乳制品废料-生物塑料和植物食品

欧洲的奶牛场是农村地区的主要经济驱动力，但它们在清洁和加工过程中产生了大量废物。通常被处理掉的废水和牛奶残渣，现在被转化为新产品，如富含磷酸盐的肥料和生物塑料。

2018年，欧盟生产了1.722亿吨原料奶，预计未来几年对牛奶的需求将增加，尤其是出口。区域和国际上的人们都依赖乳制品。但乳制品是对地球产生巨大影响的食物系统的一部分。

欧盟委员会(European Commission)说，粮食系统仍然是气候变化和环境退化的主要驱动因素之一。该组织于5月公布了“从农场到餐桌”战略，旨在改变该地区的粮食体系，带来环境、健康和社会效益，并“确保(新冠肺炎)危机后的复苏使我们走上可持续发展的道路”。

实现这一目标的一种方法是将废物流转化为增值产品。乳制品是欧盟仅次于蔬菜和园艺植物的第二大农业部门，在成员国有超过12000个牛奶加工和生产基地。每生产一升牛奶，大约会产生2.5升废水。

爱尔兰利默里克大学的化学家JJ Leahy博士说:“我们认识到乳制品行业是有机废物的最大来源之一。”他领导了一个名为REFLOW的项目，旨在从乳制品加工废水中回收磷。

如果处理不当，富磷废水会导致下游水体出现问题。问题包括富营养化，过量的营养物质会导致藻类和植物茁壮成长，但给动物物种留下的光和氧气却很少。

Leahy博士说:“我们想生产一系列富含磷的肥料，并将它们与传统的含磷矿物肥料进行对比。”

商业肥料倾向于从开采的磷矿中获取对植物生长和健康至关重要的磷，磷矿是一种不可再生资源。

废水

REFLOW于2019年开始，正在开发在废水管理过程的不同阶段去除磷的技术。这个泛欧项目的总部设在拥有庞大乳制品行业的爱尔兰。

目前，污水是在水处理厂处理的，在那里通过化学过程将其变成密度更大的污泥，以减少处理的体积。REFLOW希望利用生物技术将废水转化为污泥，从而减少所需的化学物质。

莱希博士说:“下一步将是把它焚烧，产生灰烬。”这些灰烬可以用作肥料，也可以用作磷酸钙的来源，用作弱肥料，甚至用作医疗补充剂。

Leahy博士说，将原始污泥转化为磷酸钙增加了成本，所以他们正在研究哪种产品在特定国家效果最好。例如，在荷兰，农民已经在出口牛粪中含有的从奶牛场提取的磷酸盐，废水灰可能在经济上更可行，因为它更轻，因此运输成本更低。在爱尔兰，污泥——测试了它在种植植物方面的特性和有效性——可以简单地铺在土地上，取代商业产品。

随着牛奶需求的增长，寻找乳制品废弃物的可持续利用变得越来越重要。

在爱尔兰，仅去年一年，牛奶需求就增长了50%，正在探索如何将乳制品废物转化为新产品的AgriChemWhey项目的项目经理比尔·莫里西博士(Bill Morrissey)说。

六年前，Morrissey博士和爱尔兰最大的乳制品加工商Glanbia的同事们意识到，当他们看到乳制品需求上升时，他们需要以可持续的方式管理这种增长，而主要的瓶颈之一是乳制品浪费。

乳清渗透

奶酪制作的乳清现在是格兰比亚运动营养部门的支柱。乳清蛋白被预先消化，很容易被吸收，促进肌肉生长，这在运动员中是非常需要的。然而，一旦乳清蛋白和固体被从乳制品废物中提取出来，乳清渗透物——一种液体——就被留下了。

Glanbia与许多研究伙伴合作开发了一种将乳清渗透物转化为聚乳酸的生物技术过程，聚乳酸是一种生物基塑料，可用于包装和织物等。

他们的试验设施能够处理大约1万升乳清渗透物，但有了新的工业设施，该项目的目标是2.5万吨。

莫里西博士说:“我们使用的原料生产的聚乳酸比目前的方法更具可持续性。”“它是第二代原料——副产品的副产品。”

他说，从可持续发展的角度来看，它符合很多条件。这在气候变化方面非常重要。

该公司部分归Glanbia合作社所有，该合作社由农业合作社和农民组成，他们从这种额外的收入流中受益。

莫里西博士说:“这不仅可以让我们管理可持续的处理方式，还可以为我们农民的牛奶增加价值，并支持家庭农场。”

他说，爱尔兰农业由许多相对较小的农场组成，每个农场主大约有100头牛，其中许多是家庭所有的，世代相传。根据爱尔兰统计局的数据，在爱尔兰的137,500个农场中，有137,100个是家庭所有的。

他认为，随着全球农业空间日益受限，这些项目是在保护农村生活方式。

莫里西博士说，这为人们留在农村地区提供了一种诱惑，而不是去城市寻找机会——这不是爱尔兰独有的。“对我来说，这是这个项目的重要部分:这是一个可以在世界各地复制的项目。”