«В идеале их необходимо перерабатывать»
Пищевые отходы в качестве основного сырья для получения энергоносителей. Свой способ производства трёх видов продуктов – газообразного метана, биотоплива, а также твёрдого топлива – презентовали учёные Института микробиологии и вирусологии (Киев) на конференции в Иркутске. Разработчики уверяют, что проект является выгодным с коммерческой точки зрения из-за достаточно простой технологии производства.
Как достаточно быстро и эффективно решить проблему с пищевыми отходами в мегаполисе, рассказали на минувшей неделе в рамках научно-практической конференции в Иркутском лимнологическом институте СО РАН учёные из Киева. По данным исследователей, в среднем в крупных городах, где размещено много организаций общепита (кафе, рестораны, столовые), а также постоянно появляются новые продуктовые гипермаркеты, образуется от 200 до 300 тонн пищевых отходов в сутки. Природные, растительные, животные полимеры являются неотъемлемым компонентом таких пищевых и кулинарных отходов. По своему биологическому значению они представляют ксенобиотик – чужеродное для био-сферы соединение, которое вызывают страшное нарушение биологического баланса. Накопление отходов порождает ряд проблем, заявляют исследователи. Во-первых, опасно само по себе накопление токсичных отходов: они занимают огромную территорию и при этом отравляют окружающую среду фильтратами, атмосферными газами – метаном, аммиаком, сероводородом. Итог гниения отходов – в окружающую среду попадают патогенные и условно-патогенные бактерии, опасные для человека.
«В идеале их необходимо перерабатывать. Но, несмотря на широкомасштабное развитие биотехнологий и многочисленные заявления о том, что проблема утилизации отходов мегаполиса решена, мы видим противоположную ситуацию – количество отходов постоянно увеличивается. Мы предлагаем посмотреть на вопрос с коммерческой точки зрения: остатки пищи и кулинарии – это неиссякаемый источник получения широкого спектра энергоносителей. В том числе газообразных, биотоплива, твёрдого топлива и даже экологически чистой воды из токсичного фильтрата», – делится научный сотрудник института Александр Таширев.
Водород, метан, этанол, горючие жирные кислоты, несброженные остатки пищевых отходов (лигнинцеллюлозу) – всё это можно получить в результате биологического процесса, при котором микроорганизмы разрушают пищевые отходы. Для повышения его эффективности украинские учёные предлагают свою разработку – регулятор микробного метаболизма.
Для процесса сбраживания наиболее эффективно использовать те микроорганизмы, которые уже присутствуют в гниющих пищевых отходах (почвенные и аборигенные ассоциации), уточняет эксперт. В итоге можно получить высокий выход водорода, летучих жирных кислот, некоторых компонентов биотоплива: «Можно внести в отходы не более 5% обычной почвы (почвенные ассоциации)». Ещё один вариант – добавить в массу карбонат кальция, точнее, обычный мел.
За 8–11 суток масса отходов, отправленных на переработку, может уменьшиться в 30–50 раз в зависимости от их типа. Из 1 кг абсолютно сухой массы отходов можно получить 48–82 г этанола или 70–180 г жирных кислот, 20–175 литров водорода, 32–40 литров метана, 10–62 г твёрдого топлива.
При сбраживании смешанных кулинарных отходов мы получаем лигниноцеллюлозные остатки, они после высушивания на воздухе без всяких дополнительных энергозатрат (не надо, к примеру, обеспечивать тепловентиляцию) великолепно горят, сообщил Таширев. Эти остатки эквивалентны целлюлозе и бумаге по своим горючим свойствам.