ПЕРЕРАБОТКА ТОРФА: СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ТЕХНОЛОГИЙ
MULIZF
DOI:
https://doi.org/10.25712/ASTU.2072-8921.2024.04.026Ключевые слова:
торф, глубокая переработка торфа, механо-физическачкая активация торфа, химическая активация торфа, механохимическая активация торфа, целлюлоза, экстракция, гидролиз, радиолиз, термолиз.Аннотация
В статье представлены результаты анализа российских патентов, исследований отечественных и зарубежных авторов, работы которых посвящены методам глубокой переработки низинного и верхового типов торфа. Большой инновационный потенциал имеют торф и продукты его переработки, так как в зависимости от вида обработки сырья они обладают легкодоступностью, высокой биологической активностью, антимикробными свойства, способны связывать органические и неорганические соединения. Важно отметить, что целесообразность использования природного сырья определяется его доступностью, безопасностью для окружающей среды и конкурентоспособностью, по сравнению с синтетическими аналогами. В ходе проведенного обзора выявлено, что главная проблема выделения целевых компонентов из торфа состоит в плотноупакованной оболочки, состоящей, в основной своей массе, из лигнина и целлюлозы – негидролизируемых веществ. Для разрушения описанных соединений и перевода полезных компонентов в водорастворимое состояние применяют такие методы переработки, как механо-физическую (термолиз, ультразвук, СВЧ-излучение, диспергаторы, кавитаторы, радиация), химическую (гидролиз, экстракция, ферментация) и механохимическую активацию сырья. Исследовано, что более эффективным и высокоинтенсивным является комплексный подход к переработке торфа. Широкий перечень продуктов, получаемых из высокоуглеродного сырья, может быть использован в сельском хозяйстве, как удобрение, в качестве восстановителя почв, в фармакологии, как компонент лекарственных средств, в сорбционных процессах, как очиститель от нефтяных разливов и тяжелых металлов.
Библиографические ссылки
Попов А.И. Гуминовые вещества: свойства, строение, образование / под ред. Е.И. Ермакова. СПб. : Изд-во С.-Петерб. ун-та, 2004. 248 с.
Орлов Д.С. Гуминовые вещества в биосфере // Сорос. Образоват. журн. 1997.
Зыкова М.В. Высокомолекулярные соединения гуминовой природы – перспективные биологически активные соединения / М.В. Зыкова, Л.А. Логвинова, М.В. Белоусов // Традиционная медицина, 2018. № 2 (53). С. 27–38.
Лиштван И.И. Основные свойства торфа и ме-тоды их определения / И.И. Лиштван, Н.Т. Король. Минск : Наука и техника, 1975. 320 с.
Недайводин Е.Г. Термохимическое исследование пиролиза верхового торфа / Е.Г. Недайводин, А.В. Петров, Н.Ш. Лебедева // Современные проблемы гражданской защиты. 2016. № 2(19). С. 17–21.
Сорбент торфяной и способ его получения: пат. 2560366 Рос. Федерация ; заявл. 01.04.2014; опубл. 20.08.2015, Бюл. № 23.
Использование торфа в качестве сорбента тя-желых металлов / Н.Г. Валиев [и др.] // Известия ТулГУ. Наука о Земле. 2023. № 3, С. 137–146.
Букейханов Н.Р. Механохимия жидкофазного окислительного аммонолиза природного сырья / Н.Р. Букейханов, Т.П. Михайловская, И.М. Чмырь // Хими-ческий журнал Казахстана. 2022. № 1. С. 5–14.
Синчинов С.А. Интенсификация процесса из-влечения гуминовых веществ с использованием роторного гомогенизатора / С.А. Синчинов, Ю.В. Передерин, И.О. Усольцева // Химия и химическая технология в XXI веке. 2021. № 22. С. 129–130.
Дудкин Д.В. Влияние ботанического состава и степени разложения торфа на состав гуминовых кислот, полученных механохимическим способом / Д.В. Дудкин, Е.А. Заров, А.С. Змановская // Химия растительного сырья. 2016. № 2. С. 109–116.
Особенности состава и свойств гуминовых кислот торфов при механохимической обработке / А.А. Иванов [и др.] // Вестник ТГПУ. 2008. № 4. С. 38–41.
Михайлов Н.К. Механоактивация органического сырья с целью перевода гуминовых веществ в раствор / Н.К. Михайлов, Ю.В. Передерин, И.О. Усольцева // Химия и химическая технология в XXI веке. 2021. № 22. С. 214–215.
Способ получения стимулятора роста расте-ний: пат. 2748166 Рос. Федерация; заявл. 14.10.2020; опубл. 20.05.2021, Бюл. № 14.
Денисюк Д.В. Особенности электрогидравлической обработки торфа и песка / Е.А. Денисюк, Р.А. Митрофанов, И.А. Носова // Вестник НГИЭИ. 2013. № 6 (25). С. 36–46.
Установка для производства органического удобрения: пат. 2746546 Рос. Федерация; заявл. 11.04.2020; опубл. 15.04.2021, Бюл. № 11.
Способ получения гуминовых веществ из низинного торфа методом электрогидроудара и устройство для его реализации: пат. 2792350 Рос. Федерация; заявл. 14.10.2020; опубл. 20.05.2021, Бюл. № 14.
Интенсификация извлечения гуминовых кислот из горных торфов с использованием ультразвуковой обработки металлов / Г.В. Ларина [и др.] // Южно-Сибирский научный вестник. 2022. № 6. С. 23–29.
Niewes, D. [et al.]. (2022) Ultrasound-Assisted Extraction of Humic Substances from Peat: Assessment of Process Efficiency and Products’ Quality Journal Molecules 27(11), 3413; https://doi.org/10.3390/molecules27113413.
Силкин С.В. Исследование управляемого уль-тразвукового диспергирования торфа и бурого угля в воде / С.В. Силкин, Е.Е. Куликов, И.А. Попов // Механика, труды МФТИ. 2018. № 3. С. 86–95.
Анализ продуктов низкотемпературного СВЧ-пиролиза торфа / Т.О. Крапивницкая [и др.] // Химия древесины. 1981. № 1. С. 101–103.
Влияние радиолиза на процессы минерализа-ции и трансформации органического вещества низинного торфа в почву / Л.В. Касимова [и др.] // Химия растительного сырья. 2009. № 4. С. 165–170.
Скворцов С.В., Климентов А.С. Радиационная деструкция целлюлозы древесины сосны и ели // Химия древесины. 1986. № 3. С. 31–33.
Влияние ионизирующей радиации на гидролитическую устойчивость древесины / Т.О. Крапивницкая [и др.] // Известия ВУЗов. Прикладная химия и биотехнология. 2020. Т. 10. № 2. С. 339–348.
Смирнов В.В. Особенности физико-хими-ческих свойств гуминовых кислот, выделенных водным раствором аммиака / В.В. Смирнов, Н.Н. Бамбалов, С.В. Пармон // Природопользование. 2013. № 23. С. 173–181.
Смирнов В.В. Содержание легкогидролизуемых веществ в гуминовых кислотах, выделенных из торфа при различных условиях / В.В. Смирнов, Н.Н. Бамбалов // Природопользование. 2014. № 25. С. 179–183.
Козлова А.В. Дезактивация ионов тяжелых металлов и радионуклидов с использованием гуминовых веществ / А.В. Козлова, И.О. Усольцева, Ю.В. Передерин // Химия и химическая технология в XXI веке. 2022. № 2. С. 157–158.
Кутищева Е.С. Идентификация гуминовых веществ в растворах / Е.С. Кутищева, И.О. Усольцева, Ю.В. Передерин // Химия и химическая технология в XXI веке. 20122. № 23. С. 357–358.
Исследование способов извлечения из низинного торфа гуминовых препаратов / В.Р. Роганов [и др.] // Современные проблемы науки и образования. 2014. № 6. С. 23–31.
Исследование процесса ферментативного гид-ролиза торфа верхового типа тверской области с целью получения моносахаридов / Н.В. Лакина [и др.] // Вестник ТвГУ. Серия "Химия" 2019. № 1(35). С. 113–120.
Исследование свойств торфа для решения экологических проблем / Т.И. Бурмистрова [и др.] // Химия растительного сырья. 2009. № 3. С. 157–160.
Экстракция битумов из верхового торфа / С.Б. Селянина [и др.] // Arctic Environmental Research. 2013. № 1. С. 43–50.
Зайцева Т.Л. Влияние ботанического состава и степени разложения торфа на состав гуминовых кислот, полученных механохимическим способом / Т.Л. Зайцева // Химия твердого топлива. 2008. № 1. С. 3–6.
Получение углеродных сорбентов из бурых углей и торфа после извлечения восков и смол / Г.П. Хохлова [и др.] // Вестник Кузбасского государственно-го технического университета. 2005. № 4-1(48). С. 65–68.
Оптимизация процесса экстракции биологически активных веществ из верхового торфа / С.Б. Селя-нина [и др.] // Труды Кольского научного центра РАН 2020. № 2–8. С. 108–116.
Уржумова Н.Д. Технологии глубокой перера-ботки торфа / Н.Д. Уржумова, И.О. Усольцева, Ю.В. Передерин // Химия и химическая технология в XXI веке. 2022. № 23. С. 104–105.
Москаленко Т.В. Влияние ботанического со-става и степени разложения торфа на состав гуминовых кислот, полученных механохимическим способом / Т.В. Москаленко, В.А. Михеева // Вестник ИрГТУ. 2012. № 7(66). С. 100–104.
Никитина И.М. Разработка способа получения реагента на основе торфа для снижения содержания тяжелых металлов в сточных водах горных предприятий : дис. … канд. техн. наук. М., 2015. 124 с.
Bambalov, N.N. (2012). Use of peat as an organic raw material for chemical processing. Solid Fuel Chem. 46, 282–288. https://doi.org/10.3103/ S0361521912050023.
Загрузки
Опубликован
Как цитировать
Выпуск
Раздел
Лицензия
Copyright (c) 2024 Юрий Владимирович Передерин, Екатерина Германовна Анзельм, Ирина Олеговна Усольцева
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Всемирная.