Ранее были исследованы свойства перерабатываемой смеси и и полученного твердого термолизного топлива. Проведены компрессионные испытания смеси, которая содержит 20 % твердых бытовых отходов крупностью 10-15 мм (состава на сухую массу, %: 56 - пищевых отходов, 22 - макулатуры, 12 - дерева, 5 - пластмасси (полиэтиленовой пленки, ПЕТ-тари), 2 - текстиля и З - других материалов) и 80 % усредненного шлама углеобогатительной фабрики АКХЗ с крупностью d50 = 0.3мм. Как связующее прибавляли 5-25 % кислой смолки сульфатного отделения АКХЗ или 25-35% воды. Прессование смесей проводили по схеме двустороннего уплотнения до 10 МПа.
Эксперименты показали значительное снижение конечной плотности брикетов (до 22%) за счет наличия в смеси частиц пластмассы (смеси 5-8 на рис.1) по сравнению с смесями, где пластмасса была заменена пищевыми отходами (смеси 1-4). Это поясняется ее упругими свойствами. Увеличение содержимого воды в смеси с 25 % до 35 % неэффективное вследствие выделения во время прессования жидкости и маленького прироста плотности. Повышение содержимого кислой смолки от 5 до 10 % приводит к возрастанию прочности брикетов на раскалывание и снижение удельной энергоемкости уплотнения, которое для исследованных смесей составила 0,5-1,0 кДж/кг. Увеличение плотности и снижение упругого расширения прессовок можно достичь путем нагревания смесей перед прессованием до 70 °С, более высокая температура нежелательная через высыхание смеси.
Уплотненная компаунд-смесь имеет слоистую, анизотропную структуру, которая упрочняется во время прессования преимущественно за счет связей механического зацепления частичек и соединений их связующим. Во время уплотнения возникают два вида контакта частичек отходов: жесткие частички шлама, вдавливаясь в мягкие частички бытовых отходов, пластически деформируют их в контактах, что приводит к повышению контактных сил сцепления, и упругий контакт частичек шлама без увеличения зацепления. Во время прибавления связующего происходит образование редких мостиков в контактах частичек, которые существенным образом повышают уплотняемость и прочность брикетов.
Вследствие больших коэффициентов упругого расширения (1,1-1,2) компаунд-смесей необходимо 2-3 стадии уплотнения для получения стабильных высоких плотностных и прочностных характеристик. Как показали проведенные исследования многостадийного прессования, во время повторного уплотнения компаунд-смеси происходит увеличение конечной плотности и прочности прессовок, уменьшение коэффициентов упругого расширения, времени релаксации внутренних напряжений и энергоемкости уплотнения, уменьшается анизотропия прочностных свойств.
В результате увеличения давления прессования компаунд-смесей больше, чем 8 МПа, получаемое топливо становится более плотным, крепким и менее хрупким. Прибавление кислой смолки в небольших количествах (7-8%) также увеличивает его прочность и плотность.