15-17 марта в Москве прошла научно-техническая конференция "Биотехнология: экология больших городов", в рамках которой был заслушен доклад аналитика Исследовательской компании Abercade Ольги Бизюковой "Перспективы переработки отходов в аграрно-пищевом секторе: обзор ключевых тем рынка". Предлагаем ознакомиться с основными тезисами этого доклада.
Современное производство характеризуется постоянно растущим объемом отходов. В России ежегодно примерное количество отходов агропищевого сектора составляет в среднем 250 миллионов тонн в пересчете на сухое вещество, в ЕС, по данным Еврокомиссии, около 700 миллионов тонн. При этом на окружающую среду оказывается большая органическая нагрузка, в том числе химическими соединениями (пестицидами, ветеринарными и фармацевтическими препаратами и пр.).
А ведь многие из видов агропищевых отходов представляют собой мощный ресурс для дальнейшего использования в производственном цикле. Между тем, в России доля перерабатываемых агропищевых отходов составляет примерно 60% (в ЕС 95%).
Нужно отметить, что ситуация с переработкой меняется от сектора к сектору. Так:
Отходы животноводства составляют порядка 65-70 миллионов тонн сухого вещества и используются в качестве органических удобрений;
Отходы спиртового и пивоваренного производства - 10 млн. тонн в год (по разным данным перерабатывается менее от 10 до 25%);
Молочная сыворотка: из 2,1 млн. тонн в пищевой промышленности используется менее половины (850 тыс. тонн).
Из проблем использования отходов пищевого и аграрного производства складывается список задач. Это, в первую очередь, нейтрализация отходов способами, соответствующими экологическим и санитарным нормам и поиск наиболее экономически целесообразных способов переработки отходов с возможностью получения новых продуктов, а также разработка комплексных программ по переработке отходов для региональных агропищевых производственных комплексов, с учетом особенностей экономической ситуации и инфраструктуры.
Среди основных способов переработки отходов (таких, как захоронение и сжигание с целью получения энергии), хотелось бы особо выделить биологические способы переработки:
Анаэробное расщепление с целью получения тепловой и электрической энергии и высококачественных органических удобрений;
Компостирование, результатом которого является получение улучшителей почв;
Использование отходов как субстрата при биотехнологическом синтезе для получения продуктов с высокой надбавленной стоимостью.
Биотехнологические методы переработки отходов обладают несомненными преимуществами перед другими видами переработки за счет максимального использования потенциальных ресурсов отходов и глубокой переработки, которая позволяет получать новые продукты: удобрения и корма, биологически активные вещества и биопластики.
Остановимся подробнее на некоторых способах переработки.
Отходы животноводства перерабатываются компостированием и вермикомпостированием, основным достоинством которых является низкие затраты на переработку ($30-500 в зависимости от способа компостирования). Результатом является получение компоста.
К более технологичным способом переработки относится анаэробное сбраживание, позволяющее получить широкий спектр конечных продуктов: тепловая и электроэнергия, жидкие и гранулированные органические удобрения. Однако строительство станции мощностью от 300 тонн обходится более чем в 2 миллиона долларов.
Из отходов зернопроизводства производят кормовые белковые концентраты и пищевые добавки (красители, ароматизаторы). Перспективным является производство биологически активным веществ, таких как средства защиты растений, компоненты для производства фармацевтических препаратов (антибиотиков, иммуносупрессоров, гормонов), биореагентов.
Отдельно выделим производство топливных брикетов и пеллет методом механической обработки.
Переработка молочной сыворотки – одно из перспективнейших направлений переработки пищевых отходов. По различным данным, в России перерабатывается от 20 до 40% сыворотки, остальная сливается в канализацию. А ведь сыворотка является ценнейшим продуктом для дальнейшей переработки. Наиболее часто в переработке сыворотки сегодня используют сушку, после которой получают сухую сыворотку, идущую как корм сельскохозяйственным животным. Следующим, более высокотехнологическим способом переработки является мембранная обработка сыворотки, которая позволяет получать деминерализованную сыворотку и сывороточный белковый концентрат.
Биологическая обработка сыворотки позволяет получить белковые концентраты, синтезировать биологически активные вещества (антибиотики, витамины), произвести лактозу (молочный сахар). Сыворотку можно использовать и в получении биогаза.
Перспективные направления переработки отходов
Производство белковых концентратов и других кормовых добавок. При доле белковых добавок в 10% от объема, потенциальный объем рынка составит 1,35 млн. тонн, что соответствует 350-400 млн. USD (при цене 250-290 USD за тонну).
Производство биогаза. Это осбенно привлекательно для регионов с энергетическим дефицитом. Реализация подобных проектов целесообразна на базе достаточно крупных животноводческих хозяйств (КРС от 400 голов, свиньи – от 1,5 тыс. голов), с возможностью избыточного производства энергии.
Производство биологически активных веществ. К ее преимуществам относится относительная экономия на субстрате и незначительный объем необходимого сырья. При этом производитель может столкнуться с проблемой очистки субстанций.
Производство биополимеров. В настоящий момент основой технологии биополимеров является извлечение первичных «строительных блоков» из полисахаридов (крахмал, целлюлоза), источником для которых служит растительное сырье, прежде всего кукуруза. И тут есть большая вероятность повторения пути «биотоплива». В дальнейшем, по мере развития технологии, ожидается использование широкого спектра субстратов, основным требованием к которым будет являться достаточное содержание полисахаридов.
