Технология производства белково-витаминных минеральных кормовых добавок из отходов пищевой и перерабатывающей промышленности

Доклад генерального директора ООО "Кавикорм" Андрея Антонюка, представленный им на II-й международной конференции «Инновационные пути развития свиноводства в России» в Международной промышленной академии (МПА).

Не секрет, что успешное развитие свиноводческого бизнеса невозможно без обеспечения качественными, полнорационными и недорогими кормами. Для этого компания «Кавикорм» разработала технологию производства белково-витаминных минеральных кормовых добавок из отходов пищевой и перерабатывающей промышленности.

Свиноводство, являющееся целевой отраслью нашей компании, характеризуется в последние годы высокой степенью социальной значимости и значительными темпами роста. Это не в последнюю очередь связано с особым вниманием государства к проблемам продовольственной независимости страны, обеспечению населения качественными продуктами питания, импортозамещению продовольственной продукции. Государственная поддержка позволила отрасли расти ускоренными темпами 10-15% в год (против 4-8% поста ВВП). По прогнозу Министерства сельского хозяйства РФ, средний темп прироста потребления мяса на душу населения в ближайшие годы составит 1,7% в год. Действительно, потенциал рынка далеко не исчерпан. Биологической нормой потребления мяса считается не менее 80 килограммов в год на душу населения. В 1990 г. в нашей стране потребление мяса составляло 77 килограммов на человека в год. Этот уровень мы планируем обеспечить к 2020 году. Однако он все еще намного ниже американского уровня (110 кг. на человека в год) или европейского (90 кг. на человека в год).

Одним из ключевых факторов успешного и стабильного развития свиноводческой отрасли является ее обеспеченность доступными полнорационными сбалансированными комбикормами. Приведем некоторые цифры:

1. В настоящее время производство комбикормов в РФ составляет 60% потребности животноводческих хозяйств.

2. Рост производства комбикормов составляет 5-7% в год против 10-15% в животноводстве.

3. Стоимость кормов составляют 65-75% себестоимости животноводческой продукции.

Из-за высокой доли зерновой составляющей, импорта белковых и витаминных добавок стоимость комбикормов в РФ в 3-4 раза выше, чем в США и ЕС. Доля полнорационных комбикормов в общем объеме производства в РФ составляет 49% против 91% в Европе и США. В результате несбалансированности кормов по содержанию белка и аминокислот их затраты на производство продукции свиноводства в 2-3 раза выше, чем в развитых странах.

Поскольку советская государственная комбикормовая промышленность состояла из крупных индустриальных комбикормовых заводов, она сложно пережила период реформ. По данным НКО «Союз комбикормщиков», в настоящее время производство комбикормов в России ниже 1990 г. в 2 раза, производство БВМД в 15 раз. Именно поэтому в количественном аспекте комбикормами на сегодня обеспечено не более 60% потребностей свиноводства. Дефицит восполняется за счет имеющихся у хозяйств ингредиентов, что ухудшает качество кормления.

В экономическом аспекте стоимость российских комбикормов в 3-5 раз выше зарубежных аналогов, что крайне негативно сказывается на себестоимости свиноводческой продукции, делая ее неконкурентоспособной. 

Рассмотрим некоторые причины высокой цены:

1. Высокий удельный вес зерновой компоненты комбикорма (70% в РФ против 43,5% в ФРГ). Эта причина особенно ярко проявила себя в сезон 2010-11 гг., когда после засухи цены на фуражную пшеницу поднялись с 4-5 до 7,7-8 рублей за килограмм. Следует отметить, что в развитых странах в значительных объемах заменяют зерно более дешевыми вторичными продуктами пищевой и перерабатывающей отраслей.

2. Дефицит белковых и отсутствие витаминных ингредиентов отечественного производства восполняются за счет дорогостоящих импортных составляющих (например, соевого шрота, закупаемого хозяйствами по цене 20-25 тысяч рублей за тонну). Имеющиеся отечественные источники белка (рыбная, мясокостная мука, дрожжи) также относительно дороги в силу применяющихся при производстве энергозатратных технологий.

В качественном аспекте эффективные комбикорма должны быть полнорационными, т.е. сбалансированными по содержанию питательных веществ. В развитых странах доля полнорационных кормов в общем производстве составляет более 90%, у нас менее половины. Российские комбикорма, изготавливаемые преимущественно из зерна, богаты углеводами, но бедны белками (дающими энергию животному). Это негативно сказывается на продуктивности свиноводства, а также приводит к увеличению расхода кормов до трех раз по сравнению с нормативами развитых стран.

Следует заметить, что агрокультуры, являющиеся основными источниками белка, в настоящее время в РФ практически не выращиваются. Сои выращивается в 110 раз меньше, чем в США, кукурузы в 36 раз. Зернобобовых в 2009 г. в РФ произведено в 2 раза меньше потребности, а подсолнечника в 1,5 раза. Требуется время для того, чтобы привести посевные площади в должное состояние и подготовить соответствующую технику для уборки урожая. Таким образом, российскому свиноводству остро необходимы альтернативные источники недорогого кормового белка.

Рассмотрим пример переработки побочных продуктов пищевой и перерабатывающей промышленности. Проблема утилизации отходов производства особенно остра для пивоваренных и спиртовых заводов. Так, объем побочных продуктов пивоваренного производства за последние 10 лет увеличился в 2,5 раза. По данным Росстата РФ в 2010 году на пивзаводах РФ было произведено 1 млрд. 95 млн. декалитров пива, что сопровождалось выработкой более 2 млн. тонн отходов (отработанной пивной дробины и дрожжей).

В настоящее время меньшая часть произведенной пивной дробины реализуется сельхозпроизводителям для откорма скота. Это связано с тем, что в дробине содержатся 20-25% протеина (что в 2,5 раза превышает его содержание в ячмене), витамины группы "В", легко усваиваемые углеводы и полезные микроэлементы. В то же время, использование отходов пивоваренной промышленности в животноводстве в сыром виде серьезно тормозится незначительным сроком их годности (при температуре от +15°С он составляет не более 2-3 суток) и опасностью развития у животных ряда заболеваний. В целом потребление сырой дробины животноводческими предприятиями носит ярко выраженный сезонный характер, ко всему прочему находящийся в противофазе с сезонными колебаниями пивного производства (пик производства пива, и, соответственно отходов приходится на летний период, в то время, как спрос на сырую дробину со стороны животноводов возрастает в холодное время года).

Остальной объем вырабатываемой пивной дробины, а также отработанные пивные дрожжи утилизируется, зачастую с нарушением требований природоохранного законодательства. Несмотря на то, что пивная дробина и дрожжи относятся к 5-му классу опасности, они наносят серьезный урон окружающей среде, поскольку трудно фильтруются очистными сооружениями.

Основного сопутствующего продукта спиртового производства послеспиртовой барды ежегодно в нашей стране вырабатывается более 5,5 млн. тонн. В барду переходит около трети питательных веществ, содержащихся в исходном сырье: протеин, аминокислоты, минеральные вещества. В настоящее время порядка 20% произведенного объема перерабатывается в кормовые препараты для животноводства, остальное утилизируется. В летний период барда не подлежит хранению более 1-2 суток в связи с чем на спиртзаводах случаются случаи е? бесконтрольного сброса без предварительной очистки, что представляет серь?зную экологическую опасность. Следует особо отметить, что в отличие от пивной дробины существует прямое законодательное требование полной переработки и (или) утилизации барды на очистных сооружениях (Федеральный закон 8-ФЗ от 22.11.1995 г.).

На сегодняшний день существуют четыре основные технологии утилизации послеспиртовой барды:

1. Схемы, использующие выпарные станции для получения «Сухой барды (DDGS)» имеют высокую стоимость оборудования (от $4 млн) и длительный срок окупаемости (более 4-х лет), в эксплуатации энергозатратны ввиду необходимости испарения значительного количества влаги (? 93% от объема стоков);

2. Схемы по получению кормовых дрожжей энергозатратны ввиду необходимости испарения значительного количества влаги;

3. Схемы по получению биогаза в метантенках основаны на переработке органических отходов в биогазовых установках анаэробными бактериями. Это одна из наиболее известных технологий. Однако в России данный способ экономически неэффективен из-за дороговизны оборудования и специфики климатических условий, не позволяющих установкам функционировать в холодное время года. В связи с этим данная схема не получила широкого распространения. Следует также отметить, что на выходе технологического процесса образуется значительный объем вторичных жидких отходов, подлежащий дальнейшей утилизации.

Таким образом, существующие технологии переработки отработанной пивной дробины, дрожжей и послеспиртовой барды имеют высокую капитальную стоимость, энергозатратны, образуют вторичные отходы (активный ил, биопленку, конденсаты), требующие дальнейшей утилизации. Их стоимость зачастую сопоставима со стоимостью основного оборудования пивоваренного или спиртового завода средней мощности. В связи с чем крайне актуальна задача разработки дешевой, эффективной и безотходной системы очистки отходов пищевых и перерабатывающих производств.

Комплексным решением вышеописанных проблем является инновационная технология “Cavikorm®” по переработке отходов пищевых и перерабатывающих производств в высокобелковые витаминные кормовые концентраты. 

 

Технология может перерабатывать отходы пивоваренных, спиртовых, сахарных (меласса, свекловичный жом), крупяных, крахмало-паточных заводов, мельничных комбинатов.

 

Переработка производится на специализированных заводах (цехах), которые могут, выполняться как интегрированными в технологические линии пивоваренных, либо спиртовых заводов, так и располагаться автономно. В последнем случае сырь? может поставляться диверсифицированной группой поставщиков, расположенных непосредственной близости от предприятия.

Отличительными особенностями технологии является предварительная кавитационная обработка сырья и ряд инновационных решений по сушке кормового концентрата. В результате, по сравнению с существующими технологиями переработки, появляется возможность существенной экономии энергоносителей.

Немаловажным преимуществом технологии “Cavikorm®” является отказ от разделения дрожжей и барды на фракции и, как следствие, полная переработка этих отходов. Таким образом, на выходе технологического процесса не образуется субстанций, требующих дополнительной переработки или утилизации.

Следует отметить, что все технологические процессы на заводах “Cavikorm®” полностью автоматизированы. Управление линией осуществляется оператором с компьютеризированного рабочего места и может производиться в удаленном режиме. Существуют возможности записи, архивирования и последующего анализа технических параметров работы линии, действий оператора. Полный штат смены по обслуживанию завода производительностью 25.000 тонн кормового концентрата в год составляет 4-5 человек.

Архитектура заводов построена по модульному принципу, что позволяет создавать производства, ориентированные на выпуск продукции различной степени переработки: кормовые концентраты, белково-витаминные минеральные кормовые добавки.

В настоящее время в Ульяновской области вводится в эксплуатацию пилотный завод по производству кормовых добавок “Cavikorm®”. Торжественное открытие завода запланировано на 28 ноября 2011 г. В качестве сырья завод будет использовать отходы Ульяновского пивоваренного завода корпорации “SABMiller Rus” и иных спиртовых и пивоваренных заводов Средней Волги.

Предприятие будет выпускать высокопротеиновые кормовые концентраты для свиней и КРС. Проведенные анализы показали следующую качественную характеристику продукта:

 

 

На основе произведенных концентратов специалистами нашей компании в сотрудничестве с учеными Всероссийского НИИ Животноводства Россельхозакадемии были разработаны типовые варианты рецептур комбикормов для свиней различных возрастных групп и КРС.

 

 

Следует отметить, что стоимость кормовой единицы приведенных кормосмесей для свиней не превышает 6 руб. за один килограмм.

Новые, сбалансированные кормовые смеси применимы как для сухого, так и для жидкого кормления. Однако они особенно эффективны в сочетании с использованием на свинокомплексах системы влажного гомогенного кормления “Cavikorm®”, с которой дают кумулятивный экономический эффект.

Завод кормовых концентратов «Кавикорм-Лебяжье» выйдет на проектную мощность в I-м квартале 2012 г. Он будет ежегодно производить более 25 тысяч тонн экологичных белково-витаминных кормовых концентратов. Это позволит в значительной степени, закрыть потребности животноводческих предприятий Ульяновской области в кормовом белке.

Вместе с тем, это только начало серьезной работы. Сегодня в России сотни спиртовых, пивоваренных и сахарных заводов вырабатывают миллионы тонн невостребованных отходов пищевой переработки. В планах инновационной компании «Кавикорм» строительство заводов кормовых концентратов во всех крупных агрорегионах страны. Реализация этой амбициозной задачи будет способствовать повышению рентабельности и конкурентоспособности предприятий отечественного животноводства и пищевой промышленности, улучшению экологической обстановки, повышению качества пищевых продуктов, и, в конечном счете, укреплению продовольственной безопасности нашей страны.