ارزیابی پایداری زیست محیطی پالایشگاه زیستی یکپارچه تولید گوشت مرغ و محصولات زیستی

نویسندگان

1 گروه مهندسی ماشین های کشاورزی، دانشکده کشاورزی، دانشکدگان کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه تهران

2 گروه مهندسی ماشین های کشاورزی دانشکده کشاورزی دانشکدگان کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه تهران، کرج ایران

چکیده

استفاده از ضایعات مرغ برای تولید پایدار انرژی و محصولات مختلف در پالایشگاه‌های زیستی یکپارچه، یک گزینه امیدوارکننده و مفید برای مهار آلاینده‌ها در شرایط امروزی است. این پالایشگاه‌ها از ضایعات مرغ به عنوان ماده خام استفاده می‌کنند و با استفاده از روش‌های مختلف، از این ماده برای تولید فرآورده‌های ارزشمند زیستی استفاده می‌کنند. اجرای پالایشگاه‌های زیستی دوستدار محیط‌، چشم‌انداز امیدوارکننده‌ای برای ارتقای اقتصاد آگاهانه محیط‌زیست ارائه می‌دهد. پژوهش حاضر پیامدهای زیستی تولید گوشت مرغ را در یک چارچوب ‌اقتصاد زیستی چرخه ای ارزیابی می‌کند. این پژوهش شامل توسعه دو سناریوی متمایز است، سناریو 1 مربوط به تولید گوشت مرغ از طریق روش های معمولی و رایج و سناریو 2 شامل تولید گوشت مرغ و ارزش گذاری ضایعات پر مرغ به هیدرولیز مایع، و ارزش گذاری ضایعات چربی مرغ به بیودیزل و گلیسرول است. بر اساس یافته ها، تولید گوشت مرغ طبق سناریو 2 باعث کاهش 46 درصدی آسیب به سلامت انسان در مقایسه با سناریو 1 گردید. همچنین تولید گوشت مرغ طبق سناریو 1 منجر به آسیب 5-10× 03/1 گونه در سال به زیست بوم شد درحالی که با بکارگیری سناریو 2 این آسیب 43 درصد کاهش یافت. سناریو 2 همچنین کاهش 34 درصدی خسارت به منابع را نسبت به سناریو 1 به ازای تولید هر تن گوشت مرغ نشان داد. درصدهای کاهشی ذکر شده، پیشرفت سناریو 2 را در به حداقل رساندن ردپای زیست محیطی آن در مقایسه با سناریو 1 نشان می دهد و نشان‌دهنده بهبود قابل توجهی در پایداری زیست‌محیطی است.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

عنوان مقاله [English]

Evaluation of the environmental sustainability of the integrated biorefinery for the production of chicken meat and biological products

نویسندگان [English]

  • Shamsi Soodmand-Moghaddam 1
  • Mohammad Sharifi 1
  • Majid Khanali 2
  • homa hoseinzade bandbafha 1
1 Department of Agricultural Machinery Engineering, Faculty of Agriculture, College of Agriculture and Natural Resources, University of Tehran, Karaj, Iran.
2 Drpartment of Agricultural machinery engineeing College of Agriculture , University college of agriculture abd natural resources, University of Tehran Karaj Iran
چکیده [English]

The utilization of poultry byproducts for sustainable and productive production of energy and bioproducts in integrated biorefineries is a promising and beneficial proposition to reduce pollutants in contemporary circumstances. These biorefineries employ chicken byproducts as the raw constituents and utilize these materials to produce high-value biological products via distinctive methods. The implementation of sustainable and eco-friendly biorefineries presents a promising prospect for fostering an environmentally aware economic structure. This study examines the ecological consequences of chicken meat production circular bioeconomy framework. The current research includes development of two distinct scenarios: scenario 1 focuses exclusively on conventional chicken meat production methods and scenario 2 encompasses the production of chicken meat and the economic utilization of chicken feather waste via liquid hydrolysate, as well as the valuation of chicken fat waste to biodiesel and glycerol. As per the results, producing chicken meat according to scenario 2 leads to a 46% reduction in the detrimental impact on human health when compared to scenario 1. Also, the production of chicken meat according to scenario 1 leads to the amount of damage to the ecosystem of 1.03E-5 species per year, while applying scenario 2, this damage is reduced by 43%. Scenario 2 also shows a 34% reduction in resource damage compared to scenario 1 per ton of chicken meat production. The reported reduction percentages shed light on the progress of scenario 2 in reducing its environmental footprint compared to scenario 1, which further highlights the significant advancements in environmental sustainability achieved through the mentioned process.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Biodiesel
  • Biorefinery
  • Chicken waste
  • Circular bioeconomy
  • Liquid hydrolysate

مراجع

Barua, P., Chowdhury, T., Chowdhury, H., Islam, R., & Hossain, N. (2020). Potential of power generation from chicken waste-based biodiesel, economic and environmental analysis: Bangladesh’s perspective. SN Applied Sciences, 2, 1–9.
Cheng, Z., Jia, Y., Bai, Y., Zhang, T., Ren, K., Zhou, X., Zhai, Y., Shen, X., & Hong, J. (2023). Intensifying the environmental performance of chicken meat production in China: From perspective of life cycle assessment. Journal of Cleaner Production, 384, 135603.
D’amato, D., Gaio, M., & Semenzin, E. (2020). A review of LCA assessments of forest-based bioeconomy products and processes under an ecosystem services perspective. Science of the Total Environment, 706, 135859.
Dey Chowdhury, S., Suhaib, K. H., Bhunia, P., & Surampalli, R. Y. (2023). A critical review on the vermicomposting of organic wastes as a strategy in circular bioeconomy: Mechanism, performance, and future perspectives. Environmental Technology, 1–38.
Dos Santos, R. A., da Costa, J. S., Maranduba, H. L., de Almeida Neto, J. A., & Rodrigues, L. B. (2023). Reducing the environmental impacts of Brazilian chicken meat production using different waste recovery strategies. Journal of Environmental Management, 341, 118021.
Duan, Z., Huang, Q., & Zhang, Q. (2022). Life cycle assessment of mass timber construction: A review. Building and Environment, 109320.
Ghosh, S., Gillis, A., Sheviryov, J., Levkov, K., & Golberg, A. (2019). Towards waste meat biorefinery: Extraction of proteins from waste chicken meat with non-thermal pulsed electric fields and mechanical pressing. Journal of Cleaner Production, 208, 220–231.
Gómez, E. M. P., Domínguez, R. E., López, D. A., Téllez, J. F., Marino, M. D., Almada, N., Gange, J. M., & Moyano, E. L. (2023). Chicken litter: A waste or a source of chemicals? Fast pyrolysis and hydrothermal conversion as alternatives in the valorisation of poultry waste. Journal of Analytical and Applied Pyrolysis, 169, 105796.
Guo, H., Cui, J., & Li, J. (2022). Biomass power generation in China: Status, policies and recommendations. Energy Reports, 8, 687–696.
Gupta, S., Sharma, S., Aich, A., Verma, A. K., Bhuyar, P., Nadda, A. K., Mulla, S. I., & Kalia, S. (2023). Chicken feather waste hydrolysate as a potential biofertilizer for environmental sustainability in organic agriculture management. Waste and Biomass Valorization, 1–17.
Jalilian, N., Najafpour, G. D., & Khajouei, M. (2020). Macro and micro algae in pollution control and biofuel production–a review. ChemBioEng Reviews, 7(1), 18–33.
Mattiello, S., Guzzini, A., Del Giudice, A., Santulli, C., Antonini, M., Lupidi, G., & Gunnella, R. (2022). Physico-Chemical Characterization of Keratin from Wool and Chicken Feathers Extracted Using Refined Chemical Methods. Polymers, 15(1), 181.
Moretti, C., Hoefnagels, R., van Veen, M., Corona, B., Obydenkova, S., Russell, S., Jongerius, A., Vural-Gürsel, I., & Junginger, M. (2022). Using lignin from local biorefineries for asphalts: LCA case study for the Netherlands. Journal of Cleaner Production, 343, 131063.
Mozhiarasi, V., & Natarajan, T. S. (2022). Slaughterhouse and poultry wastes: Management practices, feedstocks for renewable energy production, and recovery of value added products. Biomass Conversion and Biorefinery, 1–24.
Pata, U. K., Erdogan, S., & Ozkan, O. (2023). Is reducing fossil fuel intensity important for environmental management and ensuring ecological efficiency in China? Journal of Environmental Management, 329, 117080.
Sadiq, M., Ou, J. P., Duong, K. D., Van, L., & Xuan Bui, T. (2023). The influence of economic factors on the sustainable energy consumption: evidence from China. Economic Research-Ekonomska Istraživanja, 36(1), 1751–1773.
Soodmand-Moghaddam, S., Sharifi, M., Khanali, M., & hosseinzadeh-bandbafha, H. (2023). Evaluation of the environmental impacts of two pathways for utilizing chicken meat production waste in Guilan Province. Iranian Journal of Biosystems Engineering, 54(2), 15-31. (In Persian).
Solcova, O., Knapek, J., Wimmerova, L., Vavrova, K., Kralik, T., Rouskova, M., Sabata, S., & Hanika, J. (2021). Environmental aspects and economic evaluation of new green hydrolysis method for waste feather processing. Clean Technologies and Environmental Policy, 23(6), 1863–1872.
Tan, S., Zhou, G., Yang, Q., Ge, S., Liu, J., Cheng, Y. W., Yek, P. N. Y., Mahari, W. A. W., Kong, S. H., & Chang, J.-S. (2023). Utilization of current pyrolysis technology to convert biomass and manure waste into biochar for soil remediation: A review. Science of The Total Environment, 864, 160990.
Wang, J., & Azam, W. (2024). Natural resource scarcity, fossil fuel energy consumption, and total greenhouse gas emissions in top emitting countries. Geoscience Frontiers, 15(2), 101757.
مکانیزاسیون کشاورزی
دوره 8، شماره 4
بهمن 1402
صفحه 1-27

فایل ها

سابقه مقاله

  • تاریخ دریافت: 15 مرداد 1402
  • تاریخ بازنگری: 04 بهمن 1402
  • تاریخ پذیرش: 08 بهمن 1402

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار