Отходы промышленного и сельскохозяйственного производства представляют одну из серьезных экологических проблем в РФ. Вопросы утилизации отходов обмолота зерновых культур таких как, например, гречиха, просо, подсолнечник зачастую не решаются вообще, либо отходы годами гниют на полях, либо их сжигают и возникает серьезная опасность пожаров.

Ежегодно на территории РФ в результате сельскохозяйственной переработки накапливается много отходов, причем только отходов обмолота проса примерно 117тыс.т.

В ходе работы определена полидисперсность образцов, последовательно обработанных при Т= 600°С и серной кислотой, как неизмельченных, так и подвергнутых измельчению рис.3.

Рис. 3

Распределение частиц по размерам

1. измельченные

2. неизмельченные

После измельчения состава содержание более крупнодисперсных фракций меньше, и образуются частицы размером ~ 1*10-6-10-7м.

В литературе [44] описано получение активных углей после обработки растительных отходов термической обработкой и серной кислотой.

Из данных оптической микроскопии видно, что образцы подвергнутые обработке серной кислотой (рис. 5) и комплексно (рис. 6) ( Т=600 ºС и серной кислотой ) имеют измененную морфологию поверхности по сравнению с исходными ( рис.1). А также, образцы после комплексной обработки имеют большой разброс по размерам.

Изменения в химическом составе ООП как после термовоздействия, так и после обработки серной кислоты исследовались методами термогравиметричекого анализа.

При термораспаде полисахаридов в результате разрыва кислород-углеродных связей происходят три основных процесса: дегидратация, деполимеризация и затем глубокая деструкция с разрушением циклов и образование различных продуктов распада.[14]

В результате дегидратации (200-250ºС) образуются сопряженные ненасыщенные структуры, формирующие при пиролизе карбонизованный остаток. Дегидратация это цепной радикальный процесс. При дегидратации протекают три типа реакций: внутримолекулярная с отщеплением воды и появлением двойной связи, внутримолекулярная с образованием внутрициклической эфирной связи и межмолекулярная с образованием межмолекулярной эфирной связи

Деструкция исходных ООП начинается 160˚С, потери массы по завершению основной стадии деструкции составляют 62%.

Воздействие температуры в 250˚С при продолжительности термообработки 90 мин. существенно не влияют на термостойкость образцов. У образцов обработанных как разбавленной, так и концентрированной серной кислотой, отмечены существенные отличия в термостойкости в сравнении с исходным ООП. О чем свидетельствует повышение начальной температуры разложения основной стадии деструкции. Снижаются потери массы в широком интервале температур. Предположительно этот процесс соответствует процессу окисления отходов и образованию графитовых структур.

Таблица 3.

Показатели пиролиза