февраль 24, 2026
Зерновую пыль, которую собирают на производствах, чаще всего выбрасывают, хотя ее белая часть по составу приближена к муке. О том, зачем ученые предлагают возвращать пыль обратно в производство, рассказала Ирина Нестеренко, аспирант Алтайского государственного технического университета. Вместе с научным руководителем Ольгой Тереховой они исследуют возможность разделения растительной пыли.
Глубокая переработка зерна
agrotrend.ru
Зерновой комплекс в России активно развивается, но у этого есть обратная сторона.
«Чем больше зерна производим и перерабатываем, тем больше пыли получаем, — говорит Ирина Нестеренко. — И это создает три группы проблем: промышленная безопасность, экономика и экология».
Зерновая пыль неоднородна. Ее классифицируют по двум признакам.
Первый — ценность, или зольность. Здесь пыль делят на черную, серую и белую.
«Белая пыль — это практически мука, ее хорошо бы вернуть в производство, — объясняет ученая. — Черная — технический мусор, минеральные примеси, ей дорога на утилизацию».
Второй признак — размер частиц: крупная, средняя, мелкая.
«Мелкодисперсная пыль одновременно самая ценная и самая опасная, — говорит исследователь. — Ценная, потому что это чистая органика. Опасная — по той же причине. Растительная пыль взрывоопасна».
Взрыв пыли — результат сочетания разных факторов. Но два фактора особенно критичны: размер частиц и их состав.
«Чем меньше частицы, тем выше взрывоопасность, — объясняет Ирина Нестеренко. — Минеральные примеси ее снижают, органические — увеличивают».
Самые опасные зоны на производстве — размольные отделения мельниц, шелушильные и выбойные отделения крупозаводов, комбикормовые заводы. Точнее, там, где зерно дробят и перемалывают, пыли всегда много.
«Если нет нормального контроля, это не только потери сырья, — говорит исследователь. — Это угроза взрывов».
Подходы к локализации пыли в разных странах отличаются.
В России применяют классический метод — аспирационные установки. Они создают разрежение в оборудовании, чтобы пыль не вылетала в рабочую зону. Пыль засасывается в трубы и не попадает в цех. Но дальше она, как правило, утилизируется.
«Возврат пыли в производство ограничен, — уточняет ученая. — Боятся ухудшить качество продукта».
В США тоже используют аспирацию, но точечно — в зонах высокого риска взрывов. Например, есть рекомендации обеспыливать ковшовые подъемники для зерна. Но есть отличие.
«Мы создаем разрежение, чтобы пыль не выходила из оборудования, — объясняет Ирина Нестеренко. — А американцы снижают концентрацию. Удаляют пыль из самого оборудования. И используют подпор воздуха в помещениях с транспортными системами. Давление в цехе чуть выше, и пыль просто не может вырваться наружу».
Еще американцы применяют пылеподавление маслом, водой и туманом. Это работает на элеваторах и приемных предприятиях, где пыли особенно много.
В Европе сделали ставку на системность. Они делят помещения на зоны по степени взрывоопасности, ставят системы локализации взрыва и активно используют вакуумную уборку — пыль собирают с поверхностей оборудования и помещений, не давая ей накапливаться.
Общий тренд — локальные фильтры. Это устройства, которые ставятся прямо на источник пыли, улавливая ее на месте.
«Плюсы понятны: высокая степень очистки, экономичность, простая установка», — перечисляет исследователь.
Но есть и минусы, о которых говорят не так часто.
«Узкий типоразмерный ряд по объемам воздуха, — продолжает она. — Подобрать фильтр под конкретное оборудование бывает сложно. Еще риск нарушения технологии: если оборудование с регулируемым воздушным потоком, вмешательство может сбить настройки. И проблема с возвратом черной пыли — если ошибиться и вернуть не ту фракцию, качество продукта упадет».
Локальные фильтры хороши, но только для ограниченного круга задач. Универсальным решением их не назовешь.
Альтернатива, над которой работает Ирина Нестеренко с коллегами, называется «центробежный локализатор». Устройство монтируется во входной коллектор аспирационной сети.
«Его задача — фракционировать пылевоздушную смесь, — объясняет исследователь, — разделять пыль на фракции прямо в потоке. Ценные — возвращать в производство, остальное — отправлять дальше на утилизацию».
За счет этого снижается нагрузка на пылеотделители и общая концентрация пыли в сети, а значит, повышается взрывобезопасность.
«Преимущество в том, что не нужен сжатый воздух, не надо отводить очищенный воздух за пределы помещения, — говорит Ирина Нестеренко. — Проще обслуживание и документооборот. Устройство встраивается в существующую сеть без кардинальной перестройки линий и минимально влияет на технологический процесс».
Работа заключается в том, что пылевоздушная смесь попадает в локализатор. За счет центробежных сил частицы разделяются. Крупные и ценные фракции можно направить обратно в оборудование, если технология позволяет, либо в другой производственный процесс. Остальное уходит в аспирационную сеть и дальше на утилизацию.
Чтобы устройство заработало на реальных производствах, нужно решить пять задач, говорит аспирант.
Первая — конструктивная. Локализатор должен создавать минимальное сопротивление воздушному потоку, чтобы не снижать производительность системы. Внутри и на входе не должны скапливаться частицы. Устройство должно быть совместимо с существующими коллекторами.
Вторая — исследовательская. Нужны эксперименты на разных типах производств, компьютерное моделирование, методика подбора и расчета для различного оборудования.
Третья — нормативная. Любые изменения надо согласовывать с требованиями промышленной безопасности и вносить в документацию.
Четвертая — экономическая. Возврат ценных фракций пыли в производство, сокращение затрат на утилизацию, повышение выхода готовой продукции.
Пятая — экологическая и социальная. Снижение концентрации взрывоопасной пыли в помещениях, уменьшение риска взрывов, соблюдение экологических нормативов по выбросам, улучшение условий труда.
«Устройство можно внедрять на различном оборудовании — от элеваторов до мельниц, — говорит Ирина Нестеренко. — Это достаточно универсальное решение».
Проблема зерновой пыли требует комплексного подхода. Нельзя решать только вопросы безопасности, игнорируя экономику и экологию. Нужно учитывать все три аспекта.
«Центробежный локализатор, над которым мы работаем, — это перспективное решение, — говорит Ирина Нестеренко. — Он позволяет эффективно разделять пылевоздушную смесь, встраиваться в существующие сети, повышать экономическую эффективность и уровень безопасности».