Муниципальное автономное учреждение
дополнительного образования г. Иркутска
«Станция юных натуралистов»
Исследовательская работа
|
Сравнительная оценка эффективности работы Выполнила: , 10 кл Руководитель: педагог дополнительного образования МАУДО г. Иркутска СЮН
|
г. Иркутск, 2016
СОДЕРЖАНИЕ
Введение | 3 | |
1 | Общая характеристика отходов пищевой промышленности | 4 |
2 | Солодовая дробина как органическое удобрение и мелиорант почв | 6 |
3 | Проблема утилизации пивной дробины в России | 7 |
4 | Биореактор и принцип его действия | 10 |
5 | Методика проведения исследования - исследования в открытом грунте - применение лабораторного биореактора - исследования в закрытом грунте - нормативы образования и химический состав отходов пивоварения - расчет количества тепла солодовой дробины | 13 13 14 15 17 20 |
6 | Выводы | 22 |
Заключение | 24 | |
Литература | 25 | |
Приложение | 26 |
ВВЕДЕНИЕ
Существует несколько способов получения альтернативной энергии - ветроэнергетика, солнечная энергетика, энергия приливов и отливов, а также получение биотоплива для техники через выращивание определенных растений. Человечество все активнее внедряет в своей жизни разнообразные технологии. Мы хотим рассказать об очень известном способе получения энергии - выращивание продуктов - овощей в качестве пищи для людей. На самом деле, фотосинтез растений – это есть аккумуляция световой и тепловой энергии Солнца и превращение ее в химическую энергию продуктов питания. Чтобы снизить затраты на выращивание овощей, можно применять новейшие технологии, вплоть до IT - информационных технологий. Вот такую цель мы поставили перед собой при разработке нашего исследования - применить в теплице для подсобного хозяйства, современные технологии, современные материалы, знания для снижения затрат на производство овощей. А это в целом нам даст еще один способ получения альтернативной энергии.
Цель нашего исследования: изучение механизма разложения солодовой дробины для повышения эффективности выращивания овощей.
Были поставлены задачи:
1. Ознакомиться с характеристикой отходов пищевой промышленности;
2. Исследовать проблему утилизации пивной дробины в нашей стране;
3. Оценить условия биохимического преобразования солодовой дробины в процессе выращивания овощей;
4. Повысить эффективность использования солодовой дробины;
5. Разработать рекомендации по выращиванию овощей и утилизации пивной дробины;
6. Вычислить количество выделенного тепла при «горении» солодовой дробины;
7. Провести сравнительную оценку эффективности биореакторов в теплице и на улице.
1. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ОТХОДОВ ПИЩЕВОЙ
ПРОМЫШЛЕННОСТИ
Общую характеристику отходов пищевой промышленности можно представить по характеристике пищевых производств, по принципу их назначения, по принципу происхождения отходов, по степени ущерба окружающей среде и здоровью человека [2].
Классификация отходов по характеристике пищевых производств. Выделяют самые крупные отрасли пищевой промышленности:
• Консервная
• Молочная
• Мясная
• Масложировая
• Макаронная
• Кондитерская
• Винодельческая
• Пивоваренная
• Рыбная
• Соляная
• Сахарная
• Табачная
• Овощеводство
Основная часть пищевой промышленности относится к перерабатывающим отраслям промышленности, но сюда включены и добывающие отрасли это: добыча поваренной соли, добыча рыбы, добыча некоторых видов дикорастущих пищевых растений [7].
Пищевая промышленность, перерабатывая многокомпонентное сельскохозяйственное сырье, для получения основной продукции, использует его лишь от 15% до 30%, остальная часть сырья остается в отходах. В основном все эти отходы являются вторичными сырьевыми ресурсами, т. е. содержат значительные количества ценнейших веществ – белка, витаминов, клетчатки, микроэлементов и др. и могут использоваться по назначению.
Классификация отходов по принципу их основного назначения:
• отходы, предназначаемые для скармливания сельскохозяйственным животным;
• отходы, используемые в качестве сырья в ряде отраслей промышленности;
• отходы, используемые на данном производстве вторично [4].
Классификация по принципу органического природного происхождения:
• отходы животного происхождения;
• отходы растительного происхождения.
Классификация по «ГОСТ 30774-2001. Ресурсосбережение. Обращение с отходами. Паспорт опасности отходов. Основные требования». Отходы, образующиеся в пищевой промышленности, относят к классу GM, и делят на следующие виды:
• GM 010. Высушенные, стерилизованные, стабилизированные, мука пищевая и кормовая, гранулы мяса и мясных отходов, рыбы или ракообразных, моллюсков или других водных беспозвоночных, непригодные к употреблению человеком, но годные для корма животных или для иных целей, кормовая шквара;
• GM 020. Отруби, крупки второго качества и другие остатки в виде гранул или ином виде, образующиеся при просеивании, помоле или иных операциях переработки злаковых или бобовых растений;
• GM 030. Остатки от производства крахмала и аналогичные остатки, свекловичный жом, багасса и другие отходы сахарного производства, барда и другие отходы пивоварения и перегонки спирта в виде гранул или ином виде;
• GM 040. Жмыхи, шроты и другие твердые остатки, измельченные или в ином виде, образующиеся при извлечении растительных масел и жиров, не соответствующие требованиям действующих нормативных и технических документов и не используемые для пищевых и кормовых целей.
Каждый вид отходов имеет свой ГОСТ, свой паспорт, где прописаны требования по области применения, видам, питательности, химическому составу, максимально допустимому уровню радиоактивности, с правилами приемки и методами испытаний [3].
В связи с законодательством РФ, существует пять классов опасности отходов жизнедеятельности человека и производственных процессов, отходы пищевых производств объединяют в малоопасные – IVкласс и практически неопасные – V класс. Класс опасности учитывает уровень негативного воздействия на окружающую среду, а так же период восстановления после причины загрязнения. Отходы очень нестойкие при хранении, быстро закисают, сбраживаются, теряя ценные компоненты, загрязняют окружающую среду. Органические отходы в соответствии с источником подразделяют на: бытовые, промышленные, сельскохозяйственные, а по физическому состоянию: твердые, полужидкие текучие, жидкие. Эти отходы — органические продукты, при нарушении санитарных правил хранения могут существенно ухудшать эпидемиологическую обстановку. Ведь в выбросах пищевой промышленности находятся такие вещества как: эфиры уксусной кислоты, формальдегиды, лактаты, нафталин, этилбензол, диметилбензол, антрацен, фенол, толуол, бензол и др.
Хранение отходов возможно без потерь лишь в течение трех суток, а при более длительном хранении они теряют свои питательные свойства. Например, основные отходы пивоваренного производства: солодовые ростки, пивные дрожжи, солодовая дробина теряют свои свойства уже на вторые сутки. А ведь эти отходы представляют большую ценность и могут использоваться для выработки других видов продукции.
На основе классификации разработаны схемы использования отходов в качестве вторичного сырья, она позволяет определить пути дальнейшего движения отходов (передача другим предприятиям, утилизация на местах образования, использование предприятием в качестве вторичного сырья, вывоз на свалку, сброс в канализацию, сжигание и т. д.) и для предотвращения их отрицательного воздействия на окружающую среду.
2. СОЛОДОВАЯ ДРОБИНА КАК ОРГАНИЧЕСКОЕ
УДОБРЕНИЕ И МЕЛИОРАНТ ПОЧВ
Утилизации многотонных отходов пивной дробины посредством ее превращения в органическое удобрение и мелиорант почв – еще одна важная сфера в решении проблемы. В этом аспекте вызывает интерес технология производства высокоэффективного удобрения (КМН – компост многоцелевого назначения) путем аэробной твердофазной ферментации пивной дробины, разработанная Всероссийским НИИ сельскохозяйственного использования мелиорированных земель [8].
В Институте водных и экологических проблем ДВО РАН (г. Хабаровск) разработан способ утилизации пивной дробины посредством микробной закваски-биоактиватора и компостных червей. В результате получен вермикомпост с высокой степенью гумификации и большим содержанием бациллярного и актиномицетного сообщества. Применение биоактиватора и компостных червей для переработки промышленных отходов пивной дробины с целью получения компостов открывает широкую перспективу для одновременного решения двух проблем: охраны окружающей среды и создания экологически чистых пищевых продуктов.
Сырая свежая пивная дробина обладает фитотоксичностью и токсичностью для дождевых червей. Однако, переведенная в компост, она является прекрасным субстратом для дождевых червей, а биогумус на ее основе служит отличным удобрением для растений. Важно отметить, что компостирование пивной дробины происходит не только искусственным, но и естественным путем, то есть без применения специальных микробных заквасок. В течение нескольких месяцев хранения пивная дробина превращается в полноценный корм для дождевых червей. Технология применения пивной дробины в вермикультивировании разработана в НИЦ ТБП г. Серпухов, Московской области профессором .
|
Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
1 2 3 4 5 |
