8.2. Безотходные и малоотходные технологии замкнутого цикла

Большое значение в экологическом земледелии имеют безотходные и малоотходные технологии. Они являются составной частью систем ведения хозяйства крупных агрофирм и фермерских хозяйств. Это энергосберегающие технологии по производству нескольких видов сельскохозяйственной продукции с утилизацией отходов и побочной продукции внутри хозяйства без нарушения экологической среды (рис. 29).

В условиях интенсификации земледелия значительная часть урожая, а вместе с ним элементы питания, энергия органического вещества отчуждаются с поля и исключаются из малого круговорота веществ. Это нарушает экологическое равновесие в агроэкосистеме «почва-растение-животные-человек». Поэтому безотходные и малоотходные технологии должны быть сбалансированы с окружающей средой по аккумуляции потенциальной солнечной энергии и потребляемых почвенных ресурсов (питательных веществ, воды и т.д.), а

также энергетических, используемых в сельскохозяйственном производстве.

Особенности безотходных и малоотходных технологий замкнутого цикла

1. Значительная часть производимой растениеводческой продукции перерабатывается и используется внутри хозяйства.

2. Утилизация отходов, продуктов переработки в качестве сырья для производства другой продукции или для воспроизводства плодородия почв.

3. Всемерное энерго- и ресурсосбережение, получение и использование дополнительной энергии для производства продукции внутри хозяйства.

Освоение безотходных технологий замкнутого цикла требует объединить в единый производственный комплекс, включающий цех растениеводства, животноводческие фермы, теплицы, биореактор по выработке газа и оросительные установки. В полевых и овощекормовых севооборотах производится товарная продукция (зерно, картофель) и корма. Часть зерна и корма поступают на ферму. Получаемый в животноводстве жидкий навоз разделяется на фракции и перерабатывается. Твердая фракция с помощью вермикульту-ры (червей) перерабатывается в биогумус, который используется в качестве удобрения для восстановления плодородия почвы.

Жидкая фракция подвергается анаэробному брожению в биореакторе с целью получения биогаза. Кроме того, она может поступать в оросительную сеть и использоваться в качестве удобрения для подкормки кормовых культур.

Биогаз используется для отопления теплиц, фермы и других объектов. В теплицах на питательном субстрате выращиваются водоросли (хлорелла, спирулина). Они содержат до 50-60% полноценных белков и полный набор аминокислот, кроме метионина. Наряду с этим водоросли богаты витаминами С, В. Выход сухого вещества с 1 м² теплиц составляет 70-80 г. Поэтому биомассу водорослей используют в качестве добавок к кормам для животных и птицы.

Солома зерновых культур служит источником биотоплива (этанола), а также в качестве органического удобрения. Получаемое биотопливо используется как энергетическое средство для нужд производства. Таким образом безотходная технология осуществляется по замкнутому циклу производство продукции, ее переработка и утилизация отходов, продуктов переработки без загрязнения окружающей среды.

Объединение цеха растениеводства, животноводческих комплексов, тепличного хозяйства с биореактором по выработке биотоплива

в единый производственный цикл позволяет экономить энергетические ресурсы и снизить энергоемкость продукции на 15-20%, при соблюдении экологической безопасности окружающей среды.