Безотходная технология

 Целое злаковое растение | 4,76 | 4,24 | 668 | 1,16 | 1,807 | 1,370 |

 Злаковые зерна | 4,72 | 2,26 | 709 | 1,96 | 660 | 1,050 |

 Рапсовые зерна | 7,35 | 4,60 | - | 3,94 | - | 1,000 |

 Сено | 4,83 | 5,71 | 1,061 | 1,14 | 3,112 | 1,581 |

 Луговое сено | 4,74 | 7,09 | 918 | 1,26 | 7,588 | 1650 |

 Хвойная древесина | 5,23 | 0,79 | 1,398 | 0,14 | 87 | 234 |

 Лиственная древесина | 5,11 | 0,55 | 1,265 | 0,49 | 163 | 402 |

Эффект от использования альтернативного  топлива из отходов сельского  хозяйства:

- создание экологически чистого,  безотходного производства

- снижение себестоимости продукции

- экономически эффективное использование  растительных отходов 

- экономия бюджетных средств, выделяемых на закупку топлива для муниципальных котельных;

- развитие малого бизнеса

- создание новых рабочих мест  на селе.

Перспективы утилизации побочных продуктов  переработки свеклы

Для увеличения производства кормовой продукции, улучшения ее качественных показателей и снижения себестоимости необходимо проводить активную работу по изысканию и привлечению новых источников сырья. Большой резерв пополнения сырьевых ресурсов представляют побочные продукты сельского хозяйства и перерабатывающих отраслей промышленности.Среди перерабатывающих отраслей агропромышленного комплекса сахарная промышленность является источником значительного количества таких вторичных ресурсов, как свекловичный жом, меласса, фильтрационный осадок, рафинадная патока, свекловичный бой, хвостики свеклы и др. Так, при среднем выходе сахара 12—13 % свеклосахарное производство дает к массе перерабатываемой свеклы 80—83 % сырого свекловичного жома, 5,0—5,5 % мелассы, 10—12 % фильтрационного осадка. Низкая доля переработки вторичных сырьевых ресурсов приводит не только к их значительным потерям, но и к загрязнению окружающей среды, нарушению экологического баланса, а также значительным финансовым затратам на вывоз неиспользуемых отходов в отвалы и свалки.

Наиболее остро на сахарных заводах стоит проблема утилизации фильтрационного осадка, который непосредственно в сахарной промышленности в настоящее время не используется и на большинстве сахарных заводов является крупнотоннажным отходом производства.

Фильтрационный осадок на сахарных заводах образуется при взаимодействии несахаров диффузионного сока в процессе его очистки известью и диоксидом углерода и состоит, главным образом, из углекислого кальция. Количество образующегося фильтрационного осадка зависит от массы вводимой извести и может составлять 10—12 % массы перерабатываемого сырья. Фильтрационный осадок не используется и, накапливаясь в отвалах, занимает значительные земельные площади, загрязняет окружающую среду, может являться источником неприятных запахов. Таким образом, утилизация фильтрационного осадка сахарного производства — актуальная проблема, оптимальное решение которой важно для повышения эффективности производства, внедрения малоотходных и безотходных технологий, улучшения экологической обстановки.

Одним из наиболее известных и распространенных способов утилизации фильтрационного осадка является использование его в сельском хозяйстве для нейтрализации повышенной кислотности почв или в качестве известкового удобрения. Причем на удобрение фильтрационный осадок может использоваться как непосредственно, так и в смеси с отходами других производств (барда мелассово-спиртового производства, бурая сажа). Однако при использовании фильтрационного осадка в сельском хозяйстве возникают проблемы, связанные с его технологическими особенностями. Так, из-за высокого содержания влаги нецелесообразна транспортировка свежеполученного осадка на большие расстояния, невозможно равномерное распределение его по полю, вследствие чего в сельском хозяйстве расходуется только около 20—30 % фильтрационного осадка.

В связи  с тем, что фильтрационный осадок сахарного производства является источником значительного количества минеральных  веществ, и в первую очередь кальция, он может использоваться в качестве минеральной подкормки для сельскохозяйственных животных и птицы. Поэтому актуальными являются исследования в области определения его качественных показателей как сырья для комбикормовой промышленности и разработки технологических приемов его подготовки к использованию в производстве комбикормовой продукции.

С целью  обоснования использования фильтрационного  осадка для производства минеральных  кормовых добавок нами исследован минеральный  состав осадков, имеющих различную  влажность и полученных при переработке  сахарной свеклы и сахара-сырца на разных заводах Республики Беларусь (Скидельский сахарный комбинат, Городейский сахарный комбинат, Жабинковский сахарный завод, Слуцкий сахарорафинадный комбинат).При качественной оценке фильтрационных осадков и получаемых кормовых добавок использовались стандартные и специальные методы и методики исследования. Питательность кормовой единицы и обменная энергия определялись расчетным путем с использованием результатов фактических измерений и данных таблицы.

В результате проведенных исследований установлено, что влажность исследуемых образцов фильтрационного осадка, отобранных после вакуум-фильтров, находилась в пределах 26,7 ± 7,2 %. В связи с повышенным содержанием влаги нативного фильтрационного осадка (отобранного непосредственно на производстве и без тепловой обработки) на первом этапе исследований предусматривалась его сушка в плотном неподвижном, плотном непрерывно движущемся и в кипящем слое. После сушки любым из приведенных выше способов был получен высушенный фильтрационный осадок в виде порошка светло-серого цвета влажностью 5,2 ± 0,4 %. По физическим свойствам он близок к кормовому мелу. Так, при влажности 5,0 % объемная масса равна 890 кг/м3, угол естественного откоса — 42°, средний размер частиц — 0,84 мм, плотность — 2 700 г/см3, коэффициент внутреннего трения — 0,56. Это свидетельствует о том, что фильтрационные осадки, прошедшие комбинированную сушку, имеют хорошую сыпучесть и могут легко перемещаться по самотекам при транспортировке и при разгрузке из емкостей.

В связи  с тем, что высушенные фильтрационные осадки не являются традиционным кормовым сырьем, не известно их поведение в процессе хранения. Поэтому были проведены исследования, направленные на установление характера изменений их физических свойств. Нативные и высушенные фильтрационные осадки хранились в негерметичных емкостях в условиях лаборатории УО «Могилевский государственный университет продовольствия» в течение 12 месяцев.

Отмечено, что в процессе хранения происходит самопроизвольное снижение влажности  нативных фильтрационных осадков. Так, в течение 9 месяцев снижение влажности в среднем равнялось 5,1 % (с 33,8 до 28,7 %). В то же время отмечалось некоторое увеличение влажности при хранении высушенных фильтрационных осадков. Так, влажность высушенного фильтрационного осадка через 9 месяцев хранения в лабораторных условиях увеличилась на 1,4 %. Несмотря на некоторое увеличение влажности высушенных фильтрационных осадков в процессе хранения, показатели физических свойств, их химический состав и питательность изменяются незначительно. Значения всех перечисленных выше показателей находятся в переделах, допускаемых ГОСТами на кормовое минеральное сырье и добавки. В процессе хранения в течение 6 месяцев не наблюдалось слеживания высушенного фильтрационного осадка.

При определении  химического состава образцов фильтрационного осадка было выявлено, что соотношение химических веществ в нем зависит от исходного сырья и особенностей технологического процесса. Различия в химическом составе фильтрационных осадков свеклосахарного и сырцового производства объясняются разницей в химическом составе исходного сырья и особенностями технологических схем. Так, фильтрационный осадок, образующийся при переработке сахара-сырца, содержит меньше питательных веществ и фосфора, имеет меньшую щелочность по сравнению с осадком свеклосахарного производства.

Пределы вариации содержания химических веществ, содержащихся в исследуемых образцах фильтрационных осадков, приведены в таблице 1, из которой видно, что основная часть  фильтрационного осадка (не зависимо от технологии его получения) представлена кальцием (37—56 %). Это свидетельствует о том, что фильтрационные осадки могут являться в первую очередь источником кальция.

Экспериментальные данные свидетельствуют также, что  все образцы фильтрационных осадков  содержат значительное количество и других минеральных веществ. Отмечено, что по содержанию кальция, магния и карбоната кальция фильтрационные осадки близки к кормовому мелу и известняку, которые традиционно используются в качестве минерального сырья при производстве комбикормов для сельскохозяйственных животных и птицы.

В фильтрационных осадках содержится 6,3—8,5 % сахаров, что в 2,5—3,0 раза выше, чем в других применяемых в настоящее время  в кормопроизводстве кормовых средствах, что свидетельствует о возможном  улучшении вкуса и ускорении переваривания кормов, содержащих их в составе. Фильтрационные осадки, в отличие от используемых в настоящее время минеральных добавок, содержат такие полезные для организма животного вещества, как протеин и витамины. Пределы вариации показателей, оценивающих питательную ценность исследуемых образцов фильтрационного осадка свеклосахарного производства, представлены в таблице 2, из которой видно, что наибольшей питательной ценностью отличаются образцы свеклосахарного производства. Это связано с наибольшим содержанием в них сырого протеина и углеводов по сравнению с фильтрационными осадками сырцового производства.Согласно требованиям ветеринарно-санитарного норматива «Показатели безопасности кормов», утвержденного Министерством сельского хозяйства и продовольствия Республики Беларусь, в минеральных добавках массовая доля железа не должна превышать 500 мг/кг, меди — 500, цинка — 500, свинца — 30, кадмия — 5, ртути — 0,2, мышьяка — 12 мг/кг. Установлено, что содержание микроэлементов в фильтрационном осадке свеклосахарного производства несколько выше, чем при переработке сахара-сырца, что можно объяснить их более высоким содержанием в корнеплодах по сравнению с сахаром-сырцом. Однако и в том и в другом случае их количество не превышает максимально допустимого уровня для минерального сырья.

При определении  содержания радионуклидов в исследуемых  образцах фильтрационных осадков отмечено, что количество 90Sr существенно ниже временно допустимого уровня радионуклидов  в кормовых продуктах, а 137Cs и 40K во всех исследуемых образцах не превышает РДУ, утвержденных Министерством здравоохранения Республики Беларусь.

Каждый  из приведенных способов сушки имеет  один общий недостаток — повышенную энергоемкость процесса сушки. Поэтому  на последующем этапе исследований нами проводилась его сушка комбинированными способами, включая сорбционную и затем кондуктивную сушку с пропусканием смеси просушиваемых компонентов через нагретые поверхности или сушку в кипящем слое. Этап сорбционной сушки введен с целью снижения расходов тепла и энергии на процесс сушки.

В качестве сорбента использовались сухие пшеничные  отруби. При смешивании влажного фильтрационного  осадка и пшеничных отрубей наблюдался эффект перераспределения влаги  между частицами влажного (фильтрационный осадок) и сухого (отруби) материала.

Смешивание  смеси, состоящей из отпрессованного  фильтрационного осадка и пшеничных  отрубей, осуществлялось путем взвешивания  компонентов в количестве, соответствующем  предварительно составленным рецептам.

Для оценки поведения отходов переработки в процессе смешивания проводилось исследование эффективности процесса смешивания на основе статистической характеристики смесей, в состав которых вводили отходы переработки. Установлено, что компоненты достаточно хорошо смешиваются при оптимальном времени смешивания, коэффициенты вариации распределения ключевого компонента в смеси составляют 4,6—5,4 %.Смесь отпрессованного фильтрационного осадка и пшеничных отрубей сушилась комбинированным способом. Полученная кормовая добавка имела светлый цвет, приятный запах и по всем физико-химическим свойствам соответствовала требованиям, предъявляемым к такого рода кормовым средствам.На основании анализа экспериментальных данных предложена технология производства кормовых добавок, которая прошла промышленную апробацию и на ее производство разработаны и утверждены следующие технические нормативные правовые акты: ТУ РБ 700036606.043-2003 — «Добавка кормовая фосфорно-кальциевая. Технические условия» и ТУ BY 700036606.075-2005 «Добавка кормовая белково-минеральная. Технические условия».

Рассчитан экономический эффект от использования  разработанных рецептов комбикормов  на основе кормовых добавок из нетрадиционного  сырья и отходов переработки, который составляет в среднем 30 546 руб. на 1 т комбикорма СК-4 в ценах 2005 г.