Утилизация жмыхов: экологически чистое решение для производства соков

Утилизация жмыхов: экологически чистое решение для производства соков

Поскольку производство сахара — экологически чистое мероприятие, появляющиеся отходы легко перерабатываются и не выбрасываются.

Один из основных видов отходов — свекловичная ботва. Она не нужна в процессе производства сахара, но сама по себе богата витаминами, углеводами, белками и прочими полезными веществами. Но в ботве много воды, слишком долго хранить продукт невозможно. Его обязательно надо утилизировать.

Чаще всего ботва используется по прямому назначению — отправляется на корм скоту. Проблема в том, что в свекловичной ботве много щавелевой кислоты, которая плохо сказывается на желудке животного, а это может повлечь возникновение отражающихся на мясе заболеваний, в конечном итоге — на человеке. Устранить недостаток просто — давать ботву одновременно с сеном и кормами. Другой способ нейтрализации — добавление мела в пищу скоту.

К сожалению, для бизнеса это невыгодно. Дешевле кормить скот ботвой, а возникновение опасных заболеваний и вовсе может не быть выявлено.

Свекловичный жом

Главный вид отходов — жом, представляет собой стружку, в которой полностью отсутствует сахар. Если технические условия производства подобраны правильно, жом получается упругим, в результате появляется возможно быстро удалить воду и высушить продукт.

Правильно приготовленный жом, выполненный в соответствии с установленными государственными стандартами, богат полезными питательными веществами. Его можно отправлять на корм скоту, либо использовать как сырье для производства пектинового клея с помощью температурной обработки.

Опасность кроется в большом количестве воды. Если она не удалена из жома подобающим образом, появляется опасность плохого усвоения организмом животного.

Фильтрационный осадок

Данный продукт появляется после завершения очистки диффузного сока. Конечный результат по структуре напоминает обычный известняк с той разницей, что в фильтрационном осадке повышенное количество влаги.

Экологически чистый способ переработки отхода в известь:

1. Создание «кирпичей» с помощью спрессовывания, после чего проводится обжиг;
2. Создание брикетов, после чего продукт отправляется в печь.

Связанные вопросы и ответы:

Какие фрукты и овощи чаще всего используются для изготовления соков

Справка

Концентрат – это вовсе не известный всем порошок, в который нужно просто добавить воды. Он представляет собой натуральный фруктовый продукт, из которого принудительно удалили часть воды. Чтобы в процессе транспортировки концентрат не испортился, его замораживают и помещают в специальные ёмкости.

Особенности технологии и процесса производства сока

Суть технологии производства продукции в брик-пакетах сводится к тому, что упомянутые выше концентраты или пюре разводятся чистой водой. Завод по производству соков закупает сырьё в десятках стран по всему миру.

Технологический процесс производства концентрата напоминает технологию прямого отжима. На первом этапе фрукты очищаются от листьев, веток и моются. Затем их отправляют под пресс, и собирают выделяемую жидкость в большую цистерну. Превращение свежевыжатого сока в концентрированный происходит путём выпаривания в вакуумных чанах при температуре 60-65 градусов. Вываривание при больших температурах нецелесообразно, так как в этом случае напиток потеряет большую часть витаминов. Полученный концентрат обладает гораздо меньшим объёмом и весом по сравнению со свежевыжатым соком. Кроме того, в охлаждённом виде он может храниться до двух лет.

Технология производства концентрированного сока

Производство соков на предприятии начинается с доставки мешков, наполненных концентратами, на склад сырья и материалов. Перед распаковкой их помещают в зону дефростации, где происходит плавное нагревание до заданной температуры. Затем бочки попадают на транспортный конвейер, который доставляет их в купажный цех.

В цеху работники проверяют упаковку на целостность и вскрывают пакет, после чего цистерна попадает на специальный агрегат, который выливает содержимое в ёмкость. Чтобы ни одна капля не пропала даром, пустой пакет выжимается специальным устройством, похожим на то, что использовалось для отжима белья в советских стиральных машинах.

Следующий этап производства соковой продукции заключается в перекачке сырья по трубам в купажные танки и смешивании с водой. Вода для сока используется непростая. Чаще всего она добывается в артезианских скважинах, расположенные неподалёку от завода и проходит несколько степеней очистки.

После смешивания продукт подвергается деаэрации и пастеризации. Для этого его пропускают через трубчатый теплообменник, нагретый до температуры около 60 градусов, и удаляют все пузырьки воздуха. Густые соки дополнительно подвергаются гомогенизации, позволяющей убрать комочки. Затем их кратковременно нагревают до температуры около 90 градусов для того, чтобы убить микроорганизмы, способные привести к быстрой порче продукта.

Далее по герметичным трубопроводам сок переправляется в цех розлива. Здесь автоматика стерилизует упаковки и разливает в них напиток. В процессе наполнения и герметизации упаковка находится в стерильной камере, что исключает попадание бактерий из окружающей среды. После разлива пакеты складывают в коробки из гофрированного картона и отправляются на склад. На этом промышленное производство сока можно считать оконченным.

Какие методы изготовления соков могут привести к большему количеству жмыхов

Год выдался яблочным — не пропадать же урожаю? Самый быстрый способ переработки яблок — отжим и последующее консервирование сока: для этого не надо чистить плоды и даже не всегда обязательно резать их на ломтики. Осталось понять, какие соковыжималки помогут, а какие будут бесполезны.

Центробежные соковыжималки: какие лучше всего справляются с яблокам

Яблоки не отжимают прессами (можно, но получится пюре), поэтому есть два варианта: центрифужные и шнековые соковыжималки. Поскольку речь идет о переработке больших количеств яблок, требования к центробежной (центрифужной) соковыжималке будут повышенные. Она должна соответствовать нескольким параметрам:

• хорошо отжимать сок и давать сухой жмых, а за это отвечает высокая мощность, причем смотреть надо не на максимальную потребляемую мощность, а на рабочую: обычно у центробежных соковыжималок это 350—800 Вт, а вот максимальная может быть и 1500 Вт, и еще выше, и производители на видном месте обычно указывают именно ее
• вмещать при загрузке яблоки целиком, то есть диаметр загрузочной горловины должен быть 7,5—8,5 см (некоторые производители именуют форматом «целое яблоко» горловину диаметром 6—7 см, но это не годится для крупных плодов)

• иметь защиту от перегрева и уметь работать достаточно долго без перерыва, чтобы не приходилось останавливать прибор каждую минуту
• подавать сок во встроенную емкость (соковыжималки только с прямой подачей в чашку не подходят); в идеале в емкости должен быть встроенный сепаратор пены, чтобы сок не надо было процеживать

• иметь вместительный съемный контейнер для жмыха: при переработке большого количества плодов нет времени разбирать соковыжималку для ее очистки

Важно: плюсом отжима большого количества сока соковыжималкой (в противоположность выпариванию соковаркой) обычно называют сохранение витаминов. Это так, если сок планируется употребить свежим, а не закатывать для хранения. Для консервации же свежевыжатый сок стерилизуется или пастеризуется, то есть подвергается высокотемпературной обработке, иначе заготовок на зиму из него не получится: всё прокиснет. Часть содержащегося в соке витамина С действительно разрушается при нагреве, но при консервировании сока его высокотемпературная обработка неизбежна.

Какие виды удобрений можно получить из жмыхов

Минеральные удобрения — это неорганические соединения, содержащие высокие концентрации питательных веществ для растений в виде различных минеральных солей. Такие удобрения получают химическим путем. Минеральные удобрения могут содержать один макро- или микроэлемент питания — азот, фосфор, калий, магний, фтор, сера и т.п. Такие удобрения называются простыми или односторонними. Если удобрение содержит несколько элементов в виде соединения или смеси, то их называют комплексные или сложные. Минеральные удобрения применяются при недостатке в почве отдельных минеральных веществ.

Следует с осторожностью применять подобные удобрения — неправильно рассчитанные дозы внесения могут нанести вред почве и растениям.

Органические удобрения — к ним относятся удобрения животного и растительного происхождения содержащие в основном органические соединения. Эти соединения, при переработке микроорганизмами в почве, преобразуются в комплекс минеральных веществ, содержащих азот, фосфор, калий, кальций и другие элементы питания растений.

Некоторые органические удобрения содержат большое количество только одного из основных питательных веществ, например, в костной муке это фосфор; при этом в них часто отмечается небольшое содержание других полезных питательных веществ. Некоторые садоводы вносят органический материал, который улучшает структуру почвы и поддерживает жизнедеятельность почвенных микроорганизмов, которые способствуют переходу питательных веществ в доступную для растений форму. Особенно быстро этот процесс протекает в теплую погоду, когда микроорганизмы являются наиболее активными.

Как правило, примерно половина питательных веществ высвобождается из органических удобрений в первый сезон, но и в последующие годы они продолжают удобрять почву.

Какие методы утилизации жмыхов могут быть экологически чистыми

Органических удобрения довольно много, и каждое из них хорошо по-своему.

Навоз

Разумеется, он на первом месте, потому что в былые времена в нем недостатка не было – на каждом подворье держали скотину, следовательно, и удобрение всегда было под рукой.

Самые популярные вида навоза – конский, коровий, свиной и овечий. Состав у них одинаковый: азот, фосфор, калий, основные микроэлементы – марганец, молибден, медь, бор, кобальт. Но количество элементов питания немного разнится.

Азота больше всего в свином навозе. Фосфора и калия – в конском. Но разница небольшая, поэтому применяют их одинаково.

Свежий навоз вносить можно только осенью – в нем большая концентрация аммиака, который может сжечь корни растений. К тому же большинство элементов в нем находятся в недоступной форме. Но за зиму аммиак улетучивается, органика частично разлагается, после чего растения смогут получать необходимое питание.

Самый оптимальный вариант использования свежего навоза – в октябре разбросать его по поверхности почвы и перекопать. Норма – 10 – 15 ведер на сотку.

Кстати, эффект от внесения навоза сохраняется в почве несколько лет, поэтому на легких почвах вносить его нужно раз в 3 – 4 года, а на тяжелых – каждые 5 – 6 лет.

Перегной

Это полностью перепревший навоз, который больше похож на почву. Он рыхлый и очень питательный, причем все элементы в нем находятся в доступной форме. Перегной не содержит агрессивных веществ, способных навредить растениям, поэтому использовать его можно в любое время.

Это удобрение полезно добавлять в почву для рассады (1:1), в лунки при посадке овощей (по 1 гости на лунку), в ямы при посадке деревьев (1 ведро на яму) и кустарников (1/2 ведра на яму). Либо удобрить им весь огород, но в этом случае расход будет выше – 50 – 70 ведер на сотку. Зато почва станет плодородной.

Еще вариант – мульчировать перегноем грядки и цветники слоем 5 см. Тут вы убьете сразу 2 зайцев – влага из почвы будет испаряться медленнее, а значит, поливать придется реже, а при каждом поливе и дожде перегной будет подпитывать растения полезными элементами.

Птичий помет

Обычно используют куриный, но подойдет любой – от индеек, цесарок, уток, гусей и даже голубей, причем голубиный даже эффективнее прочих вариантов. Основных элементов питания для растений в птичьем помете содержится больше, чем в любом навозе.

В чистом виде свежий помет не используют, даже под зиму не вносят – он очень концентрированный. А вот жидкая подкормка из него получается отличная.

Готовят ее так: пол-литровую банку помета заливают 10 л воды комнатной температуры и оставляют настаивать на 5 – 6 дней. Ежедневно настой нужно помешивать. Как только он готов – можно поливать растения из расчета 1 – 2 л настоя на растение.

Сухой птичий помет можно внести после высадки рассады или когда появятся всходы посевов – в междурядья. По пол-литровой банке на 1 кв. м.

Продолжить далее

Компост

Для дачников всегда актуальна проблема отходов: как утилизировать ветки, ботву, сорняки, кухонные отходы? Все это можно оправить в компост! И через некоторое время у вас будет отличное удобрение, которое является продуктов разложения органических твердых отходов.

Удобнее всего готовить компост в ящиках. Идеальные размеры: ширина – 100 – 150 см, высота 120 см, а вот длина может быть любой. На дно укладывают крупные отходы, например, ветки, стебли подсолнечника, малины. А затем все остальные – сорняки, ботву, мелкие веточки, очистки овощей, корки хлеба и прочие органические (это важно!) кухонные отходы. В эту же кучу полезно добавить навоз – 20% от массы и землю – 10%.

Отходы нужно складывать слоями: сначала сухие ингредиенты (сухая ботва, веточки, луковая шелуха) – около 30 см, а затем влажные (трава, сорняки, очистки, навоз) – 10 см. И так по очереди – почти до кроев ящика. Сухого материала должно быть в 4 – 5 раз больше, чем влажного. А поверх всего – 5 см земли.

Используют компост так же и тех же дозах, что и перегной.

Какие виды растений могут быть удобрены жмыхами

Запрос «Макуха» перенаправляется сюда; см. также другие значения .

Жмых ( макуха, колоб, дура́нда, избоина, жмак ) — продукт, получаемый после отжимана прессах различной конструкции из прошедших подготовку семян(,,,и др). Концентрированныйдля сельскохозяйственных животных с большим содержанием(15—40 %); один из компонентов

жмых — ценный корм для лошадей, свиней и(суточная норма — до 2,5 кг), лучший прикорм для рыбы (в последнее время с этой целью обычно используется подсолнечный жмых).

Химический состав подсолнечного жмыха: воды — 11 %, белка — 41 %,— 7 %,— 5,5 %,экстрактивных веществ (в основном —и сахара) — 26 %,— 6,5 %. В конопляном жмыхе значительно больше клетчатки, в —в ущерб белкам.

Кедровый жмых — ценное сырьё в кондитерском и хлебобулочном производстве, в пищевой промышленности в целом.

Соевый жмых  — продукт, полученный в результате прессования.

За 1-й квартал 2022 года, по сравнению с аналогичным периодом 2021 года, производство жмыхов в России выросло на 11,5 %.

За период с января 2020 г. по март 2022 г. минимальный объём производства жмыхов в России, зафиксированный в августе 2020 г. — 567,9 тыс. тонн; максимальным стал объём производства декабря 2021 г. — 962 тыс. тонн.

СПб., 1890—1907.

Как жмыхи могут быть использованы в пищевой промышленности

Побочные продукты от переработки агрикультур в масло пользуются спросом не меньше основных. Лузгу, шрот и особенно жмых активно применяют в сельском хозяйстве в качестве важной составляющей сбалансированного рациона для животных. Сырьем для создания масел, а, следовательно, и жмыха могут быть: подсолнечник; рапс; кукуруза; лен; арахис; конопля; кедровый орех; соя.

Спрессованные семена масленичных культур – самый важный ингредиент комбинированных кормов. Это обусловлено существенным процентным содержанием в составе жиров и протеинов – нужных элементов правильного рациона. Жмых – универсальный корм, он подходит для крупного скота, рыб и птиц.
Жмых образуется при создании любого растительного масла, и в каждом случае имеет свои отличительные особенности:

Наибольшим спросом традиционно пользуется подсолнечник. Именно его переработанные остатки ядер наиболее полезны при минимальной стоимости. Идеальный баланс белков (30%) и жиров (до 10%), дополненный существенным содержанием протеина, становится отличным питанием для любого домашнего скота. Благодаря отличным ароматическим свойствам и приятному вкусу даже животное, страдающее плохим аппетитом, с удовольствием начнет употреблять такой корм. Важно выбрать оптимальный состав – чем меньше лузги, тем выше качество, а, следовательно, и польза для хозяйства.

Жмых из льна – более дорогой за счет трудоемкой технологии переработки. Тем не менее, в одном килограмме будет содержаться 87 г перевариваемого протеина, который отлично усваивается благодаря содержащимся в нем аминокислотам. После обработки в составе жмыха остаются жиры, аналогичные масляным. Кроме того, лигнины, относящиеся к классу фитоэстрогенов, положительно влияют на репродуктивную и сердечно-сосудистую систему животных. В составе присутствуют фолиевая и омега-3 жирная кислота, а также кальций и фосфор.

Соевый жмых или макуха содержит в себе самое большое количество, максимально приближенное к животному, белка – 45%. Такой корм характеризуется доступной ценой и наличием в составе дополнительных макроэлементов: фосфора, цинка, кальция, марганца и железа. Наличие сои в комбикорме повышает свариваемость остальных составляющих и повышение надоя или яйценоскости в среднем на 30%.

Жмых из других видов масленичных культур используется в меньшей мере для получения конкретных узконаправленных результатов.
Во время переработки растительного сырья для получения масла остаточный продукт получает уникальные свойства, в несколько раз превышающие те, которые присущи сырому продукту. Белковая составляющая преобразуется в специфические протеины – лизин, метионин, триптофан и цистеин. Остаточное масло насыщается витаминным комплексом, фосфолипидами и другими разными для каждого вида жмыха макроэлементами. В составе любого остаточного продукта всегда присутствуют:

• вода – до 10%;
• протеины – до 40%, меньше всего в кукурузной макухе;
• жиры – до 9.5%, арахисовый жмых – 3.6%;
• клетчатка в зависимости от процентного содержания семенной оболочки – максимум 25%, минимум 4%.

Важно соблюдать правильную дозировку жмыха в рационе в зависимости от его вида и возраста. Так как вред от злоупотребления может значительно превышать основную пользу. С учетом общей питательной ценности кормов для КРС лучше всего добавлять жмых по 40% и 45% для молодняка и взрослых особей соответственно.

Наименьшая вероятность патогенных воздействий у подсолнечных продуктов, они наиболее устойчивы к поражению микротоксинами. При выверенном подходе применение жмыха уменьшает падеж скота и оказывает положительное влияние на следующие процессы:

• увеличение живой массы и промеров молодняка во время откорма;
• объем надоев и элементный состав молока;
• пищеварительные процессы;
• химические реакции обмена веществ и поддержание иммунитета.

Универсальность жмыха также состоит в том, что скармливать его возможно, как сухим, так и смоченным и чаще всего в смесях. При этом важно правильно хранить продукт для того чтобы избежать гнили и плесени. Горечь во вкусе также недопустима. Лучше всего использовать мешки и организовать склад в сухом, не теплом помещении, где на жмых не будут попадать солнечные лучи.

Какие виды животных могут потреблять жмыхи

Все садоводы-огородники понимают, что вовремя внесенные органические удобрения повышают плодородные характеристики почвы. Земля после них становится более рыхлой, благодаря чему в ней дольше удерживается влага. Перегной и компост – основные органические удобрения, но наиболее продвинутые дачники отдают предпочтение компосту, причем собственноручно сделанному.



Инструкция приготовления компоста из пищевых отходов

Компостные удобрения для дачи, сделанные вручную, это экономия средств и разумная утилизация остатков. Можно перерабатывать скошенную траву, сорняки и ботву различных растений. Кроме всего этого для компостирования отходов на даче подходят пищевые отходы, которые часто бездумно выбрасываются в мусорное ведро.

Основы компостирования органических отходов неизменны, есть два способа: аэробный (с доступом воздуха) и анаэробный (без доступа кислорода). Для ускорения сроков созревания компоста рекомендуется использовать ЭМ-концентраты, содержащие группу микроорганизмов. Они способствуют быстрейшему созреванию компоста, к тому же такое удобрение гораздо ценнее по составу, чем приготовленное традиционным методом. Далее о том, как организовать производство компоста из пищевых отходов для сада своими руками.



Принцип сортировки пищевых отходов

Для получения хорошего компоста подходят далеко не все пищевые отходы. В первую очередь нужно исключить те, которые при разложении начнут гнить: жир, кости, рыбья чешуя и требуха, мясо. Также не подходят остатки дрожжевого хлеба и других подобных изделий, так как при разложении на них появляется плесень, по тому же принципу не подходят фрукты и овощи со следами плесени. Нежелательно использовать и такой мусор растительного происхождения, как кожуру цитрусовых или скорлупу орехов. Зато остальные пищевые отходы, даже при условии, что они испорчены, вполне подходят для того, чтобы приготовить из них компост:

• чайная заварка;
• кофейная гуща;
• овощной, фруктовый жмых;
• яичная скорлупа;
• луковая шелуха;
• овощные и картофельные очистки;
• арбузные, дынные корки;
• кожура банана;
• испорченные фрукты;
• бездрожжевой хлеб.

Аэробный способ приготовления компоста

Для приготовления компоста аэробным способом на приусадебном участке выбирается ровное место, желательно отдать предпочтение притененному. В начале идет слой дренажа из веток, щебня и песка, а сверху на него кучей укладывается подготовленное сырье для компоста. Ждать ровно 10 дней. После этого субстрат нужно переворошить, можно вилами, и полить раствором (на 10 л воды 100 мл ЭМ-концентрата). Для поддержания нормальной влажности укрыть все черной пленкой. Через два месяца можно уже проверять готовность компоста.

Как сделать компост анаэробным способом

Чтобы исключить доступ кислорода, органику скидывают в выкопанную яму глубиной до 30 см и утрамбовывают. На верх укладывают слой золы, извести или мела. В конце заливают субстрат разбавленным раствором ЭМ-концентрата и присыпают небольшим слоем земли. Компостную яму укрывают черной пленкой. Срок созревания длится до 5 месяцев.



Изготовление компоста в домашних условиях

Благодаря простым технологиям возможна переработка кухонных отходов даже в городских условиях, когда нет возможности ездить на дачу. Для этого необходимы специальные устройства – вермикопостеры. Веримикопостеры можно купить как готовые, так и сделать самостоятельно: по сути это два контейнера, которые вставляются один в другой.



В процессе разложения органики при этом участвуют черви, например, калифорнийские красные черви. За одну неделю они перерабатывают килограмм кухонных отходов, после чего можно загружать новую партию. Порядок действий такой:

1. На дно укладывается субстрат в виде опавшей листы, травы, бумаги и опилки. Он составляет треть объема рабочего резервуара.
2. Основа хорошо увлажняется из опрыскивателя.
3. В лоток с субстратом помещаются черви вместе с кожурой бананов, яблок или арбуза.
4. После этого можно начинать «кормить» червей кухонными отходами (если нужно, их измельчают). Кроме органики обязательно должен быть источник кальция, например, яичная скорлупа измельченная или дробленый мел.
5. Когда контейнер будет заполнен полностью, загрузку прекращают.

Какие виды компостов могут быть созданы из жмыхов

Природный и синтетический природный газ являются одними из основных энергоносителей в мире. Но современные тенденции развития теплоэнергетического комплекса, изменения климата и удорожание природного газа требуют новые и альтернативные источники энергии. Наука не стоит на месте, позволяя зачастую использовать нестандартные пути получения энергии.

В данной статье мы рассмотрим вопрос о перспективах биогаза и био-синтетического газа, полученных из биомасс, а также их (биогаза и био-СНГ) характеристики.

Сначала давайте разберемся в терминологии. Биогаз — это газ, полученный за счет естественных природных процессов, искусственно «повторенных» в промышленных масштабах, в то время как био-синтетический газ (сингаз, синтез-газ)— эта газ, полученный в результате био-химических реакций.

Биогаз и биосинтетический газ универсальны. Они могут применяться для производства электричества, тепла, в качестве биотоплива (био-метан). Сырьем для биогаза выступают органические отходы (городские, промышленные, сельскохозяйственные), осадки сточных вод, навоз и удобрения, лесоматериалы, энергетические сельскохозяйственные культуры, отходы сельскохозяйственных культур, силос и проч., которые подвергаются анаэробному дигерированию . Древесные же биомассы, в том числе уголь, не подходят для именно этого процесса из-за высокого содержания лигнина, полимера природного происхождения, но могут быть использованы для получения био-синтетического газа путем термохимической газификации .

Производство биогаза из органических отходов путем анаэробного дигерирования более экономически выгодно по сравнению с получением био-синтетического газа путем газификации. Примерная стоимость комплекса оборудования для получения биогаза объемом до 7500 нм³/ч путем анаэробного дигерирования доходит до 5000$. Для производства биометана из биомасс (метанирование) требуется дополнительно до 2600$ за каждый нм³/ч. Производство биосингаза может обойтись до 20$ за ГДж. Если он еще перерабатывается в синтетический природный газ SNG (метан), капиталовложения увеличиваются дополнительно на 25%.

Эти цены приблизительны и даны по состоянию на 2013 год. В ближайшие 10-15 лет необходимые инвестиции в производство могут увеличиться на 10-15%.

Получение биогаза из биомасс

Процесс анаэробного дигерирования - это микробиологический процесс разложения биомасс в биореакторах в отсутствие кислорода, в результате которого образуется биогаз и сброженный осадок, используемый в последствие в качестве органического удобрения. Данный процесс состоит из гидролиза, кислотогенеза, ацетогенеза и метаногенезиса. На последнем этапе происходит образование.

Основными показателями, которые влияют на стоимость производства, являются температура дигерирования (мезофильное аэробное разложение при t 30-45ºC, термофильное аэробное разложение при 50-60ºC), водородный показатель (pH 6,5-8), поддержание постоянного перемешивания рабочей среды, присутствие биогенных веществ (отношение органического углерода к азоту 20-30), время выдержки (до или более 20 дней в зависимости от температуры), присутствие токсических веществ в исходном материале. Также дигерирование может происходить с веществами высокой (концентрация сухого вещества 5-15%) и низкой (более 15%) влажности: первый вариант требует меньше инвестиций, в то время как последний требует меньше эксплуатационных расходов и имеет более высокую производительность по газу на единицу сырья.

Биогаз из растительных остатков

Также существует третий, менее распространенный вариант — получение биогаза из растительных остатков, когда происходит так называемое пассивное (естественное) анаэробное дигерирование. Применение данного способа имеет ограничения, особенно в развивающихся странах, из-за высокого экологического влияния на окружающую среду. Но благодаря внедрению Киотского протокола и Механизма экологического чистого развития* ограничения могут быть сняты.

Сравнительная таблица характеристик биогаза и природного газа

Таблица соотношений некоторых видов биомасс и объема получаемого биогаза

Производство биосингаза, в том числе из угля

Био-синтетический газ получается путем термической газификации различных углеродосодержащих биомасс. В процессе газификации происходит образование синтетического газа, соединений водорода и оксидов/диоксидов углерода.

Данный способ был известен уже давно: впервые он начал использоваться в конце XVIII века, широко применялся в Германии во время Второй мировой войны, а первый газогенератор с псевдоожиженным слоем был запатентован в 1921 году.

В зависимости от соотношения водорода и оксидов углерода под действием катализаторов, биосингаз может быть использован как в промышленных целях в различных химических процессах, для получения метана и производства метанола и аммиака, так и для производства биотоплива, различных химикатов и получения электричества.

Процесс газификации угля происходит в реакторах, где осуществляется сначала процесс пиролиза при температуре выше 400°C. В результате происходит образование водородосодержащих летучих веществ, смол, фенола и паров углеводородов. Далее обуглившаяся субстанция газифицируется при температуре 800-1800°C с получением синтез-газа с высоким содержанием водорода и углерода. Коэффициент преобразования энергии в результате газификации угля составляет 70-80%.

Стоимость производства биосингаза зависит от состава завода, является ли он частью предприятия по производству, например, аммика или только синтез-газа, от требований к его составу и комплекса оборудования.

Как жмыхи могут быть использованы в производстве биогаза

При переработке семян масличных культур с целью извлечения из них масла получают жмыхи и шроты. Жмыхи получают в виде плиток или ракушек при извлечении масла путем выжимки на гидравлических или шнековых прессах. Шроты получают после экстрагирования жира из семян масличных растений органическими растворителями: бензином, гексаном, дихлорэтаном и др.

Предварительная подготовка семян для извлечения масла обоими способами заключается в их очистке, освобождении от лузги (шелухи), дроблении, плющении до получения тонких хлопьев и тепловой обработке. Растворитель из остатков семян удаляют с помощью пара, а оставшуюся массу высушивают.

По общей питательности жмыхи и шроты приравниваются к лучшим семенам зерновых. Они являются ценными белковыми кормами. Количество сырого протеина в них достигает 30—45%. Содержание в них критической аминокислоты лизина невысокое, за исключением соевого шрота. По метионину преимущество перед другими имеют подсолнечный жмых и шрот. В жмыхах остается около 7—10% не извлеченного жира, а в шротах — 0,5—3%. Содержание клетчатки зависит от вида и степени очистки семян. Жмыхи и шроты всех масличных культур богаты фосфором, но бедны кальцием, являются хорошим источником витаминов группы В, но в них мало каротина и витамина Е.

Подсолнечный жмых и шрот. Их состав и питательность во многом зависят от содержания лузги, которая на 50—70% состоит из трудно- переваримой клетчатки. В соответствии со стандартными требованиями содержание лузги в жмыхе и шроте не должно превышать соответственно 15,5 и 16,5% (в семенах подсолнечника она составляет 35—45%).

В подсолнечном жмыхе (шроте) содержится в среднем 35—40% протеина и 1,01 — 1,1 ЭКЕ. Протеин характеризуется высокой полноценностью, но несколько уступает другим белковым кормам по содержанию лизина. Безазотистые экстрактивные вещества представлены в основном моно-, ди- и трисахаридами.

Подсолнечный жмых и шрот охотно поедаются всеми животными. Скармливают их в сухом виде или смоченными водой незадолго перед раздачей, балансируя рационы по протеину. Норма их ввода в комбикорма для крупного рогатого скота — 15—25, для свиней — 10—15% по массе.

Соевый шрот. Считается одним из лучших белковых кормов как для жвачных, так и для животных с простым желудком (для свиней, птицы). В нем содержится 35—45% легкопереваримого протеина и мало клетчатки (около 5%), около 12,05 МДж обменной энергии. Белок соевого шрота по содержанию и соотношению аминокислот относится к числу высоко полноценных, но вместе с тем он отличается невысоким содержанием метионина и цистина.

В связи с тем, что семена сои содержат антипитательные вещества (антитрипсин, уреазу, вещества, вызывающие заболевание зобом, аллергию и др.), для их инактивации проводят дополнительную влаготепловую обработку соевого шрота (тестирование). Особенно нуждается в тестировании шрот, предназначенный для монога- стричных животных. Нормы скармливания соевого шрота животным зависят от содержания в нем уреазы.

Хлопчатниковый жмых и шрот получают при извлечении масла из семян хлопчатника при разной степени очистки от семенных пленок, что обусловливает их состав и питательность. Содержащийся в них протеин (от 30 до 40%) довольно высокого качества. В 1 кг содержится 9,1—10,3 МДж обменной энергии. По количеству лизина он превосходит подсолнечный, льняной, но уступает соевому. Серосодержащих аминокислот немного. Характерной особенностью этого вида корма является высокое содержание клетчатки (12—25%). Использование хлопчатникового жмыха и шрота в кормлении животных, особенно моногастричных, ограничивается из-за присутствия в них глю- козида госсипола (от 0,02 до 0,5%), являющего сосудистым и нервным ядом. Отравление проявляется расстройством пищеварения (запоры, поносы, кровь в кале), болезненным мочеиспусканием, нарушением работы сердца, затруднением дыхания, желтухой, отеками, расстройством нервно-мышечного аппарата. Взрослые жвачные животные в значительно меньшей степени восприимчивы к госсиполу.