К вопросу о переработке твердых бытовых отходов пиролизом

Проведенные исследования о возможности применения препарата «ГидроЛактиВ» в технологии цельномышечной деликатесной продукции позволили оценить его влияние на функционально-технологические свойства и выход готового продукта буженины запеченной (рис. 1).

Значение рН образцов до и после термической обработки

Функциональнотехнологические свойства образцов

Рис. 1 - Функционально - технологические показатели образцов

Из рисунка 1 видно, что введение препарата «ГидроЛактиВ» в продукт способствует повышению значений pH готового изделия (с 5,79 до 6,13). Сдвиг pH в щелочную сторону положительно повлиял на влагосвязывающую способность мяса и на выход готового продукта. Опытный образец имел более высокий выход по сравнению с контрольным (71,6% против 64,6 % к массе сырья). Также повысилась ВСС мяса (87% против 71%).

На основании проведенных исследований было отмечено положительное влияние препарата «ГидроЛактиВ» на продукт.

Проведенная органолептическая оценка исследуемых образцов свидетельствует о том, что опытные образцы имели более нежную консистенцию и более высокую органолептическую оценку в сравнении с контрольным образцом.

Таким образом, можно сделать вывод о целесообразности использования препарата «ГидроЛактиВ» в технологии деликатесных мясопродуктов. Его применение позволит повысить выход готового изделия примерно на 6% без снижения содержания в продукте ценного животного белка и использования дополнительных добавок. Кроме того, применение данного препарата позволит улучшить вкусовые характеристики деликатесного изделия буженины запеченной, а также сделать продукт более полезным.

Литература

1. Антипова Л.В. Методы исследования мяса и мясных продуктов / Л.В. Антипова, И.А. Глотова, И.А. Рогов // - М.: Колос, 2001. - 571 с.

2. Герасимов В.И. Пищеваяценность свинины / В.И. Герасимов, Е.В. Пронь, А.М. Хохлов, Г.С. Походня, Т.А. Малахова // Сборник науч. тр. науч. школы профессора Г.С. Походни. - Белгород: Изд.-во БелГСХА, 2014. - Вып. - №9. - С. 205-206.

3. ГидроЛактиВ - высокоэффективная натуральная кормовая добавка отечественного производства для свиней. - Москва, ООО «ПТК Лактив», 2010. - 2 с.

4. Гутник Б. Е. Справочник технолога колбасного производства / Б.Е. Гутник, Р.М. Ибрагимов, Л.Ф. Митасева, И. А. Рогов, А.Г. Забашта // - М.: Колос, 1993. - 431с.

5. Журавская Н.К. Исследование и контроль качества мяса и мясопродуктов: учеб.пособие для вузов / Н.К. Журавская, Л.Т. Алехина, Л.М. Отряшенкова // - М.: Агропромиздат, 1985. - С. 30 - 36.

References

1. Antipova L.V. Metody issledovanija mjasa i mjasnyh produktov / L.V. Antipova, I.A. Glotova, I.A. Rogov // - M.: Kolos, 2001. -571 s.

2. Gerasimov V.I. Pishhevajacennost' svininy / V.I. Gerasimov, E.V. Pron', A.M. Hohlov, G.S. Pohodnja, T.A. Malahova // Sbornik nauch. tr. nauch. shkoly professora G.S. Pohodni. - Belgorod: Izd.-vo BelGSHA, 2014. - Vyp. - №9. - S. 205-206.

3. GidroLaktiV - vysokojeffektivnaja natural'naja kormovaja dobavka otechestvennogo proizvodstva dlja svinej. - Moskva, OOO «PTK Laktiv», 2010. - 2 s.

4. Gutnik B. E. Spravochnik tehnologa kolbasnogo proizvodstva / B.E. Gutnik, R.M. Ibragimov, L.F. Mitaseva, I. A. Rogov, A.G. Zabashta // - M.: Kolos, 1993. - 431s.

5. Zhuravskaja N.K. Issledovanie i kontrol' kachestva mjasa i mjasoproduktov: ucheb.posobie dlja vuzov / N.K. Zhuravskaja, L.T. Alehina, L.M. Otrjashenkova // - M.: Agropromizdat, 1985. - S. 30 - 36.

Зиннатов Р. Р.1, Маврин Г. В.2, Насыров И. А.3, Давлетшина Ч. Г.4

'Инженер, ^Кандидат химических наук, доцент, 3Младший научный сотрудник, 4Магистрант, Набережночелнинский институт

(филиал) Казанский (Приволжский) федеральный университет К ВОПРОСУ О ПЕРЕРАБОТКЕ ТВЕРДЫХ БЫТОВЫХ ОТХОДОВ ПИРОЛИЗОМ

Аннотация

В статье рассмотрено - проблема утилизации и переработки твердых бытовых отходов, низкотемпературный пиролиз как способ переработки отходов, получение в результате пиролизной переработки отходов тепловой и электрической энергии, товарных продуктов.

Ключевые слова: пиролиз, утилизация, твердые бытовые отходы.

92

Zinnatov R.R.1, Mavrin G. V.2, Nasyrov I. A.3, Davletshina Ch. G.4

'Engineer, 2 PhD in Chemical, assosiate professor, ^Research Assistant, 4Undergraduate, Branch of Kazan Federal University in

Naberezhnye Chelny

THE QUESTION OF MUNICIPAL SOLID WASTE RECYCLING PYROLYSIS

Abstract

The article considers of the problem of processing and recycling of municipal solid waste, low-temperature pyrolysis as a way to recycling waste, getting as result of heat and electricity, commodity products from the pyrolysis of waste Keywords: pyrolysis, recycling, municipal solid waste.

Рост потребления, особенно в крупных городах России, приводит к увеличению объемов образования бытовых отходов. В России доля городского населения составляет 73%. По среднестатистическим данным на каждого городского жителя России в год образуется от 1 до 1,4 куб.метров твердых бытовых отходов. При этом объем бытовых отходов неуклонно увеличивается, а территориальные возможности для их захоронения - уменьшаются [1].

По данным государственного доклада о состоянии природных ресурсов и об охране окружающей среды РТ за 2013 г. в Прикамском регионе Республики Татарстан образовалось порядка 0,5 млн. тонн твердых бытовых отходов. Практически весь этот объем размещается на полигонах ТБО, санкционированных и не санкционированных свалках, и только 4-5% утилизируется иными способами из-за отсутствия, как необходимой инфраструктуры, так и самих предприятий - переработчиков. В целом в Прикамском регионе насчитывается 7 полигонов для захоронения и утилизации твердых бытовых отходов. Следует учесть, что на сегодняшний день только на городской свалке г. Набережные Челны за период ее эксплуатации уже накоплено более 2,7 млн. тонн отходов [2].

Проблемы переработки и утилизации бытовых отходов связаны, прежде всего, со сложностью их морфологического состава. Твердые бытовые отходы, образующиеся в результате жизнедеятельности людей, представляют собой гетерогенную смесь, в которых повсеместно присутствуют черные и цветные металлы, макулатуросодержащие и текстильные компоненты, стеклобой, пластмасса, токсически опасные гниющие пищевые и растительные остатки, камни, кости, кожа, резина, дерево, уличный смет и пр. [3]. Ориентировочный морфологический состав отходов для средней полосы России представлен в табл. 1.

Таблица 1- Морфологический состав ТБО для средней климатической зоны

Компонент Содержание компонента, % массы

Бумага, картон 25-30

Пищевые отходы 30-38

Дерево 1,5-3

Металл черный 2-3,5

Металл цветной 0,2-0,3

Текстиль 4-7

Кости 0,5-2

Стекло 5-8

Кожа, резина 2-4

Камни 1-3

Пластмасса 2-5

Прочее 1-2

Отсев (менее 15 мм) 7-13

Отметим, что отходы, при их бесконтрольном размещении на свалках, негативно воздействуют на окружающую среду, являясь источником поступления вредных химических и биологических веществ в грунтовые и поверхностные воды, атмосферный воздух и почву, создавая определенную угрозу здоровью и жизни населения. Поэтому предотвращение попадания вредных веществ из отходов в сопредельные среды является важнейшей задачей экологической безопасности при обращении с отходами [4].

Существует несколько известных способов переработки ТБО: анаэробная переработка биоразлагаемой части отходов при их захоронении на полигонах, аэробная переработка биоразлагаемой части ТБО (компостирование), пиролиз, газификация, плазменная переработка, сжигание в специальных печах [1].

Технология переработки бытовых отходов на полигонах ТБО, куда поступает 90-95% общего потока ТБО жилого фонда, основывается на самопроизвольном разложении органической части отходов в теле полигона. На полигонах отходы подвергаются интенсивному биохимическому разложению. В них быстро формируются анаэробные условия, в которых протекает биоконверсия органических веществ с участием метаногенного сообщества микроорганизмов и образуется так называемый свалочный газ или биогаз. Токсичные выбросы свалочного газа в атмосферный воздух способны распространяться на большие расстояния главным образом в направлении господствующих ветров, а также вступать в реакцию с выбросами окружающих промышленных объектов, усугубляя экологическую обстановку.

Таким образом, захоронение на полигонах является экологически опасным и экономически невыгодным с точки зрения экологических платежей, стоимости земли и необходимости финансирования ее рекультивации.

Способ утилизации бытовых отходов по технологии пиролиза заключается в их необратимом химическом изменении под действием повышенной температуры без доступа или с ограниченным доступом кислорода с выделением горючего пиролизного газа (пирогаза). По степени температурного воздействия на горючую массу отхода пиролиз как процесс условно разделяется на низкотемпературный (до 650°С) и высокотемпературный (650-900° С). В случае подачи в реактор ограниченного количества воздуха и водяного пара происходит процесс газификации [3].

Преимущество пиролиза по сравнению с непосредственным сжиганием отходов заключается, прежде всего, в предотвращении загрязнения окружающей среды. С помощью пиролиза можно перерабатывать составляющие отходов, неподдающиеся утилизации, такие как автопокрышки, пластмассы, отработанные масла, отстойные вещества. После пиролиза не остается биологически активных веществ, поэтому подземное складирование пиролизных отходов не наносит вреда природной среде. Образующийся пепел имеет высокую плотность, что резко уменьшает объем отходов, подвергающийся подземному складированию. При пиролизе не происходит восстановления (выплавки) тяжелых металлов. К преимуществам пиролиза относятся и легкость хранения и транспортировки получаемых продуктов, а, также то, что оборудование имеет небольшую мощность. В то же время существуют достаточно жесткие требования к подготовке бытовых отходов направляемых на пиролиз (газификацию), которые приводят к дополнительным финансовым потерям:

93

- сепарация (сортировка) отходов с целью извлечения неперерабатываемых компонентов (бетон, стекло, песок, камни, керамика и т.д.) и элементов, которые при сжигании продуктами горения оказывают отрицательное воздействие на окружающую среду (металлы, изделия на основе поливинилхлорида (ПВХ), автомобильные запчасти и комплектующие, лампы, хлорсодержащие вещества и т.д.);

- сушка отходов;

- предварительное дробление отходов (измельчение массы до гомогенного состояния).

Заводы по переработке твердых бытовых отходов пиролизом функционируют в Дании, США, ФРГ, Японии и других странах. В странах ЕС затраты на подготовку отходов перерабатываемых пиролизом отличаются от затрат в России. Это связано с серьезным различием в составе ТБО. В Европе уже давно прижились технологии раздельного сбора отходов. Поэтому, если для подготовки отходов, к примеру в Японии, бывает достаточно просто измельчительной установки, то в России подготовка ТБО должна проходить в несколько стадий описанных выше, и которые требуют дополнительных затрат.

Активизация научных исследований и практических разработок в области переработки твердых бытовых отходов путем пиролиза началась в 70-х годах ХХ столетия. С этого времени получение из пластмассовых, резиновых и прочих горючих отходов энергии и тепла пиролизом стало рассматриваться как один из источников выработки энергетических ресурсов.

Таким образом, отходы при энергетическом использовании можно рассматривать в качестве альтернативного топлива. Заводы по переработке отходов помимо непосредственно переработки отходов могут решать и такие глобальные задачи, как производство электрической и тепловой энергии. В результате пиролизной переработки отходов образуются:

1. Пирогаз, который может использоваться как конечный продукт для продажи, или для обеспечения установки тепловой и электрической, вырабатываемой при помощи встроенного оборудования, энергий для переработки следующей партии отходов и тем самым обеспечивая цикличность процесса без снабжения установки энергией извне.

2. Жидкое топливо - продукт обладающий качеством дизельного топлива. Может применятся для заправки сельскохозяйственной техники, автомобилей, работающих на дизельных двигателях и во всех иных сферах, где используется дизельное топливо. Уникальность синтетического дизельного топлива подтверждается его характеристиками и преимуществом перед дизельным топливом, вырабатываемом из нефти, при более высоком качестве и низкой цене.

3. Экологически безопасный инертный материал - твердый углистый остаток, который может использоваться в строительных работах, в качестве добавок в дорожное полотно при строительстве дорог, как готовый строительный материал (тротуарная плитка, бордюр, строительный блок) в качестве абразивного материала (изготовление кругов для шлифовальных и режущих инструментов).

В европейских странах в эксплуатации постоянно находится более 400 заводов, на которых сжигается около 59 миллионов тонн ТБО и вырабатывается 22 миллиарда киловатт/часов энергии в год. Именно поэтому заводы по переработке ТБО по энергоэффективности являются в Европе равноправными участниками рынка генерируемой энергии [1].

Литература

1. Малышевский А.Ф. Обоснование выбора оптимального способа обезвреживания твердых бытовых отходов жилого фонда в городах России: доклад Научному совету Российской академии наук по проблемам экологии и чрезвычайным ситуациям. - М., 2012. - С. 1-27.

2. Государственный доклад о состоянии природных ресурсов и об охране окружающей среды РТ в 2013 году. - К.,2014. - С.

412.

3. Шубов Л. Я., Голубин А. К., Девяткин В. В., Погадаев С. В. Концепция управления твердыми бытовыми отходами. - М., 2000. - С. 5.

4. Современные решения по переработке ТБО [Электронный ресурс] URL:

http://recyclers.ru/modules/section/item.php?itemid=166 (дата обращения 24.02.2015).

References

1. Malyshevskij A.F. Obosnovanie vybora optimal'nogo sposoba obezvrezhivanija tverdyh bytovyh othodov zhilogo fonda v gorodah Rossii: doklad Nauchnomu sovetu Rossijskoj akademii nauk po problemam jekologii i chrezvychajnym situacijam. - M., 2012. - S. 1-27.

2. Gosudarstvennyj doklad o sostojanii prirodnyh resursov i ob ohrane okruzhajushhej sredy RT v 2013 godu. - K.,2014. - S. 412.

3. Shubov L. Ja., Golubin A. K., Devjatkin V. V., Pogadaev S. V. Koncepcija upravlenija tverdymi bytovymi othodami. - M., 2000. -

S. 5.

4. Sovremennye reshenija po pererabotke TBO [Jelektronnyj resurs] URL: http://recyclers.ru/modules/section/item.php?itemid=166 (data obrashhenija 24.02.2015).

Никитин Ю.Н.1, Скрипник А.А.2, Процкая Л.А.3

'Доктор технических наук, 2Аспирант, 3Кандидат химических наук, Сибирский казачий институт технологий и управления (филиал) ФГБОУ ВО «МГУТУ имени К.Г. Разумовского (Первый казачий университет)», г. Омск К СЕМИДЕСЯТИЛЕТИЮ ПОСЛЕВОЕННОГО РАЗВИТИЯ ОТЕЧЕСТВЕННОЙ ТЕХНОЛОГИИ ШИН

Аннотация

Дан анализ довоенного состояния и послевоенного развития отечественного производства шин до и после распада СССР.

Ключевые слова: резина, техуглерод, шины, производство

Nikitin Yu. N.1, Skripnik, A. A.2, Prockaya L. A.3

^Doctor of technical Sciences, 2Aspirant, 3Candidate of chemical Sciences, Siberian Cossack Institute of technology and management

(branch) of Federal STATE budgetary educational institution IN «mgutu name K.G. Razumovsky (First Cossack University)», Omsk TO SEVENTIETH ANNIVERSARY OF POST-WAR DEVELOPMENT TO HOME TECHNOLOGY OF TIRES

Abstract

The analysis of a pre-war state and post-war development of a domestic production of tires before collapse of the USSR is given.

Keywords: rubber, carbon black, tires, production

В 1908 году в России появились первые пробные партии шин, с 1912 - улучшенные шины по технологии английской фирмы «Данлоп», а с 1924 года началось освоение шинных резин с канальной сажей, кордных тканей, шин «обыкновенных» конструкций с протектором «аллигатор» и «гигантов» [1-3]. В 1928 году были образованы Научно-технический совет (НТС) и НИИ резиновой промышленности (НИИРП), разработана Б.В. Бызовым и принята НТС терминология и классификация технологических процессов, начались разработки рецептур и методов испытаний резин. В 1932 году вышел из печати справочник «Спутник резинщика», а в сентябре в Ярославле запущен первый завод натрий-бутадиенового каучука СКБ для замены дефицитного НК из гевеи и одновременно развивалась технология НК из тау-сагыза. В ноябре этого же года введён в строй Ярославский резиново-асбестовый комбинат (ЯРАК) в составе шинного (ЯШЗ) и заводов асбесто-технических изделий и резиновой подошвы с подсобными предприятиями: ТЭЦ, кордной фабрикой, регенератным, механическим и вентильным заводами. ЯШЗ был моделью завода фирмы «Зайберлинг» (США) и мощнее в 5-6 раз шинного завода «Красного треугольника» (ЛШЗ), имел пластикатор Гордона и смеситель

94