Orezul este unul dintre cele mai importante produse alimentare din lume, clasându-se pe locul doi în grâu după grâu.
Ca rezultat al procesării cerealelor de orez, o mulțime de deșeuri (până la 20%), numite coji de orez (sau coajă), conținând straturi unice de silice poroasă, rămân în crupă.
Orezul din orez este coaja miezului de orez, care protejează componentele interne de insecte și de diverse bacterii. Ce se întâmplă cu acesta în viitor, după curățarea cerealelor?
Problema reciclării corpului de orez în lume
În lume, aproximativ 600 de milioane de tone de coji de orez se formează în fiecare an ca urmare a treierii. În cea mai mare parte, este ars în cuptoare sau supuse la înmormântare, ceea ce necesită atragerea de terenuri mari.
Dar cel mai interesant este faptul că cojile nu se dizolvă în pământ datorită prezenței dioxidului de siliciu în el. Iar când ardeți cojile sunt eliberate substanțe care pot afecta negativ natura și sănătatea unei persoane.
Utilizarea cojilor de orez este o problemă urgentă în întreaga lume, în special în țările în care orezul este produsul principal de cereale (China, India, Egipt, Coreea de Sud, Africa și, în parte, Rusia, Uzbekistan).
Între timp, cojile recoltate de orez pot fi de mare folos pentru oameni; potențialul său este încă puțin utilizat în industrie și agricultură.
Descrierea metodelor de eliminare
Astăzi, există trei metode pentru reciclarea cojilor de orez.
- Arderea. Deși aceasta este metoda cea mai obișnuită și mai puțin sigură. Pe lângă faptul că dăunează mediului, arderea prezintă un risc pentru sănătatea umană. Când cojii sunt arși, particulele fine cad în plămâni, provocând o boală severă - silicoză. Experții susțin că în prezent nu există o tehnologie sigură pentru arderea cojilor de orez. În plus, incinerarea deșeurilor în cuptoare necesită investiții financiare considerabile.
- Crearea haldelor speciale. care au, de asemenea, un impact negativ asupra mediului. Se constată că oțelul de orez, creând spațiu aer în sol, promovează oxidarea activă a produselor petroliere cu oxigenul în aer și degradarea lor.
- Prelucrarea cojii de orez. Principalii constituenți ai cojii de orez sunt celuloza, lignina și, de asemenea, cenușa minerală, care constă în 92-97% dioxid de siliciu. Covorașul prelucrat poate servi ca materie primă foarte valoroasă pentru obținerea unei varietăți de compuși de siliciu și utilizat în diverse industrii și agricultură.
Domenii de aplicare a produselor de prelucrare a cojii de orez
Ca urmare a prelucrării din coji de orez, se pot obține următoarele tipuri de produse.
- Materiale de carbon de siliciu (dioxid de siliciu, clorură de siliciu, carbură de siliciu, nitrură de siliciu). Folosit ca umplutură pentru anvelope auto, un sorbent pentru curățarea apei din poluarea chimică (ulei, ulei); în fabricarea vopselelor, lacurilor, abrazivilor și lubrifianților; în fabricarea hârtiei, barelor, pieii artificiale, cauciucului, produselor din cermet, etc.
- Combustibil lichid alternativ utilizat în agregatele centralelor termice, cu turbină cu gaz și diesel, precum și pentru obținerea combustibilului pentru motoare. Utilizat și pentru prăjirea în cuptoare metalurgice.
În plus, cojile de orez reciclat sunt aplicabile în agricultură ca îngrășământ pentru soluri; în metalurgie - ca umplutură termoizolantă, în industria combustibilului - material de combustibil. Pe termen lung este planificată utilizarea materiilor prime obținute în industria parfumurilor, farmaceutice, metalurgice și electronice.
Tehnologii pentru prelucrarea cojii
Până în prezent, există numeroase proiecte în care sunt propuse diferite metode și tehnologii pentru prelucrarea cojii de orez.
Dintre cele mai importante, se poate numi utilizarea pielii de orez prin piroliză rapidă, fără acces la oxigen în cazanele pe gaz. Capacitatea unui modul de producție este destul de ridicată - 10.000 de tone de coji de orez pe an. Se preconizează obținerea unui amestec de dioxid de siliciu și carbon (3 mii tone pe an) și combustibil lichid alternativ (4 mii tone pe an).
Procesul tehnologic constă în mai multe etape:
- primirea, depozitarea și pregătirea cojilor de orez;
- adormirea cojilor în buncăr;
- piroliza într-un reactor cu șurub;
- condensarea amestecului în combustibil lichid;
- furnizarea unui produs solid în mașina de piroliză;
- îndepărtarea gazelor;
- ambalarea, depozitarea produselor semifinite.
Fiecare modul este echipat cu un sistem eficient de curățare a gazelor și a prafului.
Se propune plasarea unei astfel de producții în apropierea producătorilor de orez, în vederea reducerii la minimum a costurilor de transport.
Tratamentul termic
Metoda de extindere a cojilor de orez este de asemenea considerată promițătoare. Această tehnologie implică tratarea termică a deșeurilor de orez sub presiune înaltă. Crestea extinsă are o capacitate crescută de absorbție a umezelii și, datorită conținutului de siliciu, are un efect pozitiv asupra creșterii culturilor și, de asemenea, îmbunătățește semnificativ starea solului, prevenind acumularea de săruri.
presare
O altă tehnologie pentru reciclarea deșeurilor, inclusiv a cojilor de orez, este tehnologia de procesare bazată pe extruderul UBO-2, care este proiectat să producă brichete de combustibil ecologice. Produsul este format ca urmare a presării continue fără participarea componentelor de lipire cu ajutorul unui șurub care creează presiune în manșonul de formare a încălzirii.
Metoda cuprinzătoare
Dintre tehnologiile de reciclare, ar trebui să menționăm și metoda de prelucrare complexă a cojii de orez, care include două etape principale - uscarea și tratamentul termic. La ieșire se obțin două tipuri de materii prime: un produs solid de siliciu-carbon și un produs organic lichid.
granulare
Evident, nu numai orezul, ci și cojile de orez prelucrate pot fi folosite cu avantaj. Totuși, în acest stadiu, metodele și tehnologiile de procesare a acestora sunt introduse, deși această direcție este considerată foarte promițătoare.
Datorită procesării corecte a cablului, se poate extrage din acesta o cantitate decentă de metal, care poate fi utilizată pentru a doua oară.
Noțiuni de bază privind prelucrarea termică a cojilor
Avantajul procesării termice a cojilor este acela că întregul proces este realizat într-o singură etapă. Nu este nevoie de acțiuni mecanice suplimentare asupra materiilor prime, cum ar fi măcinarea, clasificarea. Acest lucru simplifică foarte mult procesul de procesare și se datorează faptului că husele în sine constau în pelete care asigură tratament termic optim în absența oxigenului. De asemenea, nu este necesar să se usuce în prealabil cojile de orez.
Scopul tratamentului termic este de a obține din coji de orez un reziduu umplut cu substanțe volatile, care sunt un compus de silice și carbon. Intrând în reactorul cu șurub, amestecul este încălzit la o temperatură de 600 ° C. Produsele volatile suplimentare se condensează în combustibil lichid, iar materialul în sine este saturat cu silice și carbon.
După cum puteți vedea, utilizarea oțelului de orez se poate dezvolta într-o direcție destul de promițătoare, care aduce beneficii în diferite domenii ale vieții. Trebuie de asemenea remarcat semnificația ecologică a procesării și reciclării deșeurilor de orez aparent inutile. În plus, experții susțin că acest lucru nu poate fi doar util, ci și foarte profitabil.