Безотходные технологии при переработке сельскохозяйственной продукции

автор:

Нині все гострішою стає проблема раціонального ресурсокористування в переробних галузях аграрного сектора. Процеси переробки сільськогосподарської сировини переводяться на безвідходний цикл виробництва, заснованого на комплексному використанні природно-сировинних ресурсів і технологічних відходів.

Проблема переведення процесів переробки сільськогосподарської сировини на безвідходний цикл виробництва має два взаємопов’язаних аспекти — економічний і екологічний. Перший аспект пов’язаний з розширенням ресурсних можливостей за рахунок більш глибокої, комплексної переробки сільськогосподарської сировини і залучення на цій основі невикористаних відходів як джерела одержання продукції харчування, кормів і добрив. Переробка сільськогосподарської сировини зараз — одна з багатовідходних галузей народного господарства. Тільки в Україні поточний вихід відходів і побічних продуктів щорічно становить близько 50 млн. т. Ці відходи містять сотні тисяч тонн цукру, білка, харчових кислот і масел, вітамінів та багато інших цінних речовин, виробництво яких здійснюється на спеціалізованих підприємствах. Нині промисловій переробці піддаються не більше 22% відходів.

Другий аспект проблеми полягає у пошуку нових організаційно-економічних принципів розвитку галузі, що враховують екологічний фактор. Зараз він все більше впливає на формування технологічної структури переробки сільськогосподарської сировини. Організація безвідходного виробництва розглядається у зв’язку з охороною навколишнього середовища.

Разом з тим, екологізація підприємств цукрової, масложирової, консервної та інших переробних галузей агропромислового комплексу є одним з найбільш вузьких місць. І причини тут не стільки у відсутності відповідних технологій, скільки в недостатній орієнтації господарського механізму на безвідходний тип виробництва, який дає можливість погоджувати екологічні й економічні фактори розвитку.

При викладенні матеріалу даного розділу під відходами виробництва розумітимуться рештки сировини і матеріалів, що утворюються при виготовленні основної продукції, які при виході з виробничого процесу не мають споживчої вартості, останню вони набувають лише в результаті докладання до них додаткової праці (Склянкін Ю.В., Стичинський С.Л., 1988).

Необхідно відзначити, що масове переведення діючого виробництва на безвідходну технологію у найближчому майбутньому неможливе. Однак переведення переробної промисловості АПК на принципи безвідходності цілком ймовірні, що пояснюється наявністю наукових і технічних рішень для утилізації практично всіх відходів виробництва.

Тепер з відходів переробки сільськогосподарської продукції можна одержати понад 100 найменувань різних продуктів харчування, кормів, добрив та іншої продукції. Причому з одного й того ж виду відходів у багатьох випадках можна одержувати різні за якістю продукти. Наприклад мелясу (відходи цукрової промисловості), поряд з використанням в основному виробництві для одержання спирту і хлібопекарських дріжджів, можна застосовувати для виробництва з неї глютамінової і лимонної кислот та інших цінних продуктів. З полісахаридовмісних відходів (соняшникова і зернова лузга, оболонки соєвих бобів тощо) сучасна технологія дає можливість одержувати технічні й харчові вуглеводи, різні спирти, розчинники, гліцерин, кормові дріжджі, органічні кислоти, феноли тощо.

У деяких випадках вартість відходів перевищує навіть вартість продукту, в результаті виготовлення якого одержані дані відходи. Так, при виробництві томатного соку і концентрованих томатопродуктів як відходи виробництва залишається насіння, яке є цінною сировиною для виготовлення томатної олії. При цьому вартість 1 т рафінованої олії помідорів у 2,5 раза вища вартості 1 т томатного соку.

Характеристика відходів переробки рослинної сировини і розширення можливостей їх переробки. Нині відходи переробки технічних і олійних культур становлять близько 95% загального обсягу сільськогосподарської сировини, що переробляється в харчовій промисловості. Це меляса, буряковий жом, дефекат (фільтраційний осад), буряковий бій і хвостики буряків, макуха і шроти соняшникові, соняшникова лузга, фосфатидні концентрати, мелясна (післяспиртова) брага, післядріжджова мелясна брага. Ці речовини по-різному забруднюють навколишнє середовище. Так, свіжий жом для навколишнього середовища безпечний. Однак при зберіганні в природних умовах більше трьох діб він скисає. При цьому виділяється неприємний запах, утворюється жомова вода, яка легко загниває і утворює отруйний сапонін.

Невикористаний дефекат скидається у відвали. В результаті зменшуються площі сільськогосподарських угідь, засмічуються ґрунт і підґрунтові води, розмножуються збудники парші буряків. Крім того, відвали дефекату є джерелом неприємного запаху.

Невикористану в подальшому у промисловій переробці мелясну (після-спиртову) брагу утилізують шляхом скидання на поля фільтрації, що призводить до нераціонального використання земельних угідь. Органічні сполуки, що містяться в бразі, потрапляючи на поля фільтрації, розкладаються, забруднюючи повітря. Маючи високу біологічну активність, брага часто забруднює і водойми.

Якщо відходи післядріжджової браги не піддають подальшій обробці і скидають на поля фільтрації, відбувається її розкладання. При цьому отруюється повітря в радіусі декількох кілометрів.

З відходів переробки плодоовочевих культур і винограду найбільш багато-численні за своїм складом відходи овочеконсервного виробництва, потім - витерки і насіння помідорів, яблучні вижимки, плодові кісточки, картопляна мезга, картопляний сік, виноградні вижимки і насіння. Серед них найбільш небезпечний для навколишнього середовища картопляний сік. Тепер на деяких картопляно-крохмальних підприємствах картопляний сік після багаторазового розведення (сокову воду) з відстійників виводять у каналізацію при вмісті в ньому 0,4—0,8% сухих речовин. Стічні води, які мають високу біологічну активність, потрапляючи у водойми, забруднюють їх, що призводить до знищення рибних ресурсів.

Відходи переробки зернових культур у структурі вторинних матеріальних ресурсів становлять менше 5%. Серед них зернові домішки, зернові відходи, сплав ячменю, солодові паростки, пивна дробина, залишкові пивні дріжджі, кукурудзяний екстракт, кукурудзяні зародки, кукурудзяна мезга, глютен.

На природу можуть негативно впливати залишкові пивні дріжджі й кукурудзяний екстракт. При наявній технології утилізації залишкових дріжджів значна їх частина потрапляє у стічні води. Стоки, в яких містяться живі й мертві дріжджові клітини, є одним з основних забруднювачів навколишнього середовища пивоварного виробництва.

Кукурудзяний екстракт застосовують як компонент сирих кукурудзяних кормів. Однак влітку реалізація сирих кормів обмежена, тому частину рідкого екстракту скидають у стічні води, що підвищує забрудненість стічних вод кукурудзокрохмальних заводів.

Нині велику увагу приділяють екологізації виробництва і зниженню забруднення навколишнього середовища за допомогою розширення обсягу і асортименту переробки й цільового використання відходів виробництва.

Відходи переробки технічних і олійних культур є одним з найдешевших джерел кормового і харчового білка, сировиною для виробництва медичних препаратів, кормових добавок, спирту. Так, один з великих забруднювачів - дефекат можна використовувати для меліорації кислих ґрунтів, які тільки в Україні займають близько 11 млн. га.

Мелясну брагу використовують для одержання кормових дріжджів. Після вирощування дріжджів і їх відділення утворюється відхід — післядріжджова брага, яку частково застосовують для одержання кормового вітаміну В. Іншим способом утилізації післядріжджової браги є внесення її на сільськогосподарські угіддя у вигляді поливів. Використовують брагу і для виробництва органо-мінеральних добрив.

Вуглекислий газ, що утворюється на спиртових заводах, застосовують для одержання зрідженої вуглекислоти.

Жом, як правило, згодовують худобі в натуральному вигляді. Однак більш раціональним способом його зберігання з найменшими втратами поживних речовин є сушіння. Воно дає можливість зберегти початкову кількість поживних речовин свіжого жому у незмінному вигляді.

Мелясу останнім часом використовують для виробництва кормового концентрату лізину, однієї з найважливіших незамінних амінокислот, що входять до складу білків тваринного походження. Виробництво його в усьому світі збільшується, тому що основні конкуруючі з ним рибне і соєве борошно все більше використовують для збагачення харчових продуктів.

Жом і шрот, які одержують у масложировій промисловості, використовують на корм. Соняшникову лузгу застосовують на маслозаводах як технологічне паливо для котелень і сушарок, бо в ній міститься олія, перспективним напрямом її утилізації є згодовування тваринам виготовленого з неї борошна. В 1 т лузги міститься 40 кг олії, поживна цінність її як грубого корму значно вища, ніж інших грубих кормів.

Найбільш раціональний шлях застосування соняшникового соапстіку — введення в шрот на підприємствах олійно-жирової промисловості і використання останнього для виробництва комбікормів.

Відходи переробки плодоовочевих культур і винограду залежно від хімічного складу можна використовувати для одержання харчових, кормових і технічних продуктів. Так, з яблучних вижимок одержують пектин, який є цінною сировиною, для виробництва харчових напівфабрикатів, які використовують у консервній і кондитерській галузях.

Понад 80% побічних продуктів і відходів плодово-ягідної і овочевої сировини згодовують тваринам у свіжому або консервованому вигляді. Доцільніше збагачувати їх кормами, які містять білки, що засвоюються (жом, висівки, дріжджі тощо).

Насіння з помідорів містить до 30% олії, тому найбільш доцільно виробляти з нього олію. Використовують для цього і плодові кісточки. Кісточкову шкаралупу, одержану при виробництві олії, майже повністю застосовують для виготовлення кісточкової кришки, яку широко використовують для очищення нагару і корозії двигунів внутрішнього згоряння і парових турбін, бо вона порівняно з іншими полірувальними матеріалами не пошкоджує поверхні кольорових металів і сплавів. Кісточкову шкаралупу застосовують також при виробництві активованого вугілля, виробляють з неї фурфурол — цінну сировину для хімічної промисловості.

З мезги картоплі одержують концентровані сухі корми.

Відходи і побічні продукти переробки зернових культур також майже повністю залучають для господарських потреб. Найбільш раціональна структура їх використання склалася в крохмально-мелясній промисловості. Так, зародки насіння кукурудзи повністю переробляють на кукурудзяну олію, а велику й дрібну мезгу, глютен і фільтрпресові осади використовують для виробництва сухих кукурудзяних кормів. Із стержнів одержують фурфурол, а залишений після цього агримус (лігнін) можна ефективно застосовувати як добриво. Із лігніну створили також теплоізолюючі суміші, які використовують у будівництві.

Таким чином, досягнутий рівень розвитку науки і техніки дає можливість переробляти всі без винятку побічні продукти і відходи виробництва переробних галузей агропромислового комплексу. Нині не існує технічних обмежень для повного і раціонального їх використання. Потрібний швидший перехід галузі на безвідходний тип виробництва, що підвищить економічні показники галузі, вирішить проблему раціонального природокористування при переробці сільськогосподарської сировини, сприятиме охороні навколишнього середовища.

Поделиться: