Главная страница
Сведения об авторах

КОМПЛЕКСНОЕ РЕШЕНИЕ ПРОБЛЕМЫ ОБЕСПЕЧЕНИЯ ЭНЕРГОНОСИТЕЛЯМИ СЕЛЬСКИХ ПРОИЗВОДИТЕЛЕЙ ЗА СЧЕТ ПЕРЕРАБОТКИ БИОМАССЫ ОТХОДОВ

Нескородов Г. Ф., частное инновационное предприятие «Центр инновационных технологий «ТЕХНОДОМЕН», Харьковская область, Украина
Марценюк В. Е., Национальный технический университет «Харьковский политехнический институт», Харьков, Украина

В структуре затрат на производство сельскохозяйственной продукции значительные объемы средств направляются на обеспечение технологических процессов минеральными удобрениями, средствами защиты растений, горюче-смазочными материалами, электрической и тепловой энергией. В себестоимости производства свинины стоимость энергоносителей составляет 38,08, стоимость кормов — 47,14%.
Реформы в аграрном секторе экономики страны в условиях становления рыночных отношений не только не способствовали его дальнейшему развитию, но, напротив, на данный момент привели к значительному сокращению объемов производства сельскохозяйственной продукции во вновь созданных сельскохозяйственных формированиях (обществах с ограниченной ответственностью, частных предприятиях и др.), взявших в обработку на условиях аренды сотни и тысячи гектаров земли. Устаревшая техника, утратившая плодородие земля, пустующие животноводческие комплексы, заросшие сорняками украинские черноземы, невыплаченная заработная плата, низкая плата за аренду хозяевам земельных паев — таковы основные «итоги» хозяйствования на земле к настоящему времени.
Авторами проведен анализ факторов, влияющих на развитие предприятий агропромышленного комплекса в условиях его реформирования в сельских районах Харьковской области (Нововодолажском, Валковском, Краснокутском и др.).
Анализ позволяет сделать вывод о необходимости:
• разработки программ устойчивого развития социально-экономических систем районов;
• системной реструктуризации производственной и коммерческой деятельности сельскохозяйственных предприятий на базе ряда основополагающих принципов, реализация которых должна привести к устойчивому развитию предприятий.
К числу таких принципов мы относим:
1. Переход от химико-технологической системы земледелия к органическому («разумному») земледелию.
2. Производство альтернативных видов газообразного, жидкого и твердого топлива на базе новых технологий (методы метанового сбраживания, пиролиза, жидкофазного крекинга и др.) из органических отходов сельскохозяйственного производства, осадков промышленных и хозбытовых сточных вод, твердых бытовых отходов и др.; использование ветроэнергетики и гелиотехники, тепловых насосов для автономного надежного энергетического обеспечения предприятий, населенных пунктов.
Работы в этом направлении в полной мере соответствуют законам Украины «Про альтернативні види рідкого та газового палива» от 14.01.2000 г. №1391-XIV, «Про альтернативні джерела енергії» от 20.02.2003 г. №555-IV, Указу Президента Украины «Про заходи щодо розвитку виробництва палива з біологічної сировини» от 26.09.2003 г. №1094/2003. Закон №1391-XIV устанавливает льготный режим инвестиционной деятельности для иностранных инвесторов и специальные гарантии защиты иностранных инвестиций, направленных на развитие сферы альтернативных видов топлива. В соответствии с этим Законом (раздел III, ст. 9) предусматривается возможность выделения юридическим и физическим лицам субсидий, дотаций, дополнительных кредитных и других льгот, установленных соответствующими законами Украины для стимулирования разработок и внедрения новых технологий, оборудования, материалов в процессе производства (добычи) альтернативных видов топлива.
Следует особо подчеркнуть, что внедрение мероприятий согласно пунктам 1, 2 одновременно решает вопросы охраны окружающей природной среды и получения экологически чистой продукции, существенного снижения себестоимости ее производства.
3. Глубокая переработка сельскохозяйственного сырья в замкнутых технологических циклах.
Модульное оборудование и оригинальные технологии позволяют организовать производство так, что отходы предыдущего производственного цикла являются сырьем для последующего; органические отходы последнего технологического цикла перерабатываются на энергоносители.
4. Реализация готовой продукции через систему сбытовых организаций, фирменных магазинов, многоуровневый сетевой маркетинг.
На базе использования приведенных выше основополагающих принципов устойчивого развития сельскохозяйственных предприятий на территории Нововодолажского района Харьковской области планируется создание БИОЭНЕРГОТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО КОМПЛЕКСА (БЭТЕК) — современного территориально распределенного производства альтернативных видов топлива (биодизельного топлива, биогаза, метанола, бензина, углерода, пиролизного газа), натуральных продуктов питания, органических гранулированных удобрений. БЭТЕК состоит из трех комплексов: «ОРГАНИКА», «БИОДИЗЕЛЬ», «ЭНЕРГОСТАН».
В комплексе «ОРГАНИКА» используется метод анаэробного (метанового) сбраживания органических отходов свиноводческого комплекса, в результате которого образуются биогаз и отферментированная масса, представляющие ценность как альтернативное газообразное топливо и органическое удобрение.
Использование в сельскохозяйственной практике органических удобрений вместо минеральных обеспечивает высокую урожайность сельскохозяйственных культур, снижает расход энергии на технологические нужды в 3—10 раз, восстанавливает плодородие почвы, позволяет производить экологически чистую продукцию.
Метод метанового сбраживания дает возможность:
— улучшить экологическую обстановку за счет изоляции от внешней среды отходов и протекающих в них процессов, получить безопасные конечные продукты, а также переработать отходы в месте их образования;
— реализовать энергетический потенциал органических отходов в виде биогаза, пригодного для сжигания в газовых котельных, электротеплоагрегатах, а после разделения на метан (70%) и углекислый газ (30%) использовать в качестве моторного топлива в двигателях внутреннего сгорания и консерванта продуктов соответственно;
— получить в короткий срок (4—6 сут) в промышленных масштабах ценное без патогенной микрофлоры, яиц гельминтов и жизнеспособных семян сорной растительности органическое удобрение за счет перехода фосфора и азота в легкоусваиваемые растениями формы;
— развивать экологически чистое органическое земледелие.
От свиноводческого комплекса, который реализует в год 12 000 голов свиней (вес одного животного — 100 кг), планируется ежесуточно получать около 4000—5000 м³ биогаза, 20 т органических гранулированных удобрений влажностью 15% и 100 т жидких удобрений.
Технические характеристики комплекса «ОРГАНИКА» по переработке органических отходов животноводческих ферм БЭТЕК приведены в табл. 1.

Таблица 1

Технические характеристики комплекса «ОРГАНИКА»

Биодизельное топливо, согласно ДСТУ 3868-99, планируется получать в комплексе «БИОДИЗЕЛЬ».
В странах ЕС принято законодательство, стимулирующее производство и использование биодизельного топлива, поэтому оно уже получило распространение во многих странах Европы.
К примеру, в Германии в год производится около 1,3 млн т, во Франции — 780 тыс. т, в Польше — 230 тыс. т такого топлива. Активно развивается это направление в Литве и Беларуси.
Как и дизтопливо, биодизельное топливо предназначено для применения в автомобилях и сельскохозяйственной технике с дизельными двигателями. Для перехода на его использование двигатель и другие системы модернизировать не нужно. Выхлопные газы автомобилей, работающих на таком горючем, по ряду показателей значительно чище, чем у работающих на дизельном топливе. Кроме того, биодизельное топливо полностью распадается на неагрессивные по отношению к окружающей среде компоненты. В табл. 2 приведены некоторые физико-химические свойства обоих видов топлива.

Таблица 2

Физико-химические характеристики дизельного и биодизельного топлива

Для получения биодизельного топлива обычно используют рапсовое масло как самое дешевое из растительных (подсолнечное, кукурузное, соевое и др.). Сопутствующие продукты — рапсовый шрот, глицерин.
Средние затраты на производство 1 т готовой продукции составят для биодизельного топлива — 1 271,00, рапсового шрота — 66,03, сырого глицерина — 513,6 грн.
В комплексе «ЭНЕРГОСТАН» планируется производство альтернативных видов топлива (синтез-газ, бензиновые фракции) и технического углерода за счет переработки соломы рапса и других культур, твердых бытовых отходов, осадков сточных вод методом высокотемпературного пиролиза в герметичных пиролизных реакторах. Частично полученный синтез-газ будет использован для получения метанола, необходимого в технологическом процессе производства биодизельного топлива (на 1 т рапсового масла требуется 100 кг метанола).
Альтернативные виды топлива: биодизель, биогаз, пиролизный газ, метанол, бензин — будут использованы при эксплуатации автотракторной техники на самом предприятии, при производстве биодизельного топлива (метанол), электрической и тепловой энергии, что позволит существенно снизить себестоимость основных видов продукции. Часть энергоносителей будет реализована другим потребителям в Харьковском регионе.
Для производства биодизельного топлива планируется использовать установки непрерывного действия для переэтерификации рапсового масла.
Основные преимущества этих установок по сравнению с другими устройствами отечественного производства:
— возможность применения в качестве сырья рапсового масла различного состава и качества, в том числе и самого худшего;
— получение метилэфира (биодизеля), отвечающего мировым и европейским стандартам по DIN 51606 и EN 14214, благодаря применению методов глубокой очистки продуктов производства (вакуумная паровая дистилляция, механические скоростные сепараторы для жидких гетерогенных систем и суспензий и т. п.);
— получение вместо отходов производства (глицериновой фазы) следующих продуктов: дистиллированного глицерина (ГОСТ 6823-2000), комплексных жидких органо-минеральных удобрений, очищенных высококонцентрированных гудронов метилового эфира и глицерина, содержащих широкий спектр ценных органических соединений для химической, пищевой и фармацевтической промышленности;
— отсутствие вредных выбросов.
Комплекс «ЭНЕРГОСТАН» состоит из двух базовых модулей производительностью 50 т/сут по исходному сырью (солома рапса и других культур, твердые бытовые отходы, иловые осадки сточных вод) для получения электрической и тепловой энергии, бензина, метилового спирта, технического углерода, синтез-газа.
Годовой план производства основных видов продукции в комплексах «БИОДИЗЕЛЬ» и «ЭНЕРГОСТАН» представлен в табл. 3.

Таблица 3

Планируемый годовой объем выпуска основных видов продукции

Определена динамика валовых доходов и расходов предприятия по производству биодизельного топлива и других альтернативных видов топлива на период производственной деятельности. При этом расчеты выполнены на основании использования рыночной цены реализации, а не расчетной оптовой цены.

COMPREHENSIVE SOLUTION TO THE PROBLEM OF MEETING THE ENERGY DEMANDS OF AGRICULTURAL PRODUCERS THROUGH THE USE OF BIOMASS-BASED ORGANIC FUEL

Neskorodov G. F., Private Innovative Enterprise «Center for Innovation Technologies «TECHNODOMAIN», Kharkiv Oblast, Ukraine
Martsenyuk V. E., National Technical University «Kharkiv Polytechnic Institute», Kharkiv, Ukraine

The following basic principles are recommended to be adopted for restructuring the production and commercial activities of agricultural enterprises: 1. Transition from chemically intensive agricultural practices to cleaner and sound organic agriculture; 2. Improved recycling of organic agricultural waste, wastewater treatment sludge and household solid waste into the production of alternative gaseous, liquid and solid fuel with the use of new technologies; 3. Ensuring the comprehensive processing of agricultural products by adopting the closed-loop technological cycles. The modular equipment and original technologies enable the organization of production process in a manner that ensures that waste generated at a preceding process stage is used as a raw material in the subsequent process stage, with the final waste output recycled to derive organic fuel; 4. The sales and marketing system for final products is to be based on the network of seller organisations, company shops and multilevel network marketing tools.
The paper describes the methods for producing organic fuel from rape seeds, thermo-chemical processing of rape straw, methane fermentation of animal husbandry waste) and the main technological characteristics of equipment used for production of alternative gaseous, liquid and solid fuel by recycling organic agricultural waste.
The paper describes economic, energy-saving and environmental benefits of a proposed Bioenergy Complex project, planned to be implemented in the Nova Vodolaha district of Kharkiv Oblast.

Главная страница

Сведения об авторах

Нескородов Геннадий Федорович, канд. техн. наук, директор, частное инновационное предприятие «Центр инновационных технологий «ТЕХНОДОМЕН», Харьковская обл., Украина. Тел. (057) 707-62-45, тел. моб. (096) 621-40-30, факс (057) 700-34-10. E-mail₁, e-mail₂,
Марценюк Валентина Евгеньевна, инженер, кафедра инженерной электрофизики, Национальный технический университет «Харьковский политехнический институт», ул. Фрунзе, 21, Харьков, 61002, Украина. Тел. (057) 707-62-45. E-mail

© Независимое агентство экологической информации

Последние изменения внесены 12.07.07