Мелкая переработка растительных отходов
Содержание статьи
Решение проблемы вторичного использования производственных и бытовых отходов принимает в последние десятилетия особую важность — запасы ресурсов постепенно истощаются, перед человечеством стоит задача полного и комплексного использования всех его видов.
Особенно отличается отходами, содержащими ценные компоненты, агропромышленный комплекс. Ежегодно в отраслях растениеводства, животноводства и перерабатывающего комплекса скапливаются тысячи тонн отходов, из которых можно получить более 60 млрд. куб. метров биогаза и более 100 млрд. кВт электроэнергии. Таким образом, весь агропромышленный комплекс нашей страны может стать энергетически независимым от централизованных поставок со стороны государства.
В настоящее время в России существуют серьезные проблемы, препятствующие внедрению современных методов мелкой переработки и утилизации отходов.
К их числу относятся:
- Отсутствие научно обоснованной систематизации сельскохозяйственных отходов.
- Применение сырья для переработки дорогостоящих технологий и оборудования от западных производителей.
- Отсутствие экономического обоснования для конкретных сельхозпредприятий.
- Отсутствие государственной поддержки для мелких предприятий.
В развитых странах использование отходов сельхозпредприятий и пищевой отрасли поставлено на поток. На заводах мясопереработки ведется сбор кровяных сгустков и частей кишечника, которые идут в производство кормовых продуктов. Перо птиц, шкуры, рога и копыта используются для производства товаров широкого потребления, а также для получения аминокислотных препаратов.
Из отходов растительного сырья получают этиловый спирт для технического применения, дрожжевые концентраты, молочную, лимонную, уксусную и глютаминовую кислоты, фурфурол, сухие корма для скота и домашних животных. Неперерабатываемые отходы идут на производство тепловой и электрической энергии, на компост и удобрения для полей.
Итак, сельскохозяйственные отходы – ценное сырье для получения химикатов, витаминов, кормов, добавок и прочих биологически активных препаратов. Задачу их комплексного использования может решить мелкая первичная переработка.
Что такое переработка отходов?
Направления мелкой переработки сельскохозяйственных отходов:
- Механическое дробление и разбавление водой для слива в канализацию.
- Складирование и вывоз сырья на полигоны для захоронения.
- Дробление и обработка для получения сырья кормовых концентратов и добавок.
- Перемалывание и помещение в компостные ямы для получения удобрений.
- Измельчение сырья и помещение в них живых организмов – калифорнийских червей, которые ускоряют процесс преобразования отходов в компост.
- Перетирка сырья с последующим заражением их анаэробными микроорганизмами для качественного брожения.
- Разделение сырья на фракции – твердые транспортируются для захоронения, жидкие – сливаются в отстойники.
- Пиролиз с получением биотоплива.
Все способы утилизации, которые связаны с захоронением, не приносят экономической пользы и загрязняют пространство вредными элементами и газами. Мир движется в сторону прогрессивных методов, которые позволяют сократить площади полигонов для захоронений и использовать ценные фракции отходов в различных отраслях промышленности и сельского хозяйства.
Вторичная переработка растительных отходов
В процессе переработки могут использоваться следующие отходы:
- Части сельскохозяйственных культур – стебли растений, головки подсолнечника, пустые початки кукурузы, лозы с виноградников.
- Отходы перерабатывающих комплексов – шелуха, мезга, отруби, некондиционное зерно, примеси сорных культур.
- Остатки винодельчества и производства соков – кожура, косточки, кусочки листьев.
- Отходы консервных заводов.
- Остатки сахарного производства – свекловичный жом, хвостики и ботва, остатки патоки, не кондиция.
- Остатки от пивоварения – ячменная шелуха и солома, мякина, дробина и прочее.
- Остатки чайного производства – части черешков, листовая пыль, волоски.
- Отходы эфиромасличного производства.
- Отходы масло — жировой и кондитерской отрасли.
Растительные отходы бывают в основном твердых фракций, но есть и жидкие, к примеру, картофельный сок, сточные воды от промывки. Все остатки растительного сырья могут быть использованы для производства кормов и добавок, а также для получения топливных гранул и биогазов.
- Биоконверсия растительных отходов в корма и ценные питательные добавки. В агрегатах для биоконверсии уничтожаются все виды болезнетворных микроорганизмов, яйца гельминтов, личинки насекомых. В результате восстанавливается кормовая ценность сырья, даже, если оно подвергалось неправильному хранению. По сути, биоконверсия по процессу схожа на первый этап переваривания пищи в желудке животных и птиц, поэтому углеводно — белковые концентраты отличаются высокой усвояемостью, снижением уровня энергии и ферментов, необходимых для пищеварения. Технология биоконверсии позволяет получать корма с высокой питательной и витаминной ценностью. Само производство является безопасным для экологической среды. Линии биоконверсии могут работать круглый год, они просты в обслуживании и не требуют специальной квалификации рабочих.
- Изготовление энергетических гранул – пеллет. В развитых странах год от года растет производство пеллет из отходов растительного сырья. В России – это невостребованный ресурс, их в основном запахивают в землю. Топливные гранулы могут значительно сократить расходы на закупку угля и других видов энергоресурсов, они обладают высокой калорийностью и дешевы в производстве. Получение пеллет из отходов растениеводство – прогрессивное направления для развития малого бизнеса на селе и мелкой переработки.
- Биогазовые установки. Они позволяют перерабатывать отходы с получением метана. Газ можно использовать на нужды самого предприятия или для обеспечения обогрева зданий и холодной воды. Недостаток метода – дороговизна установки, необходимость в постоянном подвозе большого количества отходов. Биогазовые установки эффективно использовать на крупных предприятиях перерабатывающего комплекса.
Вторичная переработка животноводческих отходов
Вторичное сырье животноводства имеют органическое происхождение.
К ним относятся:
- Навоз и навозные стоки с ферм крупного рогатого скота, свиноводческих комплексов, конюшен.
- Куриный и прочий птичий помет.
- Подстилка – солома, торф, трава.
В настоящее время навоз и другое вторичное сырье с ферм вывозятся на поля и запахиваются в землю. Но существуют более прогрессивные технологии переработки, среди которых компостирование, получение биотоплива, высококачественных удобрений и белково — витаминного концентрата.
Первичная переработка навоза – важное направление для поиска новых технологий. С одной стороны – это ценный источник витаминов, микроэлементов, метана, с другой – идеальная среда для развития болезнетворных микробов, яиц паразитов, бактерий гниения и брожения. В настоящее время существуют комплексные установки, позволяющие получать ценные удобрения, биогазы и белково — витаминные концентраты для кормления скота.
- На первом этапе переработки отходы помещаются в приемную камеру и нагреваются до оптимума, при котором начинается брожение бактерий. При нагревании гибнут все микроорганизмы и биологические объекты, сложные соединения распадаются на простые.
- На втором этапе в установке производится сбраживание в бескислородной среде. При этом выделяется метан, который используют для нагрева воды или отопления зданий. Сырье приобретает питательную ценность – все химические соединения фосфора, азота и калия переходят в форму, которая прекрасно усваивается растениями. Анаэробные бактерии в процессе жизнедеятельности выделяют соединения, которые стимулируют рост и урожайность сельхозкультур.
- На третьем этапе сырье разделяется на твердую и жидкую фракции.
- На четвертой и пятой стадии производятся и сушатся гранулированные удобрения.
- На шестой стадии в жидкую фракцию отходов вносятся бактерии, которые обогащают сырье белком. Затем его сепарируют и выделяют концентрат.
Первичная переработка сельскохозяйственных отходов – эффективные биотехнологии, направленные на разумное использование ценных компонентов.
