| Inventory number | IRN | Number of state registration | ||
|---|---|---|---|---|
| 0325РК01668 | AP26198563-KC-25 | 0125РК00900 | ||
| Document type | Terms of distribution | Availability of implementation | ||
| Краткие сведения | Gratis | Number of implementation: 0 Not implemented |
||
| Publications | ||||
| Native publications: 2 | ||||
| International publications: 0 | Publications Web of science: 0 | Publications Scopus: 0 | ||
| Patents | Amount of funding | Code of the program | ||
| 0 | 39973991 | AP26198563 | ||
| Name of work | ||||
| Разработка инновационной технологии переработки органических остатков молочной промышленности в устойчивые строительные материалы | ||||
| Type of work | Source of funding | Report authors | ||
| Applied | Жапарова Саягуль Бекетовна | |||
|
0
1
2
1
|
||||
| Customer | МНВО РК | |||
| Information on the executing organization | ||||
| Short name of the ministry (establishment) | МНВО РК | |||
| Full name of the service recipient | ||||
| Некоммерческое акционерное общество «Кокшетауский университет имени Ш.Уалиханова» | ||||
| Abbreviated name of the service recipient | Кокшетауский университет имени Ш.Уалиханова | |||
| Abstract | ||||
|
Органические остатки молочного производства (в частности, молочная сыворотка), рассматриваемые как потенциальное сырьё для получения устойчивых строительных материалов. Сүт өндірісінің органикалық қалдықтары (әсіресе сүт сарысуы) тұрақты құрылыс материалдарын алу үшін әлеуетті шикізат ретінде қарастырылады. Разработка инновационной технологии переработки органических остатков молочного производства в устойчивые строительные материалы, что позволит повысить их экологические и эксплуатационные характеристики, а также снизить негативное воздействие на окружающую среду. Сүт өндірісінің органикалық қалдықтарын тұрақты құрылыс материалдарына қайта өңдеудің инновациялық технологиясын әзірлеу, бұл олардың экологиялық және пайдаланушылық сипаттамаларын жақсартуға әрі қоршаған ортаға теріс әсерін азайтуға мүмкіндік береді. В проекте используются комплексные методы исследования, включающие физико-химический анализ молочной сыворотки (измерение плотности 1,046 г/см³, содержания жира 0,66%, макроэлементов — натрий 248,3 мг/кг, калий 1050,6 мг/кг, магний 75,54 мг/кг). Термическая устойчивость изучается методом термостатирования и контроля вязкости при нагреве: при 70 °C фиксация роста вязкости на 11%, при 90 °C — до 25%, что определяется реологическими измерениями. Химическая устойчивость оценивается через кислотно-щелочные испытания и определение порогов коагуляции, например при понижении pH до 4,5. Взаимодействие сыворотки с цементом, песком, известью и глиной анализируется с применением реологии, микроскопии и наблюдения фазовых изменений, где при контакте с цементом вязкость увеличивается на 15–18%. Для модификации сырья используются фильтрация, регулирование pH и химическая стабилизация, что подтверждается сокращением содержания жирных кислот на 12–15% Жобада кешенді зерттеу әдістері қолданылады, оған сүт сарысуының физика-химиялық талдауы кіреді (тығыздығы — 1,046 г/см³, май мөлшері — 0,66%, макроэлементтері: натрий — 248,3 мг/кг, калий — 1050,6 мг/кг, магний — 75,54 мг/кг). Термиялық тұрақтылық термостаттау және қыздыру кезіндегі тұтқырлықты бақылау әдісімен зерттеледі: 70 °C-та тұтқырлықтың 11%-ға, 90 °C-та 25%-ға жоғарылауы реологиялық өлшеулер арқылы анықталады. Химиялық тұрақтылық қышқыл-сілтілік сынақтар және коагуляция шектерін анықтау арқылы бағаланады, мысалы pH 4,5-ке төмендеген кезде. Сарысудың цемент, құм, әк және сазбен әрекеттесуі реология, микроскопия және фазалық өзгерістерді бақылау әдістері арқылы зерттеледі, мұнда цементпен жанасқанда тұтқырлықтың 15–18%-ға артатыны анықталды. Шикізатты түрлендіру үшін фильтрация, pH реттеу және химиялық тұрақтандыру әдістері қолданылады, бұл май қышқылдарының мөлшерінің 12–15%-ға төмендеуімен расталады. В ходе работы получены первые результаты, включающие определение физико-химических характеристик молочной сыворотки (плотность 1,046 г/см³, содержание жира 0,66%, Na — 248,3 мг/кг, K — 1050,6 мг/кг, Mg — 75,54 мг/кг), а также установлено отсутствие токсичных элементов. Изучена её термическая устойчивость: при нагреве до 70 °C вязкость увеличивается на 11%, при 90 °C — до 25%. Определены особенности взаимодействия сыворотки с минеральными компонентами, в частности повышение вязкости смеси с цементом на 15–18% в первые 30 минут. Проведены первые методы модификации сырья: снижение pH до 4,8 уменьшило содержание свободных жирных кислот на 12–15%, а фильтрация сократила количество сухих веществ на 6%. Научная новизна исследования заключается в комплексной оценке поведения молочной сыворотки как строительного сырья, впервые включающей количественное изучение её термической устойчивости, реакционной способности с цементом и эффективности методов модификации. Полученные данные формируют научную основу для разработки экологически устойчивых строительных материалов на основе отходов молочного производства. Жоба аясында сүт сарысуын зерттеуге кешенді әдістер қолданылуда. Физика-химиялық талдауға тығыздықты (1,046 г/см³), май мөлшерін (0,66%) және макроэлементтерді — натрий (248,3 мг/кг), калий (1050,6 мг/кг), магний (75,54 мг/кг) анықтау кіреді. Термикалық тұрақтылық термостаттау және қыздырған кездегі тұтқырлықты бақылау арқылы зерттеледі: 70 °C-та тұтқырлықтың 11% ұлғаюы, ал 90 °C-та 25% дейін артуы реологиялық өлшеулермен белгіленді. Химиялық тұрақтылық қышқыл-сілтілік сынақтар және коагуляция басталатын pH мәндерін анықтау арқылы бағаланады, мысалы pH 4,5-ке дейін төмендетілгенде. Сүт сарысуының цемент, құм, әк және сазбен әрекеттесуі реологиялық бақылау, микроскопия және фазалық өзгерістерді талдау арқылы зерттеледі, бұл ретте цементпен жанасқанда тұтқырлықтың 15–18% артуы байқалды. Шикізатты модификациялау үшін фильтрация, pH реттеу және химиялық тұрақтандыру әдістері қолданылады, олардың тиімділігі май қышқылдарының мөлшерін 12–15% қысқарту арқылы дәлелденді. На текущем этапе подтверждена конструктивная пригодность молочной сыворотки как компонента строительных материалов: сырьё демонстрирует стабильность структуры и контролируемое взаимодействие с минеральной матрицей, что позволяет формировать основу энергоэффективных органо-минеральных композитов. Проведённые методы модификации показывают улучшение совместимости сырья с цементными системами и создают предпосылки для снижения технологических температур при переработке и обжиге материалов, что уменьшает энергозатраты производства. С технико-экономической точки зрения использование молочной сыворотки уже на данном этапе подтверждает свою рентабельность: технология позволяет уменьшить расходы на утилизацию отходов, снизить долю традиционного сырья и одновременно повысить экологичность и энергоэффективность производственного процесса Қазіргі кезеңде сүт сарысуының құрылыс материалдарының компоненті ретінде конструктивтік жарамдылығы расталды: бұл шикізат құрылымдық тұрақтылықты және минералдық матрицамен бақыланатын өзара әрекеттесуді көрсетеді, бұл энергия үнемдейтін органо-минералды композиттердің негізін қалыптастыруға мүмкіндік береді. Жүргізілген модификация әдістері шикізаттың цементтік жүйелермен үйлесімділігін арттыратынын және материалдарды өңдеу мен күйдіру барысында технологиялық температураларды төмендетуге алғышарттар жасайтынын көрсетті, бұл өз кезегінде өндірістің энергия шығынын азайтады. Технико-экономикалық тұрғыдан алғанда, сүт сарысуын пайдалану осы кезеңнің өзінде тиімділігін дәлелдеп отыр: технология қалдықтарды кәдеге жарату шығындарын төмендетуге, дәстүрлі шикізат үлесін азайтуға, сонымен бірге өндіріс процесінің экологиялылығын және энергия тиімділігін арттыруға мүмкіндік береді. На данном этапе проекта выполнены ключевые исследовательские работы, которые подтверждают практическую применимость молочной сыворотки в составе строительных материалов. Полученные данные о её физико-химических свойствах, термической устойчивости и взаимодействии с минеральными компонентами позволяют сформировать первичную техническую базу для дальнейшего внедрения технологии. Проведённые методы модификации сыворотки показали улучшение её совместимости с цементными системами, что свидетельствует о готовности перехода к отработке технологических параметров на экспериментальных образцах. В целом полученные результаты формируют предварительные предпосылки для дальнейшего развития технологии и позволяют уточнить направления последующих экспериментальных работ. Проведённые исследования и публикация по теме подтверждают актуальность выбранного направления и служат основанием для продолжения практической отработки метода на последующих этапах проекта. Жобаның осы кезеңінде сүт сарысуын құрылыс материалдарының құрамында қолданудың практикалық мүмкіндігін растайтын негізгі зерттеу жұмыстары орындалды. Оның физика-химиялық қасиеттері, термиялық тұрақтылығы және минералдық компоненттермен өзара әрекеттесуі туралы алынған деректер технологияны әрі қарай енгізуге қажетті бастапқы техникалық негізді қалыптастыруға мүмкіндік береді. Сарысуды модификациялау бойынша жүргізілген әдістер оның цементтік жүйелермен үйлесімділігін арттырғанын көрсетіп, технологиялық параметрлерді тәжірибелік үлгілерде пысықтауға дайын екендігін айқындайды. Жалпы алғанда, алынған нәтижелер технологияның одан әрі дамуына бастапқы алғышарттар қалыптастырып, келесі зертханалық және тәжірибелік жұмыстардың бағыттарын нақтылауға мүмкіндік береді. Жүргізілген зерттеулер мен тақырып бойынша жарияланған материалдар таңдалған бағыттың өзектілігін растайды және жобаның келесі кезеңдерінде әдісті практикалық тұрғыдан жетілдіруді жалғастыру үшін негіз болады Эффективность разрабатываемой технологии проявляется сразу в нескольких направлениях. Экологический эффект заключается в снижении нагрузки на окружающую среду за счёт вовлечения молочной сыворотки во вторичный цикл и сокращения объёмов её утилизации. Экономический эффект выражается в потенциале уменьшения затрат на сырьё и отходы, а также в возможности частичной замены традиционных материалов более доступным биологическим сырьём. Социальный эффект связан с повышением экологической безопасности и продвижением практик рационального использования ресурсов. Научный эффект заключается в получении новых данных о свойствах и модификации молочной сыворотки, что создаёт основу для дальнейших исследований экологичных строительных материалов. Әзірленіп жатқан технологияның тиімділігі бірнеше бағытта көрініс табады. Экологиялық тиімділік сүт сарысуын қайталама айналымға енгізу және оны кәдеге жарату көлемін азайту арқылы қоршаған ортаға түсетін жүктемені төмендетумен байланысты. Экономикалық тиімділік шикізат пен қалдықтарға жұмсалатын шығындарды азайту мүмкіндігімен, сондай-ақ дәстүрлі материалдардың бір бөлігін қолжетімді биологиялық шикізатпен алмастыру әлеуетімен айқындалады. Әлеуметтік тиімділік экологиялық қауіпсіздікті арттырумен және ресурстарды ұтымды пайдалану тәжірибелерін дамытуға ықпал етумен байланысты. Ғылыми тиімділік сүт сарысуының қасиеттері мен оны модификациялау тәсілдері туралы жаңа деректер алумен көрініс табады, бұл экологиялық құрылыс материалдарын одан әрі зерттеуге негіз қалайды Область применения технологии особенно актуальна для Акмолинской области, где одновременно развиты и молочная промышленность, и производство строительных материалов. Участие в проекте предприятий ТОО «ЕНКИ» (кирпичный завод) и ТОО «Гормолзавод» как софинансирующих организаций отражает их заинтересованность в результатах исследования: для молокоперерабатывающей отрасли технология открывает возможности рационального использования сыворотки, а для производителей строительных материалов — перспективу получения экологичных и энергоэффективных композитов. Такое сочетание делает разработку востребованной и практически ориентированной на нужды региона. Технологияның қолданылу саласы әсіресе Ақмола облысы үшін өзекті, себебі өңірде сүт өнеркәсібі мен құрылыс материалдары өндірісі қатар дамыған. Жобаға ТОО «ЕНКИ» (кірпіш зауыты) және ТОО «Гормолзавод» кәсіпорындарының қосалқы қаржыландырушы ұйымдар ретінде қатысуы олардың зерттеу нәтижелеріне деген қызығушылығын көрсетеді: сүт өңдеу саласы үшін бұл технология сарысуды ұтымды пайдаланудың жаңа мүмкіндіктерін ашса, құрылыс материалдарын өндірушілер үшін экологиялық және энергия тиімді композиттер алуға перспективалар ұсынады. Мұндай үйлесім әзірленіп жатқан технологияны өңір қажеттіліктеріне бағытталған әрі практикалық тұрғыдан сұранысқа ие етеді. |
||||
| UDC indices | ||||
| 504.05:502.131.1:62-52:628.4.042:637.344:691.3 | ||||
| International classifier codes | ||||
| 87.53.00; | ||||
| Key words in Russian | ||||
| Рециклинг; Отходы производства молока; Инновации в строительстве; Устойчивые строительные материалы; Экологическая устойчивость; | ||||
| Key words in Kazakh | ||||
| Қайта өңдеу; Сүт өндірісінің қалдықтары; Құрылыстағы инновациялар; Тұрақты құрылыс материалдары; Экологиялық тұрақтылық; | ||||
| Head of the organization | Сырлыбаев Марат Кадирулы | кандидат экономических наук / | ||
| Head of work | Жапарова Саягуль Бекетовна | Кандидат технических наук / ассоциированный профессор | ||