مقاله های کشاورزی

IN the name of god

استاد مربوطه:مهندس بداغی

گردآوران:صمد قانعی ،بهزاد فعله گری،بابک سالمی

موضوع:بررسی ضایعات محصولات کشاورزی

به ويژه اهميت موضوع زماني بيشتر نمايان مي گردد كه بسياري از اين مواد به كشورمان صادر مي شود. در فرايند كشاورزي و صنايع وابسته، همراه با محصولات اصلي، فراورده هاي جانبي نيز در سطح وسيعي توليد مي شود. لذا بسياري از كشورهاي پيشرفته و برخي از كشورهاي در حال توسعه، ارزش قابل توجهي را براي اين مواد در نظر مي گيرند.

از طرف ديگر، بر اساس آمار، تقريبا نيمي از محصولات كشاورزي بدون اينكه به مصرف برسد، در مراحل گوناگون از بين مي روند و با توجه حركت كند صنايع تبديلي كشاورزي كشورمان نسبت به كشورهاي پيشرفته امكان بهره برداري مناسب و كامل از همه اجزا يك محصول وجود ندارد. از آن جا كه امروزه چنين مواد وارداتي با ارزشي در كشورهاي پيشرفته، از پسماندها و توليدات جانبي كشاورزي با برنامه ريزي مدون در صنايع تبديلي توليد مي شوند و با توجه به آمار و ارقام مربوط به حجم مواد مذكور در ايران در صورت داشتن برنامه اي دقيق و راهكارهاي مناسب به تكنولوژي هاي نو و ارزيابي اطلاعات مربوطه، مي توان در بيشتر موارد، استفاده بهينه نمود و با تبديل آنها به مواد با ارزش، گامي در جهت شكوفايي اقتصاد كشاورزي و بهبود در آمد كشاورز برداشت. بررسي ها حاكي از ان است كه حدود 20درصد ميوه ها و 50 درصد سبزيجات به صورت پسماند در مي آيد. طبق اخرين گزارش فائو از توليدات كشاورزي، ايران در سال 2007 با توليد 13 ميليون و 874 هزار تن ميوه، مقام نهم را در توليد ميوه جهان دارا بود. طبق آمار ايران بزرگترين توليد كننده در خاورميانه و شمال افريقا مي باشد. از مجموع 40 ميليون تن ميوه در 20 كشور خاورميانه و شمال افريقا، ايران 13 ميليون تن از اين توليد را به خود اختصاص داده است پس از ايران كشورهاي پاكستان و مصر قرار دارند. با اين حجم توليد به دليل نبود صنايع تبديلي و بسته بندي و انبار و سردخانه هاي مناسب، حدود 17 درصد از اين محصولات به پسماند تبديل مي شود. كه تهديدي براي اقتصاد كشاورزي محسوب مي گردد و اين در حالي است كه مي توان آن را به فرصت تبديل نمود. لذا توسعه صنايع تبديلي و دستيابي به دانش فني و تكنولوژي وابسته، با دعوت از شركت هاي خصوصي كشورهاي پيشرفته و علاقمند به سرمايه گذاري در ايران و يا مايل به مشاركت با بخش خصوصي فعال كشورمان، زمينه مناسبي جهت پيشرفت در زمينه هاي مربوطه فراهم خواهد آورد.

كار در زمينه دستيابي به فرايندهاي مقرون به صرفه و قابل اجرا جهت بازيافت و فراوري محصولات جانبي و پسماند ها در سال هاي اخير رشد قابل توجهي داشته و بي شك در اين رابطه دانش بيوتكنولوژي و نانوتكنولوژي نقش اساسي داشته است. هم اكنون در كشور ما امكان بررسي فني اقتصادي و كار روي پسماندهاي محصولات عمده اي چون مركبات، انگور، گردو، گندم، نيشكر و بسياري از محصولات ديگر وجود دارد. ميزان توليد و پسماندهاي به دست آمده از محصولات پيشگفت در كشورما در اولويت قرار دارد. لذا انجام كارهاي پژوهشي و اجرايي بر روي تبديل پسماندهاي كشاورزي به محصولات با ارزش و قابل استفاده كه كشورمان را از واردات آنها بي نياز مي سازد بي شك سالانه از خروج ميليون ها دلار ارز جلوگيري خواهد شد. حتي مي توان در انديشه صادرات محصولات حاصله از پسماندها و محصولات جانبي آنها به ديگر كشورها و ارز آوري براي كشورمان هم بود. تعریف پسماندهای کشاورزی طبق قانون مدیریت پسماند:

به پسماندهای ناشی از فعالیت های تولیدی در بخش کشاورزی گفته می شود از قبیل فضولات، لاشه حیوانات (دام،طیوروآبزیان) محصولات کشاورزی فاسد یا غیرقابل مصرف. تعريف دام: دام به حيواناتي (شامل چهارپايان، پرندگان، آبزيان و حشرات) اطلاق مي‌گردد كه براي امور تغذية انسان و يا تغذية دام و فعاليتهاي اقتصادي، توليدي، آزمايشگاهي، ورزشي و تفريحي، توليد، نگهداري و پرورش داده مي‌شوند.

تعریف پسماندهای کشاورزی از نظر فائو:

هرگونه تغییری در کیفیت که منجربه عدم دسترسی،عدم ایمنی و غیرقابل خوراکی شدن محصول کشاورزی برای مصرف انسان شود پسماند کشاورزی گفته می شود. انواع مواد زائد کشاورزی: 1- بخش عادي پسماندهاي كشاورزي : زايدات ناشي از فعاليتهاي مختلف توليدي و پشتيباني بخش كشاورزي كه در كنارمحصولات اصلي در مراحل توليد ،نگهداري،انبار ،حمل ونقل ،فراوري و عرضه ايجاد شده و نياز به برنامه ريزي، مديريت ، ساماندهي از مرحله توليد تا دفع با هدف كاهش آسيب هاي زيست محيطي به كمترين حد ممكن و همچنين آموزش و اطلاع رساني را دارد. 1-1- پسماندهاي كشاورزي با پايه گياهي : به پسماندهاي ناشي از فعاليت هاي بخش كشاورزي با منشا گياهي گفته مي شود كه در مراحل مختلف توليد تا عرضه ،ايجاد مي شود . اين نوع پسماندها ،گروه اصلي بيوماس هاي زيستي را در بر مي گيرند. اينگونه پسماندها در قسمتهاي مختلف به ثمر رسيدن محصولات كشاورزي ( زراعي، باغي و صيفي ) تا مرحله رسيدن به دست مصرف كننده امكان توليد دارند كه از نظر مرحله ايجاد به قسمتهاي زير تقسيم بندي مي شود : 1

-1-1- زايدات حاصل در مراحل توليد ( كاشت ، داشت ، برداشت):

زايدات حاصل در اين بخش بيشتر مربوط به بذرهاي باقي مانده وغير قابل مصرف ، علف هاي هرز و مواد باقي مانده بر زمين پس از عمليات برداشت ( ساقه هاي سيب زميني وهويج ، كاه و ...) مي باشد. 1

-1-2- زايدات حاصل از حمل و نقل:

محصولات صدمه ديده در اثر حمل و نقل نا مناسب ( له شدگي ، درجه حرارت نامناسب و ...) را شامل مي شود كه از نظر مصرف كننده غير قابل مصرف است ولي مي تواند در صنايع ديگر (خوراك دام ، بيوگاز ، برق و ...) مورد استفاده قرار گيرد.

1-1-3- زايدات انبارداري ، فرآوري و بسته بندي:

اين گونه زايدات بيشتر در نتيجه انبار داري غير اصولي كه در اثر نگهداري نامناسب به عوامل ميكروارگانيسمي آغشته شده و يا محصولاتي كه در اثر دپوي ناصحيح و پوشش نامناسب در مورد مصرفي كه برايش در نظر گرفته شده غير قابل استفاده شده است را شامل مي شود همچنين زايدات حاصل از صنايع تبديلي در قسمتهاي فرآوري و بسته بندي ( كمپوت سازي ، مربا، رب و ...) را نيزدر بر مي گيرد.

1-1-4- زايدات در مرحله عرضه و مصرف : در اين قسمت نحوه صحيح عرضه محصولات به ميادين ميوه و تره بار و كارخانجات مربوطه از اهميت خاصي برخوردار است و بايد توجه داشت كه مديريت اينگونه پسماندها و همچنين زايدات كشاوررزي حاصل از مصرف اينگونه محصولات طبق قانون مديريت پسماندها در حوزه شهرها و خارج از آنها برعهده شهرداري ها و دهياريها و در خارج از حوزه شهرداريها و دهياريها بر عهده بخشداري ها مي باشد.

ضايعات برخي اقلام گياهي و راههاي بازيافت آنها:

1- توليد گندم ضايعات كاشت:

ضايعات در اين مرحله ، مقدار اضافه مصرف بذر است كه معمولاً حدود 20% برآورد مي شود و عمدتاً ناشي از خلاء تكنيكي و استفاده از شيوه هاي منسوخ كاشت مي باشد كه برابر 3/1 % كل گندم مصرفي كشور و يا 2%‌ كل گندم توليدي كشور است.

ضايعات پيش از برداشت:

شامل ضايعات تأخير برداشت است كه بصورت ريزش يا سبز شدن روي خوشه در نواحي باران خيز حاصل مي شود. در يك طرح تحقيقاتي تلفات قبل از برداشت معادل 9/54 كيلوگرم در هكتار اندازه گيري شده است. ضايعات برداشت: ضايعات در مرحله برداشت با كمباين شامل تلفات سكوي برش (%2- 5/0)، تلفات واحدهاي كوبنده (%1-5/0)، جداكننده (%4/0-2/0)، تميز كننده (%2/0-04/0) ‌و ساير عوامل است.

ضايعات پس از برداشت:

اين ضايعات را مي توان به 4 دسته ضايعات حمل و نقل و ريخت و پاش (%5/5)، ضايعات بوجاري (%2/0)، ضايعات انبارداري (4%) و ضايعات تبديل (%5) طبقه بندي نمود.

از طرفی محصول جانبي گندم کاه می باشد. قرن هاست از كاه به عنوان ماده اوليه ساخت كاغذ (مخصوصاً در چين) استفاده مي شود. هم اكنون درمناطقي نظير اروپاي شرقي، آمريكاي جنوبي، خاورميانه و آسيا کاه بعنوان ماده اوليه مهم در صنعت خمير كاغذ مي باشد. دليل اصلي تداوم كاربرد كاه در ساخت كاغذ سهولت دستيابي به آن به عنوان پسماند توليد مواد غذايي است. اما مشكل هزينه هاي كارگري جهت جمع آوري، ذخيره سازي و جابجايي، كاربرد اين ماده را بيشتر به كشورهايي كه داراي نيروي انساني ارزان هستند و فرايندهايي كه كارخانجات مقياس كوچك نياز دارند محدود كرده است.

موارد استفاده ديگر كاه عبارتند از: تغذيه دام ، منبع سوخت و توليد انرژي الكتريسيته در كشورهاي غربي ، بستر دامها ، توليد پروتئين، توليد كودهاي آلي ، افزايش حاصلخيزي خاك ، استفاده در كاه گل بعنوان نگهدارنده 2- توليد هيدروژن ( كاربرد در تهيه استيلن) و اكسيژن از زايدات گياهي به طريق بيوفتوليز ( نورمرئي + فتوسنتز گياهان) 3- توليد پكتين از پوست مركبات : پكتين به عنوان عامل ژله اي در تهيه مرباجات و برخي شيريني ها كاربرد داشته و حدوداً 3% پوست مركبات را شامل مي شود، 3- قرص هاي مركبات: قرص هاي مركبات توليد شده از پوست مركبات بصورت مكمل غذايي دارويي به غذاي دامهاي شيري و گوشتي اضافه مي شود، 4- مواد حاصل از تخمير ضايعات مركبات: فرايندهاي تخميري براي افزايش ارزش اقتصادي محصولات جانبي و تبديل ضايعات به فراورده هاي مفيد نقش مهمي دارند. محصولات تخميري مختلفي از جمل اتانول، متان، پروتئين تك ياخته ميكروبي، اسيدهاي آمينه، اسيد پيرويك، 2 و 3- بوتيلن گليكول و پكتين را مي توان از ضايعات مركبات توليد نمود. 4- توليد اتانول از بيوماس هاي نشاسته اي مانند ذرت و بيوماس هاي قندي در شرايط بي هوازي به روش هيدروليز و سرشاخه ها و اجزاي بي استفاده محصولات كشاورزي .

5- توليد اتانول ، تارتارات و اسيدهاي چرب از تفاله انگور:

ازتفاله انگور مي توان با تخمير حالت جامد يا غوطه ور اتانول توليد كرد. تفاله انگور از نظر ميزان تارتارات خيلي غني است. پس از تخمير الكلي تفاله، تارتارات موجود در پسماند را مي توان با آب داغ استخراج كرد. تفالة انگور منبع خوبي از آنتوسيانين ها است. آنتوسيانين ها رنگدانه هاي طبيعي موجود در ميوه ها و سبزيجات هستند. اين رنگدانه ها در محدوده PH بين 3-1 رنگ قرمز از خود نشان داده و مي توانند در بعضي مواد غذايي با اسيديته بالا مورد استفاده قرار گيرند. فيبر خام موجود در تفالة‌ انگور را به دو صورت مي توان مورد استفاده قرار داد. صورت اول هضم بي هوازي آن براي توليد متان است و صورت غني سازي آن از نظر ميزان پروتئين و استفاده از آن به عنوان خوراك دام است. از طرف ديگر هسته انگور منبع با ارزشي براي تهيه روغن جهت مصارف خوراكي و صنعتي است. حدود 26-23 درصد از تفاله انگور را هسته هاي آن تشكيل مي دهد. تركيب اسيدهاي چرب استخراج شده از آن شامل اسيد ميريستيك، پالمتيك، استئاريك، اولئيك و لينولئيك است بالاترين مقدار آن اسيد لينولئيك است. ميزان كل اسيدهاي چرب اشباع شده و غير اشباعي هسته انگور به ترتيب 13-12 و 87-86 درصد مي باشد. 6- توليد روغن از هسته خرما

از هسته خرما روغن زرد رنگ مايل به سبز كم رنگ استخراج مي شود وزن مخصوص آن 9207/0 است .اسيدهاي چرب لينولنيك، لئوريك، ميريستيك، پالمتيك در آن وجود دارد. استخراج روغن از هسته خرما با حلالهاي آب، تتراكلريدكربن، هگزان، هپتان استفاده مي شود كه تجربيات نشان داده كه حلال هگزان مناسب تر است. 7

- مصارف چوب و الياف نخل: از چوب قند خرما براي توليد نئوپان و چوب مي توان استفاده كرد. از الياف خرما براي استحصال سلولز، ليگين، فورفورال استفاده مي شود همچنين از آن مي توان كاغذ توليد كرد. 8- موارد استفاده پوست گردو

پوست چوبي گردو كه بعنوان ضايعات پس از جدا كردن مغز آن بدست مي آيد به حدود 60 تا 70 هزار تن در سال مي رسد. در داخل كشور تا كنون بيشتر آن را جهت سوزاندن ، بستر ماكيان و يا بعنوان يكي از اجزاي گل حفاري و كود گياهي استفاده كرده اند و البته با توجه به خصوصيات بسيار منحصر بفرد اين پوست چند طرح تحقيقاتي تا بحال به روي آن جهت استفاده در تصفيه فاضلاب و جداسازي فلزات سنگين از آب بصورت مستقيم انجام شده است. به هرحال، كاربرد بسيار با ارزش تري براي اين پوست معرفي شده است كه مربوط به تبديل آن به گونه هاي مختلفي از كربنهاي فعال مي باشد. اين پوست را مي توان بطور كلي به دو نوع كربن فعال اكسيد شده و اكسيد نشده تبديل نمود. از اين كربنهاي فعال براحتي مي توان در صنايع مختلف غذايي ، بعنوان رنگ بر در تصفيه شكرو يا جاذب فلزات سنگين در تصفيه آب استفاده نمود.

9- طرح پيشنهادي توليد آلفا سلولز از باگاس و ساير زايدات كشاورزي:

تركيب اصلي كاغذ از ملكول رشته اي شيميايي ايجاد شده است كه به آن سلولز مي گويند. اين ملكول به عنوان ماده اصلي ديواره گياهان و بخصوص درختان جنگلي سوزني برگ است ، با گسترش نياز انسان به كاغذ استفاده از چوب درختان هم گسترش نگران كننده اي پيدا كرده است ، با بررسي هاي انجام شده باگاس نيشكر و ساير زايدات كشاورزي راه مناسب تر و ارزانتري براي توليد آلفا سلولز به منظور استفاده هاي صنعتي مي باشند. موارد استفاده از باگاس نيشكر ؛ - بعنوان سوخت : متداولترين روش استفاده از باگاس بعنوان سوخت در كوره هاي بخار است و خاكستر حاصله از سوخت باگاس همراه با گل صافي بعنوان كود مصرف مي شود . - توليد ام دي اف از باگاس نيشكر در حالت پيشرفته تر - ساخت نوعي چوب مخصوص سقف و ديوار ساختمان : افزايش آهك و سيمان به خمير مخصوص باگاس نوعي آجر ساختماني تهيه شده است كه بخاطر سبكي و جلوگيري از نفوذ صدا و حرارت بسيار مورد توجه قرار گرفته است . آجربنام celotex - توليد مواد مورد استفاده در تهيه مواد انفجاري: مقدار زيادي از ذرات بسيار ريز قسمتهاي داخلي ني از الياف جدا مي شود كه با جمع آوري و خشك كردن آنها ماده بسيار متخلخلي در مقياس هزاران تن بدست مي آيد كه كلا در صنايع توليد كننده مواد منفجره مورد استفاده قرار مي گيرد.

- موارد استفاده از موم باگاس : موم حاصل از شستشوي باگاس نيز پس از افزودن موادي كه آنرا بصورت مايع نگه مي دارد ، هموژنيزه ودر ابعاد وسيع براي پوشاندن سطح ميوه بخصوص مركبات و سيب قبل از ورود به سرد خانه استفاده مي شود. - تهيه پلاستيك : تهيه فورفورال و مشتقات آن كه بعنوان حلال در صنايع پلاستيك سازي و توليد رنگ استفاده مي شود. - تهيه گاز متان، قند چوب و خوراك دام و طيور - تهيه آلفا سلولز از باگاس و موارد استفاده آن درصنايع ؛ دركارخانجات ساخت كاغذ ، صنايع مواد منفجره ، صنايع رنگ به كار مي رود ،كه شرايط صادرات بسيار خوبي هم دارد هر چه آلفا سلولز حاصله شفاف تر باشد مرغوب تر بوده و گران تر خواهد بود كه از مرغوب ترين آلفا سلولز در ساخت كاغذ كالك استفاده مي شود .

10 - كاربرد الياف گياهي در ساخت قطعات تزئينات خودرو :

به دليل پاره اي از محدوديت ها در بكارگيري از فلزات و مواد مصنوعي متداول در صنعت الياف طبيعي مورد توجه قرار مي گيرند.

حفاظت از محيط زيست و كاهش زايدات تجزيه ناپذير و همچنين قيمت و خواص مكانيكي از مزاياي اصلي استفاده از الياف طبيعي به شمار مي روند . در ساخت قطعات خودرو مانند ؛ عايق ساز و ضربه گير با الياف طبيعي بدليل پايداري حرارتي عالي و ويژگيهاي مكانيكي به ويژه استحكام و سفتي لازم و استفاده از پليمرهاي مشتق شده از مواد طبيعي بدليل ويژگيهاي منحصر به فرد در حال افزايش مي باشد . بطور نمونه مي توان به پلي آميد 11 اشاره نمود كه بر پايه روغن كرچك ساخته شده است و براي لوله هاي انعطاف پذير سيستم ترمز يا سيستم سوخت رساني خودرو مناسب مي باشد.

11- توليد مقوا از زايدات كشاورزي :

اول زايدات كشاورزي را توزين مي كنيم تا بدانيم چقدر مواد شيميايي نياز داريم و زايدات را در حرارت زير 100 درجه سانتيگراد مي پزيم تا خمير شود سپس در سه مرحله آن را شستشو داده و خمير شسته شده پس از مخلوط و رقيق شدن به صافيهاي گريز از مركز پمپ شده و ذرات سنگين تر مانند شن و ماسه از خمير جدا گشته و توسط سيستم تغليظ كننده درصد خشكي خميررا حدود 100 درصد رسانده و سپس رنگ زدايي با هيپوكلريت در 45 دقيقه انجام مي شود و خمير پس از گذشتن از سيستم گندزدايي وارد ماشين مقوا ساز شده تا آب خمير مكش يافته وبه سمت خشك كن فرستاده مي شود تاخشك شود واتو شده آنگاه برش زده سپس بسته بندي مي شود. 12-

تخمير ضایعات گياهي و توليد بيوگاز كه مي تواند به

شكل انرژي برق نيز استحصال شود. 13-

تبديل زايدات ميوه و تره بار به خوراك دام براي تامين پروتئين مورد نياز ( شهرداري تهران) 14- تبديل زايدات گياهي به كود كمپوست و غني سازي خاك در نتيجه كاهش مصرف كودهاي شيميايي و اثرات مخرب آنها

مقاله های کشاورزی

مطالب مشابه :

شرکت قند و شکر

شرکت کشت و صنعت کارون

روشهای نوین بازیافت وکاربردهای جدید ضایعات کارخانجات قندوشکر

فورفورال

موارد استفاده از تفاله چغندر

چندسازه چوب پلاستیک (4)

لیست طرح های توجیهی قابل دانلود ( طرح توجیهی رایگان)

رشته مدیریت صنایع:ضایعات قندی در صنعت تولید شکر

مقاله های کشاورزی

ارائه و دانلود طرح توجیهی تولید و کسب کار و کارآفرینی مشاوره وام و ضمانت بانکی سود بیشتر و مشاغل پر