- Haghighat M., Majidian N., Hallajisani A., Samipourgiri M. Producing of bio-oil from sewage sludge: A review of thermal and catalytic conversion methods // Journal of Cleaner Production. 2020. Vol. 250. P. 119–170. https://doi.org/10.1016/j.seta.2020.100870
- Smith J., Wang L., Jones P. Fractional composition and catalytic upgrading of liquid pyrolysis products from sewage sludge // Fuel Processing Technology. 2018. Vol. 172. P. 183–192. https://doi.org/10.1016/j.rser.2012.02.070
- Akyürek Z. Sustainable valorization of animal manure and recycled polyester: Co-pyrolysis synergy // Sustainability. 2019. № 11. Р. 22–80. https://doi.org/10.3390/su11082280
- Oliveira Neto G. C., Chaves L. E. C., Pinto L. F. R., Antana J. C. C., Amorim M. P. C., Rodrigues M. J. F. Economic, environmental and social benefits of adoption of pyrolysis process of tires: A feasible and ecofriendly mode to reduce the impacts of scrap tires in Brazil // Sustainability. 2019. № 11. Р. 20–76. https://doi.org/10.3390/su1102076
- Xinxin Tang, Xuesong Wei, Songying Chen. Continuous pyrolysis technology for oily sludge treatment in the chain-slap conveyors // Sustainability. 2019. № 11. Р. 1–10. https://doi.org/10.3390/su11133614
- Chen Z., Wei L. Research of oily sludge treatment technology and technological application // The Science Publishing Company: Beijing. China. 2012. № 8. Р. 87–109. https://doi.org/10.1088/1755-1315/467/1/012173
- Рудакова Л. В., Пичугин E. A., Зильберман М. В., Зырянова E. В. Влияние кислотного стабилизатора грунтов на кислотно-основные свойства буровых шламов // Экология и промышленность России. 2019. Т. 23, № 10. C. 29–33. https://doi.org/10.18412/1816-0395-2019-10-29-33
- Кузьмина Р. И., Ромаденкина С. Б., Михель А. А., Игнатьев С. В. Переработка резиновых отходов методом высокотемпературного пиролиза // Химия твердого топлива. 2016. № 4. С. 56–60. https://doi.org/10.7868/S0023117716040083
- Дурджевич Д., Трстеняк М., Хуленич И. Выбор технологии термической обработки осадка сточных вод с использованием процесса аналитической иерархии // Вода. 2020. № 12. С. 1255–1268. https://doi.org/10.3390/w12051255
- Будыкина Т. А. Сушка осадка производственных сточных вод в естественных условиях // Вестник Российского университета дружбы народов. Серия: Экология и безопасность жизнедеятельности. 2017. Т. 25, № 2. С. 242–252. https://doi.org/10.22363/2313-2310-2017-25-2-242-252
- Яцун А. В., Коновалов Н. П., Ефименко И. С. Жидкие продукты пиролиза отработанных автомобильных шин под воздействием СВЧ // Химия твердого топлива. 2013. № 4. С. 60–63. https://doi.org/10.7868/S0023117713040130
- Носенко А. А., Половнева С. И. Методы и устройства для измерения удельной поверхности дисперсных материалов // Известия вузов. Прикладная химия и биотехнология. 2017. Т. 7, № 2. С. 113–121. https://doi.org/10.21285/2227-2925-2017-7-2-113-121
- Quantitation methods in gas chromatography. Deerfield, IL : Alltech associates, Inc., 1998. 28 p.