Переработка помета: экономические аспекты технологий

А.Л. Гарзанов, кандидат технических наук (ООО «АГК Экология»)

Птицеводство имеет характерную особенность: при производстве мяса и яиц побочным продуктом, в 2–4 раза превышающим выход целевого продукта, является птичий помет. В России образуется до 17 млн т помета в год. Если рассматривать этот продукт как отход, то он относится к III классу опасности и подлежит утилизации.
Но он является технологическим сырьем и ключом к повышению эффективности отрасли. Мы изучили и в промышленных масштабах апробировали основные методы утилизации помета, о которых опубликован ряд статей. Наиболее эффективны следующие методы:

  • сжигание подстилочного помета (ПП) с выработкой энергоресурсов на нужды птицефабрик (1);
  • производство из клеточного помета (КП) гранулированных органических удобрений (2).

Подстилочный помет (ПП) мясного птицеводства по своим характеристикам – готовое биотопливо. Его сжигание в водогрейных и паровых котлах (рис. 1) дает экономию при производстве энергоресурсов и поставляет сырье для производства органоминеральных удобрений. При правильно организованном процессе сжигания выбросы в атмосферу не превышают установленных норм.

Рис. 1. Принципиальные схемы котельных на ПП
foto

Клеточный помет (КП) является органическим удобрением и содержит все необходимые для питания растений макро- и микроэлементы. Он не только обладает высокой влажностью (70±75%), но и содержит патогенную микрофлору, яйца гельминтов и семена сорняков, что не позволяет утилизировать его простым внесением в почву. Основным методом переработки КП является производство универсальных гранулированных органических удобрений (ГОУ), пригодных для любых видов растений на любых почвах. Содержащиеся в них питательные вещества находятся в оптимальном для растений и почвенной микрофлоры сочетании, легко растворяются в воде и усваиваются.
Ранее мы рассматривали утилизацию каждого вида помета по отдельности, в то время как многие птицефабрики совмещают напольное содержание птицы с клеточным, что требует совместной переработки всего помета.

Производство гранулированных органических удобрений

При совместной переработке по технологии ускоренной ферментации около 25% подстилочного помета сжигается для сушки клеточного помета, который потом смешивается с оставшимся подстилочным пометом и повергается ускоренной аэробной ферментации, сушке, дроблению и гранулированию. Из 1 т сырья получается до 500 кг гранулированного органического удобрения (фото 1).

Фото 1: Гранулированное органическое удобрение
foto1

Себестоимость производимого удобрения не превышает 2500 руб./т, а удельные капитальные затраты составляют ~15 тыс. евро на 1 т сырья в сутки. При стоимости гранулированных органических удобрений в России от 6 до 8 тыс. руб./т срок окупаемости инвестиций в такое производство не превышают 2 лет. При экспорте этих удобрений по биржевой цене 120–150 евро/т он снижается до 1 года.

Сжигание

Подстилочный помет является готовым биотопливом, а клеточный помет требует предварительной сушки до влажности ~30%. Количество высушенного клеточного помета составляет ~40% от исходного. Высушенный клеточный помет смешивается с подстилочным и направляется на сжигание. Количество смеси подстилочного и сухого клеточного помета составляет ~60% от исходного количества сырья. В зависимости от нужд птицефабрики и количества биотоплива, оно может использоваться для:
– производства тепла (ГВС и отопление);
– выработки пара (технологические (ТХ) нужды, ГВС и отопление);
– комплексного производства электроэнергии, пара на ТХ – нужды, ГВС и отопление.
Первый вариант требует создания топливных складов для накопления избыточного биотоплива в межотопительный период (или производства из него в этот период органических удобрений).
Зола из топок теплогенераторов, котлов и золоуловителей (10–12% от расхода биотоплива) может использоваться в качестве минерального удобрения. Значительно более эффективна ее переработка в кондиционеры почвы типа МПК (фото 2) (3).

Фото 2: Удобрение-кондиционер почвы из золы
foto2

Экономическое сопоставление технологий совместной переработки 120 т клеточного и 120 т подстилочного помета в сутки приведено в табл. 1. При близости производства к морским или речным портам наиболее экономически выгоден экспорт этих удобрений в страны Юго-Восточной Азии. При удаленности портов выгодна реализация удобрений на внутреннем рынке. Опыт их производства и реализации в России показал, что существующий спрос значительно выше возможностей производителей, а рынок далек от насыщения.

 

Таблица 1. Сравнительная характеристика вариантов утилизации помета

Показатели

Варианты технологий

1

2

3

4

5

1

Стоимость оборудования, млн руб.

135

174

196

214

329

2

Стоимость работ*, млн руб.

45

89

70

82

117

3

Стоимость СМР, млн руб.

70

24

63

106

24

4

Капитальные затраты, млн руб.

250

287

329

402

470

5

Экономический эффект, млн руб. в год

140/250**

84

101

138/196**

74

6

Срок окупаемости капитальных затрат, годы

1,8/1,0**

3,4

3,3

2,9/2,1**

6,4

7

Удельные капитальные затраты, тыс. евро/т помета в сутки (€1 = 70 руб.)

15

17

20

24

28

8

Себестоимость удобрений, руб./т

2120

-

-

2120

-

9

Себестоимость тепла, руб./Гкал

-

590

400

400

0

10

Себестоимость пара, руб./т

-

350

-

-

0

11

Себестоимость электроэнергии, руб./кВт·ч

-

-

-

-

1,8


В таблице: 1 – производство гранулированных органических удобрений (ГОУ);
2 – производство пара;
3 – производство тепла;
4 – производство тепла и ГОУ;
5 – производство электроэнергии.
* проект, монтаж оборудования (с материалами), ПНР
** при реализации ГОУ на внутреннем рынке/при экспорте ГОУ

При отсутствии сбыта удобрений для птицефабрик мясного направления оптимален второй вариант. Для птицефабрик без переработки птицы и удаленных птичников выгоден третий вариант. Крупным производителям стоит рассмотреть вариант с выработкой электроэнергии или его сочетание с производством удобрений.
Все описанные здесь технологии обеспечивают полную ликвидацию помета без образования вторичных твердых или жидких отходов (в отличие от выработки биогаза, пиролиза и т. п.). Все оборудование, необходимое для реализации этих технологий, производится в России.
Широкое внедрение данных технологий ограничено лишь высокими процентными ставками по кредитам. Отечественные птицеводы могли бы обратиться к Росптицесоюзу и Минсельхозу с инициативой о государственной поддержке этих технологий, комплексно решающих задачу эффективности птицеводства и возрождения плодородия почв, обеспечив доступ к целевым кредитам со ставкой ~5% на срок окупаемости таких проектов.

Литература:
1. Особенности использования подстилочного помета в паровых и водогрейных котлах – Новости теплоснабжения, 2015, № 10, с. 30–34.
2. Переработка помета как способ увеличения доходности птицеводства. – АПК Эксперт. Животноводство. Птицеводство – 2015, IV кв. (19), с. 30–31.
3. Минеральные кондиционеры почв – ключ к устойчивому плодородию. – Актуальные АгроСистемы, 2015, № 4, стр. 24–26.