Данный тематический обзор объединяет научные публикации, посвященные инновационным методам и технологиям переработки отходов сельского и агропромышленного комплекса (АПК). Анализ статей демонстрирует широкий спектр перспективных направлений утилизации вторичного сырья, направленных на решение экологических проблем и создание новых конкурентоспособных материалов и продуктов.
Ключевые направления исследований:
- Производство композиционных материалов: использование шелухи, скорлупы и других отходов в качестве наполнителей для полимеров, бетона и металлокомпозитов.
- Создание биополимеров: получение из агроотходов экологичной упаковки, альтернативной пластику.
- Энергетическая утилизация: производство биогаза из навоза и помета для энергообеспечения.
- Получение кормов и удобрений: переработка рыбных отходов и помета в кормовые добавки и органоминеральные удобрения.
- Производство строительных материалов: разработка «биокирпичей» и легких бетонов.
Проведенный обзор свидетельствует о переходе от традиционных методов утилизации отходов АПК к их комплексной и высокотехнологичной переработке в рамках концепции циркулярной экономики. Наиболее перспективными являются междисциплинарные подходы, позволяющие трансформировать отходы в ценные ресурсы для материаловедения, энергетики, сельского хозяйства и строительной индустрии, обеспечивая тем самым экономическую выгоду и снижение антропогенной нагрузки на окружающую среду.
Представлены документы из фонда РНТБ, а также аннотированные описания электронных ресурсов и ссылки на полные тексты.
С полными текстами статей можно ознакомиться в зале информационно-справочной службы, комната 613, и в читальном зале периодических изданий, комната 614. Телефон для справок +375 17 226 61 88.
Альтернативные источники целлюлозы: перспективы использования кукурузных отходов и волластонита в производстве картона / А. Н. Жумажанов, К. М. Азимбекова, З. А. Мансуров [и др.] // Механика и технологии. – 2025. – № 1. – С. 312–324. – URL: https://elibrary.ru/item.asp?id=82269522 (дата обращения: 04.11.2025).
Изучена возможность производства экологически чистого картона из различных фракций кукурузных отходов с добавлением волластонита (CaSiO3) для улучшения его свойств. Проведены эксперименты с различными составами сырья: кукурузные листья, листовая обёртка початков, а также смешанные отходы всех частей кукурузы с добавлением CaSiO3 — для повышения механических характеристик материала.
Процесс производства включал следующие этапы: делигнификация с использованием NaOH, промывка, измельчение, отливка и сушка. Были определены физико‑механические характеристики готовых образцов, в том числе:
- граммаж;
- сопротивление давлению;
- прочность на изгиб.
Результаты исследования показали, что кукурузные отходы могут служить альтернативным источником сырья для производства картона. Кроме того, модификация картона с помощью CaSiO3 позволяет улучшить его механические свойства.
Биологическая ценность белкового порошка из рыбных отходов: преимущества использования / К. В. Есепенок, М. В. Горбачева, Н. Н. Шагаева, Л. К. Земцова // XXI век: итоги прошлого и проблемы настоящего плюс. – 2025. –Т. 14, № 1. – С. 79–85. – URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=80585978 (дата обращения: 13.10.2025).
Проведена комплексная оценка качества рыбного порошка, включающая органолептический и физико‑химический анализы. Также исследованы микробиологическая безопасность продукта, его аминокислотный профиль и биологическая ценность белка. В качестве объектов исследования выступили образцы рыбного порошка, полученные по экспериментальной технологии из рыбных хвостовых плавников с прирезями мышечной ткани.
Возможность использования шелухи овса в качестве наполнителя композитных материалов / Н. И. Черкашина, Д. С. Романюк, Р. В. Сидельников, Р. А. Баринов // Химия и химическая технология: достижения и перспективы : материалы I междунар. VII Всерос. конф., Кемерово, 27–29 нояб. 2024 г. – Кемерово, 2025. – С. 512.1–512.6. – URL: https://elibrary.ru/item.asp?id=80673756 (дата обращения: 13.10.2025).
Рассмотрена возможность использования сельскохозяйственных отходов — в частности, шелухи овса — в качестве наполнителя для создания полимерных материалов с высокими качественными показателями. В ходе исследований, включавших сканирующую электронную микроскопию, анализ инфракрасного спектра и термический анализ, выявлено, что шелуха овса может эффективно применяться в качестве природного наполнителя в полимерных композиционных материалах. Её использование позволяет:
- улучшить механические свойства композитов;
- снизить себестоимость продукции;
-
внести вклад в устойчивое развитие технологий переработки отходов.
Едисеев, О. С. Получение структурирующей добавки для асфальтобетона из переработанных отходов свиного навоза / О. С. Едисеев, В. П. Друзьянова // Агропромышленный комплекс: проблемы и перспективы развития : материалы всерос. науч.-практ. конф., посвященной 75-летию Дальневосточ. гос. аграр. ун-та, 16–17 апр. 2025 г. : в 3 т. – Благовещенск, 2025. – Т. 3. – С. 275–280. – URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=82767639 (дата обращения: 04.11.2025).
Обосновано, что из существующих способов переработки свиного навоза наиболее эффективным является анаэробное сбраживание с использованием биогазовой технологии. При применении этого способа получают биогаз и минерализованное органическое удобрение. Кроме того, представлена технологическая линия, которая позволит дополнительно получить эффлюент и структурирующую добавку для асфальтобетона.
Комплексная оценка инновационного технико-технологического способа переработки побочных продуктов в промышленном птицеводстве / П. Н. Виноградов, С. А. Чекалина, В. Г. Тюрин [и др.] // Техника и оборудование для села. – 2025. – № 5. – С. 34–36.
Приведена комплексная оценка современного способа переработки побочных продуктов (помёта) в промышленном птицеводстве с целью получения нового вида органоминерального удобрения. Представлены результаты исследований химического состава органоминерального удобрения и его санитарно‑бактериологического состояния.
Коптелов, К. И. Проблемы и перспективы технологий утилизации отходов овощей и фруктов / К. И. Коптелов, Е. Д. Горячева, К. С. Кузнецова // Известия Кабардино-Балкарского государственного аграрного университета им. В. М. Кокова. – 2025. – № 2. – С. 112–122. – URL: https://elibrary.ru/item.asp?id=82670760 (дата обращения: 04.11.2025).
Проведена сравнительная оценка существующих способов исключения отходов овощей и фруктов из хозяйственного оборота. Утилизация отходов включает четыре основных варианта: рециклинг, регенерация, рекуперация и использование в качестве возобновляемого источника энергии. Каждый из этих способов имеет свои достоинства и недостатки.
При выборе варианта утилизации отходов овощей и фруктов необходимо предварительно оценить:
- экономическую целесообразность переработки конкретного ресурсного потенциала (объёма отходов);
-
возможные негативные последствия для окружающей среды при реализации выбранного способа.
Моделирование тепловых процессов в биогазовой установке / А. К. Апажев, Б. А. Фиапшев, Л. М. Хажметов [и др.] // Техника и технологии в животноводстве. – 2025. – Т. 15, № 1. – С. 77–82. – URL: https://elibrary.ru/item.asp?id=80512902 (дата обращения: 04.11.2025).
Обеззараживание помёта и получение биогаза путём его анаэробной переработки в биореакторах — перспективное направление в решении проблемы рационального использования отходов животноводства. Наиболее перспективна система переработки навоза с применением биогазовых установок при термофильном режиме сбраживания.
Существует множество конструкций биогазовых установок — от простейших (в виде пластикового мешка либо колодца с плавающим колпаком) до индустриальных, оснащённых автоматическим подогревом биомассы и очисткой биогаза. Принципиально все они представляют собой цепочку агрегатов: систему подготовки биомассы (смешивания с водой) и дозирования загрузки в реактор; подогреватель и систему поддерживания требуемой температуры; биореактор; перемешивающее устройство; газгольдер; систему очистки и подачи газа в магистраль; систему удаления осадка.
Главный технологический элемент, определяющий основные параметры установки, — биореактор. В нём происходит разложение органической массы при полном исключении контакта загруженной навозной массы с атмосферой.
В термофильном режиме (55−60 ∘C) сбраживание может быть проведено за 10–12 суток. В процессе сбраживания часть массы оседает на дно реактора, а лёгкие вещества всплывают и образуют корку. Эти процессы нарушают режим газообразования, поэтому смесь необходимо перемешивать для нормального протекания процесса.
Для поддержания необходимого температурного уровня биогазовые установки оснащены подогревателями. Чтобы процесс протекал активно, навозную массу в реакторе также нужно перемешивать.
Равномерное распределение температурного поля по всему объёму биореактора достигается путём совмещения теплообменника и перемешивающего устройства в один конструктивный узел. При этом:
- верхние и нижние лопасти смещены относительно друг друга под углом 25−35∘;
- боковые лопасти расположены под углом 25−35∘ относительно горизонтальной плоскости биореактора.
Проведённое математическое моделирование тепловых процессов позволило определить параметры работы биогазовой установки.
Полимерные композиционные материалы на основе отходов сельскохозяйственного производства / С. Д. Евменов, В. Н. Третьяков, А. Е. Ветошкина, М. М. Колосова // Химия и химическая технология: достижения и перспективы : материалы I междунар. VII Всерос. конф., Кемерово, 27–29 нояб. 2024 г. – Кемерово, 2025. – С. 303.1–303.7. – URL: https://elibrary.ru/item.asp?id=80673704 (дата обращения: 04.11.2025).
Исследована возможность наполнения полиэтилена высокого и низкого давления, а также полипропилена агроотходами — такими как скорлупа кедрового ореха, шелуха (отходы очистки зёрен, лузга) рапса и ржи — с целью изучения свойств получаемых композиционных материалов.
Исследуемые отходы сельскохозяйственного производства могут быть использованы в качестве наполнителей для получения полимерных композиционных материалов на основе полиолефинов. При этом содержание агроотходов в композиции не должно превышать 20 %. Наилучшими свойствами обладают композиции с отходами переработки ржи: их прочностные характеристики остаются на уровне чистого полимера, а в отдельных случаях превышают его на 5–10 %.
Прохоров, И. А. Оптимизация расходов на переработку побочных продуктов животноводства и осадков сточных вод в органоминеральные удобрения / И. А. Прохоров, Н. В. Сырчина // Экология родного края: проблемы и пути их решения : материалы II Междунар. науч.-практ. конф., Киров, 23–24 апр. 2025 г. – Киров, 2025. – С. 217–222. – URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=82682742 (дата обращения: 04.11.2025).
Рассмотрены перспективы внедрения комплексного подхода к утилизации отходов и побочных продуктов производства, образующихся в различных отраслях промышленности и сельского хозяйства.
Показано, что создание замкнутых самодостаточных кластеров по переработке отходов и потреблению полученного продукта позволяет: оптимизировать расходы; внедрить новые энергосберегающие технологии; обеспечить рынок сбыта.
Шалаева, Е. Н. Переработка отходов птицеводства в субстрат для выращивания грибов как способ снижения экологической нагрузки / Е. Н. Шалаева // Вклад молодых ученых в инновационное развитие АПК России : сб. материалов Междунар. науч.-практ. конф. молодых ученых, Пенза, 31 окт. – 1 нояб. 2024 г. – Пенза, 2024. – С. 82–84. – URL: https://elibrary.ru/item.asp?id=75085735 (дата обращения: 04.11.2025).
Рассмотрен рециклинг птичьего помёта путём микробиологического компостирования с получением субстрата для выращивания грибов, который позволяет снизить потери важнейших биогенных элементов (азота, серы, фосфора), уменьшить объёмы выбросов вредных газов в атмосферу, а также обеспечить рыбоводческие предприятия высококачественным субстратом на постоянной основе.
Эстрин, И. А. Теплоэнергетический потенциал отходов сельскохозяйственного производства / И. А. Эстрин, А. Н. Узденов, Д. Е. Колодяжный // Труды Ростовского государственного университета путей сообщения. – 2025. – № 2. – С. 42–45. – URL: https://elibrary.ru/item.asp?id=82703455 (дата обращения: 04.11.2025).
Рассмотрено использование отходов сельскохозяйственного производства, в частности навоза, в качестве источника тепла для отопления фермерских хозяйств и удалённых посёлков. Описаны процессы сбора, переработки и применения биогаза, получаемого из навоза, для централизованного и автономного теплоснабжения. Освещены экономические и экологические преимущества данного подхода, включая снижение зависимости от традиционных энергоресурсов, сокращение выбросов парниковых газов и рациональное использование органических отходов. Кроме того, приведены примеры расчётов теплообменов, демонстрирующих эффективность технологии. В заключение подчеркнута актуальность и перспективность использования органического сырья для повышения энергетической устойчивости сельских территорий, что способствует развитию замкнутых циклов переработки и снижению экологической нагрузки на окружающую среду.
Agricultural waste-derived biopolymers for sustainable food packaging: challenges and future prospects / T. Selvam, N. M. M. Abd Rahman, F. Olivito [et al.] // Polymers. – 2025. – 17, iss. 14. – Article number: 1897. – URL: https://doi.org/10.3390/polym17141897 (date of access: 04.11.2025).
Переведенное заглавие: Биополимеры из сельскохозяйственных отходов для экологически чистой упаковки пищевых продуктов: проблемы и перспективы развития.
Рассмотрено воздействие традиционных пластмасс на окружающую среду, а также исследована возможность преобразования сельскохозяйственных отходов — таких как рисовая шелуха, кукурузные початки и фруктовая кожура — в экологически чистые упаковочные материалы. В ходе работы изучены различные типы биополимеров, получаемых из сельскохозяйственного сырья: целлюлоза, крахмал, растительные и животные белки, полигидроксиалканоаты (PHA) и полимолочная кислота (PLA). Установлено, что каждый из этих материалов обладает уникальными характеристиками в отношении биоразлагаемости, механической прочности и барьерных свойств, что определяет перспективы их применения в качестве альтернативы традиционным полимерным упаковкам.
Comparative study of agricultural wastes utilization in cementitious composites / M. Małek, P. Smarzewski, M. Jackowski [et al.] // Journal of Natural Fibers. – 2025. – 22, iss. 1. – Article number: 2453488. – URL: https://www.tandfonline.com/doi/full/10.1080/15440478.2025.2453488 (date of access: 04.11.2025).
Переведенное заглавие: Использование сельскохозяйственных отходов в цементных композициях: сравнительное исследование.
Проведена оценка влияния сельскохозяйственных отходов — скорлупы грецкого ореха (WS), кукурузных початков (CC) и целлюлозных волокон (CF) — на физические, механические и тепловые характеристики бетона при их использовании в качестве заменителей мелких заполнителей. В ходе исследования в бетон добавлялись различные пропорции (5 %, 10 % и 15 % по массе) каждого вида отходов, что привело к снижению плотности бетона по мере увеличения их содержания.
Для всех бетонных смесей установлена связь между механическими и термическими свойствами и типом используемых сельскохозяйственных отходов. При добавлении скорлупы грецкого ореха отмечено увеличение прочности при сжатии, изгибе и растяжении при растрескивании. Кукурузные початки продемонстрировали рост механических свойств лишь до уровня 10 % массовой доли — при дальнейшем увеличении их содержания показатели снижались.
В результате исследования выявлена корреляция между плотностью и прочностью на сжатие бетона, содержащего три типа сельскохозяйственных отходов.
Kazemi, M. Recycling agricultural waste: sustainable solutions for enhancing livestock nutrition / M. Kazemi // Veterinary Medicine and Science. – 2025. – Vol.11, iss. 3. – Article number: e70321. – URL: https://doi.org/10.1002/vms3.70321 (date of access:11.2025).
Переведенное заглавие: Переработка сельскохозяйственных отходов: устойчивые решения для улучшения питания скота.
Рассмотрена возможность включения различных сельскохозяйственных биодобавок в рационы жвачных животных. Их применение способствует снижению негативного воздействия животноводства на окружающую среду и развитию экономики замкнутого цикла благодаря повторному использованию питательных веществ в пищевой системе.
Исследования показали, что специальные методы обработки — такие как ферментация и силосование — повышают усвояемость и доступность питательных веществ в данных материалах. Практическое применение биодобавок демонстрирует ощутимые экономические эффекты: затраты на корма снижаются на 10–30 %, а ключевые показатели эффективности (прибавка в весе и производство молока) улучшаются на 5–20 %.
Особо отмечена необходимость разработки кормовых добавок на основе отходов. Для полного понимания потенциала сельскохозяйственных биодобавок в питании жвачных животных и формирования целенаправленных стратегий кормления проведено изучение питательных и оздоровительных свойств широко используемых продуктов — граната, винограда, фисташек, шафрана, изюма, оливок и помидоров.
Optimization of bio-brick composition using agricultural waste: mechanical properties and sustainable applications / H. Y. Jaramillo, O. Vasco-Echeverri, R. López-Barrios, R. A. García-León // Sustainability. – 2025. – Vol. 17, iss. – Article number: 1914. – URL: https://doi.org/10.3390/su17051914 (date of access: 04.11.2025).
Переведенное заглавие: Использование сельскохозяйственных отходов для оптимизации состава биокирпича: механические свойства и рациональное применение.
Описана разработка и оптимизация процесса производства био‑кирпичей с использованием лигнина в качестве армирующего вещества. Для определения оптимальных пропорций компонентов — цемента, лигнина и бычьих экскрементов — был применён метод поверхности отклика (RSM). Этот подход позволил не только улучшить механические свойства материала (прочность на сжатие и изгиб), но и повысить его экологичность.
В результате моделирования установлено, что наилучшие показатели демонстрирует смесь следующего состава: 959 г цемента, 224 г лигнина и 314 г бычьих экскрементов. При таких пропорциях прочность био‑кирпича на сжатие достигает ~1,7 МПа, что подтверждает пригодность разработанной композиции для применения в экологически чистом строительстве.
Recycling of agro-industrial waste by fabricating laminated Al-metal matrix composites: a numerical simulation and experimental study / D. Bandhu, A. S. Barno, E. Ali [et al.] // International Journal on Interactive Design and Manufacturing (IJIDeM). – 2025. – Vol. 19, iss. 4. – 2355–2366. – URL: https://link.springer.com/article/10.1007/s12008-024-01759-5 (date of access: 04.11.2025).
Переведенное заглавие: Рециклинг отходов агропромышленного комплекса путем изготовления многослойных композитов с алюминиево-металлической матрицей: численное моделирование и экспериментальное исследование.
Описана разработка нового композитного материала с металлической матрицей, в состав которого в качестве армирующего материала включены частицы золы из рисовой шелухи. На начальном этапе осуществлено изготовление опытных образцов композитов, после чего проведены исследования их механических, физических свойств и износостойкости.
Для изучения процесса формообразования при накопительной прокатке применено численное моделирование. Качество склеивания оценивалось посредством исследования поверхностей изломов в зоне границ раздела слоёв — для этого использовалась методика сканирующей электронной микроскопии.
Вы можете заказать представленные на выставке издания, используя форму. Мы забронируем их для вас и сообщим, в каком читальном зале они будут доступны.
Заказать издания может только читатель РНТБ.
Вы также можете заказать фрагменты полных текстов, воспользовавшись услугой электронная доставка документов либо услугой электронный абонемент (услуги платные).