Для ефективного використання сільськогосподарських відходів та побічних продуктів інноваційні технології модернізації повинні бути пов’язані з новими бізнес-моделями та маркетинговими стратегіями.
Технологія утилізації сільськогосподарських відходів повинна або швидко використовувати залишки, або зберігати залишки в умовах, що не спричиняють псування або роблять залишки непридатними для переробки до бажаного кінцевого продукту.
Існує ряд програм, для яких ці відходи можуть бути використані. Вони включають:
Внесення добрив. Використання гною для добрив має певний вплив на потреби в енергетиці на рівні ферм. Гній міг забезпечити 19, 38 та 61% азоту, фосфору та калію в хімічних добривах. Однак використання добрив із гною з великих обмежень пов’язане з високими енергетичними витратами на транспорт, розподіл, вимоги до зберігання, проблемами запаху та можливістю забруднення підземних вод. Гній птиці містить високий фосфор, що позитивно впливає на ріст та продуктивність сільськогосподарських культур. Він також ефективний у поєднанні з мінеральним фосфорним добривом для сільського господарства. Додавання гною в ґрунт підвищує його родючість, оскільки це збільшує здатність утримувати поживні речовини (або здатність до катіонообміну), покращує фізичний стан, здатність утримувати воду та структуру ґрунту.
Анаеробне травлення. Газ метану можна отримувати із сільськогосподарських відходів, особливо гною. Газ найкраще підходить для нагрівання, наприклад, при роботі бройлерів, нагріванні води, сушінні зерна тощо. Та анаеробне перетравлення сільськогосподарських відходів з утворенням багатого метаном газу є двоступеневою ферментацією. Спочатку кислотоутворюючі бактерії розщеплюють леткі тверді речовини до органічних кислот, які потім використовуються метаногенними організмами для отримання багатого метаном газу. Склад типового виробленого газу становить: метан, 50-70%; 2, 25-45%; N2, 0,5-3%; 2, 1-10% зі слідами H2S; а теплова цінність газу знаходиться в межах 18-25 МДж / м3 [9]. Одними з основних недоліків системи травлення є високі капітальні витрати та вибухові властивості метанового газу. Однак переваги значно перевищують вищезазначені недоліки. Анаеробне травлення робить можливим обробку та утилізацію великих відходів птиці, свиней та молочних тварин, мінімізуючи запах.
Сорбенти при ліквідації важких металів. Надмірний викид важких металів у навколишнє середовище внаслідок індустріалізації та урбанізації створив велику проблему у всьому світі. На відміну від органічних забруднювачів, більшість з яких сприйнятливі до біологічної деградації, іони важких металів, такі як мідь, кадмій, ртуть, цинк, хром та іони свинцю, не розкладаються на нешкідливі кінцеві продукти. Наявність іонів важких металів є основною проблемою через їх токсичність для багатьох форм життя. Дослідження з обробки стоків, що містять важкі метали, показали, що адсорбція є високоефективною методикою видалення важкого металу з потоку відходів та активованого вугілля.
В останні роки сільськогосподарські відходи виявились дешевою альтернативою для очищення стоків, що містять важкі метали, в процесі адсорбції.
Недорогі сільськогосподарські відходи, такі як цукровий очерет, рисова лушпиння, тирса, кокосова лушпиння, олійна пальмова шкаралупа, кора німу тощо, усунення важких металів з стічних вод досліджувались різними відділами науки.
Системи піролізу. У системах піролізу сільськогосподарські води нагріваються до температури 400-600 ° C за відсутності кисню, щоб випаровувати частину матеріалу. Це вважається вищою технологічною процедурою утилізації сільськогосподарських відходів. Інші – це гідрогазифікація та гідроліз. Вони використовуються для приготування хімічних речовин із сільськогосподарських відходів, а також для рекуперації енергії. Особливий інтерес для сільського господарства становить підготовка спиртів для палива, аміаку для добрив, глюкози для їжі та кормів. Піроліз сільськогосподарських відходів i нафти, вугілля та газу з низькою тепловою вартістю.
Корми для тварин. У більшості країн, що розвиваються, проблема корму для тварин полягає в обмеженій доступності джерел білка, хоча докладаються великі зусилля для пошуку альтернативних добавок. Рослинні залишки мають високий вміст клітковини і мають низький вміст білка, крохмалю та жиру.
У 1975 році Європейською Радою була прийнята так звана Рамкова директива про відходи (the Waste Framework Directive – 75/442 / EEC), яка встановила загальні вимоги і основні визначення (поняття і терміни) в цій області.
У 2006 р Директива була перевидана і «кодифікована» (приведена до тексту, що скасовує попередні версії), а сьогодні діє в своїй останній редакції від 2008 р під позначенням Directive 2008/98 / EC.
В ЄС ще в кінці 1990-х років було взято курс на радикальне скорочення біорозкладаних відходів.
Ідеальним способом переробки органічних кухонних, садових і сільськогосподарських відходів є компостування.
Сьогодні теорія компостування стала добре розробленої предметною областю науки, на практиці ж застосовуються найрізноманітніші системи – від технологій промислового компостування до домашніх (садових) компостерів. Сьогодні існують великі виробництва (composter plants), які охоплені Європейською мережею компостування (European Compost Network), що налічує 72 асоційованих члена з 27 країн ЄС і яка обслуговує понад 3000 підприємств.
Все більш перспективним стає інший спосіб переробки відходів в енергетичних цілях – виробництво біогазу.
Під біогазом розуміється газ, одержуваний в спеціальних установках на основі анаеробного (безкисневого) метанового бродіння біомаси, як якою переважно використовується гній і відтворюється рослинна сировина. при існуючих технологіях одна тонна гною чи іншої біомаси дає близько 500 куб. л біогазу, що еквівалентно 350 л бензину. Європейський ринок біогазу в силу цих причин має стійку тенденцію до розширенню: щорічно обсяг виробництва тут росте не менше ніж на 20-25%.
Більше – на III щорічному форумі з агроекології «АПК-2023: війна, євроінтеграція, екологічні і кліматичні виклики, якість життя» від Асоціації ПАЕУ та Офісу сталих рішень
