Рішення проблеми вторинного використання виробничих і побутових відходів приймає в останні десятиліття особливу важливість – запаси ресурсів поступово виснажуються, перед людством стоїть завдання повного і комплексного використання всіх його видів.
Особливо відрізняється відходами, що містять цінні компоненти, агропромисловий комплекс. Щорічно в галузях рослинництва, тваринництва та переробного комплексу скупчуються тисячі тонн відходів, з яких можна отримати понад 60 млрд. Куб. метрів біогазу та понад 100 млрд. кВт електроенергії. Таким чином, весь агропромисловий комплекс нашої країни може стати енергетично незалежною від централізованих поставок з боку держави.
В даний час в Росії існують серйозні проблеми, що перешкоджають впровадженню сучасних методів дрібної переробки та утилізації відходів.
До їх числа відносяться:
- Відсутність науково обґрунтованої систематизації сільськогосподарських відходів.
- Застосування сировини для переробки дорогих технологій і обладнання від західних виробників.
- Відсутність економічного обґрунтування для конкретних сільськогосподарських підприємств.
- Відсутність державної підтримки для дрібних підприємств.
У розвинених країнах використання відходів сільськогосподарських підприємств і харчової галузі поставлено на потік. На заводах м’ясопереробки ведеться збір кров’яних згустків і частин кишечника, які йдуть у виробництво кормових продуктів. Перо птахів, шкури, роги і копита використовуються для виробництва товарів широкого споживання, а також для отримання амінокислотних препаратів.
З відходів рослинної сировини отримують етиловий спирт для технічного застосування, дріжджові концентрати, молочну, лимонну, оцтову і глютамінову кислоти, фурфурол, сухі корми для худоби і домашніх тварин. Неперерабативаемие відходи йдуть на виробництво теплової та електричної енергії, на компост і добрива для полів.
Отже, сільськогосподарські відходи – цінна сировина для отримання хімікатів, вітамінів, кормів, добавок і інших біологічно активних препаратів. Завдання їх комплексного використання може вирішити дрібна первинна переробка.
Що таке переробка відходів?
Напрямки дрібної переробки сільськогосподарських відходів:
- Механічне дроблення і розбавлення водою для зливу в каналізацію.
- Складування та вивезення сировини на полігони для захоронення.
- Дроблення і обробка для отримання сировини кормових концентратів і добавок.
- Перемелювання і приміщення в компостні ями для отримання добрив.
- Подрібнення сировини і приміщення в них живих організмів – каліфорнійських черв’яків, які прискорюють процес перетворення відходів в компост.
- Перетирання сировини з подальшим зараженням їх анаеробними мікроорганізмами для якісного бродіння.
- Поділ сировини на фракції – тверді транспортуються для поховання, рідкі – зливаються в відстійники.
- Піроліз з отриманням біопалива.
Всі способи утилізації, які пов’язані з похованням, не приносять економічної користі і забруднюють простір шкідливими елементами і газами. Світ рухається в бік прогресивних методів, які дозволяють скоротити площі полігонів для поховань і використовувати цінні фракції відходів в різних галузях промисловості і сільського господарства.
Вторинна переробка рослинних відходів
У процесі переробки можуть використовуватися такі відходи:
- Частини сільськогосподарських культур – стебла рослин, головки соняшнику, порожні качани кукурудзи, лози з виноградників.
- Відходи переробних комплексів – лушпиння, мезга, висівки, некондиційне зерно, домішки бур’янів культур.
- Залишки виноробство і виробництва соків – шкірка, кісточки, шматочки листя.
- Відходи консервних заводів.
- Залишки цукрового виробництва – буряковий жом, хвостики і бадилля, залишки патоки, що не кондиція.
- Залишки від пивоваріння – ячмінна лушпиння і солома, полова, дробина та інше.
- Залишки чайного виробництва – частини черешків, листова пил, волоски.
- Відходи ефіроолійної виробництва.
- Відходи масло – жировий і кондитерської галузі.
Рослинні відходи бувають в основному твердих фракцій, але є і рідкі, наприклад, картопляний сік, стічні води від промивання. Всі залишки рослинної сировини можуть бути використані для виробництва кормів і добавок, а також для отримання паливних гранул і біогазів.
- Біоконверсія рослинних відходів у корми і цінні поживні добавки. В агрегатах для биоконверсии знищуються всі види хвороботворних мікроорганізмів, яйця гельмінтів, личинки комах. В результаті відновлюється кормова цінність сировини, навіть, якщо воно піддавалося неправильного зберігання. По суті, биоконверсия по процесу схожа на перший етап перетравлення їжі в шлунку тварин і птахів, тому вуглеводно – білкові концентрати відрізняються високою засвоюваністю, зниженням рівня енергії і ферментів, необхідних для травлення. Технологія биоконверсии дозволяє отримувати корми з високою поживною і вітамінною цінністю. Саме виробництво є безпечним для екологічного середовища. Лінії биоконверсии можуть працювати круглий рік, вони прості в обслуговуванні і не вимагають спеціальної кваліфікації робітників.
- Виготовлення енергетичних гранул – пелет. У розвинених країнах рік від року зростає виробництво пелет з відходів рослинної сировини. У Росії – це незатребуваний ресурс, їх в основному заорюють в землю. Паливні гранули можуть значно скоротити витрати на закупівлю вугілля та інших видів енергоресурсів, вони мають високу калорійність і дешеві у виробництві. Отримання пелет з відходів рослинництво – прогресивне спрямування для розвитку малого бізнесу на селі та дрібної переробки.
- Біогазові установки. Вони дозволяють переробляти відходи з отриманням метану. Газ можна використовувати на потреби самого підприємства або для забезпечення обігріву будівель та холодної води. Недолік методу – дорожнеча установки, необхідність в постійному підвезення великої кількості відходів. Біогазові установки ефективно використовувати на великих підприємствах переробного комплексу.
Вторинна переробка тваринницьких відходів
Вторинна сировина тваринництва мають органічне походження.
До них відносяться:
- Гній і гнойові стоки з ферм великої рогатої худоби, свинарських комплексів, стаєнь.
- Курячий та інший пташиний послід.
- Підстилка – солома, торф, трава.
В даний час гній і інше вторинну сировину з ферм вивозяться на поля і заорюють в землю. Але існують більш прогресивні технології переробки, серед яких компостування, отримання біопалива, високоякісних добрив і білково – вітамінного концентрату.
Первинна переробка гною – важливий напрямок для пошуку нових технологій. З одного боку – це цінне джерело вітамінів, мікроелементів, метану, з іншого – ідеальне середовище для розвитку хвороботворних мікробів, яєць паразитів, бактерій гниття і бродіння. В даний час існують комплексні установки, що дозволяють отримувати цінні добрива, біогази і білково – вітамінні концентрати для годівлі тварин.
- На першому етапі переробки відходи поміщаються в приймальну камеру і нагріваються до оптимуму, при якому починається бродіння бактерій. При нагріванні гинуть всі мікроорганізми і біологічні об’єкти, складні сполуки розпадаються на прості.
- На другому етапі в установці проводиться зброджування в безкисневому середовищі. При цьому виділяється метан, який використовують для нагріву води або опалення будівель. Сировина набуває поживну цінність – все хімічні сполуки фосфору, азоту і калію переходять в форму, яка прекрасно засвоюється рослинами. Анаеробні бактерії в процесі життєдіяльності виділяють сполуки, які стимулюють ріст і врожайність сільгоспкультур.
- На третьому етапі сировину розділяється на тверду і рідку фракції.
- На четвертій і п’ятій стадії виробляються і сушаться гранульовані добрива.
- На шостій стадії в рідку фракцію відходів вносяться бактерії, які збагачують сировину білком. Потім його сепарують і виділяють концентрат.
Первинна переробка сільськогосподарських відходів – ефективні біотехнології, спрямовані на розумне використання цінних компонентів.
