Стеклянная тара: свойства и характеристики

Узкогорлая 

Широкогорлая 

Из бесцветного стекла: бутылки для разлива высших сортов водки и коньяка, а также для  разлива водки номинальной емкостью 100 мл; бутылки фигурные: № 1 для разлива  ликеров, № 2 для разлива наливок  и настоек; «Охотничья» – для  разлива горьких настоек и  «Вишневая» – для разлива наливок  и настоек. Из бесцветного или  полубелого стекла: бутылки для жидких консервированных продуктов; бутылки  для разлива водки и водочных изделий, безалкогольных продуктов, растительных масел. Из темно-зеленого стекла: бутылки  для разлива виноградных, плодово-ягодных  и шампанских вин. Из оранжевого или  темно-зеленого стекла: бутылки для  разлива пива и минеральных вод 

Из бесцветного или  полубелого стекла: бутылки для разлива  пастеризованного молока и молочных продуктов; банки для разлива  простокваши; бутылки широкогорлые для консервов; банки, бутылки и  стаканы для консервов

, картоном.

Пленки из полипропилена (продукта полимеризации пропилена -СН3СН = СН2) термостойки, поэтому их применяют для товаров, которые  необходимо пастеризовать, стерилизовать  или подогревать. Полистирол С6Н5СН = СН2, поливинилхлорид и его сополимеры, полиэтилентерефталат и другие материалы также используют в качестве полимерной упаковки. Это связано с тем, что они удовлетворяют всем необходимым гигиеническим, эстетическим и другим требованиям.

Потери при хранении и  транспортировании весьма внушительны, особенно по сельскохозяйственной продукции. В этой связи проблема сохраняемости  исключительно актуальна. Более  полное доведение их до потребителя  является важнейшей народнохозяйственной задачей. Хранение почти всегда сопровождается ухудшением качества, потерей массы, а иногда и развитием микробиологических процессов. Однако качество некоторых  видов в начале хранения в полимерной упаковке может даже улучшаться, что  наблюдается при дозревании яблок  и груш зимних сортов, помидоров, бананов.

Полностью исключить снижение качества потери при хранении не возможно. Однако, использование технических  и научных достижений в этой области, дальнейшее изучение проблемы позволит создать такие условия, при которых  изменения пищевой ценности и  потери будут минимальными. Пищевые  продукты индивидуальны по составу, свойствам и тем изменениям, которые  происходят в них, и потому хранение каждого из них в полимерной упаковке имеет свои особенности.

Упаковка бумажная

На выгодных условиях реализуется  бумажная упаковка. Это битумированные и непропитанные мешки, которые  поступает в торговую сеть с гигроскопическими  сыпучими материалами, минеральными удобрениями, ядохимикатами. Температура этих материалов при затаривании не должна превышать 65°С.

Мешки битумированные (ГОСТ 2226-62) могут быть сшитыми или склеенными, с открытой или закрытой клапаном горловиной. В зависимости от целевого назначения данный вид бумажной упаковки может изготовляться трех видов:

1)состоящие из двух  или трех слоев специальной  бумаги и нескольких слоев  непропитанной бумаги (БМ);

2) дублированные;

3) влагопрочные.

Готовые мешки должны иметь  с боковых сторон по три сгиба, причем расстояние между внешними строчками  должно быть не менее 8 см (± 1 см). Для  сшивки должны применяться хлопчатобумажные нитки. Складки, дыры и надрывы в  данном виде бумажной упаковки не допускаются. Мы предлагаем Вам продукцию, которая  прошла строгий контроль качества и  только после этого была допущена к реализации.

Непропитанные мешки (ГОСТ 2227 - 51) по конструкции разделяются на несколько видов: открытые и закрытые (с клапаном для механической засыпки  материалов). Выпускаются шестислойные, пятислойные, четырехслойные открытые и закрытые виды бумажной упаковки, а также трехслойные, двухслойные  и только открытые изделия. По длине  и ширине они бывают следующих  размеров (в см):

Пластиковая упаковка

В настоящее время выпускается  очень красивая и надежная упаковка из пластика. Сегодня она достаточно популярна, поэтому и ассортимент  ее чрезвычайно разнообразен. Важным показателем, который следует иметь  в виду при оценке эстетических достоинств тары, является удобство пользования  для покупателя и реализатора. Это, в данном случае, следует рассматривать  всесторонне.

Если продавцу магазина среди  множества коробок трудно быстро найти тот или иной товар, то причина этого - плохая упаковка из пластика. Если для того, чтобы ее открыть, нужен особый навык, умение или просто физическая сила, то повинна в этом тоже неправильно изготовленная тара. Поэтому очень важно, чтобы все виды данных изделий проходили предварительное испытание на прочность, гигиеничность, практичность и другие параметры.

Информативность и выразительность - следующий важный показатель. Наша пищевая промышленность выпускает, например, богатый ассортимент различной  продукции. Но покупатель далеко не всегда может определить по коробке, что  это за товар. Да и как это сделать, если он видит совсем не то, что хотелось бы. Правильно ли это? Конечно, упаковка из пластика должна быть привлекательной, но принцип «красота неотделима от пользы» и здесь должен найти  отражение.

Если же форма коробки  ничего не говорит о содержимом, т. е. нужная информация о товаре отсутствует, то покупатель вынужден обращаться с  вопросами к продавцу. Разве не станет подарочная упаковка из пластика по-своему красивой и в то же время  удобной, если на ней каким-либо современным  способом будет отражено ее содержимое? Хорошей формы коробка, лаконичное, запоминающееся изображение или  броское название - этого уже достаточно.

Итак, оценка эстетического  уровня упаковки из пластика тесно  связана с удобством пользования  в широком смысле этого слова - потребительским комфортом как  для покупателя и продавца. Еще  одним важным показателем ее качества является техническая целесообразность. Качество тары нельзя существенно повысить, не внеся изменений в ее конструирование. Экономя на этом, сфера торговли несет большие издержки из-за ее нерациональности.

Упаковочная пленка

Сегодня в торговой сети в основном используется пленка упаковочная. Она не только обеспечивает сохранность товара, но и выразительность формы. Это очень экономичный материал, который и стоит дешево и полноценно выполняет свои эксплуатационные функции. Обычно он выпускается в прозрачном виде, но в настоящее время производители стали экспериментировать и красочные расцветки, да еще и с нанесением рисунка.

В том, что покупатель приобретает  только привлекательный товар, нет  ничего удивительного. Никому не хочется  тратить деньги на продукцию, производители  которой не позаботились о ее эстетичном внешнем виде. Пленка упаковочная  позволяет покупателям визуально  оценить все достоинства приобретаемых  изделий. Это очень удобно и не занимает много времени.

Большое значение для повышения  потребительского уровня имеют использованное сырье и технология ее производства. Самое главное, чтобы в ее состав не входили опасные для здоровья человека ингредиенты. В первую очередь  необходимо проверить материал на токсичность. Мы предлагаем Вашему вниманию экологически чистую пленку упаковочную, которую  можно использовать даже для пищевых  продуктов.

Очень часто пыль, микроорганизмы и другие негативные воздействия  причиняют товарам непоправимый вред. Применение пленки упаковочной  позволяет не только сохранить качество продукции, но и значительно продлить их срок годности. Она отличается высоким  уровнем водостойкости и газонепроницаемости, создает надежный барьер от микробов. Это придает ей дополнительные преимущества перед другими видами.

2. Санитарно-гигиенические  требования к упаковочным материалам  для продуктов питания

Санитарно-гигиенические  требования, включают следующие положения:

- в состав упаковочного  материала не должны входить  высокотоксичные вещества, обладающие  кумулятивными свойствами и специфическим  действием на организм (канцерогенность,  мутагенность, аллергенность и др.);

- упаковочный материал  не должен изменять органолептические  и физиологические свойства продукции,  а также выделять вредные вещества  в количествах, превышающих допустимые  с гигиенической точки зрения  уровни миграции.

В процессе санитарно-гигиенического исследования, проводимого специально сертифицированными для этой цели организациями, определяется, какие соединения и  в каких количествах переходят (мигрируют) из упаковочного материала  в контактирующую с ним пищевую  или др. продукцию, потребляемую человеком.

Для упрощения испытаний, как правило, исследуют не конкретные пищевые продукты, а искусственные  модельные среды, имитирующие свойства того или иного реального пищевого продукта).

Для жирных продуктов используют в качестве модельных сред гептан, диэтиловый эфир, циклогексан, ацетон, парафиновое масло, какао-масло, синтетические  полиглицериды.

Органами здравоохранения  России регламентируются как предельно  допустимая величина суммарной (интегральной) миграции в модельные среды (50-60 мг/кг продукта), так и нормативы миграции отдельных наиболее токсичных соединений (тяжелых металлов, органических растворителей, мономеров и других компонентов  упаковочных материалов, красителей и др.).

В комплекс гигиенической  оценки упаковочного материала входят органолептические, санитарно-химические и токсикологические исследования. Органолептическая оценка (запах, привкус) проводится комиссией на закрытой дегустации по трехбалльной системе (от 0 до 3):

0 -лучшая оценка;

1 - допустимая оценка;

2 и 3 - недопустимые или  допустимые с ограничением.

Наличие ярко выраженных дефектов материала, а также постороннего запаха является причиной отказа от применения материала в непосредственном контакте с пищевым продуктом. Санитарно-химические исследования проводят путем определения  компонентов упаковочного материала  в вытяжках, получаемых при экспозиции (выдержке) образцов исследуемого материала  в модельной среде при определенных температурно-временных условиях.

В приготовленных вытяжках химическими методами определяют количества веществ, входящих в рецептуру материала (для полимерной упаковки - мономер, пластификатор, стабилизатор, краситель, наполнитель и др. добавки), а также  содержание тяжелых металлов (свинца, цинка, меди, мышьяка и др.). Токсикологические  исследования проводятся на живых объектах (микроорганизмы, насекомые, крысы, кролики, морские свинки, обезьяны и др. животные) и заключаются в скармливании подопытным животным вытяжек из исследуемого материала, а также введении под  кожу или в желудок живот  использовать даже для пищевых продуктов.

Очень часто пыль, микроорганизмы и другие негативные воздействия  причиняют товарам непоправимый вред. Применение пленки упаковочной  позволяет не только сохранить качество продукции, но и значительно продлить их срок годности. Она отличается высоким  уровнем водостойкости и газонепроницаемости, создает надежный барьер от микробов. Это придает ей дополнительные преимущества перед другими видами.

В зависимости от результатов  этих исследований устанавливают основной гигиенический критерий материала - допустимое количество миграции (ДКМ) веществ из упаковочного материала  в продукт или модельную среду, соответствие которому должно гарантировать  безопасность для здоровья людей  при неограниченно продолжительном  приеме человеком упакованной продукции.

Соответствие санитарно-гигиеническим  требованиям подтверждается Гигиеническим  Сертификатом на упаковочный материал (товар).

В Сертификате должны быть указаны: наименование товара с указанием  товарных кодов производителя, название фирмы-производителя и держателя  Сертификата, перечень документов о  качестве товара, предоставленных производителем, заключение Органа здравоохранения, выдающего  Сертификат, дата выдачи Сертификата  и срок его действия. В заключении должны быть перечислены области  применения и условия использования  товара, которые были подтверждены в результате испытаний. Это особенно важно в случаях, когда упаковочный  материал используется для контакта с продуктом питания, температура  которого намного выше комнатной  или когда продукт имеет жировую  природу.

Следует подчеркнуть, что  в процессе получения готовых  изделий, а также хранения, т.е. в  случае длительного контакта продукции  с упаковочным материалом, могут  иметь место сложные химические, физико-химические и биохимические  превращения, в результате которых  образуются соединения, неблагоприятно действующие на организм человека. Так, материалы на основе полиэтилена  низкой плотности (ПЭНП) непригодны для  упаковки жирсодержащей пищевой  продукции, поскольку присутствующие в ПЭНП окисленные фракции (с молекулярной массой около 600), мигрируя в контактирующий продукт, ускоряют процесс прогоркания  жира.

В результате происходит образование  продуктов окисления триглицеридов, негативно влияющих на метаболизм живого организма. Поэтому наряду с обязательной оценкой свойств исходного упаковочного материала, должен проводиться независимый  санитарно-гигиенический контроль готовых изделий и прогнозироваться поведение данного упаковочного материала в контакте конкретной продукцией. В связи с этим необходимо хорошо знать свойства и состав упаковываемого, например, пищевого продукта, отчетливо  представлять все возможные изменения, имеющие место в процессах  его переработки и хранения.

Некоторые пищевые продукты чувствительны к действию воздуха, воды и водяного пара.

Поэтому важным требованием, предъявляемым к упаковочным  материалам для пищевой продукции, является газо-, паро-, водо-, жиро- и  ароматопроницаемость. Так, например, при упаковке свежего мяса необходимо обеспечить низкую паропроницаемость (для предотвращения потери влаги) и  одновременно определенную газопроницаемость, та как соблюдение этого условия  сохраняет окраску мяса. Жирные продукты питания упаковывают в жиростойкие  материалы, обеспечивающие защиту от кислорода  и света, т.е. факторов, способствующих окислению жиров.

Оболочки для колбасной  продукции должны обладать достаточно паро- и газопроницаемостью для проникновения  паров воды и коптильных газов  и вместе с тем иметь достаточную  механическую прочность во влажной  среде при повышенных температурах. Материал для вакуумной упаковки продуктов должен иметь минимально возможную газопроницаемость Особую сложность представляет выбор упаковки для свежих фруктов и овощей. С  помощью упаковочного материала  можно сохранять такой газовый  состав внутри емкости (соотношение  кислорода, азота и углекислого  газа), который обеспечит длительное (от урожая до урожая) хранение этой обычно скоропортящейся продукции.

Паропроницаемость характеризует  количество водяного пара, прошедшего через единицу поверхности материала  за единицу времени при заданной температуре и разности давлений по обе стороны образца (ГОС 11472-81). Проницаемость упаковочных материалов для аромата продукта определяют органолептически или хроматографически. Органолептический способ оценки основан  на способности человека с помощью  органов обоняния ощущать ароматические  вещества даже в ничтожной концентрации.

Для этого эталонное вещество с резким запахом (гвоздика, черный перец) помещают в пакет из исследуемого материала, герметизируют упаковку и помещают в эксикатор при  определенных температуре и влажности. Через заданные промежутки времени  проводят органолептическую оценку газовой среды в эксикаторе. Испытания  продолжают до момента появления  специфического запаха упакованного эталонного вещества. Если испытание ведется  с помощью газового хроматографа, применяют более простые летучие  вещества, легко идентифицируемые (этанол, гептан) и количественно определяемые газохроматографическим методом.

Жиропроницаемость упаковочного материала характеризуют длительностью  сквозного проникновения масла  или жира через образец при  заданной температуре (ГОСТ 1760-82 "Подпергамент"). Для многих материалов этот показатель определяют как промежуток времени, прошедшего с момента нанесения  окрашенной жировой композиции (или  ее модели) на поверхность упаковочного материала до образования окрашенного  масляного пятна на испытуемой поверхности.

Жиростойкие материалы образуют окрашенное пятно за промежуток времени, превышающий 30 минут; материалы, образующее такое пятно в течение 30 секунд, считаются непригодными для упаковки жирсодержащей пищевой продукции.

Требования к тароупаковочным  средствам определяются функциональным назначением последних и обусловлены  объективными эксплуатационными факторами. Условно факторы, действующие на систему в процессе эксплуатации, можно разделить на внешние и  внутренние.

Внешние факторы могут  иметь различную природу:

* Механическую (статические  и ударные нагрузки, вибрация);

* Климатическую (температура,  влажность воздуха и их резкие  колебания);

* Биологическую (действие  микроорганизмов, грибов, насекомых,  грызунов);

К внутренним факторам относятся:

* Химическая стойкость  материала;

* Внутреннее давление;

* Износ упаковки под  действием упаковочных продуктов  и изделий.

Различают общие требования, предъявляемые к любому тароупаковочному материалу, и специфические требования, которые должны соблюдаться при  упаковке продукции конкретного  назначения. Эти различия существенны: так, например, потребительская упаковка, предназначенная для пищевого продукта, помимо комплекса общих требований, должна удовлетворять специфическим  гигиеническим требованиям, но при  этом она не должна иметь большого запаса прочности, которая, безусловно, необходима для транспортной тары в  случае упаковки машиностроительной продукции.

Для реализации своей основной функции - обеспечить защиту содержимого  от действия комплекса разрушающих  факторов - упаковка должна иметь высокие барьерные свойства, т.е. обладать достаточной механической прочностью, герметичностью, химической стойкостью, иметь оптимальные показатели проницаемости (по отношению к газам, воде и ее парам, жирам и другим средам, в том числе агрессивным).

Стойкость к механическим воздействиям характеризуется формоустойчивостью при статических нагрузках, вибростойкостью  и стойкостью к ударным нагрузкам, оптимальными значениями физико-механических свойств (прочности и деформации). Требование формоустойчивости вызвано  несколькими причинами, такими, как  необходимость длительного хранения в штабелях, когда нижние ряды испытывают значительные деформации; воздействие  жидких и летучих веществ, находящихся  внутри тары, особенно в условиях повышенных температур и сопутствующего набухания  материала; наличие острых граней и  твердых частиц внутри тары и т.д.

Для транспортной тары, работающей в условиях постоянного возникновения  ударов и колебаний, которые часто  носят случайный характер и вызывают в материале возмущения различной  амплитуды, требования механической прочности  и стойкости к деформациям  являются доминирующими. Характер деформации, появление поверхностных трещин, изменение структуры напряженного материала, особенно в условиях контакта с агрессивной средой, зависящие  от интенсивности напряжения и активности среды, должны всегда учитываться при  выборе материала.

Механические показатели упаковочного материала определяются по стандартным методикам. Определенные требования должны выполняться при  выборе формы и конструкции тары, следует избегать резких переходов, острых граней и углов, а также  участков, на которых могут концентрироваться  внутренние напряжения, снижающие стойкость  тары к ударным воздействиям.

Под химической стойкостью материала относительно конкретной среды понимается отсутствие набухания  упаковочного материала в контактирующей среде, отсутствие потерь продукции  через стенки тары, а также стабильность свойств материала под действием  среды. Изменение физико-химических и механических свойств материала  под действием агрессивной среды  может привести к разрушению тары: растрескиванию, потере формоустойчивости  и герметичности, т.е. к преждевременному износу. При оценке химической стойкости  полимерного материала, представляющего  собой многокомпонентную систему, необходимо определить стойкость к  средам пластификаторов, наполнителей, красителей, антиоксидантов, светостабилизаторов  и других добавок, вводимых в полимерную композицию.

Герметичность - отсутствие обмена между содержимым тары и внешней  средой. По этому признаку различают  абсолютно, плотно и хорошо укупоренную  тару. Абсолютно укупоренная тара непроницаема для газов; плотно укупоренная - дня паров воды; хорошо укупоренная  предохраняет продукцию от случайного проливания или высыпания. При изготовлении упаковки из полимерных и комбинированных  материалов наиболее целесообразна  герметизация с применением сварки; непременным требованием при  этом является прочность и плотность  сварного шва.

Проницаемость - переход  компонентов и/или содержимого  через стенки упаковки. Для большинства  товаров общим требованием является минимальная проницаемость для  воды и водяных паров, кислорода, агрессивных газов и т.п.; отсутствие миграции микроорганизмов и продуктов  их жизнедеятельности, обеспечение  радионуклидной защиты; распространенным требованием часто является непроницаемость  для УФ-лучей. Проницаемость - это  процесс переноса вещества (газа, пара и т.д.) через материал (пленка, мембрана, ткань), обусловленный наличием перепада давления, концентрации или температуры  по обе стороны материала. Проницаемость определяется, прежде всего, структурой и плотностью материала и в зависимости от этого может изменяться в широких пределах.

Технологичность тароупаковочного материала обеспечивает возможность  изготовления тары, заполнения ее продуктом  и герметизации высокопроизводительными  методами при малых трудовых затратах с использованием эффективного автоматизированного  фасовочно-упаковочного оборудования. Материал, пригодный для этого, должен иметь достаточно высокую механическую прочность, жесткость (для обеспечения  требуемой формы упаковки) или  эластичность, должен легко воспринимать полиграфическую печать; обязательным требованием является способность  к образованию прочного герметичного сварного шва; материал должен характеризоваться  однородностью по толщине, цвету, прозрачности, отсутствием электризуемости и  слипаемости в рулоне.

Эстетичность (дизайн) упаковки - это привлекательный внешний  вид; оптимальная форма, выигрышная цветовая гамма, удобная для потребителя  расфасовка. Реализация многих продуктов (особенно пищевых) идет значительно  быстрее в прозрачных упаковках, прозрачность и блеск упаковки делает продукт визуально более чистым и свежим. При наличии близких  по качеству конкурентоспособных товаров  покупатель часто делает выбор, исходя из внешнего вида, и упаковка становится, таким образом, "немой рекламой" товара. Безукоризненный дизайн и  психологически удачное цветовое решение, элегантность и изящество упаковки, простота реализации художественного  оформления при минимальных затратах - важные требования при разработке упаковки для конкретной продукции.

В настоящее время такие  качества, как простота и мгновенная узнаваемость, делают упаковку неотъемлемой частью нашей повседневной жизни.

Удобство и практичность характеризуют эксплуатационную функцию  тары, последняя должна оказывать  конкретные полезные услуги человеку, использующему приобретенный товар. Необходимо, например, чтобы тара достаточно легко открывалась, позволяя потребителю  многократно использовать продукт  и, если это необходимо, надежно закрывалась, для того, чтобы часть продукта могла быть сохранена для повторного использования.

В отдельных случаях необходимо, чтобы упаковка отмер ного компонентов  экстракта с последующим изучением  биологического действия вводимых веществ  на живой организм.

В зависимости от результатов  этих исследований устанавливают основной гигиенический критерий материала - допустимое количество миграции (ДКМ) веществ из упаковочного материала  в продукт или модельную среду, соответствие которому должно гарантировать  безопасность для здоровья людей  при неограниченно продолжительном  приеме человеком упакованной продукции.

Соответствие санитарно-гигиеническим  требованиям подтверждается Гигиеническим  Сертификатом на упаковочный материал (товар).

В Сертификате должны быть указаны: наименование товара с указанием  товарных кодов производителя, название фирмы-производителя и держателя  Сертификата, перечень документов о  качестве товара, предоставленных производителем, заключение Органа здравоохранения, выдающего  Сертификат, дата выдачи Сертификата  и срок его действия. В заключении должны быть перечислены области  применения и условия использования  товара, которые были подтверждены в результате испытаний. Это особенно важно в случаях, когда упаковочный  материал используется для контакта с продуктом питания, температура  которого намного выше комнатной  или когда продукт имеет жировую природу.

Следует подчеркнуть, что  в процессе получения готовых  изделий, а также хранения, т.е. в  случае длительного контакта продукции  с упаковочным материалом, могут  иметь место сложные химические, физико-химические и биохимические  превращения, в результате которых  образуются соединения, неблагоприятно действующие на организм человека. Так, материалы на основе полиэтилена  низкой плотности (ПЭНП) непригодны для  упаковки жирсодержащей пищевой  продукции, поскольку присутствующие в ПЭНП окисленные фракции (с молекулярной массой около 600), мигрируя в контактирующий продукт, ускоряют процесс прогоркания  жира.

В результате происходит образование  продуктов окисления триглицеридов, негативно влияющих на метаболизм живого организма. Поэтому наряду с обязательной оценкой свойств исходного упаковочного материала, должен проводиться независимый  санитарно-гигиенический контроль готовых изделий и прогнозироваться поведение данного упаковочного материала в контакте конкретной продукцией. В связи с этим необходимо хорошо знать свойства и состав упаковываемого, например, пищевого продукта, отчетливо  представлять все возможные изменения, имеющие место в процессах  его переработки и хранения.

Некоторые пищевые продукты чувствительны к действию воздуха, воды и водяного пара.

Поэтому важным требованием, предъявляемым к упаковочным  материалам для пищевой продукции, является газо-, паро-, водо-, жиро- и  ароматопроницаемость. Так, например, при упаковке свежего мяса необходимо обеспечить низкую паропроницаемость (для предотвращения потери влаги) и  одновременно определенную газопроницаемость, та как соблюдение этого условия  сохраняет окраску мяса. Жирные продукты питания упаковывают в жиростойкие материалы, обеспечивающие защиту от кислорода и света, т.е. факторов, способствующих окислению жиров.

Оболочки для колбасной  продукции должны обладать достаточно паро- и газопроницаемостью для проникновения  паров воды и коптильных газов  и вместе с тем иметь достаточную  механическую прочность во влажной  среде при повышенных температурах. Материал для вакуумной упаковки продуктов должен иметь минимально возможную газопроницаемость Особую сложность представляет выбор упаковки для свежих фруктов и овощей. С  помощью упаковочного материала  можно сохранять такой газовый  состав внутри емкости (соотношение  кислорода, азота и углекислого  газа), который обеспечит длительное (от урожая до урожая) хранение этой обычно скоропортящейся продукции.

Паропроницаемость характеризует  количество водяного пара, прошедшего через единицу поверхности материала  за единицу времени при заданной температуре и разности давлений по обе стороны образца (ГОС 11472-81). Проницаемость упаковочных материалов для аромата продукта определяют органолептически или хроматографически. Органолептический способ оценки основан  на способности человека с помощью  органов обоняния ощущать ароматические  вещества даже в ничтожной концентрации.

Для этого эталонное вещество с резким запахом (гвоздика, черный перец) помещают в пакет из исследуемого материала, герметизируют упаковку и помещают в эксикатор при  определенных температуре и влажности. Через заданные промежутки времени  проводят органолептическую оценку газовой среды в эксикаторе. Испытания  продолжают до момента появления  специфического запаха упакованного эталонного вещества. Если испытание ведется  с помощью газового хроматографа, применяют более простые летучие  вещества, легко идентифицируемые (этанол, гептан) и количественно определяемые газохроматографическим методом.

Жиропроницаемость упаковочного материала характеризуют длительностью  сквозного проникновения масла  или жира через образец при  заданной температуре (ГОСТ 1760-82 "Подпергамент"). Для многих материалов этот показатель определяют как промежуток времени, прошедшего с момента нанесения  окрашенной жировой композиции (или  ее модели) на поверхность упаковочного материала до образования окрашенного  масляного пятна на испытуемой поверхности.

Жиростойкие материалы образуют окрашенное пятно за промежуток времени, превышающий 30 минут; материалы, образующее такое пятно в течение 30 секунд, считаются непригодными для упаковки жирсодержащей пищевой продукции.

Требования к тароупаковочным  средствам определяются функциональным назначением последних и обусловлены  объективными эксплуатационными факторами. Условно факторы, действующие на систему в процессе эксплуатации, можно разделить на внешние и  внутренние.

Внешние факторы могут  иметь различную природу:

* Механическую (статические  и ударные нагрузки, вибрация);

* Климатическую (температура,  влажность воздуха и их резкие  колебания);

* Биологическую (действие  микроорганизмов, грибов, насекомых,  грызунов);

К внутренним факторам относятся:

* Химическая стойкость  материала;

* Внутреннее давление;

* Износ упаковки под  действием упаковочных продуктов  и изделий.

Различают общие требования, предъявляемые к любому тароупаковочному материалу, и специфические требования, которые должны соблюдаться при  упаковке продукции конкретного  назначения. Эти различия существенны: так, например, потребительская упаковка, предназначенная для пищевого продукта, помимо комплекса общих требований, должна удовлетворять специфическим  гигиеническим требованиям, но при  этом она не должна иметь большого запаса прочности, которая, безусловно, необходима для транспортной тары в  случае упаковки машиностроительной продукции.

Для реализации своей основной функции - обеспечить защиту содержимого  от действия комплекса разрушающих  факторов - упаковка должна иметь высокие  барьерные свойства, т.е. обладать достаточной  механической прочностью, герметичностью, химической стойкостью, иметь оптимальные  показатели проницаемости (по отношению  к газам, воде и ее парам, жирам  и другим средам, в том числе  агрессивным).

Стойкость к механическим воздействиям характеризуется формоустойчивостью при статических нагрузках, вибростойкостью  и стойкостью к ударным нагрузкам, оптимальными значениями физико-механических свойств (прочности и деформации). Требование формоустойчивости вызвано  несколькими причинами, такими, как  необходимость длительного хранения в штабелях, когда нижние ряды испытывают значительные деформации; воздействие  жидких и летучих веществ, находящихся  внутри тары, особенно в условиях повышенных температур и сопутствующего набухания  материала; наличие острых граней и  твердых частиц внутри тары и т.д.

Для транспортной тары, работающей в условиях постоянного возникновения  ударов и колебаний, которые часто  носят случайный характер и вызывают в материале возмущения различной  амплитуды, требования механической прочности  и стойкости к деформациям  являются доминирующими. Характер деформации, появление поверхностных трещин, изменение структуры напряженного материала, особенно в условиях контакта с агрессивной средой, зависящие от интенсивности напряжения и активности среды, должны всегда учитываться при выборе материала.

Механические показатели упаковочного материала определяются по стандартным методикам. Определенные требования должны выполняться при  выборе формы и конструкции тары, следует избегать резких переходов, острых граней и углов, а также  участков, на которых могут концентрироваться  внутренние напряжения, снижающие стойкость  тары к ударным воздействиям.

Под химической стойкостью материала относительно конкретной среды понимается отсутствие набухания  упаковочного материала в контактирующей среде, отсутствие потерь продукции  через стенки тары, а также стабильность свойств материала под действием  среды. Изменение физико-химических и механических свойств материала  под действием агрессивной среды  может привести к разрушению тары: растрескиванию, потере формоустойчивости  и герметичности, т.е. к преждевременному износу. При оценке химической стойкости  полимерного материала, представляющего  собой многокомпонентную систему, необходимо определить стойкость к  средам пластификаторов, наполнителей, красителей, антиоксидантов, светостабилизаторов  и других добавок, вводимых в полимерную композицию.

Герметичность - отсутствие обмена между содержимым тары и внешней  средой. По этому признаку различают  абсолютно, плотно и хорошо укупоренную  тару. Абсолютно укупоренная тара непроницаема для газов; плотно укупоренная - дня паров воды; хорошо укупоренная  предохраняет продукцию от случайного проливания или высыпания. При изготовлении упаковки из полимерных и комбинированных  материалов наиболее целесообразна герметизация с применением сварки; непременным требованием при этом является прочность и плотность сварного шва.

Проницаемость - переход  компонентов и/или содержимого  через стенки упаковки. Для большинства  товаров общим требованием является минимальная проницаемость для  воды и водяных паров, кислорода, агрессивных газов и т.п.; отсутствие миграции микроорганизмов и продуктов  их жизнедеятельности, обеспечение  радионуклидной защиты; распространенным требованием часто является непроницаемость  для УФ-лучей. Проницаемость - это  процесс переноса вещества (газа, пара и т.д.) через материал (пленка, мембрана, ткань), обусловленный наличием перепада давления, концентрации или температуры  по обе стороны материала. Проницаемость  определяется, прежде всего, структурой и плотностью материала и в  зависимости от этого может изменяться в широких пределах.

Технологичность тароупаковочного материала обеспечивает возможность  изготовления тары, заполнения ее продуктом  и герметизации высокопроизводительными  методами при малых трудовых затратах с использованием эффективного автоматизированного  фасовочно-упаковочного оборудования. Материал, пригодный для этого, должен иметь достаточно высокую механическую прочность, жесткость (для обеспечения  требуемой формы упаковки) или  эластичность, должен легко воспринимать полиграфическую печать; обязательным требованием является способность  к образованию прочного герметичного сварного шва; материал должен характеризоваться  однородностью по толщине, цвету, прозрачности, отсутствием электризуемости и  слипаемости в рулоне.

Эстетичность (дизайн) упаковки - это привлекательный внешний  вид; оптимальная форма, выигрышная цветовая гамма, удобная для потребителя  расфасовка. Реализация многих продуктов (особенно пищевых) идет значительно быстрее в прозрачных упаковках, прозрачность и блеск упаковки делает продукт визуально более чистым и свежим. При наличии близких по качеству конкурентоспособных товаров покупатель часто делает выбор, исходя из внешнего вида, и упаковка становится, таким образом, "немой рекламой" товара. Безукоризненный дизайн и психологически удачное цветовое решение, элегантность и изящество упаковки, простота реализации художественного оформления при минимальных затратах - важные требования при разработке упаковки для конкретной продукции.

В настоящее время такие  качества, как простота и мгновенная узнаваемость, делают упаковку неотъемлемой частью нашей повседневной жизни.

Удобство и практичность характеризуют эксплуатационную функцию  тары, последняя должна оказывать  конкретные полезные услуги человеку, использующему приобретенный товар. Необходимо, например, чтобы тара достаточно легко открывалась, позволяя потребителю  многократно использовать продукт  и, если это необходимо, надежно закрывалась, для того, чтобы часть продукта могла быть сохранена для повторного использования.

В отдельных случаях необходимо, чтобы упаковка отмеряла дозированное количество продукта или имела просеивающую насадку или сточный желобок  для облегчения извлечения продукта; наличие специальной кромки вдоль  контейнера упрощает его вскрытие. Стерильные товары, напротив, должны иметь  более сложное устройство, с тем, чтобы исключить случайное вскрытие. Удобной считается упаковка, рассчитанная на неподготовленного потребителя, предпочтительно, чтобы она была легко понятной потребителю даже без подробной инструкции.

Требование "практичности" означает наличие особых преимуществ  данной упаковки, например, с точки  зрения ее доставки и реализации. Практичность обеспечивается специальной конструкцией тары (наличие ручек, выступов, вырезов, углублений и т.п.), позволяющей решать конкретные задачи (доступа, сборки, перемещения и др. операций) и простотой ее подготовки для использования продавцом и потребителем.

Утилизация использованной упаковки - важное требование в современных  условиях. При выборе тары и упаковки для конкретного вида продукции  производитель должен в обязательном порядке учитывать это требование, направленное на предотвращение загрязнения  окружающей среды использованными  упаковками. Возможны различные пути решения указанной проблемы: уменьшение массы упаковки; использование многооборотной тары, вторичная переработка использованной упаковки; сжигание с утилизацией  энергии; термическое разложение; деполимеризация; захоронение. В ряде случаев для  пищевых продуктов могут использоваться съедобные покрытия. Интерес представляют упаковочные материалы с регулируемым сроком службы, т.е. материалы, способные  разлагаться в естественных условиях (под действием света, тепла, воды, воздуха, микроорганизмов и т.д.) после окончания срока их эксплуатации.

Научно-технический прогресс и расширение объемов производства продуктов питания вывели тароупаковочную  индустрию на уровень ведущих  отраслей. Упаковка позволяет сократить  потери продукции, гарантировать сохранение ее качества при длительном хранении, обеспечить доставку потребителю в  привлекательном виде.

Широкое использование в  качестве упаковочных материалов находят  синтетические полимеры - высококачественные заменители естественного сырья, обладающие ценными свойствами, многие из которых  не присущи природным материалам.

С развитием техники и  технологии получения упаковочных  материалов расширяются не только функции  упаковки, но и требования к ней, основными из которых являются:

обеспечение возможности  расфасовки и транспортировки продуктов;

защита продуктов от воздействия  окружающей среды, патогенных и вредных  микроорганизмов;

сохранение пищевой ценности продукта и увеличение срока его  годности;

совместимость с определенными  продуктами;

гигиеничность, безопасность и др.

Несмотря на то, что полимеры имеют ряд гигиенических преимуществ, например, изделия из них меньше загрязняются, легче очищаются, более  стабильны при различных физических воздействиях, не следует забывать о химической опасности, которая  может возникнуть при их применении. Практически все используемые в  производстве упаковочных материалов полимеры (полиолефины, поливинилхлорид, полистирол и др.) содержат химические соединения, которые систематически выделяются в процессе синтеза, переработки  и эксплуатации изделий, загрязняя  окружающую среду, питьевую воду и продукты питания, и могут отрицательно влиять на здоровье человека. Поэтому особенно важно иметь сведения о санитарно-гигиенических  свойствах полимеров, применяемых  при разработке составов и технологии получения материалов для упаковывания пищевых продуктов.

В последние годы в развитых странах, прежде всего в странах  ЕС, резко повысились экологические  требования к упаковке промышленных и продовольственных товаров, которые  постепенно также становятся обязательными. Их цель - предотвратить загрязнение  окружающей среды использованной тарой  и веществами, выделяемыми при  ее ликвидации, особенно путем сжигания. Пытаясь решить эту проблему, органы ес приняли в 1994 г. Директиву, устанавливающую следующие обязательные экологические нормы для упаковки всех, в том числе продовольственных товаров:

Объем и вес упаковки должны быть минимально необходимыми для обеспечения  сохранности товара и безопасности потребителя;.

В состав упаковки могут  входить лишь минимальные количества вредных веществ (в частности, устанавливаются  предельно допустимые нормы свинца, кадмия, ртути, хрома);.

По своим физическим свойствам  и дизайну упаковка должна быть пригодной  для многократного использования, а после окончания срока службы - для извлечения из нее ценного  сырья или отдельных компонентов. В перспективе намечается обеспечить возврат конечными потребителями  торговым предприятиям 100% тары (включая  упаковку импортных товаров) для  ее повторного использования. Ставится цель - в течение 10 лет добиться 90%-ной  утилизации использованной упаковки по весу и 60% входящих в ее состав сырьевых материалов. До последнего времени  из стран ЕС в этой области лидировала Германия, законодательство которой  обязывает продуцентов организовать сбор своей упаковки у торговцев  и потребителей. Этим занимаются специальные  фирмы, услуги которых производители  оплачивают вскладчину. Компании, уплатившие требуемый взнос, могут ставить  на своей упаковке "зеленую точку", служащую опознавательным знаком и  рекламой для покупателя.

Экологические и здравоохранительные  нормы к упаковке применяются  в некоторых других развитых странах. Так, руководствуясь Монреальским протоколом о защите озонового слоя, Швейцария  запретила с 1 ноября 1990 г. Производство, а также импорт поливинилхлоридных бутылок и упаковок. В связи с жесткими карантинными требованиями некоторые виды упаковки - деревянные контейнеры, деревянные и фанерные ящики, корзины - могут быть использованы при поставке продовольствия в австралию и новую зеландию только при условии, что они будут определенным образом обработаны и освобождены от видимых признаков поражения насекомыми или грибковыми заболеваниями.

Повышение требований к упаковке продовольствия, помимо охраны окружающей среды, связано с развитием технологии его производства и вовлечением  во внешнеторговый оборот все большего количества готовых к употреблению пищевых продуктов, требующих специальной  упаковки. Соответственно меняются технические  характеристики упаковки и ее формы.

Так, традиционные металлические  консервные банки постепенно вытесняются  алюминиевой фольгой, пластмассовой  и вакуумной упаковкой, обеспечивающей меньшие потери витаминов и лучшее санитарное состояние продукта. Все  большее значение для продуктовых  товаров приобретает мелкая упаковка, рассчитанная на разовый прием пищи одним человеком, хотя ее стоимость  при этом значительно выше, чем  в крупной упаковке (оптимальная  расфасовка и упаковка для твердых  продуктов - по 100 г, а для жидких - по 250 мл). В таком виде как ожидают, будет расфасовываться большая  часть продуктов питания.

Использованная литература

1. Школьников М.В. «Новые  требования к упаковке пищевых  продуктов» Москва 2004.

2. Торговля и общественное  питание: Санитарно-эпидемиологические  требования к организациям торговли  пищевыми продуктами. Выпуск 8 (59).

3. «Упаковка пищевых продуктов»  Коулз Ричард, Научные технологии, 2008.

Природные ресурсы, которые  потребляет человечество, можно условно  разделить на две части: возобновляемые и невозобновляемые. К возобновляемым ресурсам относятся все те ресурсы, которые можно восстановить с  помощью фотосинтеза в обозримый  отрезок времени. Речь идёт в первую очередь о всех видах растительности и тех ресурсах, которые можно  из неё получить. К невозобновляемым относятся полезные ископаемые, которые  в обозримое геологическое время  уже не восстановятся.

Используемые человечеством  технологии ориентированы в первую очередь на использование невозобновляемых природных ресурсов. Это нефть, уголь, руды и т.п. При этом их использование  технологически влечёт за собой нарушения  в окружающем мире: уменьшается плодородие почв и количество пресной воды, загрязняется атмосфера и т.п.

Сегодня, используя сложившиеся  технологии, человечество имеет разнообразнейшую структуру всевозможных отходов  бытового и промышленного происхождения. Эти отходы, постепенно накапливаясь, превратились в настоящее бедствие. Правительства развитых стран начинают все большее внимание уделять  вопросам охраны окружающей среды и  поощряют создание соответствующих  технологий. Развиваются системы  очистки территорий от мусора и технологии его сжигания. Однако есть достаточно много причин считать, что технологии сжигания мусора являются тупиковыми. Уже в настоящее время затраты  на сжигание 1 кг мусора составляют 65 центов. Если не перейти на другие технологии ликвидации отходов, то затраты будут  расти. При этом следует иметь  в виду, что необходимы такие новые  технологии, которые со временем могли  бы обеспечить, с одной стороны, потребительские  запросы населения, а с другой стороны, сохранность окружающей среды.

В настоящее время такие  технологии уже появились. Появилась  принципиальная возможность не только существенно снизить затраты  на ликвидацию отходов, но и получить при этом экономический эффект.

Недостатком технологий термического фракционирования является необходимость  предварительно классифицировать отходы по видам мусора, что требует внедрения  на государственном уровне технологий по сбору мусора. В этой области  уже есть положительные примеры. Например, Австрия. Но для большинства  стран такие технологии ещё необходимо создавать.

Поэтому очень большой  интерес представляют технологии переработки  мусора (городских свалок и т.п.) с  получением при этом полезных продуктов  и положительного экономического эффекта.

Помимо серьезного загрязнения  воздуха, технологии утилизации отходов  при помощи сжигания, по утверждению  экологических организаций, "сжигают  не только мусор, но и реальные деньги". Альтернативой этому методу является переработка мусора, с его последующей  сортировкой на составляющие. Технология, применяемая на ЗАО "Белэкоком", белгородском предприятии по переработке  отходов, отвечает всем нормативным  показателям экологического контроля, применяемым к подобным заводам. Здесь отсутствуют процессы химической и термической переработки мусора, что существенно повышает экологическую  безопасность. А спрессованные отходы реализуются на рынке переработанных материалов.

По оценкам специалистов, более 60% городских отходов - это  потенциальное вторичное сырье, которое можно переработать и  с выгодой реализовать. Еще около 30% - это органические отходы, которые  можно превратить в компост.

Проблема полного уничтожения  или частичной утилизации твердых  бытовых отходов (ТБО) — бытового мусора — актуальна, прежде всего, с  точки зрения отрицательного воздействия  на окружающую среду. Твердые бытовые  отходы - это богатый источник вторичных  ресурсов (в том числе черных, цветных, редких и рассеянных металлов), а также "бесплатный" энергоноситель, так как бытовой мусор - возобновляемое углеродсодержащее энергетическое сырье для топливной энергетики. Однако для любого города и населенного  пункта проблема удаления или обезвреживания твердых бытовых отходов всегда является в первую очередь проблемой  экологической. Весьма важно, чтобы  процессы утилизации бытовых отходов  не нарушали экологическую безопасность города, нормальное функционирование городского хозяйства с точки  зрения общественной санитарии и  гигиены, а также условия жизни  населения в целом. Как известно, подавляющая масса ТБО в мире пока складируется на мусорных свалках, стихийных или специально организованных в виде "мусорных полигонов". Однако это самый неэффективный способ борьбы с ТБО, так как мусорные свалки, занимающие огромные территории часто плодородных земель и характеризующиеся  высокой концентрацией углеродсодержащих  материалов (бумага, полиэтилен, пластик, дерево, резина), часто горят, загрязняя  окружающую среду отходящими газами. Кроме того, мусорные свалки являются источником загрязнения как поверхностных, так и подземных вод за счет дренажа свалок атмосферными осадками. Зарубежный опыт показывает, что рациональная организация переработки ТБО  дает возможность использовать до 90% продуктов утилизации в строительной индустрии, например в качестве заполнителя  бетона.

По данным специализированных фирм, осуществляющих в настоящее  время даже малоперспективные технологии прямого сжигания твердых бытовых  отходов, реализация термических методов  при сжигании 1000 кг ТБО позволит получить тепловую энергию, эквивалентную  сжиганию 250 кг мазута. Однако реальная экономия будет еще больше, поскольку  не учитывают сам факт сохранения первичного сырья и затраты на добычу его, т. е. нефти и получения  из нее мазута. Кроме того, в развитых странах существует законодательное  ограничение на содержание в 1 м³ выбрасываемого в атмосферу дымового газа не более 0,1х10^-9 г двуокиси азота и фуранов при сжигании отходов. Эти ограничения диктуют необходимость поисков технологических путей обеззараживания ТБО с наименьшим отрицательным влиянием на окружающую среду, особенно мусорных свалок. Следовательно, присутствие бытового мусора в открытых свалках крайне отрицательно влияет на окружающую среду и как следствие — на человека.

В настоящее время существует ряд способов хранения и переработки  твердых бытовых отходов, а именно: предварительная сортировка, санитарная земляная засыпка, сжигание, биотермическое компостирование, низкотемпературный пиролиз, высокотемпературный пиролиз.

Предварительная сортировка.

Этот технологический  процесс предусматривает разделение твердых бытовых отходов на фракции  на мусороперерабатывающих заводах  вручную или с помощью автоматизированных конвейеров. Сюда входит процесс уменьшения размеров мусорных компонентов путем  их измельчения и просеивания, а  также извлечение более или менее  крупных металлических предметов, например консервных банок. Отбор их как наиболее ценного вторичного сырья предшествует дальнейшей утилизации ТБО (например, сжиганию). Поскольку сортировка ТБО — одна из составных частей утилизации мусора, то имеются специальные заводы для решения этой задачи, т. е. выделения из мусора фракций различных веществ: металлов, пластмасс, стекла, костей, бумаги и других материалов с целью дальнейшей их раздельной переработки.

Санитарная земляная засыпка.

Такой технологический подход к обезвреживанию твердых бытовых  отходов связан с получением биогаза  и последующим использованием его  в качестве топлива. С этой целью  бытовой мусор засыпают по определенной технологии слоем грунта толщиной 0,6-0,8 м в уплотненном виде. Биогазовые полигоны снабжены вентиляционными  трубами, газодувками и емкостями  для сбора биогаза. Наличие в  толщах мусора на свалках пористости и органических компонентов создаст  предпосылки для активного развития микробиологических процессов. Толщу  свалки условно можно разделить  на несколько зон (аэробную, переходную и анаэробную), различающихся характером микробиологических процессов. В самом  верхнем слое, аэробном (до 1—1,5 м), бытовой  мусор благодаря микробному окислению  постепенно минерализуется до двуокиси углерода, воды, нитратов, сульфатов  и ряда других простых соединений. В переходной зоне происходит восстановление нитратов и нитритов до газообразного  азота и его оксидов, т. е. процесс  денитрификации. Наибольший объем занимает нижняя анаэробная зона, в которой  интенсивные микробиологические процессы протекают при малом (ниже 2%) содержании кислорода. В этих условиях образуются самые различные газы и летучие  органические вещества. Однако центральным  процессом этой зоны является образование  метана. Постоянно поддерживающаяся здесь температура (30-40° С) становится оптимальной для развития метанообразующих бактерий. Таким образом, свалки представляют собой наиболее крупные системы  по производству биогаза из всех современных. Можно предположить, что и в  перспективе роль мусорных свалок заметно  не уменьшится, поэтому извлечение биогаза из них с целью его  полезного использования будет  оставаться актуальным. Однако возможно и существенное сокращение мусорных свалок за счет максимально возможного вторичного использования бытовых  отходов путем селективного сбора  составляющих его компонентов - макулатуры, стекла, металлов и т. д.

Сжигание.

Это широко распространенный способ уничтожения твердых бытовых  отходов, который широко применяется  с конца XIX в. Сложность непосредственной утилизации ТБО обусловлена, с одной  стороны, их исключительной многокомпонентностью, с другой — повышенными санитарными  требованиями к процессу их переработки. В связи с этим сжигание до сих  пор остается наиболее распространенным способом первичной обработки бытовых  отходов. Сжигание бытового мусора, помимо снижения объема и массы, позволяет  получать дополнительные энергетические ресурсы, которые могут быть использованы для централизованного отопления  и производства электроэнергии. К  числу недостатков этого способа  относится выделение в атмосферу  вредных веществ, а также уничтожение  ценных органических и других компонентов, содержащихся в составе бытового мусора. Сжигание можно разделить  на два вида: непосредственное сжигание, при котором получается только тепло  и энергия, и пиролиз, при котором  образуется жидкое и газообразное топливо. В настоящее время уровень  сжигания бытовых отходов в отдельных  странах различен. Так, из общих объемов  бытового мусора доля сжигания колеблется в таких странах, как Австрия, Италия, Франция, Германия, от 20 до 40%; Бельгия, Швеция — 48-50%; Япония — 70%; Дания, Швейцария 80%; Англия и США — 10%. В России сжиганию подвергаются пока лишь около 2% бытового мусора, а в Москве — около 10%. Для повышения экологической безопасности необходимым условием при сжигании мусора является соблюдение ряда принципов. К основным из них относятся температура сжигания, которая зависит от вида сжигаемых веществ; продолжительность высокотемпературного сжигания, зависящая также от вида сжигаемых отходов; создание турбулентных воздушных потоков для полноты сжигания отходов. Различие отходов по источникам образования и физико-химическим свойствам предопределяет многообразие технических средств и оборудования для сжигания. В последние годы ведутся исследования по совершенствованию процессов сжигания, что связано с изменением состава бытовых отходов, ужесточением экологических норм. К модернизированным способам сжигания отходов можно отнести замену воздуха, подаваемого к месту сжигания отходов для ускорения процесса, на кислород. Это позволяет снизить объем горючих отходов, изменить их состав, получить стеклообразный шлак и полностью исключить фильтрационную пыль, подлежащую подземному складированию. Сюда же относится и способ сжигания мусора в псевдосжиженном слое. При этом достигается высокая полнота сгорания при минимуме вредных веществ. По зарубежным данным, сжигание мусора целесообразно применять в городах с населением не менее 15 тыс. жителей при производительности печи около 100 т/сут. Из каждой тонны отходов можно выработать около 300-400 кВт-ч электроэнергии. В настоящее время топливо из бытовых отходов получают в измельченном состоянии, в виде гранул и брикетов. Предпочтение отдается гранулированному топливу, так как сжигание измельченного топлива сопровождается большим пылевыносом, а использование брикетов создает трудности при загрузке в печь и поддержании устойчивого горения. Кроме того, при сжигании гранулированного топлива намного выше КПД котла. Мусоросжигание обеспечивает минимальное содержание в шлаке и золе разлагающихся веществ, однако оно является источником выбросов в атмосферу. Мусоросжигательными заводами (МСЗ) выбрасываются в газообразном виде хлористый и фтористый водород, сернистый газ, а также твердые частицы различных металлов: свинца, цинка, железа, марганца, сурьмы, кобальта, меди, никеля, серебра, кадмия, хрома, олова, ртути и др. Установлено, что содержание кадмия, свинца, цинка и олова в копоти и пыли, выделяющихся при сжигании твердых горючих отходов, изменяется пропорционально содержанию в мусоре пластмассовых отходов. Выбросы ртути обусловлены присутствием в отходах термометров, сухих гальванических элементов и люминесцентных ламп. Наибольшее количество кадмия содержится в синтетических материалах, а также в стекле, коже, резине. Исследованиями США выявлено, что при прямом сжигании твердых бытовых отходов большая часть сурьмы, кобальта, ртути, никеля и некоторых других металлов поступает в отходящие газы из негорючих компонентов, т. е. удаление негорючей фракции из бытовых отходов понижает концентрацию в атмосфере этих металлов. Источниками загрязнения атмосферы кадмием, хромом, свинцом, марганцем, оловом, цинком являются в равной степени как горючая, так и негорючая фракции твердых бытовых отходов. Существенное уменьшение загрязнения атмосферного воздуха кадмием и медью возможно за счет отделения из горючей фракции полимерных материалов.

Таким образом, можно констатировать, что главным направлением в сокращении выделения вредных веществ в  окружающую среду является сортировка или раздельный сбор бытовых отходов. В последнее время все более  распространяется метод совместного  сжигания твердых бытовых отходов  и шламов сточных вод. Этим достигается  отсутствие неприятного запаха, использование  тепла от сжигания отходов для  сушки осадков сточных вод. Надо отметить, что технология ТБО развивалась  в период, когда не были еще ужесточены нормы выброса газовой составляющей. Однако сейчас стоимость газоочистки  на мусоросжигательных заводах резко  возросла. Все мусоросжигательные предприятия  являются убыточными. В этой связи  разрабатываются такие способы  переработки бытовых отходов, которые  позволили бы утилизировать и  вторично использовать ценные компоненты, содержащиеся в них.

Биотермическое  компостирование. Этот способ утилизации твердых бытовых отходов основан на естественных, но ускоренных реакциях трансформации мусора при доступе кислорода в виде горячего воздуха при температуре порядка 60°С. Биомасса ТБО в результате данных реакций в биотермической установке (барабане) превращается в компост. Однако для реализации этой технологической схемы исходный мусор должен быть очищен от крупногабаритных предметов, а также металлов, стекла, керамики, пластмассы, резины. Полученная фракция мусора загружается в биотермические барабаны, где выдерживается в течение 2 сут. с целью получения товарного продукта. После этого компостируемый мусор вновь очищается от черных и цветных металлов, доизмельчается и затем складируется для дальнейшего использования в качестве компоста в сельском хозяйстве или биотоплива в топливной энергетике. Биотермическое компостирование обычно проводится на заводах по механической переработке бытовых отходов и является составной частью технологической цепи этих заводов. Однако современные технологии компостирования не дают возможности освободиться от солей тяжелых металлов, поэтому компост из ТБО фактически малопригоден для использования в сельском хозяйстве. Кроме того, большинство таких заводов убыточны. Поэтому предпринимаются разработки концепций получения синтетического газообразного и жидкого топлива для автотранспорта из продуктов компостирования, выделенных на мусороперерабатывающих заводах. Например, предполагается реализовать получаемый компост в качестве полуфабриката для дальнейшей его переработки в газ.

Способ утилизации бытовых  отходов пиролизом известен достаточно мало, особенно в нашей стране, из-за своей дороговизны. Он может стать  дешевым и не отравляющим окружающую среду приемом обеззараживания  отходов. Технология пиролиза заключается  в необратимом химическом изменении  мусора под действием температуры  без доступа кислорода. По степени  температурного воздействия на вещество мусора пиролиз как процесс условно  разделяется на низкотемпературный (до 900°С) и высокотемпературный (свыше 900° С).

Низкотемпературный  пиролиз - это процесс, при котором размельченный материал мусора подвергается термическому разложению. При этом процесс пиролиза бытовых отходов имеет несколько вариантов: пиролиз органической части отходов под действием температуры в отсутствии воздуха; пиролиз в присутствии воздуха, обеспечивающего неполное сгорание отходов при температуре 760°С; пиролиз с использованием кислорода вместо воздуха для получения более высокой теплоты сгорания газа; пиролиз без разделения отходов на органическую и неорганическую фракции при температуре 850°С и др. Повышение температуры приводит к увеличению выхода газа и уменьшению выхода жидких и твердых продуктов. Преимущество пиролиза по сравнению с непосредственным сжиганием отходов заключается, прежде всего, в его эффективности с точки зрения предотвращения загрязнения окружающей среды. С помощью пиролиза можно перерабатывать составляющие отходов, неподдающиеся утилизации, такие как автопокрышки, пластмассы, отработанные масла, отстойные вещества. После пиролиза не остается биологически активных веществ, поэтому подземное складирование пиролизных отходов не наносит вреда природной среде. Образующийся пепел имеет высокую плотность, что резко уменьшает объем отходов, подвергающийся подземному складированию. При пиролизе не происходит восстановления (выплавки) тяжелых металлов. К преимуществам пиролиза относятся и легкость хранения и транспортировки получаемых продуктов, а, также то, что оборудование имеет небольшую мощность. В целом процесс требует меньших капитальных вложений. Установки или заводы по переработке твердых бытовых отходов способом пиролиза функционируют в Дании, США, ФРГ, Японии и других странах. Активизация научных исследований и практических разработок в этой области началась в 70-х годах ХХ столетия, в период "нефтяного бума". С этого времени получение из пластмассовых, резиновых и прочих горючих отходов энергии и тепла путем пиролиза стало рассматриваться как один из источников выработки энергетических ресурсов. Особенно большое значение придают этому процессу в Японии.

Высокотемпературный пиролиз. Этот способ утилизации ТБО, по существу, есть не что иное, как газификация мусора. Технологическая схема этого способа предполагает получение из биологической составляющей (биомассы) отходов вторичного синтез-газа с целью использования его для получения пара, горячей воды, электроэнергии. Составной частью процесса высокотемпературного пиролиза являются твердые продукты в виде шлака, т. е. непиролизуемые остатки. Технологическая цепь этого способа утилизации состоит из четырех последовательных этапов: отбор из мусора крупногабаритных предметов, цветных и черных металлов с помощью электромагнита и путем индукционного сепарирования; переработка подготовленных отходов в газофикаторе для получения синтез-газа и побочных химических соединений — хлора, азота, фтора, а также шкала при расплавлении металлов, стекла, керамики; очистка синтез-газа с целью повышения его экологических свойств и энергоемкости, охлаждение и поступление его в скруббер для очистки щелочным раствором от загрязняющих веществ соединений хлора, фтора, серы, цианидов; сжигание очищенного синтез-газа в котлах-утилизаторах для получения пара, горячей воды или электроэнергии. Научно-производственной фирмой "Термоэкология" акционерного общества "ВНИИЭТО" (г. Москва) предложена комбинированная технология переработки шлаковых и зольных отвалов ТЭЦ с добавлением части ТБО. Этот метод высокотемпературного пиролиза переработки отходов основан на комбинации процессов в цепи: сушка—пиролиз—сжигание электрошлаковая обработка. В качестве основного агрегата предполагается использовать рудно-термическую электропечь в герметичном варианте, в которой будут расплавляться подаваемые шлак и зола, выжигаться из них углеродные остатки, а металлические включения осаживаться. Электропечь должна иметь раздельный выпуск металла, который в дальнейшем перерабатывается, и шлака, из которого предполагается изготовлять строительные блоки или гранулировать с последующим использованием в строительной индустрии. Параллельно в электропечь будут подаваться ТБО, где они газифицируются под действием высокой температуры расплавленного шлака. Количество воздуха, подаваемого в расплавленный шлак, должно быть достаточным для окисления углеродного сырья и ТБО. Научно-производственным предприятием "Сибэкотерм" (г. Новосибирск) разработана экологически чистая технология высокотемпературной (плазменной) переработки ТБО. Технологическая схема этого производства не предъявляет жестких требований к влажности исходного сырья — бытовых отходов в процессе предварительной подготовки, морфологическому и химическому составам и агрегатному состоянию. Конструкция аппаратуры и технологическое обеспечение позволяет получить вторичную энергию в виде горячей воды или перегретого водяного пара с подачей их потребителю, а также вторичной продукции в виде керамической плитки или гранулированного шлака и металла. По существу, это и есть вариант комплексной переработки ТБО, их полной экологически чистой утилизации с получением полезных продуктов и тепловой энергии из "бросового" сырья — бытового мусора.

Высокотемпературный пиролиз  является одним из самых перспективных  направлений переработки твердых  бытовых отходов с точки зрения как экологической безопасности, так и получения вторичных  полезных продуктов синтез-газа, шлака, металлов и других материалов, которые  могут найти широкое применение в народном хозяйстве. Высокотемпературная  газификация дает возможность экономически выгодно, экологически чисто и технически относительно просто перерабатывать твердые бытовые отходы без их предварительной подготовки, т. е. сортировки, сушки и т. д.

Традиционные свалки непереработанных муниципальных отходов не только портят ландшафт, но и представляют потенциальную угрозу здоровью людей. Загрязнение происходит не только в  непосредственной близости от свалок, в случае заражения грунтовых  вод загрязненной может оказаться  огромная территория.

Основная задача, стоящая  перед системами переработки  ТБО – это наиболее полно утилизировать  отходы, образующиеся на некоторой  территории. При подборе технологий для реализуемых проектов нужно  руководствоваться двумя важными  требованиями: обеспечить минимум или  полное отсутствие выбросов и произвести максимум ценных конечных продуктов, для  реализации их на рынке. Наиболее полно  эти задачи могут быть достигнуты при использовании систем автоматической сортировки и разделенной переработки  различных видов отходов при  помощи современных технологий.

Комбинации указанных  технологических решений устанавливаются  на нескольких площадках в регионе  так, чтобы обеспечить минимальную  транспортировку отходов к месту  переработки и непосредственную поставку ценных конечных продуктов  на сопутствующие производства. Полный завод по переработке ТБО состоит  из модулей всех видов и может  включать сопутствующие производства. Количество технологических линий  в каждом модуле определяется требованиями к производительности завода. Минимальное  оптимальное соотношение достигается  для завода производительностью 90 000 тонн ТБО в год.

Переработка горючих  отходов.

Предлагаемая технология газификации позволяет перерабатывать горючие отходы в закрытом реакторе с получением горючего газа. Могут  быть переработаны отходы следующих  типов:

• горючая фракция твердых бытовых отходов (ТБО), выделенная при сортировке;
• твердые промышленные отходы - нетоксичные твердые отходы, произведенные промышленными, торговыми и другими центрами, например: пластик, картон, бумага и т. д.;
• твердые горючие продукты переработки автомобилей: большинство автомобильных пластиков, резина, пеноматериалы, ткань, дерево и т. д.;
• сточные воды после осушения (наиболее эффективная переработка сточных вод достигается при использовании биотермической технологии);
• сухая биомасса, такая как отходы деревообработки, опилки, кора и т. д.

Процесс газификации является модульной технологией. Ценным продуктом  переработки является горючий газ, производимый в объеме от 85 до 100 м³ в минуту (для модуля переработки 3.000 кг/ч), с приблизительной энергетической ценностью от 950 до 2.895 кКал/м³ в зависимости от исходного сырья. Газ может быть использован для производства тепло-/электроэнергии для сопутствующих производств или на продажу. Модуль газификации не производит выбросов в атмосферу и не имеет трубы: продуктом технологии является горючий газ, направляемый на производство энергии, и, таким образом, выбросы образуются только на выходе двигателей, бойлеров или газовых турбин, перерабатывающих горючий газ. Основное оборудование монтируется на рамах с общими внешними размерами 10 х 13 х 5 м. Технология проста в управлении и эксплуатации и может быть использована в рамках комплексных схем переработки отходов.

Переработка гниющих  отходов.

Органическая фракция  ТБО, полученная в результате сортировки, а также отходы ферм и очистных сооружений могут быть подвергнуты  анаэробной переработке с получением метана и компоста, пригодного для  сельскохозяйственных и садоводческих  работ.

Переработка органики происходит в реакторах, где бактерии, производящие метан, перерабатывают органическую субстанцию в биогаз и гумус. Субстанция выдерживается  в реакторе при определенной температуре 15-20 дней. Завод обычно состоит из двух или более параллельных линий. Биореакторы стационарны и расположены  вертикально. Размер одного реактора может  достигать 5000 куб. м. Это примерно соответствует  отходам, производимым населением в 200 000 человек. Для переработки большего объема отходов требуется два  или более параллельных реактора. При необходимости, по окончании  анаэробной переработки субстанция пастеризуется и после этого  полностью осушается в твердую  массу, составляющую 35-45% от первоначального  объема. На следующей стадии масса  может быть подвергнута постаэрации  и просеиванию для улучшения  показателей хранения, эстетического  вида и удобства использования.

Конечный продукт, гумус, полностью переработан, стабилизирован и пригоден для ландшафтных работ, садоводства и сельского хозяйства. Метан может быть использован  для производства тепло/электроэнергии.

Переработка использованных шин.

Для переработки шин используется технология низкотемпературного пиролиза с получением электроэнергии, сорбента для очистки воды или высококачественной сажи, пригодной для производства автопокрышек.

Линии демонтажа  старых автомобилей.

Для переработки старых автомобилей  используется технология промышленного  демонтажа, позволяющая вторично использовать отдельные детали. Стандартная линия  линии промышленного демонтажа, способна перерабатывать 10 000 старых автомобилей  в год или до 60 машин в день при смене 12 человек (всего персонал завода 24 человека). Линия предназначена  для оптимального демонтажа деталей  в безопасных рабочих условиях. Основными  элементами линии являются автоматический конвейер, передвигающий автомобили, устройство переворачивания автомобилей  для демонтажа деталей днища  и подготовки автомобиля к снятию двигателя, а также оборудование для демонтажа деталей и хранения снятых материалов. Предприятие состоит  из цеха линии демонтажа, зоны для  удаления аккумуляторов и слива  автомобильных жидкостей, крытых складских  помещений и офисного здания. Экономическая  эффективность предприятия обеспечивается продажей автомобильных деталей  и отсортированных материалов. Для  эффективной эксплуатации завода в  зависимости от транспортных тарифов  в радиусе 25-30 км от завода должно быть в наличии 25 000 остовов старых автомобилей. В общем случае для завода требуется  площадка, по крайней мере, 20 000 м². Поставка линии промышленного демонтажа включает обучение рабочего персонала на площадке заказчика и в Западной Европе, обучение управлению предприятием и тренинг по организации сбора старых автомобилей и продаже запчастей и материалов.

Утилизация медицинских  отходов.

Предлагаемая технология очистки медицинских отходов  стерилизует такие виды медицинских  отходов как иглы, ланцеты, медицинские  контейнеры, металлические зонды, стекло, биологические культуры, физиологические  вещества, медикаменты, шприцы, фильтры, пузырьки, подгузники, катетеры, лабораторные отходы и т.д. Технология очистки  медицинских отходов измельчает и стерилизует отходы, так что  они превращаются в сухую, однородную пыль без запаха (гранулы диаметром 1-2 мм). Этот остаток является целиком  инертным продуктом, не содержит микроорганизмов  и не обладает бактерицидными свойствами. Остаток может быть утилизирован как обычные городские отходы или использован при ландшафтных  работах. Технология переработки медицинских  отходов — это закрытый процесс. Стандартное оборудование работает в полуавтоматическом режиме, в функции  оператора входит загрузка установки  при помощи подъемника и запуск процесса. После начала процесса все операции осуществляются автоматически и  контролируются программируемым модулем, в то время как сообщения о  состоянии процесса и сигналы  о возможных неисправностях отображаются на пульте управления. Возможна поставка целиком автоматической системы. Учитывая специфический вес материала  и время переработки, производительность установки составляет 100 кг/час.

Предлагаемые современные  технологии позволяют одновременно решить проблему утилизации мусора и  создать местные источники энергии. Таким образом, мусор вернется к  нам не в виде разрастающихся свалок и загрязненной воды, а в виде электричества по проводам, тепла  в батареях отопления или выращенных в теплицах овощей и фруктов.

Материал подготовлен  Управлением Главгосэкспертизы  России по Ставропольскому краю, г.Ставрополь, 2004г.

Список использованной литературы:

1. Инструкция по проектированию, эксплуатации и рекультивации  полигонов для твердых бытовых  отходов, утв. Минстроем России 02.11.96, согласована с Госкомсанэпиднадзором  России 10.06.96 №01-8/1711.

2. Санитарные правила  устройства проектирования, строительства  и эксплуатации полигонов захоронения  неутилизируемых промышленных отходов  №1746-77, утв. Минздравом СССР 22.08.77.

3. Порядок накопления, транспортировки,  обезвреживания и захоронения  токсичных промышленных отходов  №3183-84, утв. Минздравом СССР 29.12.84.

4. Основные санитарные  правила работы с радиоактивными  веществами и другими источниками  ионизирующих излучений ОСП-72/87 №4422-87.

...........