Економічні науки/ 10. Економіка підприємства

Момот Ю.М.

Дніпропетровський державний аграрний університет

Еколого-економічні особливості перетворення енергії відходів сільськогосподарського виробництва

Інтенсифікація промислового і сільськогосподарського виробництва, необхідна для подальшого здійснення процесу життєдіяльності, неминуче призводить до збільшення концентрації різноманітних органічних відходів. Вигляд Подібного роду відходи можна підрозділити на наступні основні групи: промислові і міські відходи, фізіологічні відходи людини, побічна продукція рослинництва, відходи тваринництва.

Дві останні групи відносяться до категорії сільськогосподарського походження з характерним набором специфічних властивостей. У природному виді вони мають невисокі якісні характеристики, що дає основу класифікувати їх як низькосортне паливо. Відходам рослинництва властиві низька щільність і значні зміни в теплотворній здатності при зміні вологості. Відходи тваринництва мають високу природну вологість, що перешкоджає їх прямому використанню без попередньої сушки. Загальною проблемою при енергетичному використанні сільськогосподарських відходів є їх територіальна деконцентрация, що утруднює створення великих переробних центрів для забезпечення сільськогосподарських районів додатковою енергією.

Велика частина відходів формується за рахунок побічної продукції рослинництва, вона досягає 83%. Відходів тваринництва щорічно утворюється приблизно в 5 разів менше.

У економічно розвинених країнах розроблені і апробовані різні варіанти енергетичного використання побічної продукції рослинництва і відходів тваринництва. Для соломи, стебел кукурудзи і соняшнику передбачається пряме спалювання, ферментація і гідроліз, газифікація і анаеробне зброджування.

Найбільш відпрацьованим і конкурентоздатним процесом вважається отримання теплової і електричної енергії за рахунок прямого спалювання побічної продукції рослинництва. Енергія, що виробляється таким чином, може використовуватися для обігріву приміщень, сушки сільськогосподарської продукції, електроприводу насосних установок і так далі. Проте, в структурі витрат на отримання енергії основна доля належить роботам по збору і підготовці до спалювання фітомаси.

Газифікація і анаеробне зброджування побічної продукції рослинництва передбачають отримання біогазу для подальшого використання його в окремих стаціонарних процесах, а також для виробництва електричної енергії на місцевому рівні. Технологія досі не знайшла широкого застосування через високі витрати на отримання біогазу. Найбільш науково опрацьовано є анаеробне зброджування гною тваринницьких ферм. У країнах, що розвиваються, цей спосіб переробки гною набув досить широкого поширення, досягнувши у ряді випадків промислового виробництва. У економічно розвинених країнах вказаній проблемі також приділяється значна увага, але перспективним вважається отримання біогазу для використання його на місцевому рівні.

При проектуванні біогазових установок виникають труднощі в їх економічному обгрунтуванні. Якщо розглядати ці установки тільки з енергетичних позицій як джерела отримання альтернативного енергоносія – біогазу, то вартість палива виходить дуже високою – на рівні 350 грн. за 1 т умовного палива. При такому односторонньому підході установки не можуть бути рентабельними.

Біогазові установки характеризуються ефектом комплексного змісту: енергетичним – отримання і використання біогазу; природоохоронним – зниження хімічного і бактерійного забруднення грунту, води, повітря, дезодорація атмосфери (часткове усунення запаху); ефект від використання шламу як товарного продукту у вигляді добрива або для отримання білково-вітамінних кормових добавок.

Еколого-економічна ефективність застосування технології виробництва біогазу з відходів тваринництва доцільно оцінювати за наступними показниками:

а) як паливо – за вартістю конкретного палива, що витісняється, або розрахунковими витратами;

б) використання шламу – за вартістю добрива, що витісняється, або кормових продуктів з оцінкою змісту активних складових: амонійного азоту в добривах або протеїну в кормі;

в) природоохоронний ефект по зниженню хімічного і бактерійного забруднення грунту і води;

г) зменшення забруднення повітря – шляхом попередніх розрахунків зниження викидів в атмосферу при заміні традиційного палива біогазом.

Узагальнюючі розрахунки еколого-економічної ефективності отримання біогазу з відходів тваринництва показують наступне. Паливна складова має величину 15-45%, використання шламу на добрива або кормові цілі 30-80%, природоохоронний ефект досягає 70%. Використання шламу у вигляді кормової протеиновой добавки має як правило ефект на 10-20% вище, ніж як добриво. За розрахунками В.Г. Некрасова, річний економічний ефект від застосування технології анаеробного зброджування гною складає з розрахунку на 1 голову ВРХ 2-25 грн., свиней – 2-4 грн., птахи (кури) – 0,6-1,5 грн.

Як для великих, так і для невеликих установок вартість отримуваного палива складає близько 350 грн./т у.т., при цьому питома вартість 1 м³ реактора, що характеризує тільки конструкцію установки в межах від 333 до 1200 грн./м³. Виявлено, що для сталевого реактора витрати приблизно в 1,5 рази менше, ніж для залізобетонного. Повні витрати тепла на підтримку процесу зброджування з урахуванням компенсації теплових втрат не повинні перевищувати 45-50% від енергії отримуваного біогазу. Використання на власні потреби більше 50% біогазу свідчить про нераціональну конструкцію біореактора або неоптимальний режим роботи установки.