КАТЕГОРИИ: Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748) |
Біоконверсний комплекс
БІОЛОГІЧНО АКТИВНИХ ОРГАНО-МІНЕРАЛЬНИХ БІОКОНВЕРСНА ТЕХНОЛОГІЯ ВИРОБНИЦТВА ДОБРИВ Екологічна ситуація, що склалася в країні, вітчизняний та закордонний досвід біологізації сільського господарства та значні витрати матеріальних і енергетичних ресурсів на отримання сільськогосподарської продукції вказують на необхідність розробки і впровадження біоконверсних технологій. Питання подальшої розробки та впровадження науково обґрунтованих рішень отримання якісної сільськогосподарської продукції з одночасним зменшенням матеріальних і енергетичних витрат, збереження і відновлення ґрунтів, вирішення проблем забруднення навколишнього середовища є вельми актуальними. До теперішнього часу в сільському господарстві переважала концепція інтенсивного типу виробництва у відкритих екосистемах, які потребують постійного збільшення затрат зовнішньої енергії. При такому підході, як правило, зменшується доля використання в господарствах власної первинної продукції і одночасно зростає в енергетичних добавках (електрика, пальне, корми, добрива, пестициди та інше). Все це приводить до того, що такі відкриті системи суттєво відрізняються від природних екосистем незбалансованим кругообігом речовини та енергії. При подальшому неконтрольованому постійному збільшенню додаткової енергії для виробництва сільськогосподарської продукції в кінцевому результаті воно може стати енергетичне збитковим, а процес деградації зовнішнього середовища і руйнація екологічних структур – незворотними. В зв'язку з цим, головними концептуальними положеннями розвитку сільськогосподарського виробництва є: · стабілізація рівня використання додаткової енергії в межах 15-20 МДж/га;
· підвищення коефіцієнта використання фотосинтетично-активної радіації (ФАР) основними с/г культурами від 1.0-3.0% до 2.5-4.5%; · підвищення коефіцієнта енергетичної ефективності продукції тваринництва з 0.032 до 0.062 (Дж/кг сухої речовини); · висока ступінь збалансованості у виробництві кругообігу речовини і енергії по типу природних екосистем; · максимальне виробництво продукції при умові обмежень по її питомій енергомісткості, збереженні родючості ґрутів та допустимого рівня екологічної безпеки. Аналіз стану різних варіантів організації і ведення сільськогосподарського виробництва в США, в країнах Західної Європи, Японії та дослідження, які проводились в країнах СНД і в Україні, показують, що в умовах всезростаючого впливу таких лімітуючих факторів, як білок і енергія, одним із основних факторів налагодження ефективного і екологічно безпечного виробництва можуть стати багатогалузеві господарства із замкнутим циклом переносу біомаси і енергії – так названі біоконверсні комплекси Біоконверсний комплекс (БК) — це екобіотехнологічна замкнута система виробництва сільськогосподарської продукції при мінімальних матеріально-технічних та енергетичних затратах з використанням відновлюваних джерел енергії при стабільній екологічній обстановці довкілля. Принципова схема повномасштабного біоконверсного комплексу приведена на: (рис. 1.) Слід зауважити, що сучасне сільськогосподарське виробництво базується на використанні мінеральних добрив, виробництво яких в світі перевищило 100 млн. т в рік. Це стало одним з істотних факторів, які дозволили збільшити врожай сільськогосподарських культур в 2-3 рази за останні 20-30 років. Однак, несистематичне використання добрив в високих дозах в районах інтенсивного ведення сільського господарства призводить до серйозних порушень в природному середовищі.
Опосередковані затрати енергії в вирощуванні різних культур у нашій країні становлять від 40 до 72%. У провідних країнах світу на них припадає така сама частка, але повні енерговитрати значно нижчі. Найбільш енергоємкими є мінеральні добрива і пестициди. Виробництво 1 кг діючої речовини азотних добрив потребує 86.6 МДж енергії (2.9 кг умовного палива, фосфорних - 12.6 МДж (0.43 кг у.м.), калійних - 8.3 МДж (0.3 кг у.м.), а отрутохімікатів - понад 400 МДж (14.3 кг у.м.)). Як альтернатива мінеральним добривам є органо-мінеральні суміші виробництво яких базується на біоконверсних технологіях з використанням нетрадиційних джерел енергії - це зумовлює, при ведені біологічного землеробства сільськогосподарських підприємствах: · прискорення біохімічних процесів репродукції постійного гумусу (гумінових кислот, гумінів і гумінових речовин) та проміжних продуктів (уринових кислот, хітонів та їх похідних, органічних кислот, амінокислот та інших активних кислот) за рахунок використання промислових біотехнологій виробництва біологічно активних гуміновміщуючих органічних добрив на основі мікробіологічної ферментації і вермикомпостування відходів рослинництва і тваринництва, також використання органо-мінеральних добрив в якості замінника мінеральних добрив і відновлювана корисної мікрофлори ґрунту при приорюванні соломи та інших органічних решток; · зниження матеріально-технічних і енергетичних затрат в 1.2-1.3 рази; · застосування комбінованих агрегатів одночасного посіву і локального внесення органо-мінеральних добрив. Застосування агробіотехнології і сучасної техніки в рослинництві дозволить отримати приріст врожаю в порівняні з традиційною технологією від 11 до 20% та збільшити мікробіологічну активність ґрунту в 1.5-2.0 рази.
Рівень інтенсифікації технології за рахунок впровадження біоактивних (органо-мінеральних добрив і поєднання технологічних операцій посіву і локального внесення нового типу добрив складає 51.1%, що свідчить про високу ефективність даних заходів. Питомі витрати енергії на отримання одиниці продукції зменшуються практично вдвічі (0.75 проти 1.538 ГДж/т), а значення коефіцієнту енергетичної ефективності досягнуто до 3.45. Результати науково-дослідних робіт які проводились рядом наукових організацій на протязі останніх років свідчать про можливість отримання сталих високих врожаїв с.г. культур на основі використання вітчизняних індустріальних технологій з введенням технологічних операцій по внесенню біологічноактивних гуміновміщуючих органо-мінеральних добрив з одночасним зменшенням негативного впливу на навколишнє середовище і частковим відновленням родючості ґрунту.
Враховуючи перспективність і актуальність даної науково-дослідної розробки проведеного споживчим товариством „Вибір” м. Київ на ВАТ „ТЕМП” м. Черкаси був виготовлений експериментальний зразок біоконверсного комплексу БК-1, який змонтований і запущений в експлуатацію в ВАТ „Птахопідприємство” с. Дрозди Київської області. Біоконверсний комплекс технологічна схема зображена на (рис. 2) складається з двох блоків: · Установки для інтенсивної мікробіологічної ферментації органічної маси (гній ВРХ і свиней, пташиний послід, сапропель, мул, відходи харчового та крохмального виробництва і т. інш.) УМБФ-25. · Установки для виробництва біологічно-активних мінеральних добрив УГД-5. Результати випробувань приведені в протоколі функціональних випробувань біоконверсного комплексу БК-1 [21]. Установки УМБФ-25 і УГД-5 можуть працювати як в автономному режимі так і в комплексі, в залежності від поставленої задачі товаровиробником. Особливості біоконверсного комплексу полягають в тому, що конструкція технічних засобів, а також їх модульність дозволяє застосовувати гнучкі технології виробництва біологічно-активних органо-мінеральних добрив і кормових добавок в залежності від потреб товаровиробника. Крім того, конструкція мікробіологічного реактора (ферментера) дозволяє виготовляти біостимулюючу сировину для виробництва органо-мінеральних добрив, а також субстрат для вермигосподарств та вирощування в закритих екосистемах грибів. При цьому додатково одержують біопаливо у вигляді біогазу в якому 65% становить метан (СН4), використання якого в технологічному процесі суттєво знижує затрати на виробництво продукції.
Технологічний процес виробництва біоактивних органо-мінеральних добрив (БА ОМД). здійснюється так. Відходи органічного походження (рідкий пташиний послід) пропускають через відокремлювач механічних включень на якому відокремлюються сторонні предмети неорганічного походження, а чиста технологічна маса подається в ємкість-накопичувач з якого шнековим насосом 8 через дозатор 2 в залежності від технологічного регламенту закачується в біореактор 3, де відбувається мікробіологічна ферментація в результаті якої проходить розкладання складних органічних речовин на більш прості форми, утворення біогазу – власного джерела енергії, знезараження посліду від яєць гельмінтів, заглушення схожості насіння бур’янів. Біогаз, що утворюється збирають у газольдері, а відокремлювану масу подають на мокрий фільтр де проходить вловлювання пилу, що надходить із сушарки 14 з газами, які відходять. Після мокрого фільтра масу насосом подають на прес-фільтр 6, де вона розділяється на згущену частину і фугат. Згущена маса – висококонцентрована біологічно-активна сировина подається в бункер-накопичувач 10 для подальшого використання в технологічному процесі виробництва БА ОМД. Фугат через біофільтр 7 подається в ємкість-накопичувач для повторного використання у технологічному процесі, або для підкормки с.г. рослин. Відферментована згущена маса та органо-мінеральні компоненти, які проходять попередню обробку на подрібнювачі-сепараторі 9 з метою відокремлення сторонніх предметів та отримання однорідної маси по фракційному складу, подають в змішувач 11. Суміш, заданої вологості подається на гранулятор 12, гранули підсушуються на сушарці 14 і подаються на неї норією 13. Сухі охолоджені гранули накопичуються в бункері фасувальника 15. Готова продукція затарюється в спеціальні мішки і відправляється на склад готової продукції. Технологічна схема раціональна і з огляду на одержання якісного добрива із заданими високоякісними і ефективними параметрами і з огляду на енергозбереження за рахунок використання метану, який виділяється при ферментації органічної маси (посліду) в анаеробних умовах у біореакторі. Техніко-економічна характеристка біоконверсного комплексу приведено в таблиці 4.1.
Таблиця 4.1
Дата добавления: 2014-10-23; Просмотров: 861; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы! Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет |