ТОПЛИВНЫЕ БРИКЕТЫ «GREEN FUEL»

Мецкер В.Е., Лещун Д.И., Шмунк Д.

КГКП «Геологоразведочный колледж» УО области Абай

Научные руководители: Бекмухамбетова М.Б., Беспалова С.В.

Практически в каждом большом заведении, офисе и отдельном доме ежедневно выбрасывается большое количество бумаги. Если посчитать цифры по городу, то получается несколько тонн. А это десятки деревьев, сотни кубометров воды, тысячи киловатт электроэнергии. К примеру, переработка одной тонны макулатуры экономит 10 деревьев, 20000 литров воды, 1000 кВт электроэнергии, ионизированный кислород, достаточный для 30 человек.

Макулатура занимает около 40 % всех твердых бытовых отходов.
Сбор макулатуры осуществляется специальными приемными пунктами, как правило, у населения, собранное сырье с этих пунктов мелкими партиями закупается специализированными предприятиями (или посредниками), которые уже непосредственно продают собранную макулатуру на заводы, занимающиеся производством бумажной продукции. Большое количество макулатуры могли бы сдавать различные предприятия, учреждения, супермаркеты, но только единицы желают этим заниматься

Переработка бумаги — это процесс, посредством которого макулатура превращается в новые бумажные изделия. Он имеет ряд важных преимуществ: он спасает макулатуру от заселения домов людей и выделения метана при ее разложении.
Существует три категории бумаги, которые могут использоваться в качестве сырья для производства переработанной бумаги: отходы производства, отходы до потребления и отходы после потребления.

Отходы производства — это обрезки бумаги и другие бумажные отходы от производства бумаги, которые перерабатываются на бумажной фабрике.
Отходы до потребления — это материал, который покинул бумажную фабрику, но был выброшен до того, как он был готов к использованию потребителем.

 Отходы после потребления — это материал, выброшенный после использования потребителем, такой как старая гофрированная тара (OCC), старые журналы и газеты.
Переработка макулатуры сегодня осуществляется мокрым методом, то есть с непосредственным участием воды в производственном цикле.

Этапы:
1. Сортировка макулатуры. Как правило, она производится вручную, так как современное оборудование позволяет распознавать только цвет поступающей на ленту бумаги.
2. Загрузка сырья в специальные вращающиеся баки с водой, где бумага под воздействием воды раскисает, превращаясь в целлюлозно-водную пульпу. Постоянное вращение бака с такой бумажной массой позволяет получить более-менее однородную структуру.
3. Дальнейшее очищение водно-бумажной массы. Мелкие тяжелые частицы (песок, кусочки металла и другие) удаляются в циклоне за счет центробежной силы.
4. Термомеханическая обработка, необходимая для нейтрализации органических загрязняющих включений (битум, парафин, жиры, масла и прочие).
5. Очищенная бумажная масса дораспускается на отдельные волокна с помощью специальных мельниц, имеющих небольшой зазор, от долей миллиметра до двух миллиметров.
6. На завершающем этапе происходит тонкая очистка от мелких и точечных вкраплений. После этого бумажная масса зачерпывается специальными барабанами, минимизирующими количество воды в ней, подается на сушку и раскатку до нужной толщины и размеров, то есть, непосредственно, на линию производства бумажных изделий.

При переработке макулатуры она получает вторую жизнь: из нее изготавливают гигиеническую продукцию, бумагу разных сортов, картон для коробок из под обуви и других целей, различные виды упаковки, гафрокартона, туалетную бумагу, салфетки, бумажные полотенца, кровельные материалы, она используется при производстве строительных материалов и т.д. Таким образом, уничтожается меньше деревьев и других ресурсов планеты.

Переработка макулатуры считается менее вредным процессом, чем производство бумаги: загрязнение воды снижается на 35 процентов, воздуха – на 74. Также переработка экономит электроэнергию: на нее требуется до 65 процентов меньше электричества, чем на производство. Наконец, переработка снижает объемы вырубки лесов. Производство с использованием переработанной бумаги сокращает загрязнение, которое способствует смогу и соответственно плохому здоровью.
Практическая часть

Создание биотопливных брикетов из макулатуры, которая ежедневно выкидывается в мусор. В течение периода обучения студенты собирают и сдают макулатуру на переработку.

Мы предлагаем новые способы утилизации макулатуры, направленные на разработку технологии переработки вторичных бумажных отходов (макулатуры) в экологически чистое биотопливо.

Уникальность проекта состоит в том, чтобы создать эффективный способ переработки макулатуры. Наш метод позволяет значительно снизить объем бумажных отходов, уменьшить нагрузку на мусорные свалки и сократить экологические проблемы.
         В отличие от традиционных источников энергии, биотопливо из макулатуры не загрязняет окружающую среду, а наоборот способствует снижению выбросов углекислого газа и других вредных веществ, так как оно является углеродно- нейтральным. Переработка отходов снижает потребность в ископаемых источниках энергии и открывает новые рынки для возобновляемых видов топлива.
        Изготовленные брикеты преподаватели и студенты колледжа используют для нужд учебно-полевой практики: обогрев, приготовления пищи, баня.
Технология создания биотоплива:
        1. Сбор, подготовка, сортировка макулатуры.
        2. Мокрое измельчение. Макулатура подвергается измельчению, замачиванию в воде, для получения пастообразной массы. Добавление различных примесей (листва, картон, угольная пыль, опилки, клей силикатный, крахмал) в смесь.
        3. Прессование и формирование брикетов. Бумажная масса перекладывается в пресс, где сжимается в формы, для получения брикетов. В процессе прессования из массы удаляется лишняя вода, масса уплотняется.
        4. Сушка. После прессования брикеты высушиваются для удаления оставшейся влаги в химическом сушильном шкафу.
        5. Тестирование биотоплива. Полученные бумажные брикеты сжигали в походной туристической печи, засекая время горения и выделения теплоты.
Состав брикетов может быть различен и содержать в себе такие компоненты как листва, угольная пыль, крахмал, опилки, клей.
Процесс прессования макулатуры в бумажные брикеты доказал свою технологическую осуществимость. Проект оказался экономически целесообразным, поскольку стоимость переработки макулатуры и прессования в топливные брикеты значительно ниже стоимости традиционных видов топлива, таких как уголь или природный газ.
        Процесс переработки макулатуры снижает потребность в вырубке деревьев, что способствует сохранению лесных ресурсов. Прессованные бумажные брикеты являются экологически чистым топливом. Внедрение такой технологии может стать привлекательным для предприятий, занимающихся переработкой отходов, а также для частных домовладельцев и коммунальных хозяйств, стремящихся уменьшить свои расходы на энергию и снизить углеродный след.

Список литературы
1.     https://kaz-waste.kz/blog/index.php?ELEMENT_ID=603
2.     https://informburo.kz/stati/kak-v-kazahstane-pererabatyvayut-makulaturu-fotoreportazh-informburokz.html
3.     https://packmill.ru/makulatura/makulatura-kak-sirye/
4.     https://m.youtube.com/watch?v=oQX3xdAHF8Q
5.     https://www.youtube.com/watch?v=pMXwXDjdPz0