Помощь студентам в учебе
Исследование потребительских свойств продуктов переработки зерновых культур
|
ВВЕДЕНИЕ 6
ГЛАВА 1. ПАТЕНТНО-ИНФОРМАЦИОННЫЙ ОБЗОР 8
1.1. Патентный обзор 8
1.2 Состояние агропромышленного комплекса Республики Татарстан и
перспективы его развития 17
1.3 Анализ состояния растениеводства в Республике Татарстан 18
1.4 Отходы сельского хозяйства 19
1.4.1 Отходы растениеводства 22
Вывод к первой главе 26
ГЛАВА 2. ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ 27
2.1 Состав почв в Татарстане 27
2.1.1 Более подробная характеристика почв региона 29
2.2 Качественная характеристика сельскохозяйственных угодий 32
2.3 Повышение плодородия почв и защита земель от эрозии 36
2.3 Классификация удобрений и их роль в повышении почвенного
плодородия 40
2.3.1 Минеральные удобрения 40
2.3.2 Органические удобрения 42
2.3.3 Бактериальные препараты 47
2.4 Биоудобрения 48
2.4.1 Органические вещества в удобрениях 48
2.4.2 Еуминовые кислоты 49
2.4.3 Улучшение качества почв 49
2.5 Биоуголь 50
2.5.1 Потребительские свойства биоугля 51
2.6. Еенераторный газ 53
2.6.1 Потребительские свойства генераторного газа 55
Вывод ко второй главе 55
ГЛАВА 3. ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКАЯ ЧАСТЬ 57
3.1 Пиролиз 57
3.1.1. Виды пиролиза 57
3.1.2 Условия проведения и химизм процесса 60
3.2 Конструкция пиролизных печей 61
3.3. Преимущества пиролизных установок: 63
3.4. Перспективы развития 64
3.5. Пиротеплогазогенератор 66
3.5.1 Основной принцип действия пиротеплогазогенератора 66
3.6 Эксперименты 67
3.6.1. Описание экспериментов 67
3.6.2. Устройство пиролизной установки 67
3.6.3. Эксперимент №1 69
3.6.4. Эксперимент № 2 70
3.6.5. Эксперимент №3 70
3.7. Результаты экспериментов 71
3.7.1 Результаты эксперимента №1 71
3.7.2. Результаты эксперимента №2 73
3.7.3 Результаты эксперимента №3 74
Вывод к третьей главе 77
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 78
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 80
ГЛАВА 1. ПАТЕНТНО-ИНФОРМАЦИОННЫЙ ОБЗОР 8
1.1. Патентный обзор 8
1.2 Состояние агропромышленного комплекса Республики Татарстан и
перспективы его развития 17
1.3 Анализ состояния растениеводства в Республике Татарстан 18
1.4 Отходы сельского хозяйства 19
1.4.1 Отходы растениеводства 22
Вывод к первой главе 26
ГЛАВА 2. ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ 27
2.1 Состав почв в Татарстане 27
2.1.1 Более подробная характеристика почв региона 29
2.2 Качественная характеристика сельскохозяйственных угодий 32
2.3 Повышение плодородия почв и защита земель от эрозии 36
2.3 Классификация удобрений и их роль в повышении почвенного
плодородия 40
2.3.1 Минеральные удобрения 40
2.3.2 Органические удобрения 42
2.3.3 Бактериальные препараты 47
2.4 Биоудобрения 48
2.4.1 Органические вещества в удобрениях 48
2.4.2 Еуминовые кислоты 49
2.4.3 Улучшение качества почв 49
2.5 Биоуголь 50
2.5.1 Потребительские свойства биоугля 51
2.6. Еенераторный газ 53
2.6.1 Потребительские свойства генераторного газа 55
Вывод ко второй главе 55
ГЛАВА 3. ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКАЯ ЧАСТЬ 57
3.1 Пиролиз 57
3.1.1. Виды пиролиза 57
3.1.2 Условия проведения и химизм процесса 60
3.2 Конструкция пиролизных печей 61
3.3. Преимущества пиролизных установок: 63
3.4. Перспективы развития 64
3.5. Пиротеплогазогенератор 66
3.5.1 Основной принцип действия пиротеплогазогенератора 66
3.6 Эксперименты 67
3.6.1. Описание экспериментов 67
3.6.2. Устройство пиролизной установки 67
3.6.3. Эксперимент №1 69
3.6.4. Эксперимент № 2 70
3.6.5. Эксперимент №3 70
3.7. Результаты экспериментов 71
3.7.1 Результаты эксперимента №1 71
3.7.2. Результаты эксперимента №2 73
3.7.3 Результаты эксперимента №3 74
Вывод к третьей главе 77
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 78
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 80
Одна из актуальных задач населения земли была, есть и станет изготовление достаточного количества высококачественного продовольствия. Россия одно из немногих государств, которое владеет природно-климатическими критериями и необходимым ресурсным потенциалом для изготовления качественной сельскохозяйственной продукции. Потенциал нашего государства способен не только гарантировать продовольственную безопасность, но и быть во главе экспорта сельхозпродукции. Главным методом реализации имеющегося потенциала считается переход на активные технологии, обеспечивающие финансовую и энергетическую эффективность
По разным источникам, общее количество органических отходов достигает 650-700 млн тонн. В структуре отходов 36% приходится на отходы растениеводства
В качестве актуальной выделяется проблема разрешения конфликта производственно-хозяйственных систем с окружающей средой, которая принимает на себя вред самого различного порядка и характера.
В настоящее время приоритетными являются научные исследования по разработке эффективных технологий комплексной переработки отходов производства, которые позволяют наиболее полно использовать исходное сырье с получением химических продуктов, избегая при этом накопления и попадания вредных веществ в окружающую среду. Перспективным сырьем для получения разных функциональных материалов, полезных человеку, являются многотоннажные отходы сельского хозяйства, в первую очередь те, которые концентрируются на перерабатывающих предприятиях. Поэтому в последние годы внимание уделяется поиску новых способов выделения и анализа ценных веществ из неиспользуемых ранее растительных отходов. В течение ряда лет ведутся систематические исследования способов комплексной переработки возобновляемых отходов сельского хозяйства - плодовых оболочек (шелухи или лузги), соломы и мучки злаковых культур, включая и гречиху. Такое сырье содержит, как правило, природные биологические вещества, процесс выделения которых в большинстве случаев выгоднее химического синтеза. Отходы переработки гречихи - по своему химическому составу представляют собой перспективное сырье для химической, фармакологической и пищевой промышленности.
В республике Татарстан в год образуется до 15 тыс. тонн шелухи гречихи, в Тульской области- до 12 тыс. тонн, в Брянской - до 8 тыс. тонн. Эти отходы представляют собой неиспользуемую составляющую в производства гречихи. Утилизация данных отходов является отдельной экологической проблемой. Неконтролируемый вывоз отходов в отвал ведет к загрязнению территории и нарушению ландшафта. Для этого требуются дополнительные транспортные расходы. Достигнув определенных насыпных объемов, отходы становятся источником достаточно мощного тепловыделения,
провоцирующего интенсивное горение, что приводит к загрязнению окружающей воздушной среды и к созданию пожароопасной ситуации. Поэтому переработка гречневой шелухи представляет несомненный научный и практический интерес. При этом решается комплекс экологических задач: утилизация отходов, экологическое оздоровление регионов страны. Кроме того, решаются и социальные аспекты: создание новых рабочих мест, реализация научно-технического потенциала специалистов и научных организаций региона.
Цель работы: исследование потребительских свойств продуктов переработки зерновых культур.
Практическая значимость работы. Экспериментально обоснован способ переработки отходов производства зерновых культур с получением ценных продуктов.
По разным источникам, общее количество органических отходов достигает 650-700 млн тонн. В структуре отходов 36% приходится на отходы растениеводства
В качестве актуальной выделяется проблема разрешения конфликта производственно-хозяйственных систем с окружающей средой, которая принимает на себя вред самого различного порядка и характера.
В настоящее время приоритетными являются научные исследования по разработке эффективных технологий комплексной переработки отходов производства, которые позволяют наиболее полно использовать исходное сырье с получением химических продуктов, избегая при этом накопления и попадания вредных веществ в окружающую среду. Перспективным сырьем для получения разных функциональных материалов, полезных человеку, являются многотоннажные отходы сельского хозяйства, в первую очередь те, которые концентрируются на перерабатывающих предприятиях. Поэтому в последние годы внимание уделяется поиску новых способов выделения и анализа ценных веществ из неиспользуемых ранее растительных отходов. В течение ряда лет ведутся систематические исследования способов комплексной переработки возобновляемых отходов сельского хозяйства - плодовых оболочек (шелухи или лузги), соломы и мучки злаковых культур, включая и гречиху. Такое сырье содержит, как правило, природные биологические вещества, процесс выделения которых в большинстве случаев выгоднее химического синтеза. Отходы переработки гречихи - по своему химическому составу представляют собой перспективное сырье для химической, фармакологической и пищевой промышленности.
В республике Татарстан в год образуется до 15 тыс. тонн шелухи гречихи, в Тульской области- до 12 тыс. тонн, в Брянской - до 8 тыс. тонн. Эти отходы представляют собой неиспользуемую составляющую в производства гречихи. Утилизация данных отходов является отдельной экологической проблемой. Неконтролируемый вывоз отходов в отвал ведет к загрязнению территории и нарушению ландшафта. Для этого требуются дополнительные транспортные расходы. Достигнув определенных насыпных объемов, отходы становятся источником достаточно мощного тепловыделения,
провоцирующего интенсивное горение, что приводит к загрязнению окружающей воздушной среды и к созданию пожароопасной ситуации. Поэтому переработка гречневой шелухи представляет несомненный научный и практический интерес. При этом решается комплекс экологических задач: утилизация отходов, экологическое оздоровление регионов страны. Кроме того, решаются и социальные аспекты: создание новых рабочих мест, реализация научно-технического потенциала специалистов и научных организаций региона.
Цель работы: исследование потребительских свойств продуктов переработки зерновых культур.
Практическая значимость работы. Экспериментально обоснован способ переработки отходов производства зерновых культур с получением ценных продуктов.
В Республике Татарстан в силу физико-географического положения, природных условий, экономических особенностей сельское хозяйство является хозяйственной специализацией области. Деятельность с/х направлена не только на удовлетворение потребностей населения области, но и других районов России в связи, с чем образуется значительное количество отходов. К основным отходам сельского хозяйства относятся: различные зерноотходы, остатки сельскохозяйственных культур, навоз, помет.
Сельское хозяйство в республике является одним из самых отходных видов экономической деятельности. Количество образующихся отходов сельского хозяйства от года к году значительно изменяется. Подавляющая часть образовавшихся отходов - 68 % в исследуемый период подвергается использованию, 30 % подвергаются обезвреживанию, и около 2 % подвергается захоронению. Казалось бы, показатели не плохие, но главная проблема заключается в низкой эффективности использования отходов, от них стараются избавляться, причем самым простым путем - продавая населению в качестве удобрения, или вовсе некоторые из них сжигая. Но в настоящее время, существует множество способов, увеличивающих эффективность использования отходов.
Анализ проблемы обращения с сельскохозяйственными растительными отходами показал, что на территории России и Республики Татарстан образуются большие объёмы отходов растительного происхождения. По составу эти отходы могут быть ценным сырьём для получения удобрения, а также источником энергии. Однако без переработки они являются источником загрязнения окружающей среды. Необходимы новые технологические решения по переработки этих видов отходов
В ходе написания выпускной квалификационной работы, поставленная цель и задачи были выполнены:
1. Изучено состояние агропромышленного комплекса Республики Татарстан и перспективы его развития.
2. Изучен характерный состав почв в Республике Татарстан.
3. Изучена теория удобрений, их свойства, классификации.
4. Изучена номенклатура, особенности образования и использования биоугля.
5. Изучены и проанализированы данные об использовании технологии пиролиза в переработке отходов сельского и лесного хозяйства
6. Рассмотрены перспективные способы использования отходов сельского и лесного хозяйства, которые возможно применить в республике.
Результаты исследования:
1) Проведен теоретический анализ образования растительных отходов сельскохозяйственного назначения.
2) Проведен анализ методов и технологий переработки растительных отходов сельскохозяйственного назначения.
3) Проведен анализ потребительских свойств продукта переработки зерновых культур
4) Проведен эксперимент по получению биоугля из продуктов переработки зерновых культур
5) Проведен эксперимент по получению пиролизного газа из продуктов переработки зерновых культур
6) Проведен эксперимент, доказывающий гигроскопичность полученного биоугля.
7) Проведен анализ химического состава, полученного пиролизного газа.
Сельское хозяйство в республике является одним из самых отходных видов экономической деятельности. Количество образующихся отходов сельского хозяйства от года к году значительно изменяется. Подавляющая часть образовавшихся отходов - 68 % в исследуемый период подвергается использованию, 30 % подвергаются обезвреживанию, и около 2 % подвергается захоронению. Казалось бы, показатели не плохие, но главная проблема заключается в низкой эффективности использования отходов, от них стараются избавляться, причем самым простым путем - продавая населению в качестве удобрения, или вовсе некоторые из них сжигая. Но в настоящее время, существует множество способов, увеличивающих эффективность использования отходов.
Анализ проблемы обращения с сельскохозяйственными растительными отходами показал, что на территории России и Республики Татарстан образуются большие объёмы отходов растительного происхождения. По составу эти отходы могут быть ценным сырьём для получения удобрения, а также источником энергии. Однако без переработки они являются источником загрязнения окружающей среды. Необходимы новые технологические решения по переработки этих видов отходов
В ходе написания выпускной квалификационной работы, поставленная цель и задачи были выполнены:
1. Изучено состояние агропромышленного комплекса Республики Татарстан и перспективы его развития.
2. Изучен характерный состав почв в Республике Татарстан.
3. Изучена теория удобрений, их свойства, классификации.
4. Изучена номенклатура, особенности образования и использования биоугля.
5. Изучены и проанализированы данные об использовании технологии пиролиза в переработке отходов сельского и лесного хозяйства
6. Рассмотрены перспективные способы использования отходов сельского и лесного хозяйства, которые возможно применить в республике.
Результаты исследования:
1) Проведен теоретический анализ образования растительных отходов сельскохозяйственного назначения.
2) Проведен анализ методов и технологий переработки растительных отходов сельскохозяйственного назначения.
3) Проведен анализ потребительских свойств продукта переработки зерновых культур
4) Проведен эксперимент по получению биоугля из продуктов переработки зерновых культур
5) Проведен эксперимент по получению пиролизного газа из продуктов переработки зерновых культур
6) Проведен эксперимент, доказывающий гигроскопичность полученного биоугля.
7) Проведен анализ химического состава, полученного пиролизного газа.