CC BY
1
№ 1(130)
январь, 2025 г.
ПЕРСПЕКТИВЫ ПРИМЕНЕНИЯ ГИДРОТЕРМАЛЬНОГО РАЗЖИЖЕНИЯ ДЛЯ СОЗДАНИЯ ЭКОЛОГИЧЕСКИ ЧИСТЫХ УДОБРЕНИЙ ИЗ ОРГАНИЧЕСКИХ ОТХОДОВ ПИЩЕВОЙ
ПРОМЫШЛЕННОСТИ
Калдыбекова Жанат Байжановна
канд. техн. наук, профессор, Южно-Казахстанский университет им. М. Ауэзова, Республика Казахстан, г. Шымкент
Кобилова Гузал Илхомовна в.и. доцента,
Джизакский политехнический институт, Республика Узбекистан, г. Джизак E-mail: [email protected]
PROSPECTS FOR USING HYDROTHERMAL LIQUEFACTION TO CREATE ENVIRONMENTALLY FRIENDLY FERTILIZERS FROM ORGANIC WASTE
OF THE FOOD INDUSTRY
Janat Kaldybekova
PhD., Professor,
South Kazakhstan University named after.M. Auezova Republic of Kazakhstan, Shymkent
Guzal Kobilova
Acting Associate Professor, Jizzakh Polytechnic Institute, Republic of Uzbekistan, Jizzakh
АННОТАЦИЯ
В данной работе рассматривается перспектива применения гидротермального разжижения для создания экологически чистых удобрений из органических отходов пищевой промышленности. Анализируются ключевые аспекты данного процесса, включая его температурные и давленческие условия, а также влияние этих факторов на эффективность переработки отходов. Особое внимание уделяется экологической безопасности получаемых удобрений и их потенциалу для повышения урожайности сельскохозяйственных культур. Представляется подробная методика эксперимента, направленная на оптимизацию процесса гидротермальной переработки, а также на оценку эффективности полученных удобрений в реальных условиях сельского хозяйства.
ABSTRACT
This paper discusses the potential of hydrothermal liquefaction to produce environmentally friendly fertilizers from organic waste from the food industry. Key aspects of the process, including temperature and pressure conditions, and the impact of these factors on the efficiency of waste processing are analyzed. Particular attention is paid to the environmental safety of the resulting fertilizers and their potential to increase crop yields. A detailed experimental methodology is presented to optimize the hydrothermal processing process and evaluate the efficiency of the resulting fertilizers under real agricultural conditions.
Ключевые слова: гидротермальное разжижение, органические отходы, экологически чистые удобрения, пищевая промышленность, переработка.
Keywords: hydrothermal liquefaction, organic waste, environmentally friendly fertilizers, food industry, processing.
Введение: В условиях устойчивого развития и усиливающегося внимания к экологическим проблемам, вопрос переработки органических отходов пищевой промышленности становится особенно актуальным. Одним из перспективных направлений
в этой области является использование гидротермального разжижения (ГТР) для создания экологически чистых удобрений. Этот процесс представляет собой термическое разложение органических материалов в присутствии воды при высоких температурах и давлениях, что позволяет эффективно
Библиографическое описание: Калдыбекова Ж.Б., Кобилова Г.И. ПЕРСПЕКТИВЫ ПРИМЕНЕНИЯ ГИДРОТЕРМАЛЬНОГО РАЗЖИЖЕНИЯ ДЛЯ СОЗДАНИЯ ЭКОЛОГИЧЕСКИ ЧИСТЫХ УДОБРЕНИЙ ИЗ ОРГАНИЧЕСКИХ ОТХОДОВ ПИЩЕВОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ // Universum: технические науки : электрон. научн. журн. 2025. 1(130). URL: https://7universum.com/ru/tech/archive/item/19160
№ 1 (130)
ЛД1 i лл
7universum.com
UNIVERSUM:
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
январь, 2025 г.
преобразовывать отходы в ценные вещества с высокой биологической активностью.
Методология: Методика Гидротермальная переработка органических отходов пищевой промышленности для получения экологически чистых удобрений направлена на переработку органических отходов с использованием процесса гидротермального разжижения в которой на первом этапе отходы, такие как овощные, фруктовые и мясные остатки, подготавливаются, очищаются и измельчаются. Затем они помещаются в гидротермальный реактор, где при температуре 180-400^ и давлении до 30 МПа происходит разложение органических веществ, что способствует образованию питательных веществ, полезных для сельского хозяйства.
После завершения процесса полученная масса фильтруется, а полученные удобрения анализируются на содержание азота, фосфора и калия, а также на токсичность. Этот метод позволяет эффективно перерабатывать отходы пищевой промышленности и создавать экологически безопасные удобрения, которые могут быть использованы для улучшения качества почвы и повышения урожайности сельскохозяйственных культур.
Результат: В ходе проведенного исследования по методике гидротермальной переработки органических отходов пищевой промышленности для получения экологически чистых удобрений были достигнуты положительные результаты, подтверждающие эффективность данного подхода. Для эксперимента использовались различные типы
отходов, включая овощные и фруктовые остатки. Все отходы предварительно измельчались и очищались от инородных примесей. Гидротермальное разжижение проводилось в реакторе при температуре 270^ и давлении 25 МПа в течение 100 минут.
Результаты показали, что процесс гидротермального разжижения позволил переработать до 92% органических отходов, что значительно выше, чем при традиционных методах утилизации. Полученные удобрения содержат 3,2% азота, 2,1% фосфора и 1,5% калия, что указывает на высокое содержание питательных веществ, полезных для роста растений. Эти показатели значительно превышают содержание питательных веществ в стандартных органических удобрениях, что подтверждает высокую эффективность метода.
Токсичность полученных удобрений была проверена через ряд тестов на растениях. Результаты показали, что продукт не содержит вредных веществ и не оказывает отрицательного воздействия на растения. Эти данные свидетельствуют о высоком потенциале гидротермально переработанных удобрений для устойчивого сельского хозяйства. Применение полученных удобрений дало положительные результаты в плане увеличения урожайности. В ходе полевых экспериментов, проведенных с использованием этих удобрений, наблюдался рост урожайности на 18-22% по сравнению с традиционными химическими удобрениями.
Таблица 1.
Оценка результатов гидротермальной переработки отходов пищевой промышленности
Параметр Значение Плюсы Минусы
Температура процесса 270°C Способствует разложению органических веществ Высокие энергозатраты и потребность в специализированном оборудовании
Давление процесса 25 МПа Углубляет переработку Требуется высокое давление, что увеличивает сложность процесса
Процент переработки отходов 92% Высокая эффективность утилизации В некоторых случаях требуются дополнительные этапы очистки
Содержание фосфора 2,1% Улучшает рост корней Перегрузка фосфором может изменить рН почвы и повлиять на другие химические процессы
Содержание калия 1,5% Повышает устойчивость растений к стрессам В некоторых почвах может потребоваться корректировка дозировки
Увеличение урожайности 18-22% Существенное улучшение урожайности Возможное влияние климатических условий на конечный результат
Заключение: Применение гидротермального разжижения для создания экологически чистых удобрений из органических отходов пищевой промышленности представляет собой перспективный и эффективный способ решения проблемы утилизации отходов. Этот процесс не только способствует улучшению экологической ситуации, но и позво-
ляет получить удобрения, которые могут быть использованы для повышения урожайности сельскохозяйственных культур. В дальнейшем, развитие и совершенствование технологий ГТР может привести к значительному снижению негативного воздействия пищевой промышленности на окружающую среду.
• 7universum.com
UNIVERSUM:
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ_январь. 2025 г.
Список литературы:
1. Белюченко И.С., Гукалов В.Н. Практические основы использования отходов промышленности и сельского хозяйства в качестве мелиоранта чернозема обыкновенного // Тр. КубГАУ. 2011. Т. 1. № 31. С. 152-153.
2. Борзенков А.А., Головина О.И. Использование отходов сахарного производства при повышении плодородия почв // Современные ландшафтные исследования в контексте оптимизации рационального природопользования: материалы междунар. науч.-практ. конф. Курск: КГУ, 2015. С. 36.
3. Калдыбекова Ж.Б., Кобилова Г.И. Исследование биорефинерий для эффективной переработки пищевых отходов и производства вторичных продуктов //Universum: технические науки. - 2024. - Т. 4. - №. 10 (127). -С. 70-71.
4. Кобилова Г.И., Шингисов А.У. Анализ потенциала использования альтернативных источников белка в пищевой промышленности, таких как растительные и микробные белки, для уменьшения зависимости от животного сырья //Universum: технические науки. - 2024. - Т. 6. - №. 4 (121). - С. 26-27.
5. Кобилова Г.И. Эффективное использование отходов при производстве консервирования. - 2023.
6. Кобилова Г. Дарсларида илгор педагогик ва ахборот технологиялардан фойдаланиш //актуальное в филологии. - 2021. - Т. 4. - №. 4.
7. Kobilova G.I. Axborot-kommunikatsiya texnologiyalaridan samarali foydalanish //Educational Research in Universal Sciences. - 2023. - Т. 2. - №. 18 SPECIAL. - С. 66-68.
№ 1 (130)
