Ноль отходов: удобрения из отходов птицеводства

Bonechar, команда-финалист MHP accelerator 2.0, предложила технологию переработки костных отходов в фосфорные удобрения путем термического преобразования. Стартап позволяет решить две задачи: агротехнологическую — производство фосфорных удобрений, а также экологическую — переработка отходов мясокомбинатов. Подпишет ли стартап коммерческий договор с «Мироновский Хлебопродукт» станет известно 5 сентября на финальном Demo Day. А пока Latifundist.com расспросил команду Bonechar о проекте и его перспективах.

Читать по теме: MHP accelerator: вторая волна агроинноваций

Спрос рождает предложение

Bonechar — это семейный проект. Методику превращения костных отходов в фосфорные удобрения предложили сотрудники Института возобновляемой энергетики НАН Украины, отец и сын Владимир и Сергей Клюс.

Сотрудники Института возобновляемой энергетики НАН Украины

Как рассказал Сергей Клюс, в целом над технологией переработки биомассы и твердых органических отходов ученые работали последние 5–7 лет. Но пару лет назад к ним обратились представители украинского мясокомбината, которых интересовало производство газа из отходов костей крупного рогатого скота. Владимир и Сергей предложили свою экспериментальную установку по производству горючего газа из твердых растительных отходов. И тогда же стали испытывать другие виды «сырья». В результате переработки костных, растительных отходов и отходов деревообработки получили продукт, который по своим характеристикам соответствовал концентрированному фосфорному удобрению — двойному суперфосфату.

Этот результат вдохновил ученых. Владимир и Сергей Клюс стали проводить исследования и с другими видами остатков животноводства (пометом и т. д.) и сравнивали получаемый карбонизат (уголь) с минеральными удобрениями, которые есть на украинском рынке. Как сказал Сергей Клюс, преимущество получаемого продукта в том, что это органическое удобрение, по удобству использования сходное с минеральным. Используемые в процессе переработки отходы доступны и безопасны, в то время как сырье для производства суперфосфатов и NPK-удобрений часто содержит тяжелые металлы. Кроме того, преимущество производства органических удобрений в практически нулевой стоимости сырья.

Кроме животных отходов, экологически чистые удобрения можно производить из биомассы и растительных отходов.

«В Украине минеральные фосфаты для производства удобрений отсутствуют, однако есть много костей крупного рогатого скота, свиней и отходов птицеводства, которые нужно утилизировать. Для животноводства это проблема, и мы попытались ее решить», — отметил Сергей Клюс.

Сергей Клюс, ученый

Технология газификации

Экспериментальная установка по переработке твердых органических отходов называется пиролизным реактором. Для непосвященного человека это такой себе мини-космический корабль — металлическая «бочка» на трех ногах, зауженная кверху, с небольшими круглыми отверстиями по окружности.

Пиролизный реактор

Объем экспериментальной установки примерно 100 л. Отходы загружаются в нижнюю часть реактора, поджигаются и накрываются конусообразным куполом. Температура горения в этой «печке» достигает 500–1000 градусов. Процесс переработки длится 2–4 часа в зависимости от объема и типа отходов и температуры в реакторе. За один запуск демонстрационная установка может произвести 20 кг удобрений. Из 1 кг костей получается приблизительно 200 г удобрений, где 40–45% фосфора.

График изменения температуры в реактор

Собственно, в основе производства биоугля и горючего газа из биомассы и твердых органических отходов лежит способ частичной газификации топлива в плотном слое. Энергоэффективность этой технологии заключается в том, что температурный режим поддерживается вследствие сгорания части пиролизного газа, который выделяется во время переработки топлива. Технология может использоваться в двух режимах, в зависимости от заданной температуры. В первом случае при частичной газификации (пиролизе — разложении органических природных соединений при недостатке кислорода, — ред.) образуется биоуголь и горючий газ. Если же используется второй режим полной газификации, получается, соответственно, только горючий газ.

Газ может использоваться для получения тепла и технологических процессов. А биоуголь является адсорбентом. Благодаря своей пористой структуре он удерживает влагу и полезные элементы. Поэтому ученые утверждают, что внесение биоугля в почву помогает компенсировать негативные процессы, вызванные засухой. То есть благодаря этому природному адсорбенту растение может получать необходимую влагу и микроэлементы.

За рубежом биоуголь изучают уже на протяжении 10 лет. В частности, в Чешской республике биоуголь имеет соответствующие сертификаты, которые позволяют вносить его в грунт в качестве адсорбента для повышения урожайности.

Биоуголь из костей крупного рогатого скота

Украинские стартаперы также рассказали о том, что в Европе есть установки, подобные той, которую они используют. Но зарубежные агрегаты более сложные и работают с большими затратами энергии. В частности, шведская компания выпускает оборудование для переработки костных отходов в фосфорные удобрения с содержанием питательных элементов, как в двойном суперфосфате. А венгерское предприятие, которое  работает на этом оборудовании, имеет разрешение на использование полученных удобрений на всей территории ЕС. Шведские и венгерские исследователи утверждают, что использование концентрированных фосфорных удобрений из костей КРС позволяет повысить урожайность культур на 15–30%.

Участие в Акселераторе

Как рассказал Сергей Клюс, они со своим проектом практически случайно попали на Акселератор, организованный МХП, Agrohub и Radar Tech. Весной увидели в рассылке приглашение принять участие в акселерационной программе МХП, подали заявку со своей технологией переработки костных отходов в органические удобрения. Команду пригласили, и они прошли в финал.

«В процессе подготовки в Акселераторе мы стали развиваться, работать над тем, как нашу идею превратить в бизнес-процесс, как внедрить технологию на конкретном предприятии», — объяснил Сергей Клюс.

Ученые тестировали технологию на предприятии МХП, птицефабрике «Ориль-Лидер» . Полученные продукты сейчас проходят анализ в лабораториях.  Предварительные результаты показали высокое содержание кальция, фосфора, магния, азота в удобрениях.

Владимир Клюс, ученый

Исследователи выяснили, что переработка костей птицы в удобрения для птицефабрик не слишком актуальна. Дело в том, что птицеводы делают из костей птицы муку — товар, пользующийся спросом. То есть сегодня переработка костей больше интересна мясокомбинатам, которые обязаны утилизировать кости КРС и свиней. Во время акселератора ученые также анализировали результаты переработки куриного помета и отходов упаковки (гофролотков). К слову, выяснилось, что биоуголь из птичьего помета по составу соответствует комплексным органическим удобрениям (25% калийных и 25% фосфорных). Понятно, что куриный помет используется  как удобрение и без переработки. Но у больших птицефабрик есть проблема с хранением этих отходов. А благодаря пиролизной переработке масса помета уменьшается, но не теряются полезные элементы. Сегодня стартаперы сосредоточились на проблеме переработки отходов инкубации.

Таким образом, акселератор дал команде Bonechar не только полезный опыт, но и понимание проблем и вызовов крупных предприятий. Стартаперы научились четко и ясно доносить технические решения аудитории. А также поняли, что их продукт действительно интересует инвесторов.

Как отметил Сергей Клюс, самая большая проблема, с которой столкнулись этот и другие стартапы, — трудности перехода от науки к бизнесу.

«Это проблема практически всех ученых: как от формулы перейти к реализации. Просто в институтах не учат, как продвигать свою идею. Сейчас мы это осваиваем благодаря программе акселерации. Нам объясняют, как нужно переформатировать работу, чтобы можно было говорить на одном языке с бизнесом, как сделать технико-экономическое обоснование, рассчитать окупаемость и т. д. В этом самая большая ценность акселератора», — поделился Сергей Клюс.

Сергей Клюс

Помимо усовершенствования технологии производства удобрений из органических отходов у стартапа есть возможность изучить спрос на получаемый продукт. По словам Сергея Клюса, агродепартамент МХП заинтересовался новыми удобрениями. Но есть еще масса нюансов, которые необходимо обсудить практикам и ученым. Например, как вносить эти удобрения в почву. Есть варианты: с помощью машин, которые разбрасывают влажный куриный помет, или другой агротехники.

«Нам важно услышать точку зрения агрономов МХП, а также других потребителей. Для этого необходимо изучать рынок», — объяснил Сергей Клюс.

В промышленных масштабах

Как уже говорилось, технология может быть интересной для мясокомбинатов, птицекомбинатов, животноводческих ферм. Причем этот способ переработки применим как в небольших фермерских хозяйствах, так и на крупных предприятиях.

Сотрудники Института возобновляемой энергетики НАН Украины

Получив прикладной опыт на МХП, команда Bonechar планирует запустить первую промышленную установку на предприятии группы. Для этого необходимо сделать технико-экономическое обоснование, проектирование и непосредственно технологическую линию. В дальнейшем команда нацелена на промышленную реализацию своей идеи на украинском рынке. По словам ученых, в Украине достаточно машиностроительных предприятий, которые смогут изготовить пиролизные установки большего объема. По крайней мере, разработчики технологии старались сделать оборудование максимально простым, чтобы его легко было произвести и эксплуатировать.

Алла Силивончик, Latifundist.com

Узнавайте первыми самые свежие новости агробизнеса Украины на нашей странице в Facebook, канале в Telegram, скачивайте приложение в AppStore, подписывайтесь на нас в Instagram или на нашу рассылку.

Выполнено с помощью Disqus