Использование отходов микробиологической промышленности при изготовлении строительных материалов

1.

Использование отходов микробиологической
промышленности при изготовлении
строительных материалов
Студенты 1 курса кафедры ИГЭС:
Сосков А.А., Боос Р.И., Кошкин А.С.
Научный руководитель:
Доцент, к.т.н, Ляпидевская О. Б.
НИУ МГСУ 2024

2.

Цель работы
Цель работы – удешевление производства и обеспечение экологической безопасности строительных
материалов за счет замены пенообразующих добавок на отходы микробиологической промышленности.
НИУ МГСУ 2022
4
2

3.

Решение экологических проблем
Одна из экологических проблем нашего времени –
загрязнение окружающей среды техногенными
отходами.
Использование
строительных
материалов должно обосновываться не только их
высокими теплофизическими свойствами, но и
долговечностью и экологической безопасностью.
Оптимальное
решение
–
использование
пенобетонов
с
применением
новых
пенообразователей повышенной стойкости и
высокоэффективных и экологически чистых
добавок.
НИУ МГСУ 2022
4
3

4.

Высокие прочностные свойства
Среди
пенообразующих
добавок
хорошо
зарекомендовали себя пенообразователи но
основе
протеиносодержащих
отходов
растительного и животного происхождения,
полученные в результате гидролиза технической
крови животных или зернопродуктов.
В отличие от синтетических пенообразователи
белковой
природы
позволяют
получать
устойчивую пеномассу и обеспечивают высокие
прочностные свойства ячеистым бетонам низкой
плотности.
НИУ МГСУ 2022
4
4

5.

Преимущества и ограничения
Преимущества белковых пенообразователей:
-
придают большую прочность пенобетонам
- низкая стоимость, при использовании отходов
промышленности и сельского хозяйства в
качестве источника белка или направленном
синтезе поверхностно-активных веществ с
пенообразующими свойствами за счет
применения культур микроорганизмов.
- экологическая безопасность
Ограничения:
- некоторые колебания химического состава
- ограниченный срок хранения
НИУ МГСУ 2022
4
5

6.

Перспективные источники сырья
Перспективные
источники
протеиносодержащего сырья для получения
белковых
пенообразователей
–
микробиологические
отходы
предприятий
фармацевтической и пищевой промышленности.
Пример: ОАО «Цитробел» в Белгороде
производит
лимонную
кислоту
микробиологическим способом и образует до 0,3
т отработанной биомассы микроскопического
гриба-продуцента, которые можно использовать
для получения пенообразующих добавок для
ячеистых бетонов.
НИУ МГСУ 2022
4
6

7.

Характеристики пенообразователя
Характеристики рабочего раствора пеноконцентрата из влажной биомассы гриба:
- максимальная кратность пены – 14
- низкое водоотделение - 1,5-2%
- содержание сухого вещества – 2% (соответствует критической концентрации
мицеллообразования ПАВ)
В процессе изучения влияния стабилизаторов различной природы на характеристики пеномассы
удалось подобрать композиции пенообразователя с кратностью пены 22 единицы и полным
отсутствием водоотделения.
НИУ МГСУ 2022
4
7

8.

Характеристики пенобетонов
Использование данного белкового пенообразователя в технологии производства строительных
материалов удалось разработать пенобетоны с такими характеристиками:
- замкнутые изолированные поры сферической формы равномерно распределены по объему (размеры
изменялись от 0,1 до 1,2 мм в зависимости от плотности бетона)
- межпоровые перегородки представлены плотным и однородным композитом с минимальной
капиллярной пористостью.
- низкое водоотделение - 1,5-2%
- содержание сухого вещества – 2% (соответствует критической концентрации мицеллообразования
ПАВ)
При использовании гипсового вяжущего:
- плотность от 200 до 500 кг/куб.м
- прочность на сжатие от 0,5 до 1 Мпа
При использовании цементного вяжущего
- плотность от 300 до 950 кг/куб.м
- прочность на сжатие от 0,9 до 9 Мпа
НИУ МГСУ 2022
4
8

9.

Выводы
Результаты
проведенных исследований позволяют
рассматривать
образующиеся
отходы
микробиологического производства как потенциальное сырье для получения пенообразователей,
использующихся в технологии производства качественных тепло- и звукоизоляционных строительных
пеноматериалов.
НИУ МГСУ 2022
4
9

10.

Список использованных источников
1. М.И. Василенко, И.В. Старостина. Отходы микробиологических производств – потенциальное сырье
для получения пенообразователей, использующихся в строительной индустрии // Фундаментальные
исследования. – 2004. – № 3. – С. 99-101; URL: https://fundamental-research.ru/ru/article/view?id=4809
2. В.В. Ушкина, В.Д. Черкасов. Белковы пенообразователь для производства ячеистых бетонов//
Фундаментальные исследования. – 2016. – № 9-3. – С. 516-522; URL: https://fundamentalresearch.ru/ru/article/view?id=40776
НИУ МГСУ 2022
4
10