Удобрения из отходов сахарной свеклы

Добавил пользователь Евгений Кузнецов
Обновлено: 21.09.2024

При производстве сахара возникает целый ряд побочных продуктов производства, которые применяются в кормлении крупного рогатого скота. По технологии производства (см. схему 1) сахарная свекла моется, измельчается и подвергается диффузии (вымывание сахара и его растворение в воде). Этот раствор подвергается нагреванию до 73-78°С. Содержащий сахар сырой сок отделяется от измельченной свекольной массы (жома) – основного побочного продукта на производстве сахара. Сырой сок очищается от осадка с использованием известняка и углекислого газа. Очищенный сок содержит около 12-15% сухого вещества и выпаривается до получения густого сиропа. Потом из этого сиропа кристаллизуется сахар. Остатки сиропа, из которого был получен сахар, — это меласса, еще один ценнейший продукт в кормлении скота. Из тонны сахарной свеклы получают около 35 кг сахара, 540 кг сырого жома и 40 кг мелассы.

Сырой жом

Стружка сахарной свеклы после того, как из нее был извлечен сахар, покидает производство в жидком состоянии, с содержанием воды около 90% и при температуре около 70°С. Посредством отжима часть воды удаляют. Так получают сырой жом с содержанием сухого вещества от 20 до 30 % и при температуре около 50°С. Этот продукт скармливают животным в свежем или силосованном виде.

Свежий свекольный жом должен быть скормлен за 1-3 дня, чтобы предотвратить его порчу.

Не смотря на то, что в жоме содержится сравнительно мало сухого вещества, жом относят к группе сырья, которое легко силосуется. Чтобы процесс силосования протекал оптимально важно быстро и чисто наполнить ёмкость для силосования, плотно ее утрамбовать, быстро и качественно закрыть от воздуха. Важно помнить, что высота траншеи не должна быть выше 2 метров, чтобы обспечить равномерное остывание. Температура внутри силосной траншеи снижается постепенно, приблизительно на 1°С в день. Открывают силосную траншею и начинают скармливать силосованный жом через 6-8 недель, после окончательного остывания. Очень важно, чтобы скорость выемки жома из траншеи была выше 0,2 м в день зимой и 0,4 м в день летом, чтобы избежать его порчи.

Жом содержит мало белка, много энергии и имеет средний показатель содержания сырой клетчатки (см. таблицу 1). Основу сырой клетчатки составляют целлюлоза и пектин, которые очень важны для обеспечения нормальной работы рубца. Жом – очень ценный корм для дойных коров, поскольку он поставляет в рубец энергию, но при этом не содержит крахмала. В рацион это кормовое сырье включают от 2 до 6 кг сухого вещества на голову в день.

Сухой жом

Сухой жом содержит около 90% сухого вещества. Преимущества этого продукта перед предыдущим – легкая транспортировка. Сухой жом включают в состав комбикормов для коров и молодняка КРС.

Мелассированный жом

Еще один побочный продукт производства сахара из сахарной свеклы. На сахарном заводе жом смешивают с мелассой, а потом подвергают сушке. После сушки массу гранулируют, обычно через матрицу с отверстиями 12 мм в диаметре (крупная гранула). Мелассированый жом содержит еще больше энергии, по сравнению с сухим жомом. В зависимости от количества введенной мелассы содержание сахара в конечном продукте составляет между 13 и 28%. Расщепление в рубце этого корма равномерное, благодаря чему он хорошо усваивается животными.

На рынке предлагают очень различные продукты, поэтому нужно следить за содержанием в мелассированном жоме сахара, а при сильном загрязнении сахарной свеклы землей так же может быть повышенный показатель сырой золы. Содержания сахара должно быть не ниже 10,5%. Доля сырой золы должна быть около 3,5% от сухого вещества, максимально – 4,5%.

Мелассированый жом хорошо подходит для кормления ремонтного молодняка на выпасе, в количестве от 1,5 до 3 кг на голову в день. В рацион дойных коров его включают в количестве 2-4 кг. Для предприятий, которые заготавливают много травяного силоса, этот корм является хорошей энергетической добавкой к богатому протеином основному корму.

Мелассированный жом – это стандартный компонент для производства комбикорма для дойных коров.

Также этот корм является очень хорошим сорбентом: 1 кг сухого жома связывает 2-3 л жидкости. Поэтому его можно использовать с целью предотвращения потерь сока, например, при силосовании влажной травы (4. или 5 укоса). Траву силосуют слоями, с тонкой прослойкой мелассированного жома. С этой же целью можно использовать жом при силосовании пивной дробины.

Меласса

Меласса – это побочный продукт производства сахара. Она представляет собой сироп темно-коричневого или черного цвета.

Содержание сухого вещества в мелассе составляет 70-75%, содержание сахар – около 50%. Сахар отвечает за высокое содержание энергии в этом сырье. Для улучшения текучести мелассы в нее добавляют воду, тогда содержание сухого вещества снижается. На практике часто встречается меласса с содержанием сухого вещества ниже 50%, что, конечно, снижает количество энергии в этом сырье. Поэтому имеет смысл проверять мелассу на содержание в ней сухого вещества.

Меласса не содержит сырой клетчатки и имеет около 10-12% сырого протеина. В кормлении мелассу применяют очень широко, она значительно улучшает вкусовые свойства рациона. Часто ее скармливают в соединении с соломой. Дойные коровы получают не больше 1-2 кг в день из-за высокого содержания сахара. Почти во все промышленные комбикорма для КРС включают мелассу в размере от 5 до 10%.

Также меласса может использоваться в качестве средства для силосования для сырья с низким содержанием сахара (ниже 6% сахара в СВ) в количестве 30-40 кг на тонну силосуемой массы. Но ее эффективность в сравнении с современными средствами для силосования является крайне низкой.

Побочные продукты переработки сахарной свеклы – высокоэнергетическое сырьё с низким содержанием сырого протеина и ярко выраженным отрицательным балансом азота в рубце (от -4 до -9 г N/кг СВ). Это сырье богато кальцием и калием, а значит, неприменимо в кормлении сухостойных коров (за исключением мелассы в особых случаях).

Измельченные части свеклы

Измельченные части свеклы – это новый продукт, который сахарные заводы начали предлагать сельхозпроизводителям совсем недавно. Речь идет о смеси из измельченных хвостиков и головок сахарной свеклы. Содержание сухого вещества в этом продукте составляет от 12 до 18%. Силос из измельченных частей свеклы по перевариваемости похож на силос из ботвы сахарной свеклы, он содержит около 6,3 МДж ЧЭЛ или 10,3 МДж ОЭ на кг СВ. Питательность каждой отдельной партии очень сильно зависит от содержания в ней сырой золы.

Выводы:

Побочные продукты на производстве сахара являются интересным сырьем для кормления скота. Жом в различных формах поставляет дешёвую и очень ценную энергию в виде целлюлозы, гемицеллюлозы и пектина. Эти продукты перевариваются в рубце медленно и щадяще для микроорганизмов рубца. Использование этих продуктов рекомендовано, прежде всего, в рационы, с богатыми протеином основными кормами. Также в кормлении низко продуктивных коров (например, в 3-ем периоде лактации) зерновые культуры можно полностью заменить жомом. Продукты из свеклы очень сильно отличаются у разных производителей. Поэтому в каждом конкретном случае важно проводить исследование этих продуктов на предмет содержания в них сухого вещества, сахара и других питательных веществ.

Таблица 1. Питательность побочных продуктов производства сахара из сахарной свеклы

Дефекат (по-другому – дефекационная грязь) – эффективная известковая подкормка, которая широко используется на приусадебных участках. Это удобрение представляет собой отходы, полученные при производстве сахара. Дефекат в основном применяют для раскисления и улучшения структуры грунта.

Дефекационная грязь

В процессе производства сахара выделяют главную стадию – дефекацию. В ходе ее проведения сахарный сок проходит очистку от посторонних примесей, препятствующих кристаллизации сахарозы. Только таким способом получают белый песок.

При дефекации происходит перемешивание сахарного сиропа с известкой (негашеной). Известь вступает в реакцию с примесями, опуская их на дно дефекационных емкостей.

Свободный от примесей сироп отправляется в дальнейшую обработку, остается лишь дефекационная грязь – побочный продукт (отход) производства. К примеру, при получении сахара из свеклы процент грязи колеблется в пределах 9-13 от всей массы корнеплодов.

Состав

В зависимости от исходного сырья дефекат имеет различный состав. В среднем он содержит (в процентах):

Известь – 65
Органические соединения – 12
Азот – 0,5
Калий – 0,7
Фосфорную кислоту – 0,6
Малую долю магния, серы, прочих микроэлементов.

Дефекат имеет весомое преимущество перед гипсом, мелом – он и раскислитель грунта, и прекрасное удобрение для культурных растений. В воде препарат растворяется хуже гипса, но лучше мела.

Какая польза?

Дефекат положительно влияет не только на огородные растения, но и на грунт.

Нормализует уровень кислотности в почве.
Улучшает структуру и качественный состав грунта.
Насыщает почву полезными микроэлементами и витаминами.
Повышает активность ферментов.
Повышает урожайность огородных культур.

Использование дефеката в роли питательной подкормки способствует улучшению физико-химических характеристик грунта, увеличению содержания в нем органических соединений, накоплению азота.

В целом, препарат увеличивает биологическую активность грунта. А это, в свою очередь, улучшает азотное питание огородных культур, способствует эффективному усвоению минеральных составов и органики.

Как применять?

По содержанию питательных веществ дефекат приравнивают к навозу. Однако одновременно эти два удобрения использовать не желательно. Все дело в массовой потере азота – макроэлемента, без которого невозможен нормальный рост и развитие культурных растений.

Огородники обычно вносят препарат в осенний период, когда урожай уже собран. Тогда самое время заняться обработкой и восстановлением почвы. Дефекат предварительно тщательно перемалывают.

Норма внесения варьируется в зависимости от состояния грунта и степени его закисленности. При повышенной кислотности дозировка внесения следующая: 0,4 кг на метр – для песчаников и супесчаников, 0,6 кг на метр – для суглинков и глиноземов, для слабокислых почв достаточно 0,3 кг на метр.

Препарат заделывают в грунт примерно на 0,2 м. Если количество дефеката незначительное, глубина заделки минимальна – 5 см.

Если на участке предстоит разбить сад, раскисление препаратом производят за год или два до этого. Чем ровнее удается распределить дефекат по земле, тем быстрее и эффективнее восстановится кислотность.

Внимание! Превышение дозировки внесения дефеката приведет к сильному защелачиванию участка, что негативно скажется на росте и развитие огородных культур. Последним будет сложно черпать из грунта полезные макро- и микроэлементы.

Известковать почву рекомендуется не чаще 1 раза в 5 лет. Именно такой промежуток позволяет почве полностью восстановиться, нормализовав кислотность. При повторном раскислении предварительно делают анализ грунта.

Заключение

Дефекат как удобрение и эффективный раскислитель достаточно популярен у современных огородников. Он позволяет улучшить состав грунта, наполнить его питательными веществами и витаминами.

Производство сахара одно из наиболее затратных среди всех перерабатывающих агропромышленных отраслей. Объемы сырья и дополнительных материалов значительно больше количества итогового продукта. Поэтому и отходов образуется много.

Этапы производства

Если речь о белом, а не тростниковом сахаре, первым делом берется свекла, чистится и измельчается.

Стружка направляется в специальный аппарат для обработки предварительно нагретой водой, с добавлением необходимых кислот. Результат — появление диффузного сока, который сам по себе нуждается в очистке.
Выпаривание сока, в результате происходит сгущение до состояния сиропа.
Продукт направляется на кристаллизацию, в результате которой формируется сахароза.

Несмотря на кажущуюся простоту производственного процесса, появляется много отходов, среди которых до 80% занимает жом, 10% уходит на долю фильтрационного осадка, 5% – меласса, а оставшуюся часть мусора трудно классифицировать из-за небольшого количества.

Виды отходов

Поскольку производство сахара — экологически чистое мероприятие, появляющиеся отходы легко перерабатываются и не выбрасываются.

Один из основных видов отходов — свекловичная ботва. Она не нужна в процессе производства сахара, но сама по себе богата витаминами, углеводами, белками и прочими полезными веществами. Но в ботве много воды, слишком долго хранить продукт невозможно. Его обязательно надо утилизировать.

Чаще всего ботва используется по прямому назначению — отправляется на корм скоту. Проблема в том, что в свекловичной ботве много щавелевой кислоты, которая плохо сказывается на желудке животного, а это может повлечь возникновение отражающихся на мясе заболеваний, в конечном итоге — на человеке. Устранить недостаток просто — давать ботву одновременно с сеном и кормами. Другой способ нейтрализации — добавление мела в пищу скоту.

К сожалению, для бизнеса это невыгодно. Дешевле кормить скот ботвой, а возникновение опасных заболеваний и вовсе может не быть выявлено.

Свекловичный жом

Главный вид отходов — жом, представляет собой стружку, в которой полностью отсутствует сахар. Если технические условия производства подобраны правильно, жом получается упругим, в результате появляется возможно быстро удалить воду и высушить продукт.

Правильно приготовленный жом, выполненный в соответствии с установленными государственными стандартами, богат полезными питательными веществами. Его можно отправлять на корм скоту, либо использовать как сырье для производства пектинового клея с помощью температурной обработки.

Опасность кроется в большом количестве воды. Если она не удалена из жома подобающим образом, появляется опасность плохого усвоения организмом животного.

Фильтрационный осадок

Данный продукт появляется после завершения очистки диффузного сока. Конечный результат по структуре напоминает обычный известняк с той разницей, что в фильтрационном осадке повышенное количество влаги.

Экологически чистый способ переработки отхода в известь:

Заключение

В целом, производство сахара может быть названо одним из самых безопасных процессов с точки зрения экологии.

Не всегда бизнесу выгодно следовать установленным требованиям и стандартам работы. Однако, государственное регулирование может стать надежным способом гарантировать выполнение требований.

Сахарная свёкла в настоящее время служит главным источником сахара в России. Это двулетнее растение, имеющее мясистый корнеплод, в котором содержится большой запас сахарозы и других питательных веществ.

Переработка сахарной свёклы начинается с подачи сырья на завод, оценки загрязненности и сахаристости. Кондиционная свёкла отправляется на хранение на специальные кагатные поля и укладывается в кагаты. Далее корнеплоды подаются непосредственно на завод, где начинается процесс переработки. Первая стадия – удаление тяжелых и легких примесей – осуществляется при помощи специального оборудования: соломоботволовушек, камнеловушек и водоотделителей. В моечной машине осуществляется окончательная очистка свёклы, после чего электромагнит удаляет металлические предметы. Затем она взвешивается на автоматических весах и поступает в свеклорезки – машины для производства свекловичной стружки, которая необходима для извлечения сахара. Стружка перерабатывается в диффузионной установке, в результате чего выделяется диффузионный сок. Его очищают, применяя гидроксид кальция, оксид серы и углекислый газ. На следующем этапе сок фильтруется, подогревается и подается в вакуум-аппараты. Здесь сироп уваривается до получения утфеля первой кристаллизации (продукта, содержащего примерно 55% выкристаллизовавшегося сахара и 7,5% воды). Его пропускают через центрифуги, получая утфель второй кристаллизации с содержанием сахара около 50%. Кристаллы белого сахара получают также в центрифугах после промывания. И, наконец, последняя стадия – просушка, очистка и расфасовка сахара.

В многоступенчатом процессе переработки сахарной свёклы, кроме сахара, получают еще жом и мелассу. Жом – это свекловичная стружка, почти лишенная сахара. Он содержит клетчатку, гемицеллюлозу, пектиновые вещества, а также белок и минеральные вещества в небольшом количестве. Поступивший с сахарных заводов жом прессуется, сушится и брикетируется или сгружается в специальные ямы, где заквашивается под воздействием микроорганизмов. Это довольно ценный продукт для кормления скота, благодаря наличию легкоусвояемых углеводов и белка, а также низкому содержанию клетчатки. На корм его используют в виде гранулов, брикетов, свежий и силосованный (кислый). Свекловичный жом применяется в медицине, фармакологии и пищевой промышленности.

Меласса – еще один побочный продукт сахарного производства, который применяют для получения пищевых кислот, хлебопекарных и кормовых дрожжей, этилового спирта, а также добавляют в корм скоту.

При переработке сахарной свёклы получают также дефекат или дефекационную известь – известковое удобрение, внесение которого способствует увеличению содержания сахара в свекле, и повышению урожайности некоторых культур.

Читайте также: