Archive for the ‘Прогнозы и проекты’ Category

ИНВЕСТИЦИОННЫЙ МЕМОРАНДУМ   —  2006 г.

Реципиентом данного проекта выступает Камынин Николай Александрович, к.т.н.

 СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА

У национального проекта «Развитие АПК» с его ускоренным развитием животноводства как у любого замечательного начинания есть и оборотная сторона.

Проблема в том, что животноводческие производства и птицефабрики помимо мяса, молока и яиц производят навоз, помет и различные отходы, связанные с содержанием и забоем животных:

Наименование

Выход навоза/помета

Выход биогаза в год, м3

Масса СО2

в год,тонн

В сутки, кг

в год, тонн

Корова

55

20

500

1000

Свинья

6

2

52

104

Птица

0.3

0.1

11

22

            Растительные корма в организме животных в результате сложных биохимических процессов трансформируются в органическое вещество тела животного. На продукты животноводства при этом переходит 10…16% всей энергии кормов, 32…26% идет на переваривание и усвоение. Большая часть энергии, около 58%, является достоянием навоза.

От одной средней мощности птицефабрики (400 тыс. кур несушек или 10 млн.цыплят бройлеров) ежегодно поступает соответственно до 43 тысяч тонн пометной массы или свыше 400 тыс.м3 сточных вод с повышенной концентрацией органических компонентов. Одна ферма КРС (4500 голов) в год дает 90 тысяч тонн навоза или до 400 тыс.тонн навозных стоков. От свинарника на 100 тысяч голов объем навоза более 200 тысяч тонн.

Бесподстилочный навоз по уровню химического загрязнения окружающей среды в 10 раз более опасней по сравнению с коммунально-бытовыми отходами. Бесподстилочный навоз относятся к категории нестабильных органических контаминаторов и по данным Всемирной организации здравоохранения являются фактором передачи более 100 видов различных возбудителей болезней животных и человека. Птичий помет, относится к 3 классу токсичности, немногим уступая боевым химическим отравляющим веществам.

Поскольку системы удаления и утилизации навоза прямо не влияют на величину привесов и удоев, то экономить на системе утилизации навоза является нормой в российском сельском хозяйстве. Самую большую экономию капиталовложений бизнесмены видят в уменьшении затрат на строительство и закупку оборудования по переработке и утилизации навоза.

Большинство предприятий планируют помещать навозные стоки в накопители (лагуны), где они разделяются на жидкую и твердую части, а затем вывозятся в качестве удобрений на поля. Другие — отправляют отходы на ближайшие городские очистные сооружения.

            Разной степени очистки и переработки необходимо подвергать более 200 млн.м3 жидких навозных стоков в год.

Во многих хозяйствах системы утилизации отходов давно устарели и не отвечают экологическим нормам. Большинство действующих животноводческих комплексов введено в эксплуатацию 25-30 лет назад. Примерно 30 % всех отечественных птицефабрик не имеют системы очистки пометных стоков.

Реализация национального проекта по развитию животноводства приведет к увеличению количества навозных стоков, подлежащих переработке и утилизации, примерно в полтора раза.

Требования к переработке и утилизации отходов животноводческих предприятий изложены в Нормах технологического проектирования (НТП-17.-99), которые предусматривает удаление навоза из помещений, где содержатся животные в так называемый карантинный резервуар, где он должен выдерживаться не менее 6 суток, прежде чем поступит на дальнейшее хранение в лагуну. НТП-17.-99 определяет срок выдержки навоза в лагуне не менее 6 месяцев. Фермы КРС (4500 голов молочного стада) дающие 175 тыс.м3 жидких навозных стоков должны иметь для хранения и утилизации этих стоков не менее 7 лагун, емкостью 12 тыс.м3 каждая, заполняемых поочередно, с общим зеркалом 20 тыс.м2. После того, как заполнится седьмая лагуна, пройдет 6 месяцев хранения стоков в первой лагуне и возникнет необходимость ее опорожнения. Однако, НТП-17.-99 предписывают, что на одно поле жижа из лагун может вывозиться не чаще, чем 1 раз в 4 года, иначе возникает риск засоления почвы соединениями азота. Кроме того, вылитая на поля жижа, во избежание заражения воздуха, не позднее, чем через 2 часа должна быть обработана дисковым культиватором.

Для опорожнения одной лагуны с помощью цистерны объемом 11 м3 потребуется 1091 рейс, 409 рабочих дней, если работать одновременно четырьмя цистернами, то потребуется все равно 3,5 месяца. Заполнение одной лагуны стоками происходит за 3 месяца, затраты только на вывоз переработанных стоков из лагун на поля и зарывание их в землю составят около 1 млн.руб. ежегодно.

Как свидетельствует практика эксплуатации индустриальных животноводческих комплексов, птицефабрик, игнорирование экологического подхода к утилизации полужидкого, жидкого навоза, помета, навозных, пометных стоков обусловило резкое снижение качества продукции растениеводства, опасное загрязнение грунтовых, поверхностных вод, воздушного бассейна, рост заболеваемости животных, населения экологической этиологии. Уровень заболеваемости населения в районах функционирования крупных животноводческих предприятий и птицефабрик в 1,6 раза превышает ее средний показатель в Российской Федерации.

Неблагополучная экологическая обстановка примерно 20 % снижает репродуктивные способности животных и человека.

Районы расположения индустриальных животноводческих и птицеводческих объектов, как правило, являются экологически неблагополучными, в ряде случаев определяются как зоны экологического бедствия.

Только экологический ущерб от нарушения регламентов использования бесподстилочного навоза/помета в настоящее время оценивается в 150 млрд. руб.

Ущерб от заболевания населения и животных никто не оценивал даже приблизительно.

В результате осуществления национального проекта «Развитие АПК» ожидается, что в период с 2006-2010 годы объемы производства полужидкого, жидкого навоза/помета, стоков навозных, пометных увеличатся на 35 %; возрастут со 145 млн. тонн в 2005 году до 200,3 млн. тонн в 2010 году.

В отличие от традиционных видов органических удобрений бесподстилочный навоз/помет характеризуется низким содержанием органического вещества, несбалансированным соотношением питательных веществ, высоким инфекционным, инвазионным потенциалом, значительным содержанием токсичных соединений (метана, скатола, меркаптана, фенолов, крезола, аммиака, сероводорода и пр.) угнетающих рост и развитие растений.

По данным Госкомсанэпиднадзора России только 3,5 % объектов сельского хозяйства отвечают санитарно-гигиеническим требованиям. Отходы животноводства и птицеводства остаются одними из основных факторов распространения инфекционных и инвазионных заболеваний. Со времен плановой экономики основной продукцией животноводческих предприятий считается только молоко, мясо, яйца, а навоз и все остальное – рассматриваются как отходы производства, представляющие серьезную головную боль для руководителей. От отходов стараются избавиться любыми путями, в том числе несущими экологическую опасность.

C одной стороны, молоко, яйца, сметана, диетическое мясо крайне необходимы населению, нормы потребления которых на душу населения пока далеки от рекомендованных наукой норм полноценного питания.

С другой стороны, чем больше поголовье так необходимых коров, свиней, кур-несушек, чем продуктивнее породы животных и птиц, чем лучше работает отрасль, тем больше становится рукотворных болот, где годами хранятся навозные стоки, отравляя своими испарениями воздух, а при вывозке на поля – почву и грунтовые воды. В тоже время земледельцы, призванные при минимальных затратах создать прочную и качественную кормовую базу для животноводства, остро нуждаются в полноценных органических удобрениях для поддержания и повышения плодородия почвы.

Необходимо изменить точку зрения на животноводческое производство и принять за истину, что навоз и помет – такая же продукция предприятия, как и молоко, мясо, яйцо и не менее выгодная, и эта продукция требует переработки для доведения до товарного вида.

Современная наука, как отечественная, так и зарубежная предлагает сегодня широкий спектр технологий и оборудования, позволяющий эффективно и выгодно перерабатывать всю продукцию животноводческого комплекса, включая отходы. Разумеется, это оборудование и технологии стоят серьезных денег и в зависимости от конечного продукта переработки навоза его производство по разным оценкам может стоить от половины до полной стоимости самого животноводческого предприятия.

В этой связи разработка низкозатратных, высокоэффективных технологий, обеспечивающих гарантированное производство обеззараженных и обезвреженных органических удобрений на основе бесподстилочного навоза/помета приобретает важное значение в вопросах повышения плодородия почвы, охраны природы, сохранения здоровья животных, повышения безопасности труда обслуживающего персонала и здоровья населения и рентабельности производства.

            Помимо новых технологий переработки бесподстилочного навоза/помета важным направлением НИОКР в ближайшее время следует признать разработку технологий искусственной биологической очистки жидкой фракции навозных стоков, позволяющих отказаться от строительства лагун – навозохранилищ. Помимо того, что системы очистки на базе этих технологий носят универсальный характер и могут очищать любые стоки (от животноводческих комплексов до индивидуальных коттеджей) они к тому же вдвое дешевле традиционных. Данное направление работ должно стать одним из приоритетных, так как соответствует международным обязательствам РФ в области охраны окружающей среды по снижению эмиссии аммиака, сероводорода, скатола, меркаптана, фенолов, крезола, масляной кислоты, сохранению агрономической ценности навоза/помета.

Кроме того, биотехнологии анаэробного сбраживания в метантенках (биореакторах)  позволят получить дополнительный источник энергии в виде биогаза  в количестве, достаточном для обеспечения потребностей всего животноводческого комплекса и обслуживающего персонала. Возможность и обязательность переработки отходов животноводческого производства открывает  необъятный рынок экологического оборудования, производство которого в России в настоящее время практически отсутствует.

            Международный рынок экологического оборудования весьма внушителен. Германия ежегодно поставляет экологического оборудования на 22 млрд. долларов США. В США внутренний рынок экологических товаров и услуг составляет 37 млрд, во Франции – 10 млрд, В Японии – 30 млрд., в Германии – 20 млрд. долларов США. Мировой рынок экобизнеса в 2005 году составил 720 млрд. долларов, ежегодный прирост  — 5 %. Согласно прогнозам в первой половине XXI века 40 % мирового производства составят продукция и технологии, связанные с экологией и энергетикой. Проведенный правительством США анализ показывает, что экологичность коммерческой продукции становится ведущим фактором сбыта, а отдача природоохранного комплекса в наступившем столетии может возрасти втрое. По оценкам экспертов США, 1 доллар, вложенный в отрасль переработки отходов, приносит 30 долларов США.

За последние 20 лет в мире отработано и обеспечено серийным оборудованием около 20 биотехнологических процессов по утилизации отходов животноводческих предприятий. Среди них такие как аэробная и анаэробная ферментации, низкотемпературное обезвоживание и др.

Благодаря свое универсальности эти технологии могут быть использованы для решения задач экологического бизнеса в таких областях как: опреснение воды;  переработка отходов лесопереработки;  безотходная переработка продуктов человеческой жизнедеятельности;  переработка отходов сахарного, пивоваренного, спиртового производства;  переработка птичьего помета в «гуано»;  переработка молочной сыворотки в белково-витаминный продукт (лактулоза);  производство микробиологического белка из отходов спиртового производства;  производство широкой гаммы порошков, паст из различных овощей, фруктов и других продуктов большой первоначальной влажности; производство высокоэффективного органического удобрения, лечебных грязей, парфюмерных добавок, охлаждающих жидкостей, моторного топлива и кормовых добавок.

В настоящее время на внутреннем рынке России за исключением отдельных экспериментальных установок экологическое оборудование указанного назначения не производится и не реализуется. Россия может стать одним из главных поставщиков высококачественного органического удобрения на международный экологический рынок.

В России работают около 600 крупных птицефабрик клеточного содержания птицы, что позволяет концентрировать на промышленной основе запасы птичьего помета – сырья для производства «гуано». Птицефабрика в 400 тыс кур несушек в сутки производит до 130 тонн помета. В год это составит 33 тыс. тонн, что позволит произвести 5700 тонн экологически чистого органического удобрения по своим полезным свойствам нисколько не уступающему природному «гуано», которое покупается в Европе по 450-600 долларов за  при себестоимости 45-60 долларов за тонну. 

В России по оценкам Минсельхоза органические удобрения используются только на 6% земель. Причем эти удобрения практически представляют собой навоз, который вносится в землю без предварительной обработки. По экспертной оценке, проводившейся факультетом почвоведения МГУ, объем рынка органических удобрений в РФ составляет 30 млн. тонн в год (около 420 млн. долларов США). Розничные продажи удобрений и почвогрунтов на основе органических удобрений (мелкофасованная продукция) по оценке различных источников составляет около 85 млн. долларов США и каждый год увеличивается на 22%. По общему мнению Минсельхоза, ученых и хозяйственников, в России существует дефицит качественных экологически чистых органических удобрений в объеме не менее 300 тыс. тонн в год.  Специалисты Минсельхоза прогнозируют ежегодный рост сельхозпроизводства в России 5-7 %.

            Применение технологий анаэробного сбраживания биомассы приводит к значительному снижению выбросов парниковых газов в атмосферу как за счет снижения выбросов метана в атмосферу при традиционных технологиях хранения навоза, так и за счет замещения ископаемых видов топлива при использовании биогаза для производства энергии. В связи с этим возникает потенциальная возможность передачи единиц снижения выбросов парниковых газов (ERU) в рамках проектно-ориентированных механизмов Киотского протокола. Один ERU равен 1т CO2 эквивалента, а его цена колеблется в пределах от 3 до 9 евро.

            Биотехнологии переработки отходов животноводства нашли практическую реализацию в Китае, Индии, Дании, Германии, Австрии, Италии.

Сегодня в Германии работает около 800 фермерских биоэнергетических установок, в Австрии их – более 100. В Германии установок, вырабатывающих биогаз из коммунальных сточных вод, более 4000,во Франции – 150,в Швейцарии – 134. Систем сбора и утилизации биогаза на полигонах твердых отходов в Италии – 89, в Швеции – 73. Всего в Европе работает около 6400 биогазовых энергетических установок(БЭУ) разного типа, а безусловным лидером биогазовых технологий является Германия. Европейские БЭУ производит 10.37 ТВт*ч электроэнергии и 36.53 ПДж тепловой энергии в год.

Предлагаемые иностранные решения не могут импортироваться в Россию по следующим причинам.

Решения Китая и Индии пригодны для малых ферм и теплого климата, так как используют режим работы биореактора без обогрева.

            Подсчитано, что капитальные затраты на строительство 1 м3 метантанка фермерской биогазовой установки доходят до 2000 евро в Австрии и Швейцарии и до 400 евро в Германии и Италии.

Такое различие в ценах объясняется различными подходами к проектированию и строительству установок. Германские фермеры сами строят установки из готовых деталей, а итальянская установка представляет собой емкость, накрытую пластиковой мембраной, не используют автоматику управления реактором. В Австрии и Швейцарии установки строятся коммерческими компаниями и оснащаются дорогостоящими автоматическими устройствами контроля и управления. При этом застройщики получают внушительные суммы субсидий из общественных фондов.

Тем не менее, решения европейских стран не являются экономически эффективными, так как срок окупаемости таких БЭУ составляет от 7 до 15 лет,что с учетом уровня инфляции в России увеличивает срок окупаемости в 1.5-2 раза.

Кроме того, в Европе отсутствуют гигантские свинокомплексы с поголовьем более 100 тыс. голов и птицефермы c поголовьем более 500 тыс.голов, существующие и строящиеся в России.

            Применение биотехнологий утилизации навоза обеспечивает уменьшение на порядок требуемых объемов хранилищ. Реализация термофильного режима обеспечивает снижение объема ректора и повышение его производительности 2-3 раза, по сравнение с реактором без обогрева.

 

 

 

продолжение

 Однако, задача длительной и эффективной эксплуатации таких реакторов не может быть решена без применения современной системы микропроцессорного управления и контроля работы реактора, а также решение вопросов комплексной переработки сельскохозяйственных отходов.

         При реализации термофильного режима необходимо обеспечение точного соблюдения технологического процесса поддержания температурных и биохимических условий существования анаэробных бактерий, что практически невозможно сделать без интеллектуальных систем управления.
           Применение системы микропроцессорного управления и контроля позволяет реализовать интеллектуальные, полностью автоматические системы, которые не требуют для обслуживания высококвалифицированных специалистов и обеспечивают высокую эффективность микробиологического преобразования отходов.
         Для создания систем микропроцессорного интеллектуального управления биореактором предлагается реализация пилотного проекта переработки сельскохозяйственных отходов в объеме до 15 м3 по сырью, что соответствует одной секции птицефермы на 50 тысяч голов. Повышение экономической эффективности системы достигается комплексной переработкой навоза/помета в гранулированные удобрения, кормовые добавки, электрическую, тепловую энергию, углекислоту и питательную суспензию микроводоросли. Успешное решение указанной задачи позволит создавать модульно-сетевые перерабатывающие комплексы рассчитанные на утилизацию отходов от птицефабрик на 1 млн.голов, свинокомплексов более 100 тыс.голов.
Предлагаемый биокомплекс состоит из следующих модулей:

·      Модуль биореактора анаэробной переработки помета (МБР). Реактор нового поколения, с закрепленной микрофлорой и микропроцессорной интеллектуальной системой управления, позволяющий  добиться  высоких показателей получения биогаза, в заданном объеме, и глубины разложения органического вещества 30…35%.

·      модуль биогаза (МБГ);

·      модуль фотореактора (МФР) для выращивания микроводоросли;

·      модуль удобрений и кормовых добавок (МУКД);

·      модуль энергии и тепла (МЭТ);

·      модуль углекислоты (МУ);

·      модуль автоматического управления (МАУ).

Технологический процесс, реализованный в биокомплексе, заключается в следующем.

В МБР непрерывно загружается помет в объеме 10% его емкости в сутки.

В МБР без доступа кислорода, при температуре 54-55 гр.С, происходит сбраживание помета, в результате чего образуется биогаз и метановая бражка. Из МБР Метановая бражка из МБР непрерывно выгружается в МУКД, а биогаз отводится в МЭТ.

Углекислый газ, выделяемый в МУ, частично проходит через МФР, где получается суспензия хлореллы, а остаток его закачивается в баллоны и поступает на склад готовой продукции.

В МУКД, метановая бражка подаётся в центрифугу, где происходит её разделение на жидкую фракцию первой фазы (влажностью 99%) и твёрдую фракцию (влажностью < 60%). Жидкая фракция первой фазы частично поступает в фотореактор для выращивания микроводоросли, оставшаяся часть жидкой фракции первой фазы поступает в роторно-пленочный испаритель (РПИ) для дальнейшего отделения воды. На выходе РПИ получаем водяной пар и жидкую фракцию второй фазы. Жидкая фракция второй фазы поступает на сушилку, после которой получаем кормовые добавки.

Твёрдая фракция загружается в скрубер-смеситель.  В смеситель — гранулятор вместе с твердой фракцией подается пылевидное удобрение (влажностью < 20%) после осаждения в циклоне, происходит смешивание твердого и пылевидного удобрений и формирование гранул заданных размеров, которые подаются в сушилку.

В сушилке гранулы высушиваются горячим воздухом до заданной влажности (< 10%) и направляются в дозатор-затариватель. Смесь пылевидных удобрений и воздуха, получаемых в процессе сушки, направляется для осаждения удобрений в циклон.

Дозатор-затариватель  высушенные гранулы удобрения дозирует по заданному весу и затаривает  в упаковку. Готовый к реализации продукт поступает на склад готовой продукции.

Получаемый биогаз имеет следующий состав и параметры:

Показатель

СН4

Компонеты CO2

Н2

H2S

Биогаз

Смесь 60% СН4 + 40% COz

Объемная доля, %

55-70

27-44

1

3

100

Объемная теплота сгорания, МДж/м3

35.8

10.8

22.8

21.5

Температура воспламенения, °С

650-750

585

650-750

Плотность нормальная, г/л

0.72

1.98

0.09

1.54

1.2

Плотность критическая, г/л

102

408

31

349

320

В модуле углекислоты происходит накопление биогаза, его очистка от сероводорода, разделение метана и углекислого газа . Метан поступает в модуль энергии и тепла. Углегислый газ сжимается до жидкого состояния.

Модуль энергии и тепла включает в свой состав когенерационную установку. Часть вырабатываемого тепла до 30% используется в МБР для поддержания температуры внутри реактора в диапазоне 54-56 гр.С. Отработанные газы установки поступают в модуль углекислоты. В МУ производится выделение углекислого газа из дымовых газов МЭТ и сжижение его. Полученная углекислота закачивается в баллоны для реализации.

            Все параметры технологического процесса контролируются соответствующими датчиками и приборами и управляются модулем автоматического управления (МАУ).

В процессе получения органических удобрений и кормовых добавок ведется постоянный биохимический и санитарно-ветеринарный контроль над его качеством.

Органические удобрения, получаемые в результате анаэробного сбраживания, обладают высокой эффективностью и обеспечивают дополнительный прирост урожайности в среднем на 20%(по сравнению с использованием несброженного навоза).
  При переработке органических отходов получаются экологически чистые жидкие органические удобрения, которые используются для получения экологически чистой продукции. В полученных органических удобрениях все вещества переходят в форму, легко усваиваемую растениями, что делает их эффективными сразу после внесения в почву. Также это создает возможность ухода от применения минеральных удобрений. Как показали испытания аналогичных удобрений в России и Прибалтике, внесение их в разведенном виде в соотношении 1:10, из расчета три тонны концентрированных удобрений на 1 га, или 30 тонн в разбавленном виде, повышают урожайность всех культур на 20-50%, а некоторых культур (земляника и клубника) в два раза. Научное объяснение данному эффекту было дано на Международном симпозиуме, проходившем в Санкт-Петербурге в 2002 году, где было сказано, что в , биореакторе при термофильном режиме сбраживания синтезируются вещества класса ауксинов, которые способствуют ускоренному росту и развитию растений. Дальнейшее изучение данного механизма может открыть возможность получения сверхэффективных органических удобрений. При внесении жидких органических удобрений в почву, они способствуют сохранению влажности даже в сухую погоду и благодаря содержанию гумусных материалов улучшают физические свойства почвы. Как показали испытания, внесенные удобрения способствуют усвоению минеральных веществ, находящихся в почве в связанном состоянии. Помимо всего прочего получаемые жидкие удобрения содержат полный набор микроэлементов, необходимых для роста растений, и могут использоваться для выращивания сельхозпродукции гидропонным методом, при этом получаемая продукция имеет хорошие вкусовые качества и экологически чистая.
В отличие от традиционных способов приготовления органических удобрений методом компостирования, при котором теряется до 40% азота, при анаэробной переработки происходит минерализация азота и фосфора. Кроме того, в сброженном навозе по сравнению с несброженным в четыре раза увеличивается содержание аммонийного азота, а количество усвояемого фосфора удваивается.

Производство сухого гранулированного удобрения практически исключает потери питательных веществ при длительном хранении, позволяет вносить эти удобрения в наиболее благоприятные календарные сроки с применением стандартных механизмов,

(например, обычные сеялки).  Жидкая фракция первой фазы может  использоваться для полива полей или как питательная среда в гидропонных теплицах.

 Ценность удобрения зависит от его химического состава. Химико-физические свойства удобрения полностью соответствуют агрохимическим и экологическим требованиям к удобрениям, вносимым в почву.

Зоотехническая и ветеринарно-санитарная оценка удобрений.

наименование  показателей

значение показателей удобрения

сброженного

гранулированного

Влажность,%

92…..99

20

Абсолютно сухое вещество (АСВ),%

4.5….2.6

80

Сухое органическое вещество (СОВ), %

62.6….73.9

65.4

Водородный показатель, рН

7.2….7.9

7.41

Плотность, кг/м.куб.

1003….1012

—-

Содержание взвешенных веществ,мг/л

21930……43000

—-

Температура, С*

37-53

Летучие жирные кислоты, мг/л

714….1680

760

Азот,% к АСВ

 

 

-общий

7.29

7.26

-аммиачный

4.80

Нитраты, мг/кг

41.03

Фосфор,% к АСВ

3.64

3.28

Калий,% к АСВ

3.68

2.96

Углерод,%

1.066

1.01

Наличие жизнеспособных яиц гельминтов, шт./л

14

0

Наличие семян сорных растений %

30

18

Всхожесть семян сорных растений,%

0

0

Степень разложения СОВ,%

37.06

0

Степень обеззараживания (по ОМЧ),%

64

0

Дегельминтизация,%

63.0

100.0

Девитализация,%

100.0

100.0

Уровнь нитратов,%

27.0

0

Далее в таблице приведены данные влияния различных видов удобрений на урожайность помидоров, стручкового перца, салата-латука и цветной капусты.

*Таблица. Влияние удобрений на урожайность некоторых культур.

Обработка
Средняя годовая урожайность, тонн / га

помидоры

Перец

 стручк.

Салат-латук

цветн.

капуста

 Контроль (без удобрений)

2

4

26

23

 Минеральные удобрения (80..90  NPK на га)

13

6

56

36

 Сухие органические удобрения (5 т СВ на га)

22

12

130

48

*Данные результаты получены на ферме-лаборатории ВНИИМОЖ

 

Использование микроводоросли (хлореллы)

Суспензия хлореллы, не является заменителем кормов, но, имея полный  набор аминокислот, витаминов, микроэлементов и биостимуляторов, способствует наиболее полному усвоению кормов, получению дополнительных привесов  и сохранности поголовья молодняка.

            Для этой цели плотность массы хлореллы в одном литре составляет 6-10 г, при этом численность клеток достигает 50-60 млн. в 1 мл.

     Хлорелла имеет следующий биохимический состав (в % сухой биомассы):

                 Белок  55%;  Липиды  12%;  Углеводы 25%; Зола  8%

     Содержание аминокислот в хлорелле (г/кг воздушно-сухого   вещества),следующее:

           Глутаминовая кислота  31,84; Аспарагиновая кислота 25,66; Лейцин 21,68; Аланин 20,13; Валин 17,58;

           Глицин 17,02; Треонин 13,66; Фенилаланин 12,06; Серин 11,60; Изолейцин  11,30; Пролин 9,78;

                Лизин 8,78;Тирозин 8,25;Аргинин 8,17; Цистин 7,53; Триптофан 5,11; Метионин  4,82; Гистидин 1,51.

     В суспензии хлореллы имеются все известные на сегодняшний день витамины. Как известно, витамины В12 и D растениями не синтезируются, однако в хлорелле они присутствуют в значительном количестве. В 100 г сухой хлореллы содержится 7-9 мкг витамина В12 и 100 мг витамина D. В биомассе хлореллы витамина С столько же, сколько в лимоне, а витамин К имеет важное физиологическое значение для организма животных.

Содержание в хлорелле некоторых витаминов следующее (мкг/г сухого вещества):

 Каротин 1341;Токоферол (Е) 180;Никотиновая кислота 140; Рибофлавин (В2) 7,0; Пиридоксин (В6) 5,3;Тиамин 4,2 .

 Суспензия хлореллы используется как дополнительная подкормка для получения привесов, сохранности молодняка, повышения продуктивности животных и птицы, а также для улучшения репродуктивности сельскохозяйственных животных.

     Применение суспензии хлореллы дает следующие результаты:

 — увеличивается прирост живой массы: телята  25-40%;  поросята  30-40%;цыплята бройлеров 18-20%;

— сохранность молодняка достигает: телята  99%;поросята  99%;цыплята бройлеров  98%;

повышается яйценоскость на 10- 15% и масса яйца на 10%;

улучшается выводимость цыплят на 25%;

повышаются репродуктивные свойства животных;

молочная продуктивность увеличивается на 15 – 20%;

    Хорошие результаты получены при применении суспензии хлореллы на выкормке тутового шелкопряда и в пушном звероводстве (повышается сохранность молодняка и темпы роста, улучшаются качественные показатели меха).

продолжение

      На сегодняшний день биогазовые установки различной эффективности и степени сложности существуют во многих странах мира, однако большинство из них  имеют низкий КПД, и работают при температуре окружающей среды не ниже плюс 20 гр.С., не реализуют полный цикл переработки, а ограничиваются получением тепловой энергии от биогаза и метановой бражки.

Сравнительные характеристики Биоэнергетических установок

Параметры реактора

Проект

Украина

США

Финляндия

Швеция

Англия

Франция

Ёмкость ,  м3

150

125

110

120

160

200

250

Температура  ,гр. С

37-60

40

35

37

50

35

37

Выход биогаза, м3/м3

3 — 6

2.5 — 2.8

2.5

1.5

1.8

1.6

0.9

Коэффиц.Заполнения

0.85

0.5 — 0.85

0.75

0.65

0.69

0.65

0.65

Экспозиция ,сутки

5-10

5

12

10

13

11

10

В РФ имеется несколько промышленных установок на птицефабриках в Московской, Новгородской и Владимирской областях, а также предлагаются индивидуальных блоки — модули для фермерских хозяйств без автоматики. Удобрения продаются в жидком виде и являются дефицитным товаром, а биогаз преобразуется лишь в тепло.

 

ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ

 Для реализации предлагаемого комплекса на суточный объем перерабатываемого помета в 15 м3 необходима разработка термофильного биореактора объемом 150 м3 с микропроцессорной интеллектуальной системой управления, ориентировочной стоимостью 15 млн.рублей. Стоимость модуля гранулированных удобрений мощностью переработки до 20 м3 в сутки составляет 18 млн.рублей. Стоимость модуля энергии и тепла суммарной мощностью 400 квт составит 4 млн.рублей. Стоимость модуля углекислоты составляет 12 млн.рублей. Ориентировочная стоимость модуля автоматического управления составит 6 млн.рублей. Суммарная стоимость пилотного проекта биокомплекса составляет 55 млн.рублей.

Доходы

Расчет производительности комплекса при переработке куриного помета объем реактора 150 м3,потребление сырья 15 тонн в сутки.

Производство биогаза,

м3

Производство удобрений и корм.добавок, т

Производство

углекислоты, т

Производство энергии+тепло Квт*час

сутки

год

Сутки

Год

сутки

Год

сутки

Год

600

220000

2.8

1020

1.4

510

960

350000

Стоимость, тыс.руб

22.4

8160

21

7665

1.44

525.6

 

                       

 Экономическая эффективность предлагаемого комплекса включает доход от производства гранулированных удобрений и кормовых добавок в сумму 8.16 млн.руб в год (цена за 1 кг –8 руб.); доход от производства углекислоты 7.665 млн.руб в год (цена 1 кг – 15 руб); доход от производства электро и тепловой энергии 525.6 тыс.руб., экономия кормов за счет повышения их конверсии на 15% от применения суспензии хлореллы в сумме 0.65 млн.руб. Кроме того, отсутствие платежей за захоронение помета дает экологический доход в размере 427 руб*15*365=2’337’825 руб.  Суммарный годовой доход составит 19.3 млн.руб. Затраты на обслуживание комплекса составят не более 20%.

Валовая прибыль составит 0.8*19.3=15.4 млн.руб.

Срок окупаемости пилотного проекта 55/15.4=3.5 года. Предполагаемая себестоимость последующих систем переработки составит не более 50% от стоимости пилотного проекта, что обеспечит срок окупаемости не более 2 лет.

 ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Проблема переработки сельскохозяйственных отходов может быть успешно решена путем создания интеллектуальных биокомплексов переработки на базе современных  микропроцессорных систем.  Помимо сокращения в 10 раз объема хранилищ, исключения загрязнения окружающей среды, данные системы обеспечивают получение высококачественных удобрений, электрической и тепловой энергии, углекислоты, кормовых витаминных добавок и являются коммерчески привлекательными объектами инвестирования. 

            В результате выполнения данного проекта будут отработаны технические и организационные вопросы промышленного внедрения биокомплексов переработки сельскохозяйственных отходов.

Страница 9 из 141234567891011121314