Использование биогаза на нужды современного сельскохозяйственного кластера
Исследование проблемы утилизации отходов в связи с увеличением объемов производства. Анализ модели современного сельскохозяйственного кластера, объединяющего наиболее важные объекты продовольственного производства и средства альтернативной энергетики.
| Рубрика | Сельское, лесное хозяйство и землепользование |
| Вид | статья |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 26.04.2019 |
| Размер файла | 248,2 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Белгородский государственный технологический университет имени В. Г. Шухова Белгород, Россия
Использование биогаза на нужды современного сельскохозяйственного кластера
Седых П. С., Суслов Д. Ю.
В связи с обострением ситуации в продовольственном секторе агропромышленного комплекса Российской Федерации на фоне введения в августе 2014 года санкций, возникла необходимость в принятии мер, направленных на стабилизацию обстановки в затронутых отраслях. В связи с этим, была разработана и введена программа импортозамещения [1], основной задачей которой является увеличение объемов производимой на территории России сельскохозяйственной продукции всех видов. Таким образом, на ближайшие годы прогнозируется значительный рост производства в агропромышленном комплексе.
Увеличение объемов производства несомненно отразится на проблеме утилизации отходов, которая на сегодняшний день является одной из самых важных в сфере АПК. Для сокращения числа негативных факторов экологического и экономического характера, вызванных увеличением объемов отходов, необходимо проектирование и применение в сельскохозяйственном секторе инновационных технологий. Для достижения наилучших результатов, инновации в сложившейся ситуации должны быть направлены не только на решение потенциальных основных проблем в сфере АПК, но и на увеличение объемов производств предприятий, минимизацию урона экологии, а также на экономию энергетических ресурсов.
В данной статье в качестве средства решения поставленных задач предлагается рассмотреть модель современного сельскохозяйственного кластера, объединяющего наиболее важные объекты продовольственного производства и средства альтернативной энергетики.
На территории кластера располагаются:
- свинокомплекс на 10000 голов;
- тепличное хозяйство производственной площадью 5000 м2; - площадка биогазовой станции.
Первоначально необходимо определить количество отходов свинокомплекса, которые необходимо подвергнуть переработке. Свинокомплекс рассчитан на постоянное содержание 10000 голов, из которых 1600 - поросята на доращивании. Учитывая суточные нормы выхода навоза на одну особь [2], определим объем ежесуточно получаемых отходов. Полученные данные заносим в таблицу 1.
Таблица 1. Определение суточных объемов навоза
|
Группа животных |
Норма выходанавоза, кг/сут |
Постоянноепоголовье,гол. |
Выход навоза в сутки, т/сут |
|
|
Поросята |
1 |
1600 |
1,6 |
|
|
Свиньи |
5,75 |
8400 |
48,3 |
|
|
Всего |
6,75 |
10000 |
49,9 |
Следует учесть, что кроме навоза в канализационную систему в равном объеме поступает вода, предназначенная для технологических нужд. Суммарный объем стоков при этом составит приблизительно 100 т/сут. Влажность свиного навоза составляет ориентировочно 88%. Конечная влажность стоков составит порядка 94%. При таких физических параметрах общий объем стоков свиноводческого комплекса эквивалентен 6 тоннам ежесуточно получаемого сухого органического вещества. Известно, что при переработке 1 кг сухого свиного навоза в биогазовой установке, на выходе получается 0,45 м3 биогаза [3]. Таким образом, биогазовая станция, входящая в состав сельскохозяйственного кластера, позволяет ежесуточно получать 2700 м3 биогаза.
Полученный биогаз используется в качестве топлива на мини-ТЭЦ, работающей на базе когенерационной установки и расположенной на площадке биогазовой станции. При сжигании биогаза образуется тепловая и электроэнергия, используемая на нужды сельскохозяйственного кластера, в частности на обогрев и освещение теплиц.
Количество тепловой и электроэнергии на нужды теплиц определяется в основном климатическими условиями и зависит от времени года. Так, технология выращивания овощных культур предусматривает использование искусственного освещения в объеме 80 Вт/м2 производственной площади при недостатке естественного. Зная среднюю продолжительность светового дня по месяцам [4], становится возможным определение среднесуточного времени использования искусственного освещения. При этом следует учесть, что в данном проекте сельскохозяйственный кластер расположен на территории Белгородской области.
Внесем результаты в таблицу 2.
утилизация отход сельскохозяйственный кластер
Таблица 2.Объем электроэнергии, потребляемый теплицами.
|
Месяц |
Январь |
Февраль |
Март |
Апрель |
|
|
Потребляемая электроэнергия, кВт*ч/сут |
6240 |
5653 |
4973 |
4207 |
|
|
Месяц |
Май |
Июнь |
Июль |
Август |
|
|
Потребляемая электроэнергия, кВт*ч/сут |
3520 |
3087 |
3160 |
3700 |
|
|
Месяц |
Сентябрь |
Октябрь |
Ноябрь |
Декабрь |
|
|
Потребляемая электроэнергия, кВт*ч/сут |
4433 |
5173 |
5887 |
6327 |
При сжигании биогаза в мини-ТЭЦ на базе когенерационной установки можно получить 2 кВт*ч электроэнергии [5]. Таким образом, при сжигании 2700 м3 ежесуточно получаемого биогаза, суточный объем электроэнергии составит 5400 кВт*ч. Графическое отображение сравнения объемов получаемой и вырабатываемой электроэнергии представлено на рисунке 1.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Рис.1 Сравнение потребляемой и вырабатываемой электроэнергии
Объем тепловой энергии, получаемой при сжигании 1 м3 биогаза, составляет 2,75 кВт [5]. Технология выращивания овощей предусматривает поддержание температуры на уровне 20 °С. Зная средние значения температур, общую площадь остекления (5840 м2), а также значение коэффициента сопротивления теплопередаче, определим средние суточные теплопотери теплиц и внесем результаты в таблицу 3.
Таблица 3.Средние суточные теплопотери теплиц по месяцам
|
Месяц |
Январь |
Февраль |
Март |
Апрель |
|
|
Суточные теплопотери, кВт |
9079 |
8410 |
7167 |
3982 |
|
|
Месяц |
Май |
Июнь |
Июль |
Август |
|
|
Суточные теплопотери, кВт |
1720 |
669 |
32 |
414 |
|
|
Месяц |
Сентябрь |
Октябрь |
Ноябрь |
Декабрь |
|
|
Суточные теплопотери, кВт |
2262 |
4332 |
6275 |
7804 |
Учитывая затраты вырабатываемого тепла на собственные нужды (порядка 10%), вычислим суточную выработку тепловой энергии, которая составит 6700 кВт. Отображение сравнения объемов получаемой и вырабатываемой тепловой энергии представлено на рисунке 2.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Рис.2 Сравнение потребляемой и вырабатываемой тепловой энергии
Сравнивая потребность тепличного комплекса в тепловой и электроэнергии с объемом её производства площадкой биогазовой станции, можно сделать следующие выводы:
- электроэнергии, полученной при сжигании биогаза достаточно, чтобы полностью покрыть потребность тепличного комплекса на протяжении восьми месяцев с марта по октябрь;
- тепловой энергии, полученной при сжигании биогаза достаточно, чтобы полностью покрыть потребность тепличного комплекса на протяжении восьми месяцев с апреля по ноябрь.
Таким образом, использование биогаза в сельскохозяйственном кластере позволяет решить ряд проблем, связанных с утилизацией отходов крупных животноводческих ферм, значительно снижая вред, наносимый экологии, а также способствует сокращению энергетических расходов. Объединение производственных предприятий АПК и средств альтернативной энергетики в единое целое способствует повышению эффективности работы всех объектов.
Список использованной литературы
1. Статья об Импортозамещении: [Электронный ресурс] // Интернет-портал Российской газеты,URL: http://www.rg.ru/2014/08/05/za- meshenie.html (Дата обращения: 26.04.2015).
2. НТП 17-99 «Нормы технологического проектирования систем удаления и подготовки к использованию навоза и помета».
3. Баадер В., Бренндерфер М. Биогаз: теория и практика (Пер. с нем. и предисловие М. И. Серебряного.) - М.Колос, 1982 - 148 с.
4. Статья «Светокультура растений в теплицах»: [Электронный ресурс] // URL: http://www.greenhouses.ru/Svetokultura-rastenij-v-teplice (Дата обращения: 27.04.2015).
5. Статья «Двигатели, работающие на биогазе»: [Электронный ресурс] // URL: http://www.rosbiogas.ru/literatura/rukovodstvo-po-biog-azovim-texnologiyam/dvigatelirabotayushie-na-biogaze.html (Дата обращения: 28.04.2015).
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Определение экономической эффективности сельскохозяйственного производства. Учет продукции сельского хозяйства для исчисления производительности труда в производстве отдельных ее видов. Оценка эффективности химизации производства зерна, пути ее повышения.
контрольная работа [15,6 K], добавлен 19.06.2013Характеристика предприятия и анализ современного состояния растениеводства. Проект организации полеводства на примере крестьянского фермерского хозяйства. Достижение устойчивого роста сельскохозяйственного производства. Фактическое состояние хозяйства.
курсовая работа [94,7 K], добавлен 19.06.2011Краткая характеристика современного состояния сельскохозяйственного производства и использование земель. Изучение перспектив развития сельскохозяйственной организации. Задание на составление проекта внутрихозяйственного землеустройства АО "Родина".
курсовая работа [42,3 K], добавлен 13.11.2014Предмет науки организация сельскохозяйственного производства, ее содержание и принципы, используемые методы и приемы. Место и значение инженера в деятельности сельскохозяйственного предприятия, его профессиональные обязанности, структура службы.
контрольная работа [22,1 K], добавлен 04.11.2015Рост потребления продуктов животного происхождения в развивающихся странах и, с связи с этим, быстрое увеличение объемов производства мяса, молока и яиц. Рост сельскохозяйственного производства в разбивке по регионам, меры по поддержке производителей.
реферат [1,7 M], добавлен 24.07.2011Понятие и виды сельскохозяйственных предприятий, правовой режим их имущества. Анализ правового регулирования трудовых отношений на предприятиях АПК. Особенности государственного регулирования сельскохозяйственного производства в Республике Беларусь.
курсовая работа [358,5 K], добавлен 18.08.2011Содержание, цели и методы прогнозирования деятельности предприятия. Основы прогнозирования народного хозяйства в современных условиях. Народно-хозяйственное прогнозирование сельскохозяйственного производства.
курсовая работа [43,5 K], добавлен 27.06.2007Сущность и факторы эффективности сельскохозяйственного производства. Животноводство как отрасль сельского хозяйства. Природно-экономические условия, финансовые результаты деятельности сельскохозяйственного предприятия, окупаемость его производства.
курсовая работа [52,0 K], добавлен 18.01.2012Классификация и источники образования отходов производства ООО "Камабумпром". Проблема утилизации короотходов, их фитотоксичность, химические показатели. Влияние короотходов на ферментативную активность почвы, их использование в сельском хозяйстве.
курсовая работа [620,4 K], добавлен 19.04.2015Виды механизации и электрификации сельскохозяйственного производства. Устройство и процесс работы машин и агрегатов для послеуборочной обработки зерна. Определение производительности и расхода топлива для кукурузоуборочного комбайна. Водоснабжение ферм.
реферат [46,4 K], добавлен 19.02.2011Исследование современного состояния сельскохозяйственного производства в СПК "Сунский". Эффективность использования ресурсного потенциала. Специализация и структура товарной продукции. Структура стада и показатели воспроизводства крупного рогатого скота.
курсовая работа [66,0 K], добавлен 04.02.2013Современное состояние сельскохозяйственного производства и перспективы его развития. Структура посевных площадей и система севооборотов на ЗАО племзавод "Петровский". Система повышения плодородия почв и использования естественных кормовых угодий.
отчет по практике [164,8 K], добавлен 23.11.2011Особенности сельскохозяйственного производства. Специфика сельского хозяйства. Место сельского хозяйства в народнохозяйственном комплексе страны. Особенности сельскохозяйственного производства. Современное состояние развития сельского хозяйства.
курс лекций [138,1 K], добавлен 14.09.2008Процесс и средства производства. Определяющие признаки основных средств. Совокупность материально-вещественных ценностей. Классификация основных средств сельскохозяйственного и несельскохозяйственного назначения. Организация природоохранной деятельности.
контрольная работа [30,5 K], добавлен 29.03.2009Предмет, задачи и методы экономики сельскохозяйственного производства. Формирование материально-технической базы в рыночных условиях. Понятие экономической эффективности сельскохозяйственного производства. Её основные показатели и методика их расчёта.
контрольная работа [25,6 K], добавлен 29.11.2008Изучение особенностей сельскохозяйственного производства на примере ООО "Центротех". Структура его машинно-тракторного парка, энергетических и технических средств. Характеристика ремонтной базы, состав инженерно-технической службы, служба охраны труда.
отчет по практике [42,9 K], добавлен 15.01.2012Рост производительности труда как условие увеличения объемов производства сахарной свеклы. Сокращение затрат труда на формирование густоты насаждений. Актуальность снижения себестоимости сельскохозяйственного производства. Производство подсолнечника.
реферат [12,5 K], добавлен 20.02.2009Современное состояние эколого-экономических проблем в сельскохозяйственном производстве. Образование и размещение отходов. Экологическая проблема, вызванная применением ядохимикатов и загрязнение окружающей среды. Оценка эколого-экономического ущерба.
реферат [100,0 K], добавлен 24.04.2009Оценка современного состояния сельскохозяйственного производства, причины и основные предпосылки его низкой эффективности и механизмы ее повышения. Стратегическая задача аграрной политики государства, порядок составления программ по ее выполнению.
контрольная работа [47,9 K], добавлен 23.01.2010Исследование производственных условий, а также технической и технологической организации структуры предприятия. Технология производства продукции растениеводства и животноводства, принципы ее хранения. Санитарно-гигиенические условия производства.
отчет по практике [45,2 K], добавлен 10.11.2014
