Современные направления переработки отходов кожевенного и мехового производства

Введение

Проблема переработки и рационального использования отходов кожевенного и мехового производства в последние годы становится особенно актуальной во всем мире. Это обусловлено тем, что в процессе производства натуральных кож и пушно-меховых полуфабрикатов образуется значительное количество (30 - 50% от массы сырья) отходов, содержащих до 50% белковых веществ, а также многих других побочных продуктов. Актуальность решения указанной проблемы также диктуется ухудшением экологической обстановки. Значительная часть органических отходов кожевенного и мехового производства еще не нашла применения и вывозится на свалки, что, помимо материальных потерь, ведет к загрязнению окружающей среды.

Такая форма хозяйственной деятельности человека - воздействие промышленности на окружающую среду, несет серьезные угрозы: деградацию поверхности земли (изменение рельефа, структуры и качества почвы), загрязнение воздуха, вод, климатические изменения, обеднение флоры и фауны, ухудшение условий жизни и состояния здоровья населения.

Так, непереработанные коллагенсодержащие отходы обладают способностью сорбировать клетки микроорганизмов и могут стать источником образования различных вирусов. Кроме того, складирование отходов на территории предприятий приводит к массированному загрязнению почвы и миграции загрязняющих веществ в грунтовые воды, а также к смыву их поверхностным стоком в открытые водоемы. Аккумулируя значительное количество загрязнений, почва на долгое время становится источником миграции химических веществ в смежные среды: грунтовые воды, атмосферный воздух, в растения – продукты питания [1]. Если использование химических веществ (макро- и микроудобрений), например, в сельскохозяйственной практике регламентировано нормативно-техническими документами, то попадание в почву макро и микроэлементов, а также азотосодержащих соединений, содержащихся в кожевенных и меховых отходах, - процесс совершенно нерегулируемый и потому наиболее опасный для здоровья людей. При имеющейся тенденции резкого увеличения объемов образования указанных отходов вопрос их утилизации, с точки зрения экологической ситуации, становится особенно острым.

Неизбежно образующиеся отходы содержат: весьма ценные природные органические материалы, которые могут быть использованы в качестве сырья в производстве полезных продуктов. Например, ценный природный белок - коллаген, который может быть извлечен и широко использован в виде коллагеновых препаратов в различных отраслях промышленности.

В этой связи экономически выгодным является разработка высоко эффективных технологий переработки кожевенных и меховых отходов.Наиболее ценными из коллагенсодержащих отходов являются те из них, исходная природа которых в процессах производства не подвергалась изменению (отходы кожевенного и мехового сырья) или изменена незначительно (гольевые отходы). Такие отходы легче перерабатывать, а сами продукты переработки могут найти широкое применение, так как экологически безопасны. Более сложной задачей является переработка отходов, образующихся на последующих стадиях производства, в частности, переработка отходов дубленых кож, которые содержат токсичные химические материалы и имеют структурные образования. Таким образом, проблема переработки коллагенсодержащих отходов кожевенного и мехового производства имеет два решающих фактора – экологический и экономический. В данной работе проведен анализ наиболее известных и используемых направлений переработки коллагенсодержащих, жирсодержащих, кератинсодержащих твердых отходов кожевенного и мехового производства.

Современные направления переработки отходов кожевенного и мехового производства

Таблица 1.1 - Коллагенсодержащие отходы кожевенного производства

Отходы	Содержание влаги в отходах, %	Количество отходов, % от массы
мокросоленого сырья (влажность38 %)	абсолютно сухоговещества
Недубленые гольевая мездра спилковая обрезь Белки, перешедшие в отработанные жидкости Дубленые стружка обрезь с готовой кожи пыль после шлифования Итого	80,0 75,0 70,0 40,0 18,0 15,0 -	13,9 4,8 20,0 6,5 4,7 1,0 52,4	4,5 2,0 10,0 7,0 6,0 1,5 31,0

Из данных таблицы 1.1 видно, что основную массу среди недубленых отходов составляет гольевая мездра, среди дубленых – кожевенная стружка.

Из диаграммы (рисунок 1.1) видно, что для производства обуви используется только 29,9 – 45,0 % кожевенного сырья, остальная его часть переходит в отходы и используется в виде побочных продуктов. При этом лучшим образом используется сырье в производстве кож для низа обуви (рисунок 1.1, б) по сравнению с производством кож для верха обуви, где процент образования отходов от массы сырья весьма значительный.

Одной из причин образования большого количества отходов является то, что на кожевенные и меховые предприятия поступает сырье со сложным извилистым контуром, длинными лапами, хвостами, лобашами, прирезями мяса и жира, а также с различными толщинами дермы по топографическим участкам.

Указанные части шкуры и мездра непригодны для производства кожи и переходят в отходы на различных стадиях технологического процесса производства кожи [3].

В таблицах 1.2 и 1.3 приведены характеристика и основные технологические стадии возникновения отходов кожевенного и мехового производства.

Таблица 1.2 [4] – Основные технологические стадии возникновения отходов кожевенного производства

Технологические стадии возникновения отходов	Отходы	Основные примеси
Убой Мездрение голья Двоение голья	Недубленые Головная часть, брюшная часть свиной шкуры, обрезь, мездра боенского мездрения Мездра Гольевой спилок Спилковая обрезь	Хлорид натрия Гидроксид кальция и сульфид натрия Гидроксид кальция и сульфид натрия
Двоение полуфабриката Регулирование толщины кожи Обрезка, раскрой и вырубка деталей	Дубленые Спилок полуфабриката Стружка Кожевенная пыль Краевые отходы Межлекальные отходы	Дубители Дубители, красители, жиры и отделочные материалы "

Из таблицы 1.2 видно, что наибольшее количество примесей содержат дубленые отходы [4].

Таблица 1.3 – Характеристика и отраслевые нормы выхода отходов в сырейно-красильном производстве мехового предприятия

Отходы	Единица измерения	Норма выхода отхода
1 Краевые участки от контурирования шкур: головки от шкур кролика Обрезь сырьевая (от складской обрядки): меховых овчин шубных овчин Обрезь от выделанных меховых овчин (от обрезки кромки) 2 Стружка (пленка) от строжки шкурок кролика 3 Лоскут от выделанных шкурок кролика, соответствующий по размерам: скорняжному подножному 4 Лоскут от выделанных шкурок каракуля, соответствующий по размерам подножному 5 Мездра от шкурок: бурундука, горностая, голяка от каракуля, сониполчка, суслика белки, колонка зайца-беляка, соболя, каракульчи, кляма, муаре, норки куницы Корсака, лисицы, песца Хоря Сурка, каракуля, козлика Кролика, ондатры Мерлушки Смушки, яхобаба кошки	кг/1000шт невыделанных шкур кг/1000шт выделанных шкур кг/1000шт невыделанных шкур кг/1000шт выделанных шкур кг/1000шт невыделанных шкур кг/1000шт невыделанных шкур	13,3 48,7 55,7 13,9 14,9 1,2 3,8 6,0 2,0 4,0 6,7 10,0 14,0 30,0 35,0 40,0 50,0 60,0
Волка, выдры, енота, морского котика, морзверя, нутрии, собаки Выпоротка, жеребка, тряска Опойка Овчины меховой, овчины шубной	"

Под твердыми отходами кожевенного и мехового производства понимают остатки сырья и полуфабрикатов, образующиеся в процессе превращения исходного материала в готовую продукцию, утратившие полностью или частично потребительские качества исходного материала.

Отходы, возникающие при переработке кожевенного и мехового сырья и при изготовлении изделий из кожи и меха, можно разделить на три группы:

1. Отходы, получаемые при первичной переработке сырья на мясокомбинатах, кожсырьевых заводах, сырьевых меховых базах:

- отходы шкур – обрезь, щеки, губы, лобаши, сухожилия, хрящи и т.д.;

- костные отходы – остатки нижних конечностей, лобные кости, хвосты;

- кератиновые отходы – рога, копыта.

2. Отходы, возникающие в процессе кожевенного и мехового производства:

- отходы при переработке шкур и голья – мездра, обрезь, подкожный жир, шерсть;

- отходы после дубления – стружка кожевенная, обрезь, кожевенная пыль;

3. Отходы, возникающие при изготовлении изделий из кожи и меха, в скорняжном производстве, при вырубании деталей изделий из кожи в обувном, кожгалантерейном и других производствах [5].

Также, к отходам относится нестандартное сырье – шкуры, которые не могут быть переработаны на предприятиях вследствие большого числа пороков.

В кожевенном и меховом производстве для упорядочения использования отходов применяют классификацию отходов, учитывающую: их природу, свойства, экологическую вредность, пригодность, массовость продукции [6].

Так, твердые отходы по химическому составу делятся на:

-коллагенсодержащие

- жирсодержащие

-кератинсодержащие.

Экономическая часть

Экономический аспект переработки твердых отходов кожевенного и мехового производства

В данной работе представлены основные направления переработки коллагенсодержащих, кератинсодержащих, жирсодержащих твердых отходов кожевенного и мехового производства. При выявлении наиболее эффективных технологий, необходимо провести их экономический анализ с точки зрения себестоимости готовой продукции. Себестоимость продукции складывается из денежных затрат на производство и реализацию продукции. Этот показатель отражает все технологические, технические и организационные решения, заложенные в проекте. Величина себестоимости определяет прибыль и рентабельность производства. Планирование уровня себестоимости включает в себя разработку смет затрат и калькуляций на производство продукции, на услуги вспомогательных цехов и распределение затрат этих цехов по основным цехам предприятия, смет расходов по обслуживанию производства и управлению, на подготовку и освоение новых видов продукции, плановых калькуляций на все виды продукции. Смета затрат на производство содержит следующие экономические элементы: сырье и основные материалы за вычетом возвратных отходов, вспомогательные материалы, топливо, энергия, заработная плата (основная и дополнительная), отчисления на социальное страхование, амортизация основных фондов, прочие расходы. Смета затрат на производство не позволяет определить себестоимость отдельных видов продукции. Поэтому наряду с затратами по экономическим элементам планируются затраты по статьям расходов (по статьям калькуляции). Определение себестоимости вырабатываемой продукции, проводимое по статьям калькуляции, называют калькулированием себестоимости продукции. На предприятиях кожевенной промышленности при калькулировании себестоимости продукции все расходы сводят в следующие группы и статьи затрат:

- сырье и основные материалы – это затраты на сырье, материалы, покупные полуфабрикаты, которые составляют вещественную основу продукции;

- вспомогательные материалы на технологические цели – это затраты на покупные вспомогательные материалы, которые используются как для технологических, так и для нетехнологических целей (на смазочные масла, обтирочные материалы и т.д.);

- топливо и энергия на технологические нужды – это затраты на все виды топлива и энергии (со стороны и собственной выработки), используемые в технологическом процессе производства (на топливо, расходуемое на отопление производственных и служебных помещений, электроэнергию, пар, сжатый воздух и т.д.;

- основная заработная плата производственных рабочих – это затраты на оплату труда производственных рабочих по тарифам и сдельным расценкам, по районным коэффициентам, доплата за работу в вечернее и ночное время и др.;

- дополнительная заработная плата производственных рабочих – это затраты на выплаты основным производственным рабочим за непроработанное время: премию, оплату основных и дополнительных отпусков и др.;

- расходы на подготовку и освоение производства – это затраты на освоение новых видов моделей продукции, новых технологий; на заработную плату работников, занятых подготовкой производства, с отчислениями на социальное страхование и др.;

- расходы на содержание и эксплуатацию оборудования – это затраты на амортизацию оборудования, транспортных средств, их текущий ремонт и эксплуатацию; на заработную плату (основную и дополнительную) с отчислениями на социальное страхование вспомогательных рабочих, занятых обслуживанием оборудования, транспортных средств и др.;

- производственные расходы – это затраты на заработную плату с отчислениями на социальное страхование аппарата управления предприятием; на амортизацию, текущий ремонт и содержание зданий, сооружений и инвентаря общефабричного назначения; на содержание лабораторий, пожарной, сторожевой и военизированной охраны и др.; -отчисления от зарплаты (основной и дополнительной) на социальные службы – это затраты на социальное страхование по нормативам от основной и дополнительной заработной платы основных и производственных рабочих; - страхование имущества – это затраты на страхование имущества всего предприятия (машины, оборудование);

- внепроизводственные расходы – это затраты на реализацию продукции: тару, упаковку продукции на складе готовой продукции предприятия; на транспортирование готовой продукции до станции отправления; на оплату услуг сторонних транспортных предприятий и др.; - полная себестоимость включает в себя все перечисленные пункты. Калькуляцией себестоимости готовой продукции называется система расчетов себестоимости отдельных видов готовой продукции по определенным статьям, дающая возможность подсчитать себестоимость единицы готовой продукции [26]. Например, при переработке коллагенсодержащих отходов кожевенного производства, за калькуляционную единицу целесообразно принять тонну сырья и тонну готовой продукции. В настоящее время все больше внимания уделяется разработке и внедрению новейших методов переработки коллагенсодержащих отходов кожевенного и мехового производства. В связи с этим, все большее значение приобретают вопросы рентабельности новейших производств по сравнению с "классическими методами" переработки отходов. Для выявления более перспективных технологий, с точки зрения экономической эффективности, можно сравнить метод переработки золеной мездры на мездровый клей, который на многих предприятиях является "классическим", и метод переработки золеной мездры на кормовую муку. Поскольку в данной работе проводится анализ направлений переработки твердых отходов кожевенного и мехового производства, то стоимостные данные (по статьям калькуляции и себестоимость готовой продукции) были получены непосредственно на кожевенных и меховых предприятиях, занимающихся переработкой отходов (таблица 3.1).

Таблица 3.1 – Расчет себестоимости мездрового клея и кормовой муки по статьям калькуляции на изготовление 1 тонны готового продукта

Статьи затрат	Сумма затрат в рублях при производстве мездрового клея	Сумма затрат в рублях при производстве кормовой муки
1. Сырье (золеная мездра) 2. Материалы 3. Заработная плата основная дополнительная 4. Начисление на заработную плату 5. Расходы на технологические цели на содержание и эксплуа-тацию оборудования 6. Цеховые расходы 7.Общезаводские расходы 8.Заводская себестоимость	715,0 60,0 200,0 20,0 10,0 1100,0 1500,0 800,0 650,0 5055,0	65,0 12,0 160,0 12,0 10,0 500,0 700,0 300,0 180,0 1939,0
9.Внепроизводственные расходы 10.Полная себестоимость 11.Оптовая цена Прибыль (+) Убыток (-)	700,0 5575,0 7400,0 1825,0 -	700,0 2639,0 3700,0 1061,0-

На основании этих данных была составлена таблица 3.2.

Таблица 3.2 – Технико–экономические показатели изготовления мездрового клея и кормовой муки

Показатель	Производство
мездрового клея	кормовой муки
Затраты на сырье, руб. гольевая мездра Расход сырья, т Оптовая цена, руб. Себестоимость, руб. Прибыль, руб. (+) Убыток, руб. (-)	50,0 14,3 7400,0 5575,0 1825,0 -	50,0 1,3 3700,0 2639,0 1061,0 -

Примечание. Все показатели даны в расчете на 1 тонну готового продукта Из приведенных в таблице 3.2 данных видно, что кожевенным и меховым предприятиям выгоднее вырабатывать из гольевой мездры кормовую муку, чем мездровый клей низких сортов, так как, на его производство затрачивается очень большое количество сырья, электроэнергии, и он уже не пользуется таким большим спросом как раньше, из-за появления синтетических клеящих материалов.

Отсюда можно сделать вывод, что производство кормовой муки намного проще, чем производство мездрового клея, требующего дефицитного оборудования (особенно сушилок) и больших производственных площадей. Важным фактором является большая заинтересованность птицефабрик и фермерских хозяйств в получении белкового сырья животного происхождения для кормовых добавок. Кроме того, птицефабрики и фермерские хозяйства проявляют готовность вывозить кормовую муку своим транспортом, что является также немаловажным фактором для организации на кожевенных предприятиях участков по производству кормовой муки.

При переработке шубной овчины образуется большое количество ценных отходов, правильное использование которых в значительной степени влияет на снижение себестоимости продукции.

Ниже приведены нормы выработки и расчет по реализации отходов в производстве шубной овчины.

Таблица 3.3-Нормы отходов при выделке шубной овчины

Отходы	Норма отходов с одной штуки, г
шерстной	полушерстной
Шерсть рубка		35,7
Шерсть ческа
Шерсть брильная и стрижка
Шерсть сметка
Шерсть подопилочная
Шерсть релейная, вентиляционная
Лоскут мелкий
Мездра
Шерсть сметочная
жир

Таблица 3.4-Расчет стоимости отходов мехового производства для предприятия по обработке шубной овчины мощностью 200000 штук в год.

Отходы	Норма отходов с 200000 штук

Шерстной, кг	Цена за 1кг., руб.	Стоимость отходов, руб.	Полушерстной, кг	Цена за 1кг., руб.	Стоимость отходов, руб.	Общая сумма, руб.
Шерсть рубка		1,35			1,35
Шерсть ческа		0,11			0,11
Отходы
Шерсть брильная и стрижка		1,35			1,35
Шерсть сметка		0,11			0,10
Шерсть подопилочная		0,82			0,82
Шерсть релейная, вентиляционная		0,15			0,15
Лоскут мелкий		0,82			0,82
Мездра		0,82			0,82

Экономии за счет реализации отходов составит: 220859 руб.

Проведен расчет по статье возвратных расходов, полученных за счет реализации твердых отходов в производстве шубной овчины, который составил 220859 руб. на 200 тыс. шт. полученный расчет свидетельствует о экономической целесообразности переработки существующих отходов мехового производства.

Вывод

1. Проведен анализ основных стадий образования отходов при переработке кожевенного и мехового сырья.

2. Разработана классификация основных отходов кожевенного и мехового производства по химическому составу (коллагенсодержащие, жирсодержащие, кератинсодержащие) и основным направлениям их переработки.

3. Анализ традиционных и современных направлений переработки твердых отходов кожевенного и мехового производства позволил выявить следующее:

- переработка отходов кожевенного и мехового производства является неотъемлемой частью промышленного комплекса и позволяет решить или снизить остроту экологических и экономических проблем предприятий отрасли. Эта переработка приобретает все большее значение в связи с ужесточением требований к экологическому состоянию кожевенных и меховых заводов, дефицитом кожевенного и мехового сырья и увеличением его стоимости; - в России и за рубежом продолжается интенсивный поиск новых эффективных способов переработки кожевенных и меховых отходов, прежде всего хромсодержащих, с получением веществ и материалов для различных областей применения;

- при рассмотрении способов утилизации отходов необходимо ориентироваться на наиболее безотходные технологии, обеспечивающие выпуск экологически выгодной и экономически выгодной продукции, пользующейся спросом.

Список использованной литературы

1. Богданова И.Е.: Современные направления переработки коллагенсодержащих отходов кожевенного производства; Кожевенно-обувная промышленность, 2007, № 2, с.30-31.

2. Балберова Н.А.:Справочник кожевника (Отделка контроль производства); Легпромбытиздат, 1987г, с. 254.

3. Карпухина Л.И.: Об улучшении использования кожевенного сырья; Кожевенно – обувная промышленность, 1987 г, № 7, с. 10 – 11.

4. Головтеева А.А., Мартынов И.К.: Основные направления использования отходов кожевенного производства; Кожевенная промышленность, 1987г, с. 49.

5. Страхов И.П.: Химия и технология кожи и меха; 4-е изд. докт. техн. наук проф. – Москва, Легпромбытиздат, 1985г., с.

6. Борисенко Л.Н. Утилизация кожевенных отходов и эффективность их использования в народном хозяйстве / Кожевенная промышленность – 1991, № 2, с.37.

7. Жуховский Е., Переработка отходов кожевенного производства на белковые корма / Кожевенно – обувная промышленность – 1984, № 12, с. 13 – 15.

8. Тезисы докладов Международной конференции / Экологические проблемы кожевенного производства и пути их решения – Москва, 2004, 32 с.

9. Сакулина А.А., Левина Н.Т. Использование свиного гольевого спилка для производства белковой колбасной оболочки / Кожевенно – обувная промышленность – 1998, № 8, с. 25.

10. Пустыльник Я.И. Кожевенные отходы – золотое дно / Style – 2001, № 3, с. 90 – 91.

11. Бенькевич К., Гжегожевская У. Использование коллагеновых волокон для медицинских целей / Кожевенно – обувная прмышленность – 1984, № 12, с. 15.

12. Штельцель Т., Файгель Т. Производство раствора дезамидоколлагена из свиных шкур / Кожевенно – обувная промышленность – 1991, № 1, с. 32.

13. Павлова М.С.: Экологический аспект химической технологии кожи; Московская государственная академия легкой промышленности, Москва, 1997г.

14. Куциди Д.А.: Предупреждение и устранение дефектов кож; Москва, Легпромбытиздат, 1990 г.

15. Шименович Б. Утилизация кожевенных отходов / Style – 2003, № 3, с. 94 .

16. Трахтынберг С.И., Коростылева Р.Н. Изучение гидролиза хромовой стружки ненасыщенными кислотами / Кожевенно – обувная промышленность – 1982, № 11, с. 40 – 41.

17. Чурсин В.И. Химико – технологические методы утилизации кожевенной стружки: экономика и экология / Кожевенно – обувная промышленность – 1998 , № 1, с. 40 – 41. 18. Артемов А.В.: Производство изделий из кожи – проблемы экологии; Экология и промышленность России, 2004 г, № 2, с. 33 – 35.

19. Тезисы докладов Международной конференции / Проблемы комплексной переработки кожевенных отходов – Москва, 1998, с.53.

20. Уруджуев Р.С., Демирова А.Ф. Пути использования хромированных отходов/ Кожевенно – обувная промышленность – 2004, № 4, с. 46.

21. Абдуллин И.Ш., Абуталипова Л.Н. Применение низкотемпературной плазмы в технологии изготовления обувного картона / Кожевенно – обувная промышленность – 2004, № 3, с. 39.

22. Шименович Б. Прессованная кожа / Style – 2000, № 5, с.88.

23. Волкобой М.П., Карпухина Л.Н. О внедрении технологии переработки отходов кож хромового дубления на удобрения / Кожевенно – обувная промышленность – 1985, № 9, с. 9 – 11.

24. Лопатин В.В., Стецюк В.Г. Переработка дубленых отходов кожевенного производства на удобрения / Кожевенно – обувная промышленность – 1999, № 5, с. 15 – 16.

25. Сапожникова А.И., Бобылева Л.В. Новые возможности рационального использования кератиносодержащих отходов мехового производства, ОАО «НИИ меховой промышленности» Сборник тезисов, развитие меховой промышленности России, тезис докладов 4-й Межрегиональный научно-практической конференции, М., 2002 – с.21-22

26. Курицына В.В., Волков В.Ф. Проектирование кожевенных и меховых предприятий, Москва, 1985

Введение

Современные направления переработки отходов кожевенного и мехового производства