Принципы и закономерности протекания процессов аэробной твердофазной ферментации при утилизации пищевых отходов
Authors: Ермоченко А.И. , Кравченко А.С. , Борисов М.М. , Уваров Р.А. 
Published: January 2025

Формирование общемировой концепции устойчивого развития Организации Объединенных Наций стало ответом на усугубление положения в различных сферах индустриализации. Одним из востребованных направлений современной экономики является обращение с отходами и обеспечение продовольственной безопасности. В настоящее время существует достаточное количество технологий для рециклинга органических отходов. Одним из популярных методов переработки упомянутых отходов является аэробная ферментация. Пищевые отходы в данном случае – сложный для переработки материал из-за физико-химических и органолептических свойств, отсутствия стабильного состава, высокой влажности, разного значения рН и т.д. Это существенно ограничивает выбор технологий для переработки. Одним из вариантов повышения эффективности является комбинаторная подборка различных видов отходов. Поэтому в статье рассмотрен процесс аэробной ферментации смешанных органических отходов и определены параметры протекания ферментационного процесса (оптимальная температура, наличие кислорода и микроорганизмов), выделены основные факторы (влажность, кислотность, соотношение углерода и азота), влияющие на получение качественного вторичного продукта с высокой добавленной стоимостью, а также определены оптимальные диапазоны этих факторов и способы улучшения условий для запуска ферментационного процесса пищевых отходов с другими органическими отходами. Научный поиск осуществлялся с 1996 г. по настоящее время, с детальной проработкой периода 2012–2024 гг. Основными результатами исследования является подтверждение, что оптимальные значения исходных критериев пищевых отходов различаются с допустимыми значениями других органических отходов. Главная задача при подготовке органической массы – определение оптимальных диапазонов факторов и содержания видов отходов в зависимости от конечной цели и выбора вторичного продукта с высокой добавленной стоимостью.

The formation of the global concept of sustainable development of the United Nations was a response to the worsening situation in various areas of industrialization. One of the sought-after areas of the modern economy is waste management and ensuring food security. Currently, there are a sufficient number of technologies for recycling organic waste. One of the popular methods for processing the mentioned waste is aerobic fermentation. Food waste in this case is a difficult material to process due to its physicochemical and organoleptic properties, lack of stable composition, high humidity, different pH values, etc. This significantly limits the choice of technologies for processing. One option for increasing efficiency is the combinatorial selection of different types of waste. Therefore, the article examines the process of aerobic fermentation of mixed organic waste and determines the parameters of the fermentation process (optimal temperature, presence of oxygen and microorganisms), identifies the main factors (humidity, acidity, carbon and nitrogen ratio) influencing the production of a high-quality secondary product with high added value, and also determined the optimal ranges of these factors and ways to improve the conditions for starting the fermentation process of food waste with other organic waste. The scientific search was carried out from 1996 to the present, with a detailed study of the period 2012–2024. The main results of the study are confirmation that the optimal values of the initial criteria for food waste differ from the acceptable values of other organic waste. The main task in the preparation of organic mass is to determine the optimal ranges of factors and the content of waste types, depending on the final goal and the choice of a secondary product with high added value.