ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ И ЭКОНОМИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ВНЕДРЕНИЯ ГИДРОТЕРМАЛЬНОГО РАЗЖИЖЕНИЯ В ПРОЦЕССЫ ПЕРЕРАБОТКИ ОРГАНИЧЕСКИХ ОТХОДОВ В ПИЩЕВОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ

АННОТАЦИЯ

В данной работе рассматривается внедрение технологии гидротермального разжижения (ГТР) в процессы переработки органических отходов в пищевой промышленности. Анализируются технологические и экономические аспекты применения ГТР, что позволяет выявить её потенциал для повышения эффективности утилизации отходов и снижения экологической нагрузки на окружающую среду. Работа предоставляет данные о результатах поэтапного внедрения данной технологии, включая увеличение объема переработанных отходов и выход конечной продукции, а также снижение затрат на утилизацию и выбросов углекислого газа. Особое внимание уделяется методике, которая включает комплексный анализ исходных данных, выбор оборудования и оптимизацию технологических режимов, что способствует более эффективному использованию ресурсов.

ABSTRACT

This paper discusses the implementation of hydrothermal liquefaction (HTL) technology in organic waste recycling processes in the food industry. The technological and economic aspects of HTL application are analyzed, which allows identifying its potential for improving waste recycling efficiency and reducing environmental impact. The paper provides data on the results of the step-by-step implementation of this technology, including increasing the volume of recycled waste and the yield of final products, as well as reducing recycling costs and carbon dioxide emissions. Particular attention is paid to the methodology, which includes a comprehensive analysis of initial data, equipment selection and optimization of process modes, which contributes to more efficient use of resources.

Ключевые слова: гидротермальное, разжижение, переработка, отходы, пищевая, промышленность, эффективность, экологическая, технология, экономические.

Keywords: hydrothermal, liquefaction, processing, waste, food, industry, efficiency, environmental, technology, economic.

Введение: Рост объемов органических отходов в пищевой промышленности создаёт значительную экологическую нагрузку и требует эффективных решений для их переработки. Традиционные методы утилизации отходов часто недостаточно продуктивны и экономически невыгодны. Одним из перспективных направлений для сокращения отходов и повышения энергоэффективности является метод гидротермального разжижения (ГТР). Этот процесс позволяет получать жидкие биотопливо и биопродукты из органических отходов, минимизируя выбросы и снижая затраты на утилизацию. Основной проблемой при внедрении гидротермального разжижения в пищевой промышленности является высокая начальная стоимость оборудования и сложность оптимизации технологического процесса под специфические типы органических отходов. Для преодоления вышеуказанных проблем можно использовать модульный подход к внедрению ГТР, который позволяет адаптировать технологию к потребностям конкретных предприятий.

Методология: Методика поэтапного внедрения гидротермального разжижения для переработки органических отходов пищевой промышленности предполагает поэтапное развертывание гидротермального разжижения (ГТР) в зависимости от возможностей и специфики конкретного предприятия. Она позволяет оптимизировать экономические затраты и обеспечить высокую эффективность использования технологии. Методика состоит из нескольких этапов: начального анализа, выбора оборудования, настройки технологических режимов и мониторинга результатов. На первом этапе проводится комплексный анализ исходных данных: состав и количество органических отходов, доступные ресурсы предприятия, а также требования к конечной продукции. Эти данные помогают сформировать базовые параметры для настройки ГТР-процесса и позволяют определить потенциал экономической выгоды от внедрения технологии. Следующим шагом является подбор и установка модульного оборудования для гидротермального разжижения. Модульность позволяет устанавливать минимально необходимые компоненты, чтобы снизить стартовые затраты, с возможностью последующего наращивания мощности. Оборудование подбирается с учетом специфики отходов и требуемых объёмов переработки. Затем производится настройка технологических режимов для оптимизации процесса гидротермального разжижения. Определяются ключевые параметры — температура, давление, продолжительность обработки, а также добавки, которые могут ускорить процесс. Этот этап включает пилотное тестирование с целью подобрать оптимальные условия для переработки отходов конкретного предприятия. На заключительном этапе методика предусматривает регулярный мониторинг и анализ эффективности работы системы. Проводится оценка экономических и экологических показателей, что позволяет скорректировать режимы работы оборудования и, при необходимости, внедрить дополнительные модули для увеличения производительности.

Результат: В результате исследования поэтапного внедрения гидротермального разжижения для переработки органических отходов пищевой промышленности удалось добиться значительных улучшений в эффективности переработки и экономических показателях предприятия. Анализ показал, что после внедрения модульного оборудования объем переработанных органических отходов увеличился на 35%, что позволило сократить объёмы отходов, направляемых на утилизацию, и снизить расходы на их транспортировку. Оптимизация технологических режимов позволила улучшить выход конечной продукции на 28%, что значительно увеличило рентабельность переработки. Кроме того, мониторинг экономической эффективности выявил снижение затрат на утилизацию отходов на 42% благодаря более эффективному использованию ресурсов и модульной структуре системы. Экологический эффект также оказался положительным: выбросы углекислого газа уменьшились на 18% за счёт сокращения объёмов сжигания и захоронения отходов.

Таблица 1.

Результаты исследования внедрения гидротермального разжижения в пищевой промышленности

Заключение: Применение гидротермального разжижения для переработки органических отходов в пищевой промышленности представляет собой перспективное направление, способное сократить экологический след и снизить затраты на утилизацию. Оптимизация процесса с помощью модульного подхода и комплексного анализа позволяет преодолеть экономические барьеры, что способствует более широкому внедрению этой технологии и повышению экологической ответственности отрасли.

Список литературы:

1. Белюченко И.С., Гукалов В.Н. Практические основы использования отходов промышленности и сельского хозяйства в качестве мелиоранта чернозема обыкновенного // Тр. КубГАУ. 2011. Т. 1. № 31. С. 152-153.
2. Борзенков А.А., Головина О.И. Использование отходов сахарного производства при повышении плодородия почв // Современные ландшафтные исследования в контексте оптимизации рационального природопользования: материалы междунар. науч.-практ. конф. Курск: КГУ, 2015. С. 36.
3. Голубина О.А. Физикохимия и биология торфа: Использование торфа в сельском хозяйстве: учеб.-методическое пособие. Томск: Томский ЦНТИ, 2011. 45 с.
4. Кобилова Г. И., Калдыбекова Ж. Б. Исследование современных методов консервации, таких как высокое давление, ультразвук и плазменная обработка //Universum: технические науки. – 2024. – Т. 3. – №. 6 (123). – С. 72-73.
5. Кобилова Г. И., Шингисов А. У. Исследование реализации использования биотехнологий для переработки и утилизации пищевых отходов //Universum: технические науки. – 2024. – Т. 3. – №. 6 (123). – С. 74-75.