3.1. Відходи цукрового виробництва

З усіх галузей харчової промисловості найбільшу масу відходів отримують в цукровому виробництві. Відходами цукрової промисловості при переробці буряка є жом, меляса, жомо пресова і дифузійна води, рафінадна патока. Тільки відходи жому становлять 83,0% до маси переробленого буряка (65–70 млн. т в рік). Жом є цінним кормовим продуктом, але в кислому вигляді він втрачає 50,0% сухих речовин. Сушці підлягає лише 10,0–12,0%. Збільшення питомої ваги сушеного жому дозволяє економити велику кількість грубих кормів і зерна. Важлива утилізація бурякового жому – найбільшого за обсягом відходу харчової промисловості. Жом має багато амінокислот та азотистих речовин. У свіжому вигляді худобі згодовується 84%, сушеному – 16%. Така структура споживання призводить до великих втрат (при зберіганні жом втрачає до 50% цінних речовин). 20–25% корисних речовин втрачається при транспортуванні. Найбільш раціональним способом зберігання жому з найменшими втратами цінних речовин є його сушіння. Для налагодження випуску сухого жому треба здійснити перехід на комбінування цукрового виробництва з жомо сушильним. Зараз майже всі харчові виробництва мають комбіновані підприємства, які випускають продукцію з відходів. В цукровій промисловості це сухий жом та добрива, в м’ясній – кормова мука та лікарські препарати, в молочній – замінники незбираного молока та молочний цукор, у спиртовій – вуглекислота, харчові та кормові дріжджі, в крохмале-патоковій – сухі білкові корми тощо.[5]

3.2. Переробка жому

Цукровий буряк є єдиним сировиною для отримання цукру. До відходів цукробурякової промисловості відносяьтся жом і меляса (кормова патока).

Цукор з бурякової стружки витягують водою. З стружки віджимають сік, а залишок, званий жомом, використовують на корм худобі. Після виділення цукру з соку залишається меляса, яка йде на корм худобі і різні технічні цілі.

Свіжі дифузійні залишки (жом) містять до 93% води; суху речовину складається переважно з легких вуглеводів. В 1 кг свіжого жому міститься близько 0,08 корм. од. і 6-8 г перетравного протеїну. На 1 корм. од. у свіжому жомі припадає близько 7 г кальцію і 1 г фосфору. Перетравність органічних речовин свіжого жому становить близько 85%.

Виробництво жому в переважній більшості випадків носить сезонний характер. У свіжому вигляді жом зберігається погано, і тому його силосують як в, спеціальних ямах, так і в звичайних силосних траншеях. При силосуванні жому з метою скорочення втрат поживних речовин можуть бути використані хімічні консерванти, які застосовують при сі лосованіі зелених рослин.

Силосувати жом перед згодовуванням худобі можна частково понижати і збагачувати азоту шляхом пропускання через нього 0,5-2 кг аміачної води 1 т. Після такої обробки його називають амонізованого жомом.

Кислий і амонізованний жом зазвичай згодовують відгодівельному худобі по 30-40 кг на голову на добу. Кращими доповнювачем до Жомові раціонів вважаються білкові концентрати з високим вмістом жиру - макухи, висівки, борошно з цілих бобів сої та ріпаку. Якщо кількість жому в раціоні займає 40% поживності, то збільшують дачу грубих кормів. Найбільш ефективний спосіб зниження втрат поживності свіжого жому - його висушування до 13-14% вологості. В 1 кг сухого жому міститься 0,84 корм. од., 9,78 МДж обмінної енергії, 80 г сирого протеїну, 6,1 г лізину, 3,2 г сірковмісних амінокислот, близько 5 г кальцію, 2 г фосфору і 173 г клітковини.[6]

Сухий жом - цінне кормове для жуйних при виготовленні вуглеводних комбікормів для літнього годівлі тварин. Його можна вводити до 10% за масою, замінюючи кількість зерна. При великих дачах жому (4-6 кг) худобі його необхідно за добу до згодовування в 3-4-кратному кількості води, у уникнення порушення рубцевого травлення.

Жом — екстрагована січка цукрових буряків, кормовий відхід цукробурякового виробництва.

Жом використовують для годівлі тварин свіжим, кислим (силосованим) та сушеним.

Свіжий жом містить 90—93% води; суха речовина складається переважно з вуглеводів, добре перетравлюється. На повітрі швидко псується.

Кислий жом одержують силосуванням свіжого.

Він багатший, ніж свіжий, на протеїн, його краще поїдають тварини.

При зберіганні свіжого і кислого жому втрачається близько 40 % поживних речовин, тому свіжий жом часто сушать.

Заводи випускають сушений жом у вигляді брикетів або розсипом.

Жом — вуглеводистий корм і не замінює концентровані корми. В ньому мало азотистих речовин, немає каротину, є багато кальцію, тому в раціон з жому включають білкові корми і багаті на фосфор мінеральні підгодівлі.[7]

В Україні налічується велика кількість цукрових заводів, які в період виробництва цукру відчувають великі проблеми з утилізацією відпрацьованого жому. Українська інжинірингова компанія МНС Груп пропонує вирішення двох проблем цукрових заводів: енергетичної (забезпечення цукрових заводів і додається інфраструктури власним газом і електроенергією) та екологічної (зменшення забруднення грунту і повітря відходами цукрового виробництва)

Незважаючи на те, що цукровий жом є цінною сировиною для годування с / г тварин, повністю реалізувати його в період вересень - січень не вдається. Величезна кількість направляється в жомохраніліща, де він з часом розкладається, завдаючи шкоди екології. Одночасно з цим процесом цукрові заводи відчувають колосальну потребу в енергоресурсах для свого технологічного циклу, особливо в сезон виробництва цукру.

Будівництво біогазового комплексу та переробка жому дозволяє отримувати біогаз, електричну енергію, біодобрива та теплову енергію.

Отриманий в результаті анаеробного зброджування біогаз, після газоподготовки, передбачається використовувати в залежності від пори року згідно потреб Замовника: в сезон цукроваріння біогаз буде направлятися на виробничі потреби як недорога заміна природного газу, під час збирання зернових біогаз буде направлятися на зерносушарки, в решту часу біогаз спрямовуватиметься на газотурбінний енергоцентр для вироблення електроенергії і теплової енергії.

Одним з найбільш перспективних і затребуваних напрямів використання

бурякового жому є виробництво харчових волокон. Харчове волокно являє собою залишки рослинних клітин, які здатні протистояти гідролізу, що здійснюється травними ферментами людини. Встановлена фізіологічна добова потреба організму дорослої людини в харчових волокнах, яка складає від 25 до 38 г.

З бурякового жому виробляється також пектиновий клей. Спосіб отримання клею заснований на переведенні в розчин нерозчинних у холодній воді пектинових речовин, що містяться в жомі. Вихід клею при цьому становить 2,5-3% до маси свіжого жому.

Буряковий жом (свіжий і висушений) являє собою серйозний потенціал для виробництва енергії. Він може бути використаний як сировина для біогазових установок. Крім основної вигоди - отримання біогазу - установки забезпечують поліпшення екологічної ситуації навколо цукрового заводу, тому що дозволяють зменшити санітарну зону навколо підприємства з 500 до 150 м. Використання бурякового жому в якості сировини біогазових установок дозволяє отримувати 60-70 м 3 газу з 1 тонни сировини. Біогаз - це газ, що складається з 50-70% метану (СН4) і 50-30% вуглекислого газу (С02), і за своїми характеристиками близький до природного газу. Використання біогазу в якості палива для теплоелектрогенератора забезпечує отримання 2 КВт-год. електричної та 2 КВт-год. теплової енергії з 1 м3 газу. При використанні додаткової системи очищення в біогазовій установці можна отримувати повний аналог природного газу (90% метану і 10% вуглекислого газу), який можна використовувати для заправки автомобілів. Переброджену масу бурякового жому після біогазової установки можна відразу використовувати як добриво. Переброджена маса - це готові екологічно чисті рідкі і тверді біодобрива, позбавлені нітритів, насіння бур'янів, патогенної мікрофлори, специфічних запахів. При використанні таких збалансованих біодобрив врожайність підвищується на 30-50%. Таким чином, біогазова установка дозволяє отримувати добрива найвищої якості, ефективність яких вища мінеральних, а собівартість практично дорівнює нулю. Таким чином, можливості використання, переробки, утилізації бурякового жому досить різноманітні, і всі ці напрямки мають детально опрацьовані технологічні схеми, випробувані у виробництві. Буряковий жом в таких умовах стає не просто побічним, а дуже цінним продуктом бурякоцукрового виробництва, комплексне використання якого може істотно підвищити ефективність функціонування цукрової галузі.[8]