Page 34 - חוברת תזות הנדסה ירוקה 2023
P. 34
מחקר לפיתוח שיטה לעיבוד פסולת מזון אנושית כמקור תזונה לבעלי חיים
גל שרגא1 : Galshraga1992@gmail.com
ד״ר ספיר מגל2, ד״ר אילן ספיר אושרה1 1המכללה האקדמית להנדסה ע"ש סמי שמעון 2הקריה למחקר גרעיני, נגב
אוכלוסיית העולם הולכת וגדלה ואיתה גדל הביקוש למזון. עם זאת, כשליש מהמזון בעולם, כ-1.3 מיליארד טון בשנה, מושלך כפסולת. לתופעה זאת השפעות חברתיות, כלכליות וסביבתיות לרבות פליטת גזי חממה רבים, מפגעים תברואתיים כמו הפצת ריחות לא נעימים ועוד. כך שמדובר בפגיעה אקולוגית קשה ופגיעה בקיימות. כיום מיושמות שיטות רבות לטיפול בפסולת המזון, אך לרובן חסרונות לא מבוטלים. השיטות הנפוצות ביותר לטיפול בפסולת במזון הן עיכול אנאירובי לצרכים תעשייתיים (השבת אנרגיה), הטמנה, וקומפוסטציה ( ְ ּדש ֹו ֶנת). החסרונות בשימוש בשיטות הללו הינם הדרישה בשטח גדול המיועד לטיפול בפסולות, פליטות גזי חממה, עלויות טיפול גבוהות ואי ניצול הערך התזונתי הטוב של המזון. אחד הרעיונות המעניינים לטיפול בפסולת הוא מחזור והמרה של הפסולת ויעודה להזנת בעלי חיים. שיטה זו מאפשרת ניצול כמעט מלא של הערכים התזונתיים והפחתה ניכרת של זיהום סביבתי בתהליכים של ריקבון או שריפה. אך האתגר הגדול ביותר הינו המרת פסולת המזון, למזון ראוי לצריכת בעלי חיים, ללא חשש להרעלת מזון והפצת מחלות. לפסולת מזון אחוז גבוה של לחות, המהווה מצע טוב לשגשוג מיקרואורגניזמים ומקשה על איסוף, שינוע ומשך האחסון האפשרי. מטרת מחקר זה הינה לבחון שיטות והתאמת תהליכים כימיים והנדסיים לשם קבלת מזון סטרילי, יבש ונוח לאיסוף ושינוע. על בסיס זה להציע תהליך למחזור פסולת מזון לשם הזנת בעלי חיים. מטרת העל הינה לפתח מתקן קומפקטי יעיל המיועד לבתים פרטיים, מסעדות, אולמות אירועים או כל מוסד היכול להמיר את פסולת המזון לייצור מזון יבש וסטרילי לבעלי חיים אוכלי כל (Omnivore). במחקר זה התמודדנו עם אתגר המזהמים על ידי פיתוח תמיסה ייעודית לחיטוי פסולת מזון שאינה פוגמת בו ואינה רעילה למאכל. לשם כך פותחה תמיסה מימית המבוססת על נחושת חד ערכית (Cu+) הידועה כחומר אנטי בקטריאלי ואנטי פטרייתי בעל יעילות גבוהה. התמיסה מורכבת מנחושת דו-ערכית (,(+Cu2 Acetonitrile )MeCN) כליגנד מייצב ל-Cu+ וחומצה אסקורבית המחזרת +Cu2 ל-Cu+. תמיסה זו נמצאה כיעילה מאוד לחיטוי עבור מספר קבוצות מזהמים שונות; Escherichia Coli שהינו חיידק גראם שלילי, Staphylococcus
Aureus ו- Bacillus Thuringiensis שהינם חיידקים גראם חיוביים ו- Yeastממשפחת הפטריות. נמצא ריכוז מרכיבי התמיסה היעיל ביותר לחיטוי כל קבוצות האורגניזמים שנבדקו (חיידקים גראם חיוביים, חיידקים גראם שליליים ופטריות) והוא; Cu2+\Ascorbic Acid בריכוז 0.05 M ו- MeCN בריכוז 0.26 M. תמיסה זו יושמה על פסולת מזון בעלת עומס מזהמים גבוה ונמצאה כיעילה לעיקור מלא של המזון תוך עשר דקות בלבד. יעילות החיטוי של התמיסה נמשכת על פני ארבע שעות בטמפרטורה קבועה של oC40 גם בעומס מזהמים גבוה. במסגרת המחקר גובשה פרוצדורה להכנת מזון יבש וסטרילי בעל אורך חיי מדף ארוכים (מעל שלושה חודשים). הפרוצדורה כוללת מספר שלבים: טחינת פסולת המזון, עיקור, סחיטה, שטיפה ויבוש לקבלת גרגירים יבשים
ומעוקרים, בעלי ערך תזונתי גבוה. הפרוצדורה שפותחה מיועדת ליישום באמצעות מתקן קומפקטי בו יתבצעו כל השלבים הנדרשים על מנת להפוך את הפסולת למוצר סופי יבש ובטוח למאכל בעלי חיים.
מילות מפתח: אובדן מזון, חיטוי מזון, נחושת חד ערכית, פסולת מזון להזנת בעלי חיים, תמיסת חיטוי.
34
