The b1) Оглавление 1) Оглавление 1 2) Что такое рендеринг 2 1. Мыло: Революционный продукт 2 2. Падение и восстановление рендеринга 2 3. Рендеринг в XX веке: корма для животных и удобрения 3 4. Рендеринг в глобальном контексте 3 5. Тенденции экспорта и глобальные рынки 3 6. Заключение 4 7. Исторические анекдоты о рендеринге 4 3) Технологические достижения в системах переработки 6 4) Различные процессы переработки в рендеринге. 8 5) Использование побочных продуктов и отходов мясной и птицеводческой промышленности 9 6) Бункеры и приёмные резервуары. 12 7) Процесс гидролиза. 16 8) Процесс коагуляции. 17 9) Процесс стерилизации. 17 10) Процесс сушки. 17 11) Процесс и подготовка жира. 18 12) Охлаждение муки 18 13) Системы автоматизации и интеграция с ИИ 20 14) Газификация 22 15) Индустрия биотоплива 26   2) Что такое рендеринг Рендеринг, или переработка побочных продуктов животного происхождения, — это древняя практика, которая эволюционировала на протяжении истории, превращая отходы животноводства в полезные продукты. С древнейших времён до современных цивилизаций комплексное использование животных было постоянной практикой. Пещерные люди, древние иорданцы, эскимосы и коренные американцы, среди прочих, не только употребляли мясо в пищу, но и использовали шкуры для одежды и укрытий, кости и зубы для изготовления инструментов и оружия, а остаточные жиры — как топливо для приготовления пищи. Эти ранние инновации заложили основы того, что сегодня известно как индустрия рендеринга. 1. Мыло: Революционный продукт Мыло, изначально являвшееся побочным продуктом переработки жира, стало товаром огромной важности. В Древнем Риме и арабском мире мыло использовалось как для личной гигиены, так и в медицинских целях. Джабир ибн Хайян, известный как «Отец алхимии», уже упоминал его очищающие свойства в VIII веке. Однако только в XIX веке мыло стало популярным средством для домашней уборки, особенно в Европе и США. В Марселе, Франция, производилось мыло высочайшего качества, хотя его высокая стоимость ограничивала доступность для бедных слоёв населения. С отменой налогов и приходом промышленной революции мыло стало более доступным, что увеличило спрос на жир и, как следствие, стимулировало развитие индустрии рендеринга. Более века производство мыла и рендеринг были тесно связаны, поскольку жир был основным ингредиентом мыла. Важно понимать, что в конечном итоге мыло стало основным продуктом, изготавливаемым из жира, хотя изначально оно было побочным продуктом вплоть до конца XIX века. Свечи были разработаны для удовлетворения важной потребности — освещения, и поскольку жир был основным компонентом первых свечей, спрос на этот продукт значительно способствовал развитию переработки побочных продуктов животного происхождения. Будь то методом погружения или с использованием форм, жир производил «очень хорошие» свечи. Затем, как и сейчас, началась жёсткая конкуренция за поиск более качественных альтернативных продуктов, что привело к замене жира пчелиным воском, затем пальмовым маслом и, наконец, парафиновым воском. 2. Падение и восстановление рендеринга Индустрия рендеринга столкнулась с серьёзным ударом в 1950-х годах с появлением синтетических моющих средств. Эти продукты, основанные на фосфатах, вытеснили традиционное мыло и значительно снизили спрос на жир. В США продажи животных жиров для производства мыла упали с 1,100 миллионов фунтов в 1950 году до 146 миллионов фунтов в 2000 году. Однако отрасль частично восстановилась благодаря популярности антибактериальных мыл, таких как Dial, производимого компанией Armour and Co., а также использованию жира в продуктах премиум-класса.. 3. Рендеринг в XX веке: корма для животных и удобрения Открытие питательной ценности животных белков стало важной вехой в индустрии. Изначально белковые отходы использовались в качестве удобрений, практика, которая восходит к коренным народам Северной Америки, применявшим кровь и отходы животноводства для удобрения кукурузы. В начале XX века исследователи, такие как профессор С.С. Пламб из Университета Пердью, доказали, что добавление животных белков (например, tankage) в рацион свиней ускоряет их рост. Это открытие революционизировало кормление животных и открыло новые возможности для использования побочных продуктов рендеринга. 4. Рендеринг в глобальном контексте Пока США развивали свою индустрию рендеринга, другие страны также внедряли аналогичные практики. В России индустрия рендеринга укрепилась в советскую эпоху, когда государство продвигало комплексное использование животных ресурсов. Жиры и мясокостная мука использовались в кормах для животных и производстве промышленного мыла. Сегодня Россия является одним из крупнейших экспортёров белковой муки, особенно в страны Азии и Европы. В Китае рендеринг пережил экспоненциальный рост в последние десятилетия, благодаря расширению животноводческого сектора. Китай сейчас является крупнейшим мировым производителем мясокостной муки, которая в основном используется для кормления свиней и птицы. Кроме того, страна инвестировала в передовые технологии переработки животных жиров, которые применяются в производстве биодизеля и других промышленных продуктов. 5. Тенденции экспорта и глобальные рынки Экспорт животных жиров и белков: Действительно, производство животных жиров в США переживало колебания в экспорте, с общей тенденцией к снижению, за исключением отдельных лет, таких как 1995. С другой стороны, экспорт животных белков демонстрировал устойчивый рост, хотя и пострадал от азиатского финансового кризиса 1997–1998 годов. Китай стал ключевым рынком для животных белков, компенсируя потери в других регионах, таких как Юго-Восточная Азия. Опасения по поводу мясокостной муки: Некоторые страны, особенно в Азии, выразили обеспокоенность по поводу наличия материалов жвачных животных (крупного рогатого скота, овец и коз) в импортируемой мясокостной муке несмотря на то, что уровень этих материалов в американской муке минимален. Высокочувствительные тесты ДНК могут обнаружить даже мельчайшие следы, что в некоторых случаях привело к необоснованным торговым барьерам.   Губчатая энцефалопатия крупного рогатого скота (BSE): Нет научных доказательств того, что скрепи (прионная болезнь, поражающая овец и коз) вызывает BSE у крупного рогатого скота. Только две коровы в США были диагностированы с BSE, и обе родились до запрета 1997 года на использование кормов, полученных от жвачных животных. Однако эти опасения использовались некоторыми странами в качестве торговых барьеров, что повлияло на экспорт говядины, жира и мясокостной муки.. Ассоциации индустрии: Действительно, такие организации, как Национальная ассоциация рендереров (NRA), Фонд исследований жиров и белков (FPRF) и Ассоциация производителей животных белков (APPI), сыграли ключевую роль в развитии и защите индустрии рендеринга. Эти ассоциации работали над улучшением имиджа отрасли, стимулированием исследований и представлением интересов переработчиков на национальном и международном уровнях. 6. Заключение Рендеринг — это важная отрасль, которая эволюционировала от своих древних истоков до становления столпом современной экономики. Его способность превращать отходы в ценные продукты, такие как мыло, удобрения и корма для животных, делает его примером устойчивости и эффективности. По мере роста глобального спроса на животные белки и продукты их переработки, особенно в таких странах, как Россия и Китай, рендеринг продолжит играть ключевую роль в цепочке добавленной стоимости мясной промышленности. 7. Исторические анекдоты о рендеринге Спермацетовая свеча: стандарт света В XVIII веке спермацетовые свечи, изготовленные из масла, добытого из головы кашалота, стали стандартом для измерения интенсивности света. Одна чистая спермацетовая свеча, весившая примерно одну шестую фунта (около 75 граммов) и сжигавшая 120 гранул (около 7,8 граммов) в час, определяла единицу «одной свечи мощности». Этот стандарт сохранялся до появления электрических ламп, но его наследие сохраняется в том, как мы измеряем интенсивность света сегодня. Марсельское мыло: французский секрет В XVII веке Марсель стал центром производства мыла в Европе. Марсельские мыловары тщательно охраняли свой рецепт, который сочетал оливковое масло с животным жиром. Это мыло, известное своим превосходным качеством, было настолько ценным, что облагалось высокими налогами, что делало его продуктом исключительно для высших классов. Только после отмены этих налогов в XIX веке марсельское мыло стало доступным для всех, что стимулировало спрос на жир и укрепило индустрию рендеринга во Франции. Скотоводы Старого Запада: Переработчики по необходимости В XIX веке скотоводы американского Запада ничего не выбрасывали из животных, которых забивали. Шкуры продавались по хорошей цене, а жиры перерабатывались в сало, которое отправлялось на мыловаренные заводы на востоке страны. Кливленд Ларкин, торговец скотом, подсчитал в 1846 году, что один телёнок мог принести до $15.00 прибыли благодаря продаже его шкуры, сала и сушёного мяса. Эта практика была не только прибыльной, но и заложила основы для индустрии рендеринга в США. Tankage: Секрет чемпионских свиней В начале XX века профессор C. S. Plumb из Университета Пердью обнаружил, что добавление tankage (побочного продукта рендеринга, богатого белками) в рацион свиней ускоряет их рост. Это открытие было настолько революционным, что свиньи, питавшиеся tankage, выиграли международный чемпионат 1903 года, достигнув среднего веса в 165.7 кг (365 фунтов) и выхода туши в 84%. Этот успех стимулировал использование животных белков в кормлении скота и укрепил tankage как ключевой продукт в индустрии рендеринга.. Буйволы и рендеринг на равнинах Во время экспансии на запад США охотники на буйволов, такие как Буффало Билл, убивали этих животных в основном ради их шкур, оставляя туши гнить на равнинах. Однако скотоводы, которые последовали за ними, увидели ценность переработки животных жиров для производства сала. Это сало отправлялось на мыловаренные заводы на востоке, демонстрируя, что даже в самых примитивных условиях рендеринг был прибыльной и устойчивой практикой. Рендеринг в Советской России В советскую эпоху правительство продвигало комплексное использование животных ресурсов как часть централизованного экономического планирования. Жиры и мясокостная мука использовались не только в кормах для животных, но и в производстве промышленного мыла и удобрений. Эта практика позволила Советскому Союзу максимально использовать свои ресурсы в период дефицита, заложив основы для современной индустрии рендеринга в России. Китай: От традиций к технологиям В древнем Китае побочные продукты животноводства использовались в традиционной медицине и производстве ремесленного мыла. Однако в последние десятилетия страна внедрила передовые технологии рендеринга, став крупнейшим мировым производителем мясокостной муки. Эта мука в основном используется для кормления свиней и птицы, поддерживая растущий спрос на белки в самой населённой стране мира. Эти истории не только иллюстрируют историческую важность рендеринга, но и показывают, как эта отрасль была двигателем инноваций и устойчивого развития на протяжении веков. 3) Технологические достижения в системах переработки В конце XIX и начале XX века рост производства скота и расширение городских территорий привели к увеличению объёма побочных продуктов животноводства, таких как жиры, кости и отходы. Это увеличение сырья стимулировало необходимость улучшения систем переработки, что привело к ряду технологических инноваций, которые революционизировали индустрию рендеринга. Сухой метод переработки: Смена парадигмы Сухой метод переработки стал поворотным моментом в отрасли. В отличие от мокрого метода, этот процесс не требовал добавления воды, что упрощало разделение жира и твёрдых веществ. Вместо варки побочных продуктов в воде их варили в "собственном соку", что позволяло более эффективно извлекать белки и высококачественные жиры. В сухом методе переработки партиями сырые побочные продукты животноводства (измельчённые или нет) загружаются в горизонтальный цилиндр с паровой рубашкой, оснащённый мешалкой. Если материалы не измельчены, применяется давление для разрушения костей и других крупных частиц. В процессе влага испаряется, а адипоциты разрушаются из-за изменений в клеточных стенках, высвобождая жир. Четыре ключевых аспекта контроля качества в этом процессе: - Измельчение и загрузка сырья. - Контроль давления в паровой рубашке. - Работа мешалки (обороты в минуту). - Контроль конечной точки варки/сушки. Конечная точка достигается, когда содержание влаги снижается до оптимального уровня для извлечения остаточного жира без ухудшения качества белка. От открытых котлов к автоклавам: больше контроля и эффективности Традиционный процесс с использованием открытых котлов, хотя и эффективный, был опасным и малопроизводительным. Со временем этот метод уступил место автоклавам — герметичным металлическим ёмкостям, использующим пар под давлением для ускорения процесса плавления. Автоклавы не только обеспечивали больший контроль над конечными продуктами, но и облегчали извлечение большего количества жира из сырья. Эта система быстро была внедрена на централизованных мясоперерабатывающих заводах и независимых перерабатывающих предприятиях, хотя на небольших фермах открытые котлы использовались вплоть до окончания Второй мировой войны.   Мокрый метод против сухого метода переработки Мокрый метод был одним из первых способов переработки побочных продуктов животноводства. В этом процессе материалы варились в воде, что позволяло жиру всплывать на поверхность для ручного сбора. Хотя производимый жир был светлого цвета, длительный контакт с водой увеличивал содержание свободных жирных кислот, что влияло на его качество. Кроме того, избыток воды, известный как "сточная вода" и содержащий растворимые белки, сбрасывался в канализацию или близлежащие водоёмы, что вызывало экологические проблемы. Этот метод, хотя и эффективный в своё время, был низкоэффективным и экономически невыгодным. Однако он заложил основы для разработки более совершенных технологий. Современные инновации: Автоматизация и устойчивость В последние десятилетия индустрия рендеринга внедрила передовые технологии для повышения эффективности и снижения воздействия на окружающую среду. Некоторые из этих достижений включают: Системы автоматизации: Внедрение автоматизированных систем управления позволило оптимизировать процессы переработки, сократив время производства и минимизировав человеческие ошибки. Кроме того, с внедрением ИИ упрощается создание инструкций для процессов, разработка интерактивных руководств, а также интеграция с системами SCADA и PLC на заводах. Восстановление энергии: Многие современные заводы используют отходы рендеринга для генерации энергии, что снижает операционные затраты и способствует устойчивому развитию. Обработка выбросов: Современные системы фильтрации и обработки газов помогли сократить вредные выбросы и производят очистку воздуха в соответствии с самыми строгими экологическими нормами. Будущее рендеринга: Биотехнологии и циркулярная экономика Сегодня индустрия рендеринга исследует новые горизонты, такие как использование биотехнологий для превращения побочных продуктов животноводства в высококачественные продукты, такие как биотопливо, биопластики и органические удобрения. Кроме того, концепция циркулярной экономики набирает обороты, продвигая комплексное использование ресурсов и минимизацию отходов. Эти инновации не только повышают рентабельность рендеринга, но и укрепляют его роль как ключевой отрасли в переходе к более устойчивому будущему.   Стоит упомянуть примеры заводов рендеринга в таких странах, как Россия или Китай, которые внедрили передовые технологии. Например, в Китае некоторые заводы используют системы сухой переработки в сочетании с восстановлением энергии для максимизации эффективности. Многие современные заводы используют отходы рендеринга для генерации энергии (газификация), что снижает операционные затраты и способствует устойчивому развитию. Также благодаря внедрению экологических норм стимулировались инновации в отрасли, особенно в Европе и Северной Америке. Кроме того, участие академических учреждений и исследовательских центров способствовало развитию новых технологий в рендеринге. 4) Различные процессы переработки в рендеринге. Рендеринг значительно эволюционировал за годы, развиваясь от примитивных методов до высокотехнологичных и эффективных систем. Ниже описаны основные процессы переработки, используемые в отрасли, от традиционных до самых современных. Пресса: Шаг к эффективности Первое упоминание о методе отделения жира от мембранного материала встречается в London Encyclopedia 1829 года. Этот текст предлагал использовать ручной пресс для извлечения жира из побочных продуктов животноводства. Получаемый жмых, известный как шкварки в Великобритании и смалец в США (или "чичаррон" в некоторых латиноамериканских странах), оказался отличным кормом для собак и уток. Это было первое упоминание об использовании животных белков в кормлении моногастричных животных. Со временем ручной железный пресс был заменён гидравлическим прессом около 1850 года, а в конце XIX века В.В. Андерсон изобрёл механический винтовой пресс, который позволил более эффективно извлекать жир и улучшил качество побочных продуктов. Непрерывный варочный аппарат: Инновация и эффективность В конце 1950-х годов Джордж Эспи, сотрудник по обслуживанию компании Baker Commodities в Лос-Анджелесе, предложил идею разработки непрерывного процесса варки. С помощью Джека Кита из Kейта Engineering был создан первый прототип непрерывного варочного аппарата, состоящий из двух котлов и трех труб с паровой рубашкой в качестве завершающих элементов. Эта система позволяла транспортировать измельчённое сырье через длинные металлические трубы, оптимизируя процесс варки. Первый непрерывный варочный аппарат был установлен в Denver Rendering Company в начале 1960-х годов. Этот прорыв позволил повысить эффективность и масштабируемость производства, сократив время обработки и улучшив качество конечных продуктов. Современные системы: Технологии и устойчивость Со временем системы переработки внедрили передовые технологии для повышения эффективности и снижения воздействия на окружающую среду. Некоторые из этих систем включают: • Многоступенчатые испарители (например, Carver-Greenfield или Stord Slurry). • Предварительный нагрев/пресс/испаритель (мокрый или низкотемпературный метод переработки). • Модифицированный предварительный нагрев/пресс/испаритель. Кроме того, были добавлены операции фильтрации и отбеливания, центрифуги для очистки и оборудование для рафинации, чтобы удалить свободные жирные кислоты и улучшить качество продуктов. Китай и Россия внедрили эти процессы. Например, в Китае многие заводы используют непрерывные системы в сочетании с технологиями восстановления энергии. Современные системы снижают воздействие на окружающую среду, например, за счёт очистки сточных вод и генерации энергии из отходов. 5) Использование побочных продуктов и отходов мясной и птицеводческой промышленности Большая часть отходов в мясной промышленности образуется во время убоя. Отходы скотобоен включают части животных, которые не могут быть проданы как мясо или использованы в мясных продуктах, хотя то, что считается съедобным, варьируется в зависимости от пищевых привычек региона. Эти отходы включают кости, сухожилия, кожу, содержимое желудочно-кишечного тракта, кровь и внутренние органы. В прошлом побочные продукты были популярной пищей в Азии, но проблемы со здоровьем людей в результате употребления данных продуктов заставили задуматься о непищевом применении отходов, таким как производство кормов для домашних питомцев, фармацевтических продуктов, косметики и кормов для животных. Традиционные рынки съедобных мясных побочных продуктов исчезают из-за низких цен и проблем со здоровьем. В ответ переработчики мяса направили свои маркетинговые и исследовательские усилия на непищевые применения.   В среднем, твёрдые отходы, образующиеся при убое крупного рогатого скота, составляют 275 кг на тонну живого веса (PVT), что эквивалентно 27.5% веса животного. В случае коз и овец образование отходов составляет 2.3 кг на голову, примерно 4% веса животного. Эти отходы могут частично заменить кормовые материалы. В Индии, например, производство кормов для скота в основном основано на зерновых, что создаёт конкуренцию между людьми и животными за эти ресурсы. Отходы скотобоен могут быть переработаны и использованы в качестве кормовых добавок для птицы, рыбы и домашних животных, таких как собаки и кошки. Отходы скотобоен сначала превращаются в промежуточные продукты, такие как мясокостная мука (MBM), дикальций фосфат (DCP) и бикальфос (BCP), которые по сути являются кормовыми добавками. Они смешиваются с растительными ингредиентами для создания полноценных кормов для животных. MBM — это добавка белков и фосфора, используемая до 5% от общего корма, а DCP и BCP — добавки фосфора, используемые в 1%. В Индии годовой объем производства MBM составляет 55,200 тонн, при оценке спроса в 77,500 тонн, что создаёт дефицит в 22,300 тонн. Аналогично, производство DCP составляет 27,600 тонн, при спросе в 34,800 тонн, создавая дефицит в 7,200 тонн. Этот дефицит покрывается заменителями, такими как соевая мука, мясная мука и рыбная мука. Существует большой потенциал для создания заводов по переработке отходов скотобоен и производства MBM/BCP в качестве кормовых добавок. Говорят, что "все на скотобойне может быть использовано, кроме последнего крика животного". Это утверждение очень верно, но требует тщательного управления. Выход побочных продуктов у крупного рогатого скота и буйволов составляет от 65% до 75% живого веса, а у других животных — от 50% до 60%. В случае домашней птицы выход побочных продуктов варьируется от 30% до 40%, в зависимости от типа обработки. Стоимость необработанных побочных продуктов составляет от 10% до 20% общей стоимости животного, в то время как доходы от переработанных побочных продуктов могут равняться стоимости мяса, полученного от животного. Уже нецелесообразно выбрасывать побочные продукты и отходы, особенно когда значительное количество ценного сырья имеет высокий экономический потенциал, например, производство новых продуктов и функциональных ингредиентов с высокой добавленной стоимостью. Однако, рассматривая различные варианты использования побочных продуктов, необходимо быть реалистами и учитывать, что существует несколько внутренних проблем, связанных со сбором и использованием этих материалов. Важно оценить экономическую целесообразность создания отраслей, основанных на побочных продуктах, учитывая доступность сырья, требуемые инвестиции, спрос и стоимость конечного продукта, трудовые затраты и маркетинг.   Создание промышленных предприятий, основанных на побочных продуктах, обычно требует значительных инвестиций. Поэтому важно оценить доступность сырья и сравнить затраты перед началом новых проектов. На небольших скотобойнях может быть целесообразно установить биогазовые установки и планировать использование крови, высушивая её на солнце или смешивая с отрубями, а затем готовя и высушивая для использования в качестве корма для птицы или свиней. Желательно перерабатывать все побочные продукты в ценные продукты, будь то для потребления человеком, корма для домашних животных, корма для животных, фармацевтические продукты, удобрения или, в последнее время, для производства биодизеля. Преобразование животной крови в коммерчески полезные продукты В Индии, где сбор и использование крови животных, забитых для потребления человеком, запрещены, переработка крови на скотобойнях в основном осуществляется с помощью сухого рендеринга. Кровь животных — это ценный съедобный побочный продукт, содержащий высокие уровни белков и гемового железа. Например, кровь крупного рогатого скота состоит из 80.9% воды, 17.3% белков, 0.23% липидов, 0.07% углеводов и 0.62% минералов. В Европе кровь животных традиционно использовалась для приготовления таких продуктов, как кровяная колбаса, кровяной пудинг, печенье и хлеб. В Азии ее часто можно найти в блюдах, таких как кровяной творог, кровяные пирожные и кровяной пудинг. Помимо использования в пище, кровь также применяется в производстве удобрений, кормов для животных и связующих веществ. В пищевой промышленности кровь используется как эмульгатор, стабилизатор, осветлитель, краситель и питательный компонент (кровяная мука). Она также используется в качестве белковой добавки, заменителя молока, добавки лизина или стабилизатора витаминов, являясь отличным источником большинства микроэлементов. Кровь выполняет несколько технологических функций, таких как увеличение уровня белков и улучшение способности удерживать воду и эмульгировать. Кровь составляет значительную часть массы тела животного (от 2.4% до 8.0% его живого веса). В среднем, можно восстановить от 3% до 5% веса тела в виде крови у свиней, крупного рогатого скота и ягнят. Плазма, жидкая часть крови, представляет особый интерес благодаря своим функциональным свойствам и отсутствию цвета, что делает её идеальной для применения в пищевой промышленности. Использование животных жиров и переработанных масел в качестве биотоплива Спрос на животные жиры и сало как источник возобновляемой энергии растёт. Их энергетическое использование делится на две основные категории. Во-первых, они могут использоваться непосредственно в промышленных горелках. С ростом цен на энергию все больше компаний, особенно заводы по переработке, выбирают прямое сжигание этих побочных продуктов. Во-вторых, растущая индустрия биодизеля также стимулирует спрос. В настоящее время в США большинство заводов по производству биодизеля используют соевое масло, в то время как в Европейском Союзе в основном используется рапсовое масло. Однако все больше заводов проектируются для использования нескольких источников сырья, включая те, которые работают исключительно на животных жирах и сале. Поскольку эта отрасль находится в стадии расширения, трудно предсказать её окончательное влияние, но ясно, что она создаст больший спрос на животные жиры и сало. Переработанные продукты являются решением двух важных проблем, с которыми мы сталкиваемся сегодня и которые сохранятся в будущем: рост стоимости энергии и увеличение цен на рыбную муку. Биодизель, полученный из масел и жиров мяса и рыбы, является заменителем или добавкой к дизелю, полученному из нефти. Теперь существует возможность производства биогаза из навоза крупного рогатого скота, сточных вод свиноферм и побочных продуктов аквакультуры с помощью таких технологий, как газификация. Согласно опросу EIA 22M за 2014 год, сырье, используемое для производства биодизеля, включало: соевое масло (52%), рапсовое масло (11%), дистиллированное кукурузное масло (10%), животные жиры (10%), переработанные масла (14%) и другие (3%). Исследование, проведённое Абрахамом и др. (2014), оценило выход и характеристики переработанного куриного жира для производства биодизеля. В этом исследовании отходы птицы подвергались сухому рендерингу, и полученный жир превращался в биодизель. Стоимость одного литра биодизеля, произведённого из куриного жира, составила 36.68 рупий, в то время как стоимость литра биодизеля, произведённого с помощью экстракции растворителем, составила 22 рупии. Это связано с тем, что для производства одного литра биодизеля методом сухого рендеринга требовалось 16 птиц весом 1.25 кг в среднем, в то время как для производства литра методом экстракции растворителем требовалось только 6 птиц того же веса. 6) Бункеры и приёмные резервуары. В некоторых странах, таких как Россия, скотобойни имеют собственные заводы по переработке, но поскольку это не их основной продукт, применяются технологии, главной целью которых является сокращение отходов без учёта высокой экономической ценности производства белковых муки и жиров. В других странах предпочитают использовать сборщиков, что привело к разработке специализированных транспортных средств. Некоторые из них оснащены электрическими лебёдками для сбора туш животных в полевых условиях, а также кранами для их погрузки в грузовик. Другие имеют шнековые транспортёры для загрузки материала в приёмные бункеры, а также специальные цистерны для жира и рефрижераторные контейнеры для сбора отходов.   Современные установки по переработке спроектированы так, чтобы отделять обработку сырья от зон переработки и хранения. Такой подход не только повышает операционную эффективность, но и обеспечивает больший контроль над гигиеной и качеством конечного продукта. Управление процессом осуществляется и контролируется с помощью компьютерных технологий, что позволяет регистрировать и корректировать время и температуру, необходимые для достижения требуемых тепловых значений, чтобы уничтожить специфические микроорганизмы. Важно отметить, что температуры, используемые в современной переработке, превышают минимальные требования для уничтожения микроорганизмов, но избегают излишнего превышения. Слишком высокие температуры могут снизить питательную ценность и усвояемость конечных продуктов, что повлияет на их качество и полезность. В Северной Америке процессы переработки обычно не включают варку под давлением, за исключением специфических случаев, таких как обработка перьев и других тканей с высоким содержанием кератина, которые требуют более экстремальных условий для разложения. Исследования показали, что сырье, полученное в результате переработки животных для потребления человеком, сильно загрязнено микроорганизмами. Это подчёркивает важность строгого контроля тепловых процессов на заводах по переработке. Современные технологии позволяют достичь необходимых тепловых значений для обеспечения микробиологической безопасности конечных продуктов, не ставя под угрозу их питательную ценность. Хранение: различные виды сырья, из которых будут получены жир и мясная мука, доставляются грузовиками и выгружаются непосредственно в бункер, а из него в измельчитель. - Продукты, поступающие в эти бункеры, обычно включают: - Трупы животных. - Конфискаты с боен и разделочных цехов. - Материалы особого риска. - Продукты, изъятые из коммерческого оборота. - Продукты, используемые для технических целей, такие как желатин, кожа, шкуры. - Рыболовные приманки. Категории побочных продуктов животного происхождения В Европе продукты классифицируются в зависимости от материала и его происхождения на категории: - Категория 1: очень высокий риск. Происходят от туш, подозреваемых на губчатую энцефалопатию крупного рогатого скота (BSE), материалы особого риска, отходы от услуг питания международного транспорта. Должны быть уничтожены, не подходят для компостирования или использования на биогазовых установках. - Категория 2: высокий риск. Отбракованное мясо, фекалии и содержимое кишечника. Могут использоваться для компостирования и на биогазовых установках после переработки (133°C, три бара давления). Фекалии и содержимое кишечника могут использоваться без предварительной обработки. - Категория 3: низкий риск. Отходы от услуг питания в домах и ресторанах, бывшие продукты для потребления человеком, большая часть отходов с боен, например, кровь и перья. Могут использоваться для компостирования и на биогазовых установках без предварительной обработки. Оценка системы от начала до конца Состояние сырья Важно учитывать наихудший сценарий при оценке состояния сырья. Это гарантирует, что система готова справиться с любыми вызовами, будь то разложение, загрязнение или изменчивость качества. Тип сырья Система приёма должна быть гибкой, чтобы адаптироваться к различным типам материалов, таким как: - Твёрдые или мягкие материалы. - Шерсть, кровь, перья. - Жир из ресторанов или другие побочные продукты. Гибкая система не только повышает эффективность, но и снижает будущие затраты, позволяя вносить изменения без необходимости значительных модификаций. Производительность системы Производство и очистка - Производительность системы должна быть рассчитана на полный цикл производства и очистки в течение 24 часов. - На мясоперерабатывающих предприятиях ежедневная очистка обязательна для соблюдения требований инспекции. - Если переработка происходит на том же месте, что и убой, и обработка мяса, отдельное здание может снизить частоту очистки, хотя она остаётся важным требованием. Приёмные бункеры - Бункеры должны иметь буферную ёмкость для обработки колебаний объёма сырья. - Дизайн должен учитывать стоимость простоя на заводе, так как решения о ремонте или замене зависят от точной информации. - Бункеры с гидравлическими крышками — отличный вариант для минимизации запахов и создания более герметичной среды, хотя они не являются обязательными. Хранение продукта Резервуары для хранения - Логистика хранения зависит от географического расположения завода. - В холодном климате необходимы нагревательные змеевики и изоляция. - В тёплом климате (например, в Хьюстоне) эти требования менее критичны. Управление замкнутыми пространствами Такие зоны, как резервуары, бункеры и ямы, должны проектироваться в соответствии с нормами для замкнутых пространств. Возможное накопление опасных газов требует осторожного обращения и соблюдения правил безопасности. Дренаж и управление жидкостями Дренаж бункеров Дизайн бункеров должен обеспечивать эффективный дренаж, особенно для материалов с высоким содержанием воды. - Насосы могут помочь транспортировать жидкости и преодолевать ограничения дизайна. - Дренаж пола - Системы Scupper (тип дренажа) облегчают эффективный сбор жидкостей для их обработки или повторной переработки.. В зонах хранения муки предпочтительна сухая уборка, но жидкости должны направляться в сборные ямы или септики. Воды для промывки Воды для промывки грузовиков и полов, богатые белками, могут быть сварены или обработаны в системе сточных вод. Решение зависит от таких факторов, как: - Экономика завода. - Требуемый уровень санитарии. - Биобезопасность и контроль патогенов, особенно во время вспышек заболеваний животных. Измельчение сырья - Одноступенчатое: идеально для простых систем, но обслуживание высокоточных мельниц может быть дорогостоящим. - Многоступенчатое: необходимо для сложных процессов, таких как испарение жидкостей, но требует большего обслуживания. - Размер частиц: критичен для тепловой эффективности и соблюдения нормативных требований. - Обслуживание: ключевой фактор при выборе оборудования, влияющий на затраты и качество 7) Процесс гидролиза. Перья и шерсть состоят в основном из кератина, волокнистого и устойчивого белка. Чтобы эти материалы могли использоваться в качестве ингредиентов в кормах, необходимо подвергнуть их процессу гидролиза под давлением. Эта обработка разрушает прочные связи белка, повышая его усвояемость и улучшая доступность аминокислот для животных. Процесс гидролиза может выполняться в непрерывных гидролизёрах и стандартных периодических реакторах. Однако при правильной обработке перьевая мука может стать вкусным и высоко усвояемым (до 82% у жвачных) белковым концентратом. Для этого её необходимо гидролизовать при высоком давлении (3,2 атмосферы) и температуре (146°C) в течение необходимого времени (около 30 минут), чтобы разрушить химические связи, придающие структуру кератину. Чрезмерная обработка приводит к превращению аминокислот в соединения с меньшей питательной ценностью (лизин в лизиноаланин, цистин в лантионин). В последнее время был предложен альтернативный метод обработки, включающий использование ферментов (кератиназа и протеаза). Перьевая мука является источником не разлагаемого белка (70% сырого протеина), но лишь относительно усвояемого в кишечнике (70%) и несбалансированного по аминокислотам. Это может привести к дефициту метионина и лизина у высокопродуктивных животных, если не дополнять их должным образом. У молочных коров в начале лактации рекомендуется ограничить её использование до 0,2–0,3 кг/день. Удобство использования в системах управления SCADA и PLC Современные системы управления значительно более продвинуты, чем те, что использовались в эпоху варочных котлов непрерывного действия. Благодаря технологиям, таким как мониторинг в реальном времени и трендовые линии, стало проще гарантировать качественное производство. Однако важно отметить, что эти достижения не устраняют полностью человеческий фактор, который остаётся потенциальным источником ошибок и изменчивости в производительности.   Кроме того, современные системы позволяют эффективно отслеживать требования по времени и температуре, что необходимо для соблюдения нормативов регулирующих органов и спецификаций качества продукта. Это особенно важно в рамках системы HACCP (Анализ рисков и критические контрольные точки), где точность мониторинга является ключевой для обеспечения безопасности и качества пищевых продуктов. 8) Процесс коагуляции. Система коагуляции и обезвоживания крови была разработана для обработки свежей крови животных, полученной при убое птицы, свиней и крупного рогатого скота, превращая её в кровяную муку. Процесс получения кровяной муки состоит из следующих этапов: Коагуляция: кровь собирается из резервуара и перекачивается в коагулятор, где происходит впрыск пара. Температура коагуляции колеблется от 60 до 75 градусов Цельсия. Затем кровь проходит через змеевик, где завершается процесс коагуляции перед дальнейшей центрифугированием. Обезвоживание: Коагулированная кровь обезвоживается с помощью центрифугирования через центробежный декантер, который разделяет твёрдые и жидкие компоненты. После обработки получается масса с влажностью около 55%. - Автоматизированная система с управлением через PLC и SCADA. - Непрерывный процесс обработки. - Простота в эксплуатации. 9) Процесс стерилизации. Процесс стерилизации обычно используется для варки побочных продуктов крупного рогатого скота в соответствии с национальными нормами. Он заключается в повышении температуры продукта в стандартном периодическом реакторе до 133°C и выдерживании его под давлением 3 атмосферы в течение 20 минут. Этот процесс требует автоматизированной системы, чтобы по окончании стерилизации генерировался отчёт по каждой партии, гарантируя, что продукт был обработан в соответствии с требованиями и извлечён с необходимым качеством. 10) Процесс сушки. Процесс сушки осуществляется в различных системах, таких как периодические реакторы, непрерывные реакторы, реакторы с дисками и т.д. Цель процесса — удаление влаги из продукта. Очень важно проводить сушку с минимальным временем пребывания, а также рекомендуется, чтобы куски были меньше 20 мм. Эти установки могут иметь паровую рубашку и пар в оси. Выбор оборудования зависит от многих факторов, таких как производительность, тип материала, конечное качество продукта и т.д. 11) Процесс и подготовка жира. Прессы высокого давления для варёного материала сильно различаются по размеру и производителю, предлагая множество вариантов на рынке. Для выбора подходящей прессы необходимо тщательно оценить доступные варианты и учесть прошлый опыт. Кроме того, такие факторы, как доступ к обслуживанию и долговечность деталей, играют ключевую роль в экономическом анализе инвестиций. Резервуары для осаждения - Осаждение нерастворимых примесей остаётся одним из самых эффективных методов получения высококачественных жиров и масел. - Кроме того, могут использоваться методы промывки и добавления добавок для дальнейшего повышения чистоты и качества конечного продукта. Центрифуги - Осаждение нерастворимых примесей остаётся одним из самых эффективных методов получения высококачественных жиров и масел. - Кроме того, могут использоваться методы промывки и добавления добавок для дальнейшего повышения чистоты и качества конечного продукта. Требования к чистоте МЭБ - Осаждение нерастворимых примесей остаётся одним из самых эффективных методов получения высококачественных жиров и масел. - Кроме того, могут использоваться методы промывки и добавления добавок для дальнейшего повышения чистоты и качества конечного продукта. Управление мелкими частицами - Осаждение нерастворимых примесей остаётся одним из самых эффективных методов получения высококачественных жиров и масел. - Кроме того, могут использоваться методы промывки и добавления добавок для дальнейшего повышения чистоты и качества конечного продукта. 12) Охлаждение муки Контролируемое охлаждение муки — это критически важный этап для предотвращения заражения патогенами, такими как сальмонелла. Правильный процесс охлаждения не только улучшает качество продукта, но также может увеличить выход, предотвращая потери из-за заражения или разложения.   Технологии для контроля запахов и обработки сточных вод Промывка воздуха - Эта технология, используемая уже давно, очень эффективна для устранения запахов. - Химикаты и системы эволюционировали, чтобы адаптироваться к различным источникам запахов. - Системы промывки воздуха обычно соответствуют нормативным требованиям по контролю выбросов. Сжигание запахов - Эта технология, используемая уже давно, очень эффективна для устранения запахов. - Химикаты и системы эволюционировали, чтобы адаптироваться к различным источникам запахов. - Системы промывки воздуха обычно соответствуют нормативным требованиям по контролю выбросов. Биофильтры - Эта технология, используемая уже давно, очень эффективна для устранения запахов. - Химикаты и системы эволюционировали, чтобы адаптироваться к различным источникам запахов. - Системы промывки воздуха обычно соответствуют нормативным требованиям по контролю выбросов. Котлы-инсинераторы с рекуперацией тепла - Эта технология, используемая уже давно, очень эффективна для устранения запахов. - Химикаты и системы эволюционировали, чтобы адаптироваться к различным источникам запахов. - Системы промывки воздуха обычно соответствуют нормативным требованиям по контролю выбросов. Обработка сточных вод Общественные системы (POTW) - Эта технология, используемая уже давно, очень эффективна для устранения запахов. - Химикаты и системы эволюционировали, чтобы адаптироваться к различным источникам запахов. - Системы промывки воздуха обычно соответствуют нормативным требованиям по контролю выбросов. Прямые сбросы - Получение разрешения от Национальной системы ликвидации сбросов загрязняющих веществ (NPDES) — это сложный процесс. - Поддержание этого разрешения крайне важно для выживания бизнеса. Нулевой сброс С такими технологиями, как котлы-инсинераторы с рекуперацией тепла, можно достичь нулевого сброса, хотя и с высокими эксплуатационными затратами. Необходимы резервные системы для устранения возможных проблем. Мойка воздуха - В рамках новых планов управления питательными веществами EPA мойку воздуха остаётся жизнеспособной альтернативой для обработки сточных вод. - Однако эти системы необходимо пересмотреть из-за перегрузки нитратами во многих случаях. 13) Системы автоматизации и интеграция с ИИ Интеграция искусственного интеллекта (ИИ) в производственные процессы постоянно развивается, преобразуя отрасли и оптимизируя операции. В области переработки и промышленной автоматизации ИИ стал ключевым инструментом для повышения эффективности, точности и связи между оборудованием, операторами и системами. Ниже подробно описано, как эта технология применяется в различных контекстах: 1. Оборудование для переработки с поддержкой ИИ В области переработки ИИ используется для предоставления расширенных услуг на расстоянии. Эти системы позволяют оператору управлять оборудованием удалённо, что особенно полезно в сложных или опасных промышленных условиях. Основные особенности этих устройств включают: - Работа без использования рук: Оборудование полностью универсально и предназначено для работы без необходимости использования рук, что позволяет оператору выполнять несколько задач одновременно. - Голосовое управление: Встроенный ИИ позволяет оператору управлять оборудованием с помощью голосовых команд, что упрощает использование в ситуациях, когда физический контакт с устройством неудобен.   - Обычные и тепловизионные камеры: Оборудование оснащено двойными камерами: обычными для захвата визуальных изображений и тепловизионными для обнаружения тепловых аномалий. Это особенно полезно для технических инспекций, прогнозирующего обслуживания и мониторинга критических процессов. - Удалённое управление: помимо локальной работы, эти устройства могут управляться из любого географического местоположения, что позволяет специалистам вмешиваться в режиме реального времени без необходимости физического присутствия на месте. Многоязычный автоматический перевод Одной из самых распространённых проблем в глобальных промышленных условиях является языковой барьер. ИИ решает эту проблему, внедряя возможности автоматического перевода в реальном времени. Это означает, что, если специалист и оператор говорят на разных языках, система действует как посредник, переводя инструкции и коммуникации плавно. Эта функция не только улучшает сотрудничество между международными командами, но и снижает ошибки, вызванные языковыми недоразумениями. Интерактивная база данных Системы автоматизации, подключённые к ИИ, имеют интерактивную базу данных, которая взаимодействует напрямую с оператором. Эта база данных содержит подробную информацию о производственных процессах, предыдущих настройках и шаблонах поведения системы. Некоторые из еёключевых функций: - Обновление в реальном времени: Каждый раз, когда оператор вносит изменения в систему, база данных автоматически обновляется, чтобы отразить эти изменения. Это гарантирует, что все корректировки задокументированы и доступны для будущих ссылок. - Интеллектуальное взаимодействие: ИИ анализирует изменения, внесённые оператором, и предоставляет рекомендации на основе исторических данных и предыдущих шаблонов. Например, если изменение конфигурации может негативно повлиять на производство, система предупредит оператора до его внедрения.. Автоматизированные отчёты о производстве Ещё одним важным преимуществом этих систем является их способность генерировать автоматизированные отчёты о производстве. Эти отчёты создаются в соответствии с установленными программами контроля и предоставляют чёткое и детальное представление о производительности производственного процесса. Среди данных, которые обычно включаются: - Уровни производства: Ключевые показатели эффективности (KPI), связанные с количеством произведённой продукции. - Энергоэффективность: Анализ потребления энергии в процессе, выявление областей, где можно оптимизировать использование ресурсов. - Время простоя: Запись незапланированных остановок и их причин, что позволяет внедрять стратегии для сокращения простоев. - Качество продукции: Оценка качества конечной продукции по сравнению с установленными стандартами. Эти отчёты не только полезны для мониторинга текущей производительности, но и служат инструментами прогнозного анализа, помогая предвидеть потенциальные проблемы и оптимизировать будущие процессы. 14) Газификация Проблема избытка навоза в современном сельском хозяйстве представляет собой не только экологический вызов, но и возможность превратить проблемный отход в ценный ресурс. Наше инновационное решение — это передовая система газификации, специально разработанная для решения этой задачи устойчивым, эффективным и экономически выгодным способом. Эта система преобразует навоз и другие виды биомассы в тепловую и электрическую энергию, предоставляя чистую и возобновляемую альтернативу, которая значительно снижает воздействие на окружающую среду. Как работает газификация? Газификация — это химический процесс, который преобразует органические материалы (такие как навоз, мясокостная мука и другие виды биомассы) в горючий газ, известный как синтез-газ (syngas). Этот процесс происходит в среде с низким содержанием кислорода, что предотвращает полное сгорание и позволяет производить газ, богатый монооксидом углерода (CO), водородом (H₂) и метаном (CH₄). Этапы процесса Контролируемый нагрев: Материал нагревается до температур от 800 до 850 °C в среде с низким содержанием кислорода. Это гарантирует, что органические соединения разлагаются без образования большого количества оксидов азота (NOx), обычного загрязнителя в традиционных процессах сгорания. Производство синтез-газа: Во время газификации органический материал превращается в синтез-газ, состоящий в основном из монооксида углерода, водорода и метана. Этот газ имеет высокую энергетическую ценность и может использоваться для различных применений.   Частичное окисление: Синтез-газ поступает в окислитель, где вводится атмосферный воздух для инициирования химической реакции (окисления). Эта реакция преобразует монооксид углерода в диоксид углерода (CO₂) и создаёт поток горячего воздуха с энергетическим содержанием от 5.5 до 6.1 мегаватт тепловой энергии (МВт) при температурах от 980 до 1,080 °C. Рекуперация энергии: Тепловая энергия может использоваться непосредственно для отопления, горячей воды, пара или даже электричества, в зависимости от потребностей пользователя. Технические характеристики системы Наша система газификации разработана с использованием запатентованной технологии для максимальной эффективности, минимизации воздействия на окружающую среду и адаптации к широкому спектру топлива. Основные характеристики включают: Газификатор с нисходящим неподвижным слоем: Этот передовой дизайн обеспечивает эффективную и контролируемую газификацию, позволяя использовать гетерогенные материалы, такие как навоз, мясокостная мука и другие виды биомассы. Энергоэффективность: - Во время запуска система использует всего 4,100 мегаджоулей (МДж) ископаемого топлива, минимальное количество, которое устраняется после достижения рабочей температуры. - В рабочем режиме система потребляет всего 70 киловатт (кВт) в час, что делает ее чрезвычайно энергоэффективной. Модульность и масштабируемость: Модульная конструкция облегчает быструю и простую установку, а также позволяет расширять систему в зависимости от потребностей клиента. Дополнительные компоненты могут быть легко интегрированы для увеличения производственной мощности.   Контроль выбросов: Процесс работает в среде с низким содержанием кислорода, что минимизирует образование оксидов азота (NOx) и других загрязняющих веществ. Кроме того, система включает фильтры и системы обработки для обеспечения соответствия выбросов самым строгим экологическим нормам. Применения системы газификации Система газификации предлагает множество применений, которые могут принести пользу как коммерческим фермам, так и сельскохозяйственным и энергетическим отраслям: a) Производство тепловой энергии Тепло, генерируемое системой, может использоваться непосредственно для обогрева зданий, сушки урожая или обработки пищевых продуктов. Также может производиться горячая вода или пар при давлениях до 10 бар и мощностях до 7.7 метрических тонн в час. b) Генерация электроэнергии Система может преобразовывать синтез-газ в электричество с помощью двигателей или турбин, с чистой генерирующей мощностью до 1.1 мегаватт (МВт). Этого достаточно для удовлетворения энергетических потребностей крупной фермы или даже продажи излишков в электрическую сеть.. c) Сокращение отходов Используя навоз в качестве топлива, система значительно сокращает объем органических отходов, смягчая такие проблемы, как загрязнение воды, воздуха и почвы. d) Производство побочных продуктов Твёрдые отходы процесса газификации (шлак) могут использоваться в качестве удобрения или строительного материала, замыкая цикл экономики замкнутого цикла. Преимущества системы газификации Использование нашей системы газификации предлагает ряд экологических, экономических и социальных преимуществ:   Экологические преимущества - Сокращение выбросов парниковых газов: Преобразование навоза в энергию предотвращает выброс метана (гораздо более мощного парникового газа, чем CO₂). - Улучшение качества воздуха и воды: Система снижает загрязнение воздуха и предотвращает проникновение питательных веществ в водоёмы. - Меньшая зависимость от ископаемого топлива: Синтез-газ является возобновляемым источником энергии, частично заменяющим использование угля, нефти и природного газа.. Экономические преимущества - Экономия операционных затрат: Использование обильного отхода в качестве топлива позволяет фермерам значительно снизить свои энергетические расходы. - Генерация дохода: Продажа электроэнергии или побочных продуктов (таких как удобрения или шлак) может приносить дополнительный доход. - Соответствие нормативным требованиям: Система помогает соблюдать экологические нормы, избегая штрафов и санкций. Социальные преимущества - Улучшение качества жизни: Снижение запахов и загрязнения улучшает условия жизни в сообществах, близких к фермам. - Продвижение устойчивых практик: Система способствует внедрению чистых технологий и развитию более устойчивого сельского хозяйства. Практические примеры использования Молочные фермы Молочная ферма с 1,000 коровами производит примерно от 18,000 до 22,000 метрических тонн навоза в год. Наша система может перерабатывать этот навоз для генерации: - 1.1 МВт электроэнергии, достаточной для обеспечения фермы и продажи излишков. - Пара для пастеризации молока или других промышленных процессов. - Шлака в качестве удобрения, который может использоваться на полях. Птицефермы На птицеферме с 100,000 цыплят система может перерабатывать навоз для генерации: - Тепла для поддержания оптимальной температуры в птичниках. - Электроэнергии для освещения и вентиляции. - Снижения затрат на утилизацию отходов. Сельскохозяйственная промышленность Система может быть интегрирована в заводы по переработке пищевых продуктов или биотоплива, используя побочные продукты, такие как мясокостная мука, для генерации энергии и снижения операционных затрат. Газификация vs. Инсинерация Газификацию часто путают с инсинерацией, хотя это совершенно разные процессы. Газификация — это экономичный, экологичный и эргономичный способ управления навозом, подстилкой для животных и другими органическими отходами, одновременно фокусируясь на системе полного цикла поставок и множественных потоках доходов. Это может стать одним из ответов на будущие энергетические потребности, снижая загрязнение воздуха и проблемы, связанные с навозом и подстилкой в сельском хозяйстве. 15) Индустрия биотоплива Биотопливо (или biofuels) — это возобновляемая альтернатива традиционным ископаемым видам топлива, таким как нефть, природный газ и уголь. Среди различных источников биомассы, используемых для производства биотоплива, животные жиры и насекомые привлекли внимание в последние годы благодаря своей доступности, низкой стоимости и потенциалу для снижения зависимости от невозобновляемых источников энергии. Ниже подробно описано, как эти сырьевые материалы используются в производстве биотоплива, а также их преимущества и последствия. Биотопливо из животных жиров Животные жиры являются побочным продуктом мясной промышленности и могут происходить из различных источников, таких как: - Жиры крупного рогатого скота, свиней и птицы: Отходы переработки мяса. - Мясокостная мука: Побочный продукт кормовой промышленности. - Говяжий жир: Твёрдый жир, извлечённый из жировой ткани крупного рогатого скота. Производство биодизеля Биодизель — это одно из основных биотоплив, получаемых из животных жиров. Процесс производства включает трансэтерификацию, химическую реакцию, в которой животные жиры реагируют со спиртом (обычно метанолом или этанолом) в присутствии катализатора (например, гидроксида натрия или калия). Этот процесс генерирует: - Метиловые или этиловые эфиры: Основные компоненты биодизеля. - Глицерин: Побочный продукт, который может использоваться в косметической, пищевой или фармацевтической промышленности.   Преимущества использования животных жиров - Обильная доступность: Животные жиры являются побочным продуктом мясной промышленности, что делает их широкодоступными и не конкурирующими с производством продуктов питания для человека. - Низкая стоимость: Будучи отходами, их стоимость значительно ниже по сравнению с другими растительными маслами, такими как пальмовое или соевое масло. - Сокращение отходов: Их использование уменьшает количество органических отходов, генерируемых мясной промышленностью, смягчая связанные с этим экологические проблемы. - Энергетические свойства: Биодизель, произведённый из животных жиров, имеет высокое энергетическое содержание и улучшенные свойства текучести при низких температурах (более низкая точка помутнения). Биотопливо из насекомых Разведение насекомых для производства биотоплива — это развивающаяся технология, которая сочетает управление органическими отходами с генерацией возобновляемой энергии. Наиболее часто используемые насекомые включают: - Мухчёрный солдат (Hermetia illucens): Личинки, богатые липидами и белками. - Сверчков и жуков: Дополнительные источники биомассы. - Червей: Используются в основном для компостирования, но также как источник липидов. Производство биодизеля и био-масла • Экстракция липидов: Личинки насекомых содержат от 20% до 40% липидов в сухом весе, в зависимости от вида и диеты. Эти липиды извлекаются с помощью механических или химических процессов. • Трансэтерификация: Как и в случае с животными жирами, липиды, извлечённые из насекомых, превращаются в биодизель через трансэтерификацию. • Пиролиз: в некоторых случаях целые насекомые или их отходы подвергаются пиролизу (термическому разложению в отсутствие кислорода) для производства био-масла, жидкости, похожей на сырую нефть, которая может быть переработана в топливо. Преимущества использования насекомых • Высокая эффективность преобразования: Насекомые могут превращать органические отходы (такие как пищевые отходы, навоз или сельскохозяйственные отходы) в биомассу, богатую липидами, с высокой эффективностью. • Низкий углеродный след: Разведение насекомых требует меньше воды, земли и энергии по сравнению с традиционными культурами, такими как соя или пальма. • Замкнутый цикл экономики: Насекомые могут использоваться для управления органическими отходами, одновременно производя биотопливо, удобрения и белок для кормов. • Масштабируемость: Разведение насекомых модульно и может быть реализовано на небольших площадях, что облегчает его внедрение в городских или сельских районах. Проблемы - Начальные затраты: первоначальные инвестиции для создания ферм по разведению насекомых и перерабатывающих заводов могут быть высокими. - Развивающаяся технология: хотя и многообещающая, эта технология все ещё находится в стадии разработки и требует дополнительных исследований для оптимизации крупномасштабного производства. - Ограниченные рынки: спрос на биотопливо, полученное из насекомых, все ещё находится в зачаточном состоянии, что ограничивает его экономическую жизнеспособность. Сравнение животных жиров и насекомых Критерий Животные жиры Насекомые Основной источник Побочные продукты мясной промышленности Разведение насекомых, питающихся отходами Содержание липидов Высокое (зависит от типа жира) Среднее-высокое (20%-40% в сухом весе) Экологическое воздействие Сокращение отходов мясной промышленности Управление органическими отходами и снижение выбросов Стоимость производства Низкая (существующий побочный продукт) Умеренная (требует начальной инфраструктуры) Социальное принятие Различное (этические проблемы) Высокое (положительное восприятие устойчивости) Текущий масштаб Устоявшийся Развивающийся Применения биотоплива из жиров и насекомых Транспорт: - Топливо для дизельных автомобилей. - Топливо для сельскохозяйственной техники. Энергетическая промышленность: - Генерация электроэнергии на тепловых электростанциях. - Производство тепла для промышленных процессов.   Авиация: - Исследования в области устойчивого авиационного топлива (SAF, Sustainable Aviation Fuels). Отходы и побочные продукты: - Глицерин как ингредиент в косметике и пищевых продуктах. - Мука из насекомых как источник белка для кормов. Перспективы на будущее Использование животных жиров и насекомых в качестве источников биотоплива имеет огромный потенциал для решения глобальных проблем, таких как энергетическая безопасность, управление отходами и изменение климата. Однако их широкое внедрение будет зависеть от таких факторов, как: - Государственная политика: Налоговые льготы и регулирование, способствующие использованию устойчивого биотоплива. - Исследования и разработки: Улучшение эффективности производственных процессов и снижение затрат. - Образование и осведомлённость: Повышение общественного принятия этих видов биотоплива и подчёркивание их экологических преимуществ. ody content of your post goes here. To edit this text, click on it and delete this default text and start typing your own or paste your own from a different source.

Nueva tecnologia

Nueva tecnologia

Флотационные отходы – самый проблемный материал в процессе переработки

Sistema de incremento de producción y ahorro de energia

Sistema para incrementar la producción y ahorrar energia

Buhar Condans Geri Dönüş Sistemi

Система Возврата Конденсата

Nueva tecnologia