Отходы в доходы

«ОТХОДЫ В ДОХОДЫ»
ИЛИ ПРОИЗВОДСТВО
ОРГАНИЧЕСКОЙ
БИОРАЗЛАГАЕМОЙ УПАКОВКИ
ИЗ ВТОРИЧНЫХ
МАТЕРИАЛЬНЫХ РЕСУРСОВ
ПИЩЕВЫХ ПРОИЗВОДСТВ
Автор проекта: аспирант ВГУИТ
Жигулина Марина Олеговна
1
Научный руководитель: д.т.н.,
проф. Шахов Сергей Васильевич
ОТХОДЫ И ИХ ПЕРЕРАБОТКА
Пиво
Масло
растительное
Сахар
Спирт
Мясные продукты
МаслоМясоПивоваренные
Сахарные Спиртовые
экстракционные
перерабатывающие
заводы
заводы
заводы
заводы
заводы
Пивная
дробина
Масленичный Свекловичный
шрот
жом
Спиртовая
барда
Основное применение: на корм скоту,
пектин из свекловичного жома
Есть ряд ограничений, главным из которых является
ограниченность транспортировки вследствие быстрой
микробиологической порчи, в случае возникновения
которой утилизируется в хранилища под открытым небом
(свалки).
Кости
Изготовление
костного клея
Готовый
продукт
Пищевое
производство
Отходы
пищевого
производства
(вторичные
материальные
ресурсы)
Утилизация
отходов
пищевого
производства в
настоящее
время
2
ВАРИАНТЫ
БИОРАЗЛАГАЕМОЙ УПАКОВКИ
Целью проекта является: разработать упаковку с минимально возможной ценой и сроком
разложения и экологическим следом.
Биопластики
Традиционные
полимеры
Аналог
традиционного
пластика: PE,
PET, PVC, PA
Полимеры, изготовленные путем глубокой
переработки растительного сырья и
обладающие свойствами традиционных
пластиков
Биоразлагаемые
растительные:
PLA, PHA и т.п.
Полимеры, изготовленные из растительного
сырья со сроком разложения до 6 месяцев
PE, PP, PS И и т.д.
Срок разложения
до 100 лет
Полимеры, изготовленные из
нефтепродуктов, срок распада в природе
около 100 лет
Биоразлагаемые
благодаря
добавкам
Полимеры, изготовленные из
нефтепродуктов, с добавлением
специальных добавок для
контролируемого по срокам
биоразложения
Исходя из имеющихся данных, наиболее целесообразной является создание композитного
биоразлагаемого материала (не биопластика, а органического материала) без применения
химических технологий в соответствии с дерективой EH 13432:2000 «Упаковка. Требования,
критерии и схема утилизации упаковки посредством компостирования и биологического
разложения» и «ГОСТ Р 54533-2011 «Ресурсосбережение. Обращение с отходами»
удовлетворяющего по требованиям:
•
•
Разложение за 180 дней
Отсутствие токсичности для растений полученного компоста
3
БИОРАЗЛАГАЕМАЯ
Биоразлагаемая
посуда
УПАКОВКА ИЗ ОТХОДОВ
Единичная
упаковка
Групповая
упаковка
Цикличность
обращения
компонентов
Виды готового продукта
Преимущества:
Слой материала
• Без использования ГМО;
• Сырье не выращивается
специально;
• Низкая себестоимость;
• Полная натуральность;
• Снижение экологического Костный клей
следа от отходов
предприятий.
Свекловичный жом
Натуральное
растительное
сырье
Удобрение
для почвы
Биоразлагаемая
упаковка
Пивная дробина
Спиртовая барда
Масленичный шрот
Пищевое
производство
Отходы
пищевого
производства
Основные этапы технологии создания
биоразлагаемого материала
Смешивание и
формирование
компонентов согласно
рецептуре
• Обезвоживание на тепломассообменном аппарате
(Патент №2459165 Печь
для адсорбента)
Подготовка компонентов
• В зависимости от
необходимых прочностных
свойств и быстроты
разложения согласно
рецептуре
(Разрабатывается заявка
на патент)
Готовый продукт
• Нанесение защитного слоя
свекловичного жома с
костным клеем для
повышения
влагозащитных свойств
Глазирование
4
КАЛЕНДАРНО-ПЛАНОВЫЙ ГРАФИК РАБОТ НАД
ПРОЕКТОМ
Технологическ
аяразработка
биоразлагаемог
о материала
Машиноаппаратное
обеспечение
Испытание
экологической
и
промышленной
безопасности
продукта
Разработка
образа готового
продукта
Расчет
экономической
целесообразности
Исследование
рынка
Исследование свойств возможных компонентов
Выбор подходящих компонентов
Обезвоживание подобранных компонентов
Подбор оптимального процентного соотношения компонентов
Получение экспериментального образца биоразлагаемого материала
Доработка технологии на основе экспериментальных исследований
Получение пилотного образца биоразлогаемого материала
Доработка технологии по результатам исследований пилотного образца
Выпуск экспериментальной партии биоразлогаемого материала
Получение образца биоразлагаемого готового продукта (тарелка, …
Разработка проекта экспериментальной установки для обезоживания…
Создание экспериментальной устанвки для обезвоживания компонентов
Подбор оборудования экспериментального оборудования для …
Разработка пилотной линии
Испытания экспериментального биораглагаемого…
Испытаня питлотного образца биоразлагаемого материала на…
Валидация питлотного образца биоразлагаемого материала по времи…
Валидация питлотного образца биоразлагаемого материала по времи…
Определение остновных параметров биоразлагаемого материала
Определение условий и сроков хранения биоразлагаемого материала
Исследования партии экспериментального образца ( прочность,…
Испытания прочности и жесткости образца готового продукта
Валидация готорого образца продукта(неуправляемый процесс)
Валидация готорого образца продукта(управляемый процесс)
Маркетинговое исследование "Сравнение биоразлагаемой упаковки с …
Маркетинговое исследование "Сферы применения биоразлагаемой…
Маркетинговое исследование "Позиционирование на рынке"
Маркетинговое исследование "Сравнение готового продукта с …
Расчет себистоимости производства одного готового образца продукта
Расчет срока окупаемости проекта
Рачсет средней цены готового продукта
Мониторинг основных видов биоразлагаемой упаковки
Моиторнг основного сырья для биоразлагаемой упаковки
Мониторнг основных компаний-производителей биоразлагаемой…
Анализ конкурентных приемуществ
Мониторинг ведущих разработок
7/1/2013
1/17/2014
8/5/2014
2/21/2015
Август 2014
9/9/2015
3/27/2016
5
АНАЛИЗ РЫНКА
По оценке фирмы The Freedonia Group (США), потребность в стеклянной, металлической, бумажной и
картонной упаковке увеличивается в среднем на 1 — 2 % в год, а в пластмассовой—на 4 %. Средний
мировой показатель потребления пластмасс на душу населения в настоящее время составляет 15 кг в год (в
США— 80—90 кг в год, в Индии — 2 кг в год).
Общий объем потребления гибкой упаковки в России составляет около 655,5 тыс. т.
Основные мировые конкуренты
Компанияпроизводите
ль
Марка
материал
а
Novamont
(Италия)
MATER-BI
SPHERE
(Франция)
-
Plantic
Австралия)
Eco-Plastic
Описание
Сырье – растительный
крахмал
Изделия: сетка, пакеты,
подложки, одноразовая
посуда
Сырье – растительный
крахмал
Изделия: пакеты, пленки
Сырье – растительный
крахмал
Изделия: пакеты,
подложки, одноразовая
посуда
BASF (США)
Ecoflex,
Ecovio
Сырье – кукурузный сахар
Изделия: сетки,
стаканчики, лотки
Innovia (США)
Nature Flex
Сырье – целлюлоза
Изделия: пленочные
материалы для упаковки
Рынок «зеленых пластиков»
Биоразлагаем
ые пластики
из
растительного
сырья 80%
Традиционны
е пластики на
растительной
основе
(некомпостиру
емые) 12%
Традиционны
е пластики с
биоразлагающ
имися
добавками
8%
Согласно результатам исследований European
Bioplastics в 2013 году в мире было изготовлено
262 тыс. тон биополимеров. При этом 80% были
получены из растительного сырья и являлись
биоразлагаемыми;
12%
изготовлены
из
натуральных компонентов, но в естественных
условиях не разрушались, а 8% произведены
традиционным, т.е. химическим способом.
6
РЕЗУЛЬТАТЫ ПРИ УСПЕШНОЙ
РЕАЛИЗАЦИИ
Получение высококонкурентного продукта разлагаемого
на органические составляющие в течение менее 6 месяцев
с минимальной себестоимостью.
Разлагаемые составляющие, являются хорошим
удобрением для почвы.
Возможность управлять процессом биоразложения при
больших объемах упаковки.
Снижение экологического следа и сохранение
окружающей среды.
Рациональное использование ресурсов.
Повышение рентабельности предприятий пищевой
промышленности.
Развитие инновационных технологий.
7