Ирина Степанова - Утилизация отходов агропромышленного комплекса

И. А.Степанова, Степанов А. С.

Утилизация отходов агропромышленного комплекса

Введение

В данном учебном пособии материал представлен в девяти главах на 172 страницах., в которых рассмотрены отрасли агропромышленного комплекса (далее АПК) и образующиеся отходы; малоотходность и безотходность производств на предприятиях АПК; влияние отходов АПК на качество различных экологических систем (кормовых добавок, пищевых продуктов, субстратов грибов и почв); гигиенические требования к размещению и обезвреживанию отходов производства и потребления; системный подход к управлению отходами АПК; а также разработка проектов нормативов образования отходов и лимитов на их размещение.

Целью пособия является формирование у студентов теоретических и практических знаний по вопросам отходоемкости и движению потоков отходов предприятий агропромышленного комплекса.

После освоения материала, отраженного в данном учебном пособии студент должен:

– иметь представление о сфере проблем, связанных с вопросами вторичного использования органических отходов;

– знать отрасли агропромышленного комплекса, предприятия агропромышленного комплекса и образующиеся на них отходы;

– знать общую информацию о кормовых добавках, о грибах и об искусственном культивировании грибов, о почвах и об удобрениях, о пищевых продуктах и о пищевых добавках;

– знать гигиенические требования, предъявляемые к органическим отходам;

– уметь выбирать вариант вторичного использования отхода в качестве компонента различных экологических и биологических систем;

– уметь оценивать безопасность отхода, его сырьевые и питательные свойства;

– уметь определять дозы внесения отхода в экологические и биологические системы;

– иметь навыки в разработке проектов нормативов образования отходов и лимитов на их размещение.

1 Отрасли агропромышленного комплекса и образующиеся отходы

1.1 Общая характеристика областей и отраслей агропромышленного комплекса

Многие отрасли агропромышленного комплекса, перерабатывающие сельскохозяйственную продукцию относятся к материалоемким видам производства, в которых объем сырья и основных вспомогательных материалов в несколько раз превышает выход готовой продукции, то есть не происходит полного использования данного сырья. При выращивании растений и разведении скота и птицы, а также в других областях развития сельского хозяйства отходы зачастую выбрасываются, что также не приводит к рациональному использованию сырьевых материалов.

Чтобы исправить сложившуюся в агропромышленном комплексе ситуацию целесообразно следить за работой основных отраслей данного комплекса, являющихся в той или иной степени источниками отходов [1].

Отходы агропромышленного комплекса по происхождению можно разделить на две большие группы:

– отходы сельского хозяйства;

– отходы промышленности.

Перечислим основные области развития сельского хозяйства, на которых образуются агропромышленные отходы:

– растениеводство;

– животноводство и птицеводство;

– лесное хозяйство и деревообрабатывающая промышленность [2].

Выделяют также растениеводческую и животноводческую отрасли промышленности, перерабатывающие сельскохозяйственную продукцию, в результате функционирования которых образуются агропромышленные отходы.

Существуют следующие отрасли промышленности, перерабатывающие продукцию растениеводства:

1) сахарная промышленность;

2) крахмало-паточная промышленность;

3) спиртовая промышленность;

4) винодельческая промышленность;

5) пивоваренная промышленность;

6) плодовоовощная и пищеконцентратная промышленность;

7) масло-жировая промышленность;

8) зерноперерабатывающая промышленность;

9) эфиромасличная промышленность;

Промышленность, перерабатывающая продукцию животноводства представлена отраслями:

1) молочная промышленность;

2) мясокомбинаты [3].

Перечисленные отрасли АПК имеют повсеместное распространение – культивируются растения, произрастающие в данных регионах; разводятся животные, адаптированные к кормовой базе данного региона; работают предприятия, перерабатывающие выращенную сельскохозяйственную продукцию и сырье. Отрасли агропромышленного комплекса являются крупными источниками отходов, которые после определенной переработки могут стать вторичными материальными ресурсами [4].

1.2 Характеристика основных агропромышленных отходов

Перечислим основные агропромышленные отходы растениеводства. На полях с произрастающими сельскохозяйственными культурами образуется ряд отходов – опадающие листья растений; стебли, солома, ботва, корни растений и отходы первичной переработки зерна, остающиеся на полях после уборки урожая [5].

К основным агропромышленным отходам животноводства и птицеводства на животноводческих и птицеводческих фермах относят ряд отходов – бесподстилочный и подстилочный навоз, помет, стоки с промывными водами [6].

Рассмотрим основные агропромышленные отходы лесного хозяйства и деревообрабатывающей промышленности. При заготовке и переработке древесины образуются опилки, щепа, кора, хвоя, листья. Целлюлознобумажное производство является источником сульфитного щелока, мелкого целлюлозного волокна, шлама из отстойников [7].

Перечислим агропромышленные отходы, образующиеся на предприятиях основных отраслей промышленности, перерабатывающих сельскохозяйственную продукцию растениеводства.

При производстве сахара образуются следующие отходы на предприятиях – свекличный жом, меласса, фильтрационный осадок (дефекат), рафинадная патока, свекловичный «бой» и хвостики свеклы. Основным отходом данного производства является свекличный жом [8].

При производстве крахмала образуются следующие отходы на предприятиях – картофельная и кукурузная лузга, клеточный сок, концентрат из него и углеводно-белковый гидролизат, кукурузный экстракт, зародыш и кукурузная дробленка, фильтрационный осадок паточного и глюкозного производства, мальтозный жмых. Основным отходом данного производства является картофельный сок и кукурузный глютен [1].

При производстве спирта образуются следующие отходы на предприятиях – зерновая, картофельная и мелассная барда, хлебопекарные дрожжи, углекислый газ брожения, сивушное масло и эфироальдегидная фракция. Основным отходом данного производства является зернокартофельная барда.

При производстве вина образуются следующие отходы на предприятиях – виноградные выжимки и гребни, дрожжевые осадки, винный камень, виноградные семена и кормовая мука из выжимок, отходы из некондиционного винограда. Основным отходом данного производства является виноградные выжимки [9].

При производстве пива образуются следующие отходы на предприятиях – зерновые отходы, солодовые ростки, аспирационные отходы (дробленый солод, шелуха, пыль), промывные воды, белковый отстой, остаточные пивные дрожжи, лагерные осадки, углекислый газ брожения, хмелевая дробина и пивная (солодовая) дробина. Основным отходом данного производства является пивная дробина [10, 11].

При производстве плодовоовощной и пищеконцентратной продукции образуются следующие отходы на предприятиях – выжимки и семена, отходы от очистки, ботва и прочие овощные отходы – плодовые косточки и вытерки, отстои соков, отходы переработки темноокрашенных плодов и ягод, а также отходы при производстве пищевых концентратов. Основным отходом данного производства являются овощные отходы, выжимки, вытерки, отстои, очистки.

При производстве масло-жировой продукции образуются следующие отходы на предприятиях – подсолнечная лузга, хлопковая шелуха, жмыхи и шроты, фосфотидные концентраты, соапстоки, отходы рафинации растительных масел и жиров (воскообразные вещества) и отходы дезодарации. Основным отходом данного производства является подсолнечная лузга [12].

При зернопереработке образуются следующие отходы – зерновые отходы 1, 2 и 3 категории, лузга, мучка, отруби, пыль мучная белая и серая, пыль черная, эндосперм. Основным отходом данного производства является зерновые отходы:1, 2 и3 категории [13].

При производстве эфиромасличной продукции образуются следующие отходы на предприятиях – отходы от переработки зернового эфирномасличного сырья, цветочно-травинистого сырья и цветочного эфирномасличного сырья, отходы производства абсолютных масел, отходы от переработки эфирных масел. Основным отходом данного производства является цветочно-травянистый отход.

Перечислим агропромышленные отходы, образующиеся на предприятиях основных отраслей промышленности, перерабатывающих сельскохозяйственную продукцию животноводства: