Утилизация технологических отходов обработки зерна в производстве строительных материалов

Нестеренко Б. П., Белорусский национальный технический университет, Минск, Беларусь
Космачев Б. Б., ОАО «Молодечненский комбинат хлебопродуктов», Молодечно, Минская обл., Беларусь
 Сероокий Н. Б., Космачев Д. Б., Научно-исследовательский и проектно-технологический институт хлебопродуктов, Минск, Беларусь

В 2007 г. в Республике Беларусь образовалось 1 500 видов отходов производства в количестве 37,96 млн т, что на 13,4 % больше, чем в 2006 г.; использовано 22,3 %. Без учета переработки калийных руд произведено 10,349 млн т отходов, из них 30,8 % растительного и животного происхождения.

На мукомольно-крупяных и комбикормовых производствах возникают отходы обработки зерна, количество которых невозможно сократить в связи со специфическими особенностями технологических процессов. В 2007 г. на ОАО «Молодечненский комбинат хлебопродуктов» образовалось более 800 т таких отходов, а в целом по стране — свыше 15 тыс. т. Их примерный состав, мас. %: зерно — около 2; семена сорных растений — 20; соломистые частицы — 60; оболочка зерна (клетчатка) — 12,5; пыль аспирационная — 5,5. В отходах присутствует некоторое количество токсичной примеси спорыньи.

В настоящее время отходы обработки зерна вывозят на свалки для захоронения. Актуальность проблемы их утилизации постоянно возрастает в связи с ужесточением экологических требований, увеличением расходов на транспортные услуги и платы за загрязнение окружающей среды и размещение отходов.

В данной работе предлагается утилизировать отходы обработки зерна в качестве порообразующей добавки при производстве строительных материалов — керамических поризованных блоков (поротона). Поротон представляет собой один из наиболее эффективных стеновых материалов, отвечающих современным требованиям к теплозащите зданий. Особая пористая структура обусловливает ряд существенных преимуществ поротона по сравнению с кирпичом полнотелым и пустотелым, камнями и др.: низкий коэффициент теплопроводности, высокие огнезащитные и звукоизоляционные свойства, низкую сорбционную влажность и т. д.

В процессе укладки в конструкцию и при эксплуатации керамические поризованные блоки практически не изменяют своих свойств и геометрических размеров. По показателю комфортности они занимают второе место после строительных материалов из дерева.

Поризованную керамику изготавливают, используя глину и специальные порообразующие добавки, например отходы полистирола, древесные опилки, переработанные особым образом макулатуру, торф и др. В настоящее время чаще всего применяют древесные опилки, хотя их эффективнее использовать как сырье для химической промышленности и в качестве топлива. Размер частиц порообразующей добавки не должен превышать 7 мм, а влажность — 8,0 мас. %.

Определены важные для утилизации характеристики отходов обработки зерна, образующихся на ОАО «Молодечненский комбинат хлебопродуктов»:
—  насыпная плотность равна 0,13 т/м³, влажность 5,0 мас. %, зольность 2,0—6,8 %;
—   размер отходов, образовавшихся при обработке зерна после предварительной очистки, составляет менее 7 мм;
—   5—10 мас. % отходов имеют размер немногим более 7 мм (максимум 14 мм), они образованы при обработке зерна, поступающего непосредственно после уборки урожая (без предварительной очистки).

На ОАО «Радошковичский керамический завод», согласно технологическому регламенту на производство керамических пустотелых блоков, выгорающие добавки вводят в глинистую массу в процессе пластического формования. Исследования опытной партии изделий, для производства которой использованы отходы обработки зерна, показали, что она не уступает материалам, полученным с применением древесных опилок, в частности имеет примерно такой же коэффициент теплопроводности 0,14—0,22 Вт/(м • °С). Коэффициент теплопроводности обычного керамического кирпича 0,4—0,5 Вт/(м • °С). Удельный расход отходов обработки зерна составил 90 кг на 1 000 шт. условного кирпича, как и при использовании древесных опилок.

Предлагаемая технология получения керамических поризованных блоков упрощает производственный процесс и делает его менее энергоемким:
—   поскольку влажность отходов обработки зерна не превышает 5,0 мас. %, исключается необходимость их сушки (влажность древесных опилок составляет около 18 %);
—   существенно сокращается операция кондиционирования, так как в основном размеры отходов обработки зерна не превышают 7 мм, в то время как при кондиционировании древесных опилок образуется до 20 % щепы, для дробления которой до требуемых размеров нужно специальное оборудование.

Таким образом, предлагаемая технология обеспечивает значительный экологический и экономический эффект.

Utilization of Grain Working Technological Waste in Construction Materials Production

Nesterenko V. P., Belarusian National Technical University, Minsk, Belarus
Kosmachev V. V., OJSC «Molodechno Bread-Making Plant», Molodechno, Minsk Oblast, Belarus
Serookiy N. V., Kosmachev D. V., Research and Production Engineering Institute of Bakery Foods,  Minsk, Belarus

The authors offer to use grain processing waste as a cellulating agent for porous ceramic bricks production that is environmentally and economically sound.