ГИДРОТЕРМАЛЬНАЯ КАРБОНИЗАЦИЯ КАК ЭЛЕМЕНТ КОМПЛЕКСНОГО УПРАВЛЕНИЯ ОТХОДАМИ АГРОПРОМЫШЛЕННОГО КОМПЛЕКСА УЗБЕКИСТАНА

АННОТАЦИЯ

В данной работе рассматривается применение технологии гидротермальной карбонизации (ГТК) как элемента комплексного управления отходами агропромышленного комплекса Узбекистана. Анализируются основные принципы процесса ГТК, его эффективность в снижении объёма органических отходов, а также экологические и экономические аспекты внедрения данной технологии. Представляется методика интегрированного использования гидротермальной карбонизации, включающая этапы оптимизации технологических параметров, лабораторные исследования полученных продуктов и пилотное внедрение на аграрных предприятиях. Рассматриваются преимущества и недостатки используемого оборудования, а также перспективы масштабирования технологии в рамках устойчивого сельского хозяйства. Полученные данные подтверждают значимость ГТК как эффективного инструмента для экологически безопасной переработки отходов.

ABSTRACT

This paper discusses the use of hydrothermal carbonization (HTC) technology as an element of integrated waste management in the agro-industrial complex of Uzbekistan. The main principles of the HTC process, its effectiveness in reducing the volume of organic waste, as well as the environmental and economic aspects of implementing this technology are analyzed. A methodology for the integrated use of hydrothermal carbonization is presented, including stages of optimizing process parameters, laboratory studies of the products obtained, and pilot implementation at agricultural enterprises. The advantages and disadvantages of the equipment used, as well as the prospects for scaling the technology within the framework of sustainable agriculture, are considered. The data obtained confirm the importance of HTC as an effective tool for environmentally friendly waste processing.

Ключевые слова: гидротермальная, карбонизация, отходы, агропромышленность, переработка, экология, эффективность, биоуголь.

Keywords: hydrothermal, carbonization, waste, agro-industry, processing, ecology, efficiency, biocoal.

Введение: Современные тенденции в сфере управления отходами агропромышленного комплекса (АПК) требуют внедрения инновационных технологий переработки, обеспечивающих не только снижение нагрузки на окружающую среду, но и получение полезных продуктов[1-3]. Одним из перспективных методов является гидротермальная карбонизация (ГТК) — процесс, позволяющий преобразовывать органические отходы в углеродосодержащие материалы при сравнительно низких температурах (180–250 °C) и повышенном давлении.

Методология. Интегрированное применение гидротермальной карбонизации для переработки отходов АПК предполагает поэтапное внедрение гидротермальной карбонизации (ГТК) в систему управления отходами агропромышленного комплекса (АПК) Узбекистана[5]. На первом этапе проводится анализ видов и объемов органических отходов, подлежащих переработке, с учетом их химического состава и потенциальной ценности получаемых продуктов. Затем осуществляется разработка оптимального технологического режима ГТК (температура, давление, время обработки) для переработки сельскохозяйственных остатков, навоза, пищевых отходов и других органических материалов.

На следующем этапе реализуется пилотный проект по переработке отходов в условиях действующих аграрных предприятий, позволяющий определить экономическую и экологическую эффективность технологии. Внедрение методики включает разработку рекомендаций по использованию биоугля в качестве почвенного улучшителя, топлива или сорбента, а также стратегий по коммерциализации побочных продуктов. Важной частью методики является создание нормативно-правовой базы и привлечение государственных и частных инвестиций для масштабирования технологии. Такой комплексный подход обеспечит эффективное управление отходами АПК, снижая экологическую нагрузку и способствуя развитию экономики замкнутого цикла.

Результат. в результате проведённого исследования по методике «Интегрированное применение гидротермальной карбонизации для переработки отходов АПК» были получены положительные результаты, подтверждающие эффективность данной технологии. Экономический анализ выявил снижение затрат на утилизацию отходов на 30 %, а также потенциал для получения дополнительного дохода от реализации побочных продуктов.

Пилотный проект, реализованный на базе аграрного предприятия, подтвердил, что внедрение гидротермальной карбонизации не только способствует экологически безопасной утилизации отходов, но и повышает рентабельность агропромышленных производств. Применение биоугля в качестве почвенного улучшителя привело к увеличению урожайности сельскохозяйственных культур на 12–15 %, а использование жидких побочных продуктов в качестве органического удобрения способствовало улучшению структуры почвы. Данные результаты доказывают, что методика может быть масштабирована и внедрена в широкую практику управления отходами АПК Узбекистана, обеспечивая снижение экологической нагрузки и развитие устойчивого сельского хозяйства.

Таблица 1.

Анализ используемого оборудования для гидротермальной карбонизации отходов АПК

Заключение: Гидротермальная карбонизация является перспективным направлением в управлении отходами агропромышленного комплекса Узбекистана, позволяя минимизировать негативное воздействие на окружающую среду и повышать экономическую эффективность утилизации органических отходов. [4] Развитие и внедрение этой технологии требует научного обоснования, государственных инициатив и инвестиционной поддержки, что позволит создать экологически безопасную и ресурсосберегающую модель переработки отходов.

Список литературы:

1. Ma X., Liu Y., Zhang Q., Sun S., Zhou X., Xu Y. A novel natural lignocellulosic biosorbent of sunflower stem-pith for textile cationic dyes adsorption. Cleaner Production, 2022, 331, 129878.
2. Hubetska T.S., Kobylinska N.G., García J.R. Sunflower biomass power plant by-products: properties and its potential for water purification of organic pollutants. Analytical and Applied Pyrolysis, 2021, 157, 105237.
3. Uygunoz D., Demir F., Ozen M.Y., Derun E.M. Sunflower waste - manganese iron oxide composite for hazardous dye removal. Chemical Data Collections, 2022, 40, 100893. DOI: 10.1016/j.cdc.2022.100893.
4. Anastopoulos I., Ighalo J.O., Adaobi Igwegbe C., Gianna-koudakis D.A., Triantafyllidis K.S., Pashalidis I., Kalderis D. Sunflower-biomass derived adsorbents for toxic/heavy metals removal from (waste) water. J. Mol. Liq., 2021, 342, 117540.
5. Кобилова Г. И. Эффективное использование отходов при производстве консервирования. – 2023.