Примерное время чтения: 4 минуты
33

Из опасного в полезное. В Пензе делают удобрения из токсичных веществ

Сюжет Изучай. Создавай. Влияй
Максим Потапов разработал экструдер, который позволяет перерабатывать токсичные отходы.
Максим Потапов разработал экструдер, который позволяет перерабатывать токсичные отходы. Предоставлено героем публикации

Максим Потапов искал тему для диссертации, а нашёл способ обработки корма для животных, который поможет сделать его максимально полезным. Свою разработку он планирует внедрять в сельское хозяйство и продавать.

«Посмотрим, что из этого выйдет»

Студент ПензГТУ Максим Потапов в 2020 году заканчивал магистратуру и думал о том, чтобы продолжать научную деятельность, став аспирантом.

«В преддверии окончания магистратуры я выбирал варианты, куда можно поступить, – рассказал он. – Попал на собеседование к профессору кафедры «Пищевые производства» Анатолию Курочкину, одна из сфер деятельности которого – развитие экструзии. У него на тот момент уже были наработки по оснащению экструдеров вакуумными камерами, он предложил мне заниматься этим вопросом. Я согласился».

Экструзия – специальная технология, применяющаяся в промышленности. В этом случае изделия получают следующим образом: вязкий расплав материала или густой пасты продавливается через отверстие. При этом изделию придаётся форма, необходимое поперечное сечение.

Сама по себе технология достаточно известна и распространена, она давно используется в различных сферах обрабатывающей промышленности. Например, при производстве синтетических нитей, керамических труб, полимеров (формирование термопластов)  и даже колбасных и макаронных изделий, сладостей.

В финале «УМНИКА»

Изучая материалы об экструдерах, Максим пришёл к выводу, что подобного рода технология вполне могла бы найти своё применение в сельском хозяйстве. Тем более, что вариантов для внедрения было достаточно.

«Экструдер в основном используется для производства кормов. Во время процесса переработки сельскохозяйственного сырья выделяется большое количество горячего пара. Я придумал его перераспределять на предварительный подогрев с целью снизить влажность сырья и увеличить температуру для простоты переработки, – объяснил Максим Потапов. – Началось всё с переработки куриного помёта: он активно используется в сельском хозяйстве, но сам по себе довольно токсичный. Изучая его химические свойства, я пришёл к выводу, что основная проблема – влажность. Её нужно снижать всеми возможными способами. И я предложил: вот есть пар, давайте его подогревать, посмотрим, что из этого выйдет».

Материал для первых опытов был выбран неслучайно. В Пензенской области находится несколько крупных птицефабрик, они заинтересованы в том, чтобы отходы, которые на них образуются, перерабатывались и использовались.

Результат не заставил себя долго ждать. Проект ««Разработка конструктивно–технологической схемы и обоснование рабочих параметров экструдера с термовакуумным принципом работы» был оценен на высоком уровне в разное время. Так в 2020 году Максим со своей разработкой стал финалистом программы «УМНИК», в 2022 году сумел занять призовое место на Национальной научно-технической конференции, в 2023 году одержал победу в конкурсе «Студенческий стартап», получив грант в 1 миллион рублей.

На примере кукурузных палочек

Первая опытная установка была создана на деньги, полученные от гранта, Максим собирал её у себя в гараже вместе с отцом. Устройство запустили в работу, получили первые экспериментальные образцы. Их отнесли в лабораторию, где расчёты подтвердились. Дальше шли попытки таким же образом переработать уже что-нибудь другое.

Сам экструдер визуально напоминает мясорубку и состоит из загрузочной камеры, корпуса, шнека, фильеры, вакуумной камеры, шлюзового затвора, вакуум-насоса, вакуум-регулятора и вакуумметра. Исходное сырьё из загрузочной камеры направляется в шнековую часть экструдера, где продукт последовательно проходит зоны прессования и выводится в вакуумную камеру, где происходит экструзионный взрыв.

 «Конкретное сырьё определённой влажности перерабатывается, получается экструдат. Самый простой пример такого процесса – кукурузные палочки, –пояснил разработчик. – Если обычный экструдер может перерабатывать сырьё 15% влажности, то экструдер, который разработал я, может перерабатывать 25-30%. Я в основном работаю с удобрениями. Куриный помёт мы смешиваем с растительными наполнителями, чтобы уменьшить его влажность, затем загружаем, он подогревается, перерабатывается, на выходе получается безопасное органическое удобрение. В качестве растительных наполнителей можно использовать опилки, солому, опавшую листву. Последнее менее популярно, но вполне может быть также эффективно в применении».

Будучи студентом, Максим имел возможность участвовать и побеждать в различных серьёзных конкурсах, однако после защиты диссертации уже не сможет этого делать. Но научная работа в дальнейшем продолжится. Перед молодым человеком открываются другие, не менее заманчивые перспективы.

«Сейчас у меня есть определенные договорённости с одним из пензенских заводов, где находится мой опытный образец, – поделился планами на будущее Максим Потапов. – После защиты диссертации я планирую внедрять его в производство, провести более серьёзные испытания, и впоследствии моё устройство может появиться в продаже и применяться в сельском хозяйстве».

Оцените материал
Оставить комментарий (0)

Также вам может быть интересно

Топ-5 читаемых

Самое интересное в регионах