научная статья по теме ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ ПОЛУЧЕНИЯ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ В РЕЗУЛЬТАТЕ ПЕРЕРАБОТКИ ОРГАНИЧЕСКИХ ОТХОДОВ ЖИВОТНОВОДСТВА В АДАМОВСКОМ РАЙОНЕ ОРЕНБУРГСКОЙ ОБЛАСТИ Комплексное изучение отдельных стран и регионов

Текст научной статьи на тему «ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ ПОЛУЧЕНИЯ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ В РЕЗУЛЬТАТЕ ПЕРЕРАБОТКИ ОРГАНИЧЕСКИХ ОТХОДОВ ЖИВОТНОВОДСТВА В АДАМОВСКОМ РАЙОНЕ ОРЕНБУРГСКОЙ ОБЛАСТИ»

Статья поступила в редакцию 13.10.14. Ред. рег. № 2116

The article has entered in publishing office 13.10.14. Ed. reg. No. 2116

УДК 631.17:662.767.2

ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ ПОЛУЧЕНИЯ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ

В РЕЗУЛЬТАТЕ ПЕРЕРАБОТКИ ОРГАНИЧЕСКИХ ОТХОДОВ ЖИВОТНОВОДСТВА В АДАМОВСКОМ РАЙОНЕ ОРЕНБУРГСКОЙ ОБЛАСТИ

12 2 2 Р.А. Амерханов , Ю.А. Ушаков , В.Ю. Бибарсов , В.Е. Медведев ,

М.А. Абдуллин3, Н.Ф. Кокарев3

1Кубанский государственный аграрный университет (КубГАУ) 350044 Краснодар, ул. Калинина, д. 13 E-mail: energyksau@mail.ru 2Оренбургский государственный аграрный университет (ГАУ) 460014 Оренбург, ул. Челюскинцев, д. 18 Тел.: 8-919-842-32-33. 8-922-559-14-98, 8-922-829-98-47 E-mail: Iu6jlal59(g!mail.ru, 60.bars(a!mail.ru, medvalev(g!mail.ru

3ООО «КомплеСУ» 460018 Оренбург, пр. Победы, д. 75, строение Е, офис №204 Тел.: (3532) 69-04-18, 8-922-819-77-00 E- mail: office@komplesu.ru, maxabatabdulin@mail.ru

Заключение совета рецензентов: 18.10.14 Заключение совета экспертов: 23.10.14 Принято к публикации: 28.10.14

В статье затронуты основные проблемы слабой конкурентоспособности отечественной сельскохозяйственной продукции по сравнению с импортной. Проанализированы характерные особенности использования биогаза, благодаря которому можно увеличить энергоэффективность и энерговооруженность при производстве электроэнергии в сельском хозяйстве и тем самым снизить стоимость конечной продукции. Выявлена и обоснована необходимость совместного дальнейшего исследования в данной области.

Ключевые слова: энергоэффективность, энергосбережение, экология, биологическая конверсия, органические отходы, топливо, электроэнергия, биомасса, анаэробное сбраживание.

EVALUATING EFFECTIVENESS OF PRODUCING ELECTRICITY AS A RESULT OF RECYCLING ORGANIC ANIMAL WASTE IN ADAMOVSKY DISTRICT OF ORENBURG REGION

R.A. Amerkhanov1, Yu.A. Ushakov2, V.Yu. Bibarsov2, V.E. Medvedev2, M.A. Abdullin3, N.F. Kokarev3

'Kuban State Agrarian University 13 Kalinin ave., Krasnodar, 350044, Russia E-mail: energyksau@mail.ru 2Orenburg State Agrarian University 18 Chelyuskintsev str., Orenburg, 460014, Russia Tel.: 8-919-842-32-33, 8-922-559-14-98, 8-922-829-98-47 E-mail: 1u6j1a159@mail.ru, 60.bars@mail.ru, medvalev@mail.ru 3"KompleSU" 75, E/204, Pobedy ave., Orenburg, 460018, Russia Tel.: (3532) 69-04-18, 8-922-819-77-00 E- mail: office@komplesu.ru, maxabatabdulin@mail.ru

Referred: 18.10.14 Expertise: 23.10.14 Accepted: 28.10.14

This article discussed the main problems of weak competitiveness of domestic agricultural products compared with imports. Analyzed the characteristics of biogas utilization, through which you can increase the efficiency and power-production in agriculture and thus reduce the cost of the final product. Identified and justified the need for joint further research in this area.

Keywords: energy effectiveness, energy saving, ecology, biological conversion, organic wastes, fuel, electrical energy, biomass, anaerobic fermentation.

№ 18 (158) Международный научный журнал

Роберт Александрович Амерханов Robert Aleksandrovich Amerkhanov

Сведения об авторе: профессор кафедры электротехники, теплотехники и возобновляемых источников энергии КубГАУ, д-р техн. наук. Заслуженный работник высшей школы РФ, почетный работник высшего профессионального образования РФ, почетный работник по науке и технике РФ, награжден орденом Почета.

Профессиональный опыт: 53 года работы в вузе.

Область научных интересов: энергосбережение естественных ресурсов при использовании нетрадиционных и возобновляемых источников энергии в агропромышленном комплексе.

Публикации: около 370.

Author information: professor of the chair of electric technology, heat technology and renewable sources of energy Kuban State Agrarian University, Doctor of technical sciences. Honored worker of the RF Higher school, Deserved worker of Higher professional education of the RF, Deserved Worker of Science and Technology of the RF. Honored Order.

Professional experience: 53 years of university work.

Main research interests: energy saving of natural resources under usage of non-traditional and renewable sources of energy in agro industrial complex.

Publications: about 370.

Сведения об авторе: зав. кафедрой «Высшая математика, теоретическая механика и гидравлика» Оренбургского ГАУ, профессор, д-р техн. наук. Награжден медалью «Изобретатель СССР», разработки отмечены серебряной и бронзовыми медалями ВВЦ.

Профессиональный опыт: 32 года.

Область научных интересов: инженерные методы обеспечения качества сельскохозяйственной продукции, динамика эмульсий в сложных закрытых каналах технологического оборудования.

Публикации: 55.

Сведения об авторе: зав. кафедрой «Энергообеспечение сельского хозяйства» Оренбургского ГАУ, канд. с.-х. наук.

Профессиональный опыт: 36 лет.

Основной круг научных интересов: альтернативная энергетика и возобновляемые источники энергии.

Публикации: 48.

Владимир Юрьевич Бибарсов

Валерий Евгеньевич Медведев

Сведения об авторе: доцент кафедры «Энергообеспечение сельского хозяйства» Оренбургского ГАУ, канд. техн. наук Профессиональный опыт: 19 лет. Область научных интересов: совершенствование процессов и средств транспортирования семян с.-х. культур, экономическое моделирование сельскохозяйственных процессов в животноводстве. Публикации: 46.

Махабат Асильбекович Абдуллин

Сведения об авторе: оператор биогазовой установки ООО «Ком-плеСУ», соискатель Оренбургского ГАУ.

Образование: высшее.

Николай Федорович Кокарев

Сведения об авторе: директор ООО «КомплеСУ». Образование: высшее.

№ 18 (158) Международный научный журнал

Отечественная сельскохозяйственная продукция будет хорошего качества и конкурентоспособной на фоне импортной при снижении себестоимости ее производства и соблюдении правил современных технологий. В связи с ростом цен на энергоносители растет и финансовая стоимость конечного сельскохозяйственного продукта. Доля затрат на электроэнергию и топливо, потраченных в ходе технологического процесса, может составлять 50-60% общей себестоимости. Использование альтернативных источников энергии позволит уменьшить стоимость конечного продукта, понизив энергоемкость производства. Потребление биогаза в сельскохозяйственном производстве повышает его энергоэффективность, решает вопросы энергосбережения и охраны окружающей среды.

Использование методов биологической конверсии органических отходов с целью получения газообразного или жидкого топлива в настоящее время является весьма перспективным. Это позволяет решить не только энергетическую проблему, но также экономическую и экологическую, поэтому привлекает внимание специалистов экологов, энергетиков, экономистов, биотехнологов. Она весьма существенна для сельского хозяйства, где имеется большое количество органических отходов.

Под термином биомасса (БМ) обычно понимают углеродсодержащие органические вещества растительного и животного происхождения (древесина, солома, навоз и т. п.). Биомасса является четвертым по значению топливом в мире, которое эквивалентно 1250 млн т у.т. и составляет около 15% первичных энергоносителей в мире (в развивающихся странах -до 38%). Существенна роль биомассы и в промыш-ленно развитых странах - в среднем 2,8% общего энергопотребления (ОЭП): в США ее доля составляет 4%, в Дании - 6, в Канаде - 7, в Австрии - 13, в Швеции - 16, в Финляндии - 20 (максимальная доля для развитых стран). Преимущества биомассы как топлива: полное отсутствие или незначительное количество выбросов соединений серы и сохранение равновесия углекислого газа СО2 в атмосфере.

По литературным данным [1], отходы сельского хозяйства в странах СНГ составляют 360 млн т в год, из которых в животноводстве - 230 млн т, а в растениеводстве - 130 млн т.

Прогноз мирового энергетического совета (МИРЭС) относительно вклада БМ в энергетику будущего наряду с другими возобновляемыми источниками энергии приведен в табл. 1 [1]. Термин «современная биомасса» подразумевает использование современных промышленных технологий получения энергии из БМ (исключается ее бытовое использование для получения теплоты и приготовления пищи). В соответствии с прогнозом, доля БМ составит 4246% от общей доли ВИЭ в 2020 г., что существенно превышает вклад солнечной, ветровой, геотермальной и других видов ВИЭ.

Таблица 1

Оценка возможной доли новых нетрадиционных ВИЭ в мире в 2020 г. (прогноз МИРЭС)

ТаЬ1е 1

Assessment of possible share of new non-traditional RES in the world in 2020 (forecast of MIRES)

Ресурс НВИЭ Оценка

минимальная максимальная

млн т у.т. % к итогу млн т у.т. % к итогу

«Современная биомасса» 350 46 800 42

Энергия: солнечная 150 19 510 26

ветровая 120 15 310 16

геотермальная 60 8 130 7

океаническая 20 3 80 4

МикроГЭС 70 9 100 5

Итого 770 100 1960 100

% ОЭП мира - 3-4 - 8-12

На практике используются следующие методы переработки биомассы с целью получения энергии:

- прямое сжигание для непосредственного получения теплоты;

- пиролиз (сухая перегонка), направленный на получение максимального объема газообразного топлива (преимущественно водорода и СО). Генераторный газ имеет теплоту сгорания в пределах 48 МДж/м3;

- спиртовая ферментация с целью получения из биомассы этилового спирта (этанол);

- анаэробное сбраживание, являющееся наиболее перспективным средством получения топлива из органической массы. В результате действия анаэробных бактерий из биомассы получают биогаз, состоящий в основном из метана (50-80%) и двуокиси углерода (20-50%) со следами сероводорода, аммиака и других веществ.

В сутки из экскрементов одного животного (птицы) можно получить биогаза, м3:

- крупный рогатый скот (живой вес 500-600 кг) - 1,5;

- свинья (живая масса 80-100 кг) - 0,2;

- курица - 0,015.

Оценочные расчеты показывают, что в России из навоза при полной переработке биоконверсией можно получить около 70 млрд м3 биогаза в год [1].

При оценке экономической эффективности следует учитывать, что биогазовая установка обеспечивает одновременно обеззараживание навоза и производство удобрений. Она относится также к системе мер по защите

Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.

Показать целиком

Пoхожие научные работыпо теме «Комплексное изучение отдельных стран и регионов»