Технология переработки свекловичного жома

XXIX Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся
Старт в науке

Технология переработки свекловичного жома

Шатрова К.С. 1
1ГУО «Гимназия №14 г. Гомеля» (УО «Национальный детский технопарк»)
Лихачёва А.В. 1
1УО «Белорусский государственный технологический университет»
Текст работы размещён без изображений и формул.
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF

Введение

В основе развития циркулярной экономики заложены технологии вовлечения побочных продуктов перерабатывающих производств в хозяйственный оборот [1]. Это обусловливает особую актуальность исследований в области использования в растениеводстве свекловичного жома – побочного продукта сахарного производства, образующегося в значительных количествах при переработке сахарной свёклы [2, 3].

Актуальность темы обусловлена тем, что в Республике Беларусь ежегодно образуется 2,4–2,5 млн тонн свекловичного жома [2, 4]. Законодательство Республики Беларусь запрещает захоронение таких отходов, а длительное хранение создаёт экологическую нагрузку на все компоненты окружающей среды [1]. При этом неиспользованный в хозяйственном обороте жом быстро теряет свои потребительские свойства, портится и переходит в разряд отходов, требующих утилизации [4].

Цель работы – разработать технологию получения высокоэффективного органического удобрения из побочного продукта сахарного производства (свекловичного жома) для восстановления плодородия почв и снижения экологической нагрузки [1, 7, 9].

Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:

  1. Изучить научно-техническую литературу и патентную документацию по опыту использования свекловичного жома.

  2. Выполнить сравнительный анализ способов обращения со свекловичным жомом и обосновать выбор наиболее целесообразного варианта для ОАО «Слуцкий сахарорафинадный комбинат».

  3. Определить состав и свойства свекловичного жома.

  4. Провести технологическое моделирование получения продуктов переработки жома в лабораторных условиях.

  5. Провести вегетационные опыты для оценки качества полученных продуктов в лабораторных условиях.

  6. Оценить качество почвы, обработанной полученными продуктами.

  7. Определить оптимальные технологические параметры получения продуктов из жома и их использования в растениеводстве.

  8. Предложить технологическую схему переработки жома.

  9. Рассчитать экономическую эффективность технологии.

В работе использованы информационно-технический справочник по наилучшим доступным технологиям «Производство продуктов питания и напитков» (ИТС 44-2024) [1], статьи Донченко Л.В. и Ласткова Д.О. о глубокой переработке свекловичного жома [2], а также материалы Кулишова Б.А. и др. по техническим материалам на основе жома [5]. Анализ литературы показал, что, несмотря на перспективность многих направлений переработки, основной отраслью применения жома остаётся сельское хозяйство [7, 8].

Имеются данные об использовании жома в животноводстве [3,6], растениеводстве, энергетике [7-9], пищевой [11, 12], целлюлозно-бумажной, химической и фармацевтической промышленности [5]. Однако вопросы комплексной переработки жома с получением жидких и твёрдых органических удобрений, мелиорантов и компостов с учётом конкретных условий сахарных заводов Беларуси изучены недостаточно.

1 Источник образования и способы обращения со свекловичным жомом

    1. Свекловичный жом как побочный продукт сахарного производства. В Республике Беларусь сахар из сахарной свёклы производят четыре сахарных завода [4]. Свекловичный жом образуется в процессе производства сахара из сахарной свёклы [2]. Технология производства сахара включает следующие основные стадии: подготовка сахарной свёклы, получение диффузионного сока, очистка диффузионного сока, сгущение очищенного сока, кристаллизация сахарозы, сушка и упаковка сахара [1]. Жом является побочным продуктом на стадии получения диффузионного сока: это обессахаренная свекловичная стружка, выгружаемая из диффузионного аппарата [2]. Благодаря своему составу (легко усваиваемая клетчатка, пектиновые вещества, ряд минеральных элементов) он может рассматриваться как потенциальный сырьевой ресурс [5]. Традиционно жом используется на корм скоту [1, 6], однако возросшее производство сахара привело к возникновению излишков жома в хранилищах сахарорафинадных заводов [4]. Поэтому актуальным направлением исследований является вовлечение жома в сельскохозяйственное производство как потенциального источника органических веществ для повышения плодородия почвы [7, 8].

Высокая ценность свекловичного жома обусловлена его химическим составом. Основную часть сухого вещества составляют углеводы структурного типа: целлюлоза, гемицеллюлоза и пектиновые вещества.

Химический состав свежего свекловичного жома в пересчёте на сухое вещество содержит [19]: целлюлозу – около 45–47 %; пектиновые вещества – до 50 %; белок – около 2 %; сахара – 0,6–0,7 %; минеральные вещества – около 1 %.

В составе жома также присутствуют витамины (в основном группы В) и органические кислоты (яблочная, лимонная, щавелевая). Хотя их содержание невелико, они помогают почвенным микроорганизмам активнее перерабатывать органику, а также способствуют превращению некоторых питательных веществ в формы, которые легче усваиваются растениями. Это делает жом не просто источником клетчатки, но и полезным стимулятором почвенной жизни.

Пектиновые соединения являются важным компонентом жома. Они обладают высокой водоудерживающей способностью и могут участвовать в формировании устойчивой структуры почвы. Кроме того, пектины служат источником энергии для многих групп микроорганизмов.

В состав жома также входят минеральные элементы, среди которых присутствуют калий, кальций, магний и небольшие количества азота и фосфора.

1.2 Обзор существующих направлений переработки жома. Известны разные направления использования и переработки свекловичного жома [1-5]. Одни из них предусматривают использование жома как цельного материала, другие – его глубокую переработку с получением востребованных продуктов [2-5]. На основании анализа научно-технической литературы и патентной документации были определены направления и способы обращения со свекловичным жомом, которые представлены на рисунке 1. Несмотря на перспективность развития представленных направлений, на данный момент не все из них находят практическое применение [2]. Учитывая большие объёмы образования свекловичного жома, основной отраслью его применения остаётся сельское хозяйство [7,8].

В работе методом экспертных оценок был выполнен сравнительный анализ способов обращения со свекловичным жомом по следующим показателям: ресурсоёмкость, водоёмкость, энергоёмкость, использование полезных компонентов жома, сложность технологии, конкурентоспособность продукции. Результаты анализа представлены в таблице 1.

Таблица 1. Сравнительный анализ способов обращения со свекловичным жомом

Область применения

Направление использования

Оценочный показатель

Сумма баллов

ресурсо-емкость

водоемкость

энерго-емкость

использо-вание полезных компонен-тов жома

слож-ность техноло-гии

конкурентноспособность продукции

Сельское хозяйство

Животноводство

1

1

1

3

1

3

10

Растениеводство (удобрения)

1

1

1

3

1

3

10

Агромелиорация

2

1

2

3

2

1

11

Энергетика

Получение биогаза

4

2

2

2

4

2

16

Получение биоэтанола и др.

4

3

2

2

4

3

18

Сжигание

2

1

5

5

2

3

18

Пищевая промышленность

Получение пищевых волокон

1

1

3

2

3

2

12

Получение пектина

4

4

4

2

4

1

19

Получение пребиотиков

4

4

4

2

4

1

19

Целлюлозно-бумажная промышленность

Производство бумаги и картона

3

4

3

4

4

3

21

Химическая и фармацевтическая промышленность

Получение биокомпозитов

3

3

4

3

3

3

19

Получение биополимеров

2

3

4

3

4

3

19

Химический синтез

4

4

4

1

4

1

18

Фармацевтика

4

4

4

1

4

1

18

Парфюмерно-косметическая отрасль

4

4

4

1

4

1

18

Примечание: 1 балл - наилучший результат .... 5 баллов - наихудший результат

Рисунок 1. Использование жома как цельного материала

Анализ показал, что для условий ОАО «Слуцкий сахарорафинадный комбинат» наиболее целесообразным является использование жома в сельском хозяйстве в качестве удобрения и мелиоранта. Это направление характеризуется низкой ресурсоёмкостью, водоёмкостью и энергоёмкостью, высокой степенью использования полезных компонентов жома, низкой сложностью технологии и высокой конкурентоспособностью продукции.

Согласно сведениям из Государственного реестра объектов хранения, захоронения и обезвреживания отходов Республики Беларусь [17], специализированных объектов для захоронения или длительного хранения свекловичного жома в стране не существует. Это напрямую связано с законодательным запретом: в соответствии с Законом «Об обращении с отходами», отходы, пригодные для вторичного использования, не подлежат захоронению на полигонах. Свекловичный жом рассматривается как ценный ресурс, поэтому он учитывается не в реестре захоронений, а в Реестре объектов по использованию отходов [18]. Обзор объектов обращения с отходом в Республике Беларусь представлен в таблице 2.

Таблица 2. Объекты обращения с отходом «Жом свекловичный, хвосты свекловичного корня» (код 1141201) в Республике Беларусь

Наименование объекта

Местоположение объекта

Биогазовая установка

Пуховичский рн, Минская обл.

Цех гранулирования растительного сырья

Могилевская обл.

Биогазовый комплекс в СПК "Агрокомбинат "Снов" Несвижского района Минской области

Минская обл., Несвижский р-н,

Строительство вспомогательного сооружения на территории земельного участка ООО ПК "Садком"

Минская обл., Стародорожский район

Биогазовая установка рядом с животноводческим комплексом "Крутой Берег" ОАО "17 Сентября"

Минская обл., Несвижский район

Площадка компостирования органических отходов

Витебская обл., Витебский р-н,

Биогазовая установка на территории МТФ ОАО "Парохонское" Пинского района Брестской области

в 3,5 км севернее д. Молодельчицы

1,3 км севернее д. Селище

Биогазовая установка на базе молочнотоварного комплекса "Кроньки"

Гродненская обл.

Площадка для приема, хранения, использования отходов и хранения готовой продукции

Могилевский р-н Могилевская обл.

Анализ представленных данных показывает, что основными направлениями использования свекловичного жома в Беларуси является его переработка на биогазовых установках и компостирование. Это подтверждает тенденцию перехода к безотходным технологиям и использованию органических отходов в качестве вторичных материальных ресурсов, что полностью соответствует целям настоящего исследования.

2 Практические исследования и разработка технологии переработки жома

2.1. Планирование исследований

Объект исследования – свекловичный жом ОАО «Слуцкий сахарорафинадный комбинат»: сырой и гранулированный.

С точки зрения законодательства Республики Беларусь, свекловичный жом, образующийся при производстве сахара, классифицируется как отход производства. В соответствии с действующим Общегосударственным классификатором Республики Беларусь ОКРБ 021-2019 «Классификатор отходов, образующихся в Республике Беларусь», данный отход относится [15]:

  • БЛОК 1 Отходы растительного и животного происхождения

  • РАЗДЕЛ 1 Отходы пищевых и вкусовых продуктов

  • ГРУППА 4 Отходы производства вкусовых продуктов

  • Наименование отхода: Жом свекловичный, хвосты свекловичного корня

  • Степень опасности: неопасный

План проведения исследований представлен на рисунке 2.

Были выполнены исследования, направленные на проведение сравнительного анализа вариантов использования свекловичного жома в сельском хозяйстве. Рассматривали варианты заделки в почву:

  • свекловичного жома без обработки;

  • компоста, полученного из жома без добавок и с использованием в качестве структурообразующей добавки отходов лесозаготовки и отходов переработки тростника;

  • мелиоранта, полученного в результате заделки и выдержки жома в почве в течение трех и шести месяцев;

  • жидкого органического удобрения, полученного из жома.

Рисунок 2. План эксперимента

2.2 Основные выводы по результатам проведенных исследований. Результаты исследований показали, что свекловичный жом без обработки нецелесообразно использовать в земледелии, т.к. он закисляет почву, способствует развитию насекомых, ухудшает свойства почвы и т.д. Для получения хорошего результата рекомендуется предварительная обработка жома: выдержка в буртах в смеси с почвой или с отходами лесозаготовки не менее трёх месяцев. Полученные при этом материалы улучшают качество почвы и повышают её плодородие. Поэтому они могут использоваться в качестве удобрения и мелиоранта.

Получение жидкого органического удобрения из жома сопровождалось выделением неприятнопахнущих веществ, проблемами переработки образующегося остатка и пр. В тоже время, получаемое удобрение также позволяло получать хорошие результаты в вегетационных опытах. Жидкое органическое удобрение имеет кислую реакцию среды. При его использовании необходимо учитывать оптимальное значение рН при котором растет растение и, соответственно, применять удобрение либо в концентрированном виде, либо в разбавленном (1:10).

Твердое органическое удобрение, полученное из жома и дефеката, обладает хорошим удобрительным эффектом. Данный продукт улучшает физико-химические показатели почвы, поэтому также выступает в качестве мелиоранта.

Таким образом, продукты, полученные из свекловичного жома, при внесении в почву, позволяют не только скорректировать химический состав почвы, улучшить ее физико-механические свойства, увеличить биологическую активность почвенной среды, но и выполнять роль природных фунгицидов.

2.3 Разработка принципиальной технологической схемы переработки жома. Результаты проведённых исследований легли в основу разработанной принципиальной технологической схемы переработки свекловичного жома (рисунок 3).

Таким образом, разработанная технология предусматривает вовлечение в хозяйственный оборот также другого отхода переработки свёклы – дефеката – и отходов лесозаготовки [8]. В качестве структурообразующей добавки в процессе компостирования могут использоваться и другие отходы, например, отходы переработки тростника, солома, подсолнечная и гречишная лузга, опилки и пр.

2.4 Материальный баланс переработки свекловичного жома. По результатам выполненных исследований составлен материальный баланс переработки свекловичного жома (таблица 3). Из материального баланса видно, что выход целевых продуктов составляет:

  • жидкое органическое удобрение - 98,4%;

  • твердое органическое удобрение (мелиорант) - 98%;

  • компост - 60%.

Рисунок 3. Принципиальная технологическая схема переработки свекловичного жома

Это свидетельствует о рациональном использовании сырьевых ресурсов в предлагаемой технологии с получением продуктов востребованных в земледелии.

В результате внедрения предлагаемой технологии на ОАО «Слуцком сахарорафинадном комбинате» ежегодно будет:

* перерабатываться

- 300 тыс. тонн свекловичного жома

- 1,14 тыс. тонн дефеката

- 210 тыс. тонн отходов лесозаготовки

* производиться

- 5 019 тыс. тонн жидкого органического удобрения

- 15,8 тыс. тонн твердого органического удобрения (мелиоранта)

- 157,5 тыс. тонн компоста

Таблица 3. Материальный баланс переработки свекловичного жома

Приход

Расход

Наименование статьи

Масса, кг

Наименование статьи

Масса, кг

  1. Получение жидкого органического удобрения

Сырой свекловичный жом

1000,0

Жидкое органическое удобрение

16730,3

Потери при фильтровании

25,5

Вода для экстракции питательных веществ

16000,0

Потери за счет газовыделения, испарения воды

19,2

   

Остаток

225,0

Всего

17000,0

Всего

17000,0

  1. Получение твердого органического удобрения (мелиоранта)

Остаток

50,0

Твердое удобрение

52,7

Дефекат для нейтрализации

3,8

Потери при смешивании

0,3

Потери за счет газовыделения

0,8

Всего

53,8

Всего

53,8

  1. Получение компоста (компостирование остатка)

Остаток

175,0

Компост

525,0

Отходы лесозаготовки

700,0

Потери за счет газовыделения, испарения воды

341,2

   

Потери при приготовлении смеси для компостирования

8,8

Всего

875,0

Всего

875,0

2.5 Экономическая целесообразность реализации технологии. Технология переработки отходов сахарного производства кроме экологического имеет существенный экономический эффект как для сахарорафинадных заводов, так и сельскохозяйственных предприятий, получающих повышенную урожайность сельскохозяйственных культур за счет внесения в почву жидких и твердых органических удобрений или компоста.

Большой объем переработки жома свекловичного – 300 000 тонн в год создает мультипликативный эффект, выражающийся в значительных цифрах экономического результата – прибыли по каждому направлению производства и использования удобрения. Сводный результат в разрезе выгодополучателей, выраженный в белорусских и российских рублях, представленный в таблице, рассчитан на базе калькуляций и расчетов, приведенных по каждому виду удобрений: жидкое органическое удобрение (приложение 1), твердое органическое удобрение (приложение 2) и компост (приложение 3).

Таблица 4 - Годовые показатели эффективности производства и внесения в почву удобрений, из жома свекловичного

Наименование удобрения

Прибыль сахарорафинадного завода

Прибыль сельскохозяйственных предприятий

тыс. бел. руб.

тыс. рос. руб.

тыс. бел. руб.

тыс. рос. руб.

Жидкое органическое удобрение

1 443,00

40 200,00

2 151,00

60 000,00

Твердое органическое удобрение

1 072,80

29 940,00

1 697,80

47 380,00

Компост

1 178,10

32 880,00

454,00

12 670,00

Итоговый эффект

3 693,90

103 020,00

4 302,80

120 050,00

Таким образом суммированный эффект от вовлечения в хозяйственный оборот отходов в объеме 300000 тонн составит почти 8 миллионов белорусских рублей или 223 миллиона российских рублей. При этом срок окупаемости капитальных вложений в оборудование для переработки жома в зависимости от вида удобрения колеблется от 1,2 до 4 лет, что значительно меньше установленного нормативного срока его эксплуатации.

Заключение

Повышение эффективности использования природных ресурсов и сокращение объёмов промышленных отходов являются основой достижения экологического баланса в экономике замкнутого цикла. Это обусловливает возросший интерес к технологиям, основанным на вовлечении побочных продуктов перерабатывающих производств в качестве вторичных сырьевых продуктов в хозяйственный оборот.

Одним из таких продуктов является свекловичный жом, образующийся в значительных количествах при переработке сахарной свёклы. Благодаря своему составу (легко усваиваемая клетчатка и пектиновые вещества) свекловичный жом используют на корм скоту. Однако возросшее производство сахара привело к возникновению излишков жома в хранилищах сахарорафинадных заводов.

В результате проведённого научного исследования разработана технология переработки свекловичного жома, которая предусматривает вовлечение в хозяйственный оборот также другого отхода переработки свеклы: дефеката - и отходов лесозаготовки (в качестве структурообразующей добавки в процессе компостирования могут использоваться и другие отходы, например, отходы переработки тростника, солома, подсолнечная и гречишная лузга, опилки и пр.).

Ключевые результаты работы:

  1. Обоснована актуальность. Ежегодно в Республике Беларусь образуется 2,4–2,5 млн тонн свекловичного жома. Захоронение таких отходов запрещено законодательством, а длительное хранение наносит ущерб окружающей среде. Это делает вовлечение жома в хозяйственный оборот не только целесообразным, но и необходимым.

  2. Систематизированы направления использования жома – от традиционного корма для скота до глубокой переработки (биогаз, биоэтанол, пектин, пищевые волокна, биополимеры). Показано, что при всех перспективах этих направлений именно сельское хозяйство остаётся основной сферой применения жома.

  3. Выполнен сравнительный анализ способов обращения с жомом. Установлено, что для ОАО «Слуцкий сахарорафинадный комбинат» оптимальным является использование жома в качестве удобрения и мелиоранта: минимальные ресурсо-, водо- и энергозатраты при высокой конкурентоспособности продукции.

  4. Разработана принципиальная технологическая схема переработки жома, включающая получение трёх востребованных продуктов: жидкого органического удобрения, твёрдого органического удобрения (мелиоранта) и компоста. Технология комплексная – в оборот вовлекаются также дефекат и отходы лесозаготовки.

  5. Экспериментально подтверждена эффективность продуктов. Жидкое удобрение даёт хороший эффект, но требует учёта кислотности; твёрдое удобрение улучшает физико-химические свойства почвы; компост работает как удобрение и мелиорант. Продукты из жома также выполняют роль природных фунгицидов.

  6. Составлен материальный баланс, подтверждающий безотходность и комплексность переработки жома.

Данный проект выполнен по заказу ОАО «Слуцкий сахарорафинадный завод». Однако, результаты выполненной работы будут интересны:

- предприятиям, производящим сахар из сахарной свеклы (в Республике Беларусь таких 4, в Российской Федерации - более 60);

- сельскохозяйственные предприятия (в Республике Беларусь - более 5 000, в Российской Федерации - более 58 000);

- организации зеленого строительства (благоустройство, ландшафтный дизайн, озеленение населенных пунктов, территорий предприятий, санитарно-защитных зон, содержание садово-парковых объектов и пр.) (в Республике Беларусь около 130, в Российской Федерации - около 3 000)

Список использованных источников и литературы

1. Информационно-технический справочник по наилучшим доступным технологиям (ИТС НДТ) «Производство продуктов питания и напитков» (ИТС 44-2024). – Москва, 2024. – 431 с.

2. Донченко, Л. В. Об актуальности глубокой переработки свекловичного жома в современных условиях / Л. В. Донченко, Д. О. Ластков // Сахар. – 2023. – № 2. – С. 40–45.

3. Радчиков, В. Ф. Жом в кормлении крупного рогатого скота / В. Ф. Радчиков, В. П. Цай, В. К. Гурин [и др.] // Научно-практический центр Национальной академии наук Беларуси по животноводству. – Жодино, 2023. – URL: https://cyberleninka.ru/article/n/zhom-v-kormlenii-krupnogo-rogatogo-skota.pdf (дата обращения: 18.09.2026).

4. Шатрова, К. С. Жом свекловичный как вторичный материальный ресурс / К. С. Шатрова, А. В. Лихачева // Материалы научно-практической конференции «Беларусь - Китай: контуры инновационно-технологического сотрудничества 2026». – Минск, 2026. – (в печати).

5. Кулишов, Б. А. Технические материалы на основе свекловичного жома / Б. А. Кулишов [и др.] // Вестник Казанского технологического университета. – 2014. – Т. 17, № 21. – С. 223–228.

6. Есаулова, Л. А. Эффективность использования вторичных продуктов свеклосахарной промышленности в рационах дойных коров / Л. А. Есаулова // Сельское хозяйство – проблемы и перспективы : сб. науч. тр. / Гродненский гос. аграрный ун-т. – Гродно, 2025. – Т. 69 : Зоотехния. – С. 24–30. – URL: http://elib.ggau.by/handle/123456789/13161 (дата обращения: 18.09.2026).

7. Безлер, Н. В. Потенциал свекловичного жома как органического удобрения / Н. В. Безлер, И. Н. Холопкин // Всероссийский НИИ сахарной свеклы и сахара им. А. Л. Мазлумова. – Рамонь, 2017. – URL: https://agris.fao.org/search/en/records/6473b125542a3f9f03b31b30 (дата обращения: 18.09.2026).

8. Михалович, А. Д. Актуальные аспекты применения жома свекловичного в качестве удобрения в аграрном секторе / А. Д. Михалович, Ю. С. Потехина // Инженерная экология : сб. материалов студ. науч.-техн. конф. / Белорусский национальный технический университет. – Минск, 2026. – С. 296–300. – URL: https://rep.bntu.by/handle/data/167978 (дата обращения: 18.09.2026).

9. Гурин, А. Г. Изменение агрохимических свойств почвы и ее биологической активности при использовании отходов сахарного производства на посевах яровой пшеницы / А. Г. Гурин, В. В. Гнеушева // Орловский государственный аграрный университет им. Н. В. Парахина. – Орёл, 2020. – URL: https://cyberleninka.ru/article/n/izmenenie-agrohimicheskih-svoystv-pochvy-i-ee-biologicheskoy-aktivnosti-pri-ispolzovanii-othodov-saharnogo-proizvodstva-na-posevah/pdf (дата обращения: 18.09.2026).

10. Бенин, Д. М. Технология производства мелиоранта почвы и оценка эффективности его применения / Д. М. Бенин, Н. А. Мочунова, Ю. А. Широков // Природообустройство. – 2024. – № 5. – С. 43–48. – DOI: 10.26897/1997-6011-2024-5-43-48. – URL: https://environment.timacad.ru/jour/article/download/596/368 (дата обращения: 18.09.2026).

11. Бельнева, А. И. Свекловичный жом как источник сырья в пищевой промышленности / А. И. Бельнева, Е. Г. Сапон. – Минск, 2022. – URL: https://elib.belstu.by/bitstream/123456789/42467/1/Бельнева_Свекловичный.pdf (дата обращения: 18.09.2026).

12. Даишева, Н. М. Исследование эффективности влияния растворов лимонной кислоты на степень извлечения пектина из ферментированного свекловичного жома / Н. М. Даишева [и др.] // Плодоводство и виноградарство Юга России. – 2024. – № 87(3). – С. 224–232. – DOI: 10.30679/2219-5335-2024-3-87-224-232. – URL: http://journalkubansad.ru/pdf/24/03/14.pdf (дата обращения: 18.09.2026).

13. Технологии Первых: технология переработки свекловичного жома : презентация проекта / Всероссийский конкурс научно-технологических проектов «Первые в науке». – 2026. – 13 с.

14. Шибека, Л. А. Переработка отходов производства сахара в компост / Л. А. Шибека, И. В. Доминиковская // Химическая технология и техника : материалы 89-й науч.-техн. конф. – Минск, 2025. – С. 506–509. – URL: https://elib.belstu.by/handle/123456789/71338 (дата обращения: 18.09.2026).

15. Общегосударственный классификатор Республики Беларусь ОКРБ 021-2019 «Классификатор отходов, образующихся в Республике Беларусь». – Минск : Госстандарт, 2019.

16. Об обращении с отходами : Закон Республики Беларусь от 20 июля 2007 г. № 271-З (в действующей редакции). – Минск, 2007.

17. Государственный реестр объектов хранения, захоронения и обезвреживания отходов Республики Беларусь [Электронный ресурс]. – Режим доступа : https://www.ocos.by.

18. Реестр объектов по использованию отходов Республики Беларусь [Электронный ресурс]. – Режим доступа : https://www.ocos.by

Приложение 1

Жидкое органическое удобрение

Технология получения жидкого органического удобрения предполагает наличие технологических емкостей для замачивания свекловичного жома и его периодического перемешивания, поэтому затраты на производство включают содержание и окупаемость капитальных затрат на емкости, мешалки, подъемно-транспортное оборудование и технику для загрузки в емкости и откачки из них, амортизацию, освещение и отопление зданий и сооружений, где осуществляется техпроцесс, электроэнергию для производства, заработную плату сотрудников и отчисления на социальные нужды, а также воду, которая выступает как дополнительный материал в производстве и потребляется в большом количестве. Калькуляция 1 тонны жидкого удобрения представлена в таблице.

Таблица – Стоимость производства и реализации 1 тонны жидкого органического удобрения из жома свекловичного

Элементы затрат

Сумма, бел.руб.

Сумма, рос.руб.

Жом свекловичный

0

0,00

Вода

47,60

1325,66

Топливо

5,65

157,24

Электроэнергия

16,26

452,79

Амортизация оборудования

88,19

2456,22

Оплата труда

47,58

1325,10

Отчисления на соцнужды

16,18

450,54

Прочие (10%)

22,15

616,75

Себестоимость производства

243,60

6784,30

Управленческие расходы

24,36

678,43

Полная себестоимость

267,96

7462,73

Выход жидкого удобрения, т

16,73

465,93

Себестоимость 1т

16,02

446,07

Прибыль (рентабельность 30%)

4,81

133,82

НДС-20%

4,16

115,98

Цена с НДС

24,99

695,87

Производительность одной бочки в год: 16,73 (цикл 14-15 дней) х 2 (раза в месяц) х 12 (месяцев) =401,52 тонн

Прибыль+Амортизация оборудования: 401,52 (тонн) х (4,81 (бел.руб.) + 2,45 (бел.руб.)) = 2 915,04 (бел.руб.)

Тогда окупаемость капитальных затрат 11 800 (бел.руб.) / 2 915,04 (бел.руб.) = 4 года

При этом переработка 300 000 т свекловичного жома в жидкое органическое удобрение в год принесет сахарорафинадному заводу прибыль в размере 300000 (т) х 4,81 (бел.руб.) = 1 443 000 (бел.руб.) или более 40,2 млн. рос.руб.

Кроме того, основываясь на исследованиях А.Г. Гурина, Ю.В. Басова, В.В. Гнеушева на тему «Использование свекловичного жома как один из видов органического удобрения и его влияние на ростовые процессы яровой пшеницы», опубликованных в журнале «Агротехника и энергообеспечение». – 2015. – № 3 (7) внесение жидкого органического удобрения принесет сельскохозяйственным предприятиям дополнительную прибыль за счет прироста урожайности возделываемых культур. К примеру, внесение 50 тонн удобрения из жома на 1 га в результате проделанных опытов увеличит урожайность пшеницы на 5% или на 1,6 ц/га.

В расчете на годовой объем переработки жома:

5 019 000 (т) / 50 (т) х 1,6 (ц) = 160 608 (ц) пшеницы

Доход сельскохозяйственных предприятий Республики Беларусь при использовании жидкого органического удобрения из жома свекловичного составит 160 608 (ц) х 41,91 (бел.руб)* = 6731081 (бел.руб.) или более 187,8 млн. рос.руб.

С учетом затрат на топливо и технику, используемых для внесения удобрений прибыль составит 6731081 (бел.руб.) – 4580000 (бел.руб.) = 2151081 бел.руб. или более 60 млн. рос.руб.

* - фиксированные закупочные цены для республиканских нужд (данные с сайта Минсельхозпрода Республики Беларусь)

Приложение 2

Твердое органическое удобрение (мелиорант)

Технология получения твердого органического удобрения предполагает использование остатка после получения жидкого органического удобрения путем подсушивания фильтрационного осадка до порошкообразного или полусухого состояния и внесения дефеката (отход сахарного производства) для нейтрализации. Она включает в себя этапы механического обезвоживания (сушки) и гранулирования, поэтому основными затратами процесса являются амортизация оборудования и электроэнергия на его работу.

Таблица – Стоимость производства и реализации 1 тонны твердого органического удобрения (гранулированного), полученного из жома свекловичного

Элементы затрат

Сумма, бел.руб.

Сумма, рос.руб.

Остаток

0

0,00

Дефекат

0,00

0,00

Иные компоненты (мочевина и др.)

160,00

4 456,00

Электроэнергия

9,91

276,10

Амортизация оборудования

9,07

252,65

Оплата труда

6,02

167,73

Отчисления на соцнужды

2,05

57,03

Прочие (10%)

18,71

520,95

Себестоимость производства

205,76

5 730,46

Управленческие расходы

20,58

573,05

Полная себестоимость 1 т

226,34

6 303,51

Прибыль (рентабельность 30%)

67,90

1 891,05

НДС-20%

58,85

1 638,91

Цена с НДС

353,09

9 833,47

Производительность оборудования в год: 15 800 (т), поэтому прибыль сахарорафинадного завода составит 15 800 (т) х 67,90 (бел.руб.) = 1 072 820 (бел.руб.) или 29,94 млн. рос. руб. в год.

Прибыль+Амортизация оборудования: 1 072 820 (бел.руб.) + 146 000 (бел.руб.)) = 1 218 820 (бел.руб.)

Тогда окупаемость капитальных затрат на оборудование составит 1 460 000 (бел.руб.) / 1 218 820 (бел.руб.) = 1,2 года

При норме внесения гранулированного жома 3 т/га совместно с азотными минеральными удобрениями для достижения максимального эффекта ожидаемый результат – повышение урожайности зерновых культур на 10 т/га, что в годовом выражении обеспечит рост выручки на 10 (т) х 52 700 (га) х 41,91 (бел.руб.) = 22 086 570 (бел.руб.). При этом затраты на транспортировку и внесение (12 800 000 бел.руб.) в почву гранулированного твердого органического удобрения и азотного минерального удобрения (1 600 (бел.руб.) за 1 (т) / 1000 (кг) х (90 кг/га) х 52 700 (га) = 7 588 800 (бел.руб.).

Тогда прибыль сельскохозяйственных предприятий от использования твердого органического удобрения составит: 22 086 570 (бел.руб.) – 12 800 000 (бел.руб.) – 7 588 800 (бел.руб.) = 1 697 770 (бел.руб.) или 47,38 млн.рос.руб.

Приложение 3

Компост

Технология приготовления компоста из жома и отходов лесозаготовки базируется на создании оптимального баланса углерода и азота, где жом свекловичный выступает как влажный, богатый азотом и органическими кислотами «зеленый» компонент, а отходы лесозаготовки (измельченные) — как пористый, углеродистый «коричневый» структурообразователь, при этом для нейтрализации в расчетах использована доломитовая мука, а для активации микрофлоры – мочевина.

Таблица – Стоимость производства и реализации 1 тонны компоста, полученного из жома свекловичного

Элементы затрат

Сумма, бел.руб.

Сумма, рос.руб.

Остаток

0

0,00

Отходы лесозаготовки

13,50

375,98

Нейтрализаторы кислотности (доломитовая мука)

3,00

83,55

Мочевина для размножения бактерий

3,00

83,55

Электроэнергия

0,09

2,40

Амортизация оборудования

0,04

1,05

Оплата труда

0,73

20,19

Отчисления на соцнужды

0,25

6,87

Прочие (10%)

2,06

57,36

Себестоимость производства

22,65

630,94

Управленческие расходы

2,27

63,09

Полная себестоимость 1 т

24,92

694,03

Прибыль (рентабельность 30%)

7,48

208,21

НДС-20%

6,48

180,45

Цена с НДС

38,88

1082,69

Производительность оборудования в год: 157 500 (т), поэтому прибыль сахарорафинадного завода составит 157 500 (т) х 7,48 (бел.руб.) = 1 178 100 (бел.руб.) или 32,88 млн. рос. руб. в год.

Внесение в почву компоста из жома свекловичного позволяет сельскохозяйственным предприятиям экономить на покупке минеральных удобрений (снижается объем их внесения), а также возрастает урожайность возделываемых культур до 10%. При норме внесения гранулированного жома 30 т/га ожидается повышение урожайности зерновых культур на 3,2 ц/г.

В расчете на годовой объем выработки компоста:

157 500 (т) / 30 (т) х 3,2 (ц) = 16 800 (ц) пшеницы

Доход сельскохозяйственных предприятий Республики Беларусь при использовании компоста из жома свекловичного составит 16 800 (ц) х 41,91 (бел.руб)* = 704 088 (бел.руб.) или более 19,65 млн. рос.руб.

С учетом затрат на топливо и технику, используемых для внесения компоста прибыль составит 704 088 (бел.руб.) – 250 000 (бел.руб.) = 454 000 бел.руб. или более 12,67 млн. рос.руб.

Просмотров работы: 0