Экологические системы

Asphalt-stroy.ru

Отходы растительного сырья и зерновых культур, достоинства и недостатки методов утилизации

В настоящее время выделяются по крайней мере пять направлений биоконверсии растительного сырья (включая отходы животноводческих ферм, которые можно рассматривать как отходы переработки растительного сырья): получение белковых концентратов пищевого и кормового назначения из зеленой массы растений; микробная протеинизация крахмал- и целлюлозосодержащего сырья для получения пищевых и кормовых продуктов; метановое сбраживание и фракционирование или аэробная обработка отходов животноводческих ферм как для получения высококачественного органического удобрения, кормовых добавок, биогаза (для энергетических целей), так и для защиты окружающей среды; консервация кормов с целью сохранения и даже повышения их питательности; комплексная переработка растительного сырья.

Кормовые белковые концентраты из зеленой массы растений содержат около 50% белка, всего 2-5% целлюлозы и, кроме того, до 50 мг% каротина; они эффективно заменяют в рационах птиц и свиней традиционные белковые добавки: сою, рыбную муку, шроты, дрожжи. Твердая фракция, образующаяся при переработке зеленой массы растений, - жом, хотя и содержит на 15-20% меньше белка, чем исходная зеленая масса, служит хорошим кормом для жвачных. Потери питательностр! зеленой массы при ее фракционировании не превышают 5-7%, тогда как при получении сена или силоса они равны 20-30%.

Необходимо отметить, что уже созданы прессы для отжатия сока мощностью 25-50 т/ч зеленой массы, позволяющие регулировать степень отжатия сока в широких пределах в зависимости от интересов того или иного хозяйства. Без особого труда из 1 т зеленой массы можно получить 300-500 кг сока и выделить в виде белковых концентратов 10-20% содержащегося в ней протеина.

Новые перспективы открывает твердофазная ферментация увлажненных до 50-60% влажности субстратов. Для такой ферментации крахмал-и целлюлозосодержащего сельскохозяйственного сырья (зерно, отруби, солома, шелуха, кочерыжка и др.) могут быть использованы мицелиальные грибы3. В нашем институте в лабораторных и полупроизводственных условиях при помощи дрожжеподобной культуры Endomycopsis fibuliger получены продукты из зерна с содержанием 18-20% белка, а при помощи Trichoderma lignorum - продукты из соломы с содержанием 12-18% белка. По биологической ценности белок этих продуктов не уступает белку дрожжей. Мицелиальная масса содержит меньше нуклеиновых кислот, чем дрожжи. Полученный продукт может служить источником витаминов группы В и гидролитических ферментов.

Ведутся также работы по микробной деградации лигнина, что открывает перспективу получения микробного белка за счет не только целлюлозы и гемицеллюлозы растений, но и лигнина - наиболее прочного полимера клеточной стенки. К сожалению, пока еще не существует высокопроизводительного оборудования для твердофазной ферментации растительного сырья в промышленных масштабах.

Что касается отходов животноводческих ферм, то, подвергая навоз метановому брожению, которое осуществляется в анаэробном процессе ферментации, можно получить биогаз, содержащий 60-65% метана и 30-35% углекислого газа, высококачественное органическое удобрение (твердая фракция), а также богатую азотом, фосфором, калием и другими элементами жидкую фракцию, пригодную для поливки растений.

Установлено, что степень биодеградации органического вещества навоза зависит во многом от содержания лигнина: органика навоза с 10% лигнина во время метанового брожения разрушается на 50-55% с образованием около 400 нм3 биогаза из 1 т сухого вещества, при 20% лигнина - степень биодеградации только 25-27% и выход биогаза вдвое меньше - 200 нм3/т. Продуктивность системы в большой мере зависит от температуры ферментации: в термофильном процессе при 47-55° С продуктивность образования биогаза выше, чем в мезофилъном (при 30-35° С). Перейти на страницу: 1 2 3

Интересное по теме

Исследование степени загрязнения озера на территории села Карагач посредством изучения гидрофауны Несовершенная хозяйственная деятельность приводит зачастую к истощению, загрязнению поверхностных вод, что делает эту воду частично или полностью непригодной для использования и м ...

Техногенное воздействие на природу Данная работа представляет собой попытку охватить разнообразие техногенных воздействий на природную среду. Используемая литература по этой проблеме не является исчерпывающей, она л ...

Экономическая оценка воздействия на окружающую среду (на примере ОАО РУСАЛ-Красноярск) Каждое предприятие, занимающееся производством какой-либо продукции, оказывает значительное влияние на природную окружающую среду. Поэтому в условиях развития промышленного произв ...

Озоносфера и ее значение в функционировании климатической системы Целью работы является описание озоносферы - важнейшей составной части атмосферы, влияющей на климат и защищающей все живое на Земле от жесткого ультрафиолетового излучения Солнца, ...