##plugins.themes.bootstrap3.article.sidebar##
##plugins.themes.bootstrap3.article.main##
Анотація
Наголошується, що з розвитком охорони навколишнього середовища рекультивація ґрунту стає все більш важливою, при чому в останні роки використовуються не тільки біологічні та хімічні методи, а також стрімко розвиваються методи термічної обробки завдяки високій ефективності та зручній експлуатації. Технологія мікрохвильового нагрівання привернула велику увагу, оскільки вона забезпечує економію часу, економічність і високу гнучкість. Аналіз літератури показує, що ефективна енергетична потужність і рівень температур для мікрохвильової рекультивації відрізнялися залежно від типу забрудненого ґрунту. Особливу увагу слід приділяти вологості ґрунту, тому що вона істотно впливає як на характеристики процесу нагрівання, так і на процеси, що відіграють роль усунення забруднюючих речовин. Наведені результати експериментальних досліджень, спрямовані на визначення енергоефективності мікрохвильового нагрівання ґрунту. Для досліджень було обрано чорноземний ґрунт з густиною ρ = 1150 кг/м3. Теплова енергія, що генерується у зразку, визначалась як сума її складових: частка на нагрівання самого матеріалу Qмат та випаровування вологи Qвип, що становить корисно використовувану теплоту Qкор, а також втрати в довкілля за рахунок променистого Qп і конвективного Qк теплообміну та втрати на нагрівання діелектричної комірки Qком. Отримано, що незважаючи на суттєве зниження вологовмісту зразків ґрунту, спостерігалось безперервне зростання температури, що свідчить про досить високі значення фактору діелектричних втрат, імовірно, внаслідок великої кількості органічних речовин. Коефіцієнт корисної дії мікрохвильової камери при завантаженні шару ґрунту товщиною 0,02 м та масою 0,4 кг складає 82 %, загальний ККД з урахуванням ККД магнетрону η = 0,63 %. Визначено значення напруженості електричного поля в мікрохвильовій камері, яке пропонується враховувати при конструюванні промислових установок для мікрохвильової очистки ґрунтів від забруднення хімічними речовинами
##plugins.themes.bootstrap3.article.details##
Посилання
2. Pei, G., Zhu, Y., Cai, X., Shi, W., Li, H. (2017). Surfactant flushing remediation of o-dichlorobenzene and p-dichlorobenzene contaminated soil. Chemosphere, 185, 1112-1121.
3. Cao, H.-L., Cai, F.-Y., Jiao, W.-B., Wang, Y., Liu, C., Zhang, N., Lü, J. (2018). Microwave-induced decontamination of mercury polluted soils at low temperature assisted with granular activated carbon. Chemical Engineering Journal, 351, 1067-1075.
4. Falciglia, P. P., Scandura, P., Vagliasindi, F. G. A. (2017). Modelling of in situ microwave heating of hydrocarbon-polluted soils: Influence of soil properties and operating conditions on electric field variation and temperature profiles. Journal of Geochemical Exploration, 174, 91-99.
5. Chien, Y.-C. (2012). Field study of in situ remediation of petroleum hydrocarbon contaminated soil on site using microwave energy. Journal of Hazardous Materials, 199-200, 457-461.
6. Liu, X., Quan, X., Bo, L., Chen, S., Zhao, Y. (2004). Simultaneous pentachlorophenol decomposition and granular activated carbon regeneration assisted by microwave irradiation. Carbon, 42(2), 415-422.
7. Lin, L., Chen, J., Xu, Z., Yuan, S., Cao, M., Liu, H., Lu, X. (2009). Removal of ammonia nitrogen in wastewater by microwave radiation: A pilot-scale study. Journal of Hazardous Materials, 168(2-3), 862-867.
9. Zhou, C., Zeng, W., Wang, S., Bao, Y. (2022). Thermal Effects of Microwaves in Contaminated Soil Remediation. Water, Air, & Soil Pollution, 233(1).
10. Brodie, G., Torgovnikov, G. (2022). Micro-wave Soil Heating with Evanescent Fields from Slow-Wave Comb and Ceramic Applicators. Energies, 15(3).
11. Falciglia, P. P., Vagliasindi, F. G. A. (2015b). Techno-economic analysis of hydrocarbon-polluted soil treatment by using ex situ microwave heating: influence of soil texture and soil moisture on electric field penetration, operating conditions and energy costs. Journal of Soils and Sediments, 16(4), 1330-1344.
12. Chantrey, P. (1983). Industrial Microwave Heating. Electronics and Power. 29 (9), 659.
13. Acierno, D., Barba, A. A., d'Amore, M. (2003). Microwaves in soil remediation from VOCs. 1: Heat and mass transfer aspects. AIChE Journal, 49(7), 1909-1921.
14. Boshkova, I. L., Volgusheva, N. V., Boshkov, L. Z., Bondarenko, O. S., Hrechanovskyi, A. P. (2023). Experimental study of drying zeolite "4a" in a microwave field. Refrigeration Engineering and Technology, 59(3), 197-204.
15. V. P. Isachenko et al. (2000). Heat transfer. University Press of the Pacific, 556.
16. Basok B.I., Vorobyov L.Y., Mykhailik V.A., Lunina A.O. (2008). Thermophysical properties of natural soil. Industrial heat engineering, 30, 4, 77-85.
17. X. Chen et al (2023). Microwave Heating Remediation of Light and Heavy Crude Oil-Contaminated Soil. Energy & Fuels.
18. Yang X. H., Tang J. (2002) Advances In Bio-processing Engineering. World scientific.
19. Gao, L., Song, X.-N., Leng, P., Ma, J.-W., Zhu, X.-M., Hu, R.-H., Wang, Y.-F., Zhang, Y.-N., Yin, D.-W. (2022). Impact of soil salinity on soil dielectric constant and soil moisture retrieval from active microwave remote sensing. IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing, 1.
20. Zheng, D., Li, X., Zhao, T., Wen, J., Van Der Velde, R., Schwank, M., Wang, X., Wang, Z., Su, Z. (2020). Impact of Soil Permittivity and Temperature Profile on L-Band Microwave Emission of Frozen Soil. IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing, 1-14.
21. Suhak, V.G. (2007). Dynamics of electrical characteristics of soils depending on the filtration properties of rocks and stratification of the aeration zone. Radio physics and electronics. 12(1), 185-191.