Научная статья на тему 'Екологічні технології використання соломи в Україні'

Екологічні технології використання соломи в Україні Текст научной статьи по специальности «Сельское хозяйство, лесное хозяйство, рыбное хозяйство»

CC BY
66
31
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
біомаса / солома / рослинні відходи / умовне паливо / енергетичний потенціал / енергозбереження / biomass / straw / plant waste / conventional fuel / energy potential / energy saving

Аннотация научной статьи по сельскому хозяйству, лесному хозяйству, рыбному хозяйству, автор научной работы — О Т. Мазурак, А В. Мазурак, Т М. Дацко, Н В. Качмар

Досліджено потенційні можливості та технологічні особливості використання одного з найбільш поширених екологічних видів біомаси в Україні – соломи зернових культур – для зниження енергозатрат традиційних палив і викидів парникових газів.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Environmental technologies straw in Ukraine

Investigated the potential of technological features and the use of one of the most common types of ecologically pure biomass in Ukraine – straw crops to reduce the cost of energy equipment commonly used resources and greenhouse gas emissions.

Текст научной работы на тему «Екологічні технології використання соломи в Україні»

Приведены результаты исследований по формированию и становлению настоящего природно-заповедного фонда Закарпатской области. На основе детального анализа существующих подходов к природозаповеданию указано на позитивные и негативные тенденции по формированию и состоянию функционирования областной природно-за-поведной сети. По результатам анализа этих подходов и с учетом отечественного и зарубежного опыта предыдущих лет по вопросам формирования заповедных территорий сделана попытка определить направления перспективного развития природно-заповед-ной сети области.

Ключевые слова: природно-заповедный фонд, экологический каркас, природоохранная система.

Kichura A. V. The current state of functioning and prospects of the nature reserve fund of Transcarpathian region

The results of studies on the formation and establishment of the present nature reserve fund of Transcarpathian region a represented. Based on a detailed analysis of existing approaches to natural reservering showed the positive and negative trends in the way of formation and functioning of the regional natural reserve network. Using the resultates of analysis of these approaches and with regard to domestic and foreign experience of previous years on the formation of protected areas attempt to identify promising new areas of perspective development of protected area networks.

Keywords: nature reserve fund, ecological framework, nature protect system.

УДК504:662.636 Доц. О.Т. Мазурак, канд. техн. наук; доц. А.В. Мазурак, канд. техн. наук; доц. Т.М. Дацко, канд. с.-г наук; ст. викл. Н.В. Качмар, канд.

с.-г. наук -Львiвський Нащональний аграрний ушверситет

ЕКОЛОГ1ЧН1 ТЕХНОЛОГИ ВИКОРИСТАННЯ СОЛОМИ В УКРАШ1

Дослщжено потенцшш можливост та технолопчш особливост використання одного з найбшьш поширених еколопчних видгв бюмаси в Укрщш - соломи зернових культур - для зниження енергозатрат традицшних палив i викидгв парникових газш.

Ключовi слова: бюмаса, солома, рослинш вщходи, умовне паливо, енергетичний потенщал, енергозбереження.

Постановка проблеми. В енергетичнш стратеги Украши, що прямуе шляхом шдвищення енергоефективносп та економп традицшних видiв палива, солома визнана стратепчним ресурсом, однак використовують ц вкрай неефек-тивно. Зпдно з розрахунками учених НД1 екобютехнологш та бюенергетики аграрного ушверситету Украши, одна тонна соломи е^валентна майже 500 м3 газу, чи 330 кг дизельного палива, або ж 600-700 кг вугшля. Окрш аграрного сектору (корм, добрива), серед можливих варiантiв використання соломи в крашах свiту - теплопостачання, будiвництво та пресування у пелети.

Метою роботи е дослвдження можливостей та особливостей еколопчно-го використання рослинних вiдходiв - бюмаси зi соломи злакiв у рiзних галузях виробництва (аграрному, енергетичному, будiвельному).

Виклад основного матерiалу. Укра!на мае добрi передумови для ктот-ного розширення використання бiомаси в енергетичних цшях, насамперед - для виробництва теплово! енергií. Однiею з таких передумов е значний потенцiал бюмаси, доступно! для виробництва енергп.

Найбшьшими складовими потенщалу е в1дходи сшьського господарства та бюмаса енергетичних культур. Залежно вщ врожайносп економ1чно дощль-ний потенщал коливаеться в межах 25-35 млн т умовного палива (у. п.) на р1к, що становить 13-18 % вщ споживання первинних видш палива в УкраМ [1]. Зпдно з експертним ощнюванням та даними Держстату [2, 4], на сьогодш з-по-м1ж доступно!' бюмаси для виробництва енергп в УкраМ (табл.) найбшьш активно використовують деревину (80 %) та лушпиння соняшника (59 %), а потенщал соломи використовують лише на 1 % [3].

Табл. Використання бшмаси для виробництва

енерги в УкраШ за 2011-2012 рр.)

Вид бюмаси

Рiчний обсяг споживання

натуральт одинищ

тис. т _у_п_

Частка вщ загаль-ного обсягу рiчного споживання бюмаси, %

Частка вщ економiчно доцiльного потенцiалу, %

Солома зернових та ршаку

77 тис. т

37

1,6

1

Дрова, населения

2 млн м

478

21,4

80

Дрова, ^м населення

4 млн т

1330

59,5

Лушпиння соняшника

665 тис. т

318

14,2

59

Бюетанол

52 тис. т

48

2,1

Бюдизель

318 т

Бюгаз з агровiдходiв

10 млн м'

0,3

Бюгаз з полношв ТПВ Усього

26 млн м3

18 2236

0,8 100

4

0

0

0

7

2

7

Найголовшшим джерелом паливних в1дход1в сшьськогосподарських рослин насамперед е зернов1 культури, на другому мкщ - техшчш. Найточшше ощнити кшьккть рослинних в1дход1в можна, використовуючи офщшш статич-ш даш щодо валового збирання врожаю зерна по регюнах [4]. Серед рослинних ввдходав домшуюче мкце в УкраЫ за щор1чними зборами належить солом! Частину соломи пшенищ, ячменю, в1вса використовуеться для утримання худо-би (солому гречки, ршаку не застосовують у твариннищга), частину соломи культур - як добрива, однак залишков1 20 % 1 бшьше можна використовувати як альтернативне паливо.

До останнього часу рослинш в1дходи практично не використовували як енергоноси. Так, використання соломи в УкраЫ гальмували не лише нестача тех-нологш та досвщу (солома зернових мае значно меншу теплотворну спромож-шсть (17 МДж/кг), ашж газ (35 МДж/м3), ц важче транспортувати 1 зберкати), а й ввдсутшсть сприяння держави у впровадженш бюенергетичних технологш. Однак розрахунки показують, що середнш енергетичний потенщал рослинних вщ-ходав за останш десять рошв становив 18,56 млн т у. п., що у 16 разш бшьше вщ потенщал в1дход1в 1з деревини. Найбшьший потенщал серед рослинних в1дход1в - у соломи зернових 1 зернобобових культур (8,48 млн т у. п.), стебел 1 лушпиння соняшнику (5,75 млн т у. п.), стебел кукурудзи (3,12 млн т у. п.) тощо [5].

Солома е еколопчно нейтральною сировиною, оскшьки не збшьшуе кшькосп парникових газ1в. Поле, зас1яне зерновими, споживае бшьше СО2, ашж його видшяеться при спалюванш соломи цих культур.

1снують р1зш вар1анти прогнозування приросту енергетичного потенщ-алу бюмаси. Один з них полягае в тому, що на цей час площа ршл1, яку не вико-

ристовують (за останш 10 роюв становить близько 3-5 млн га), може бути спря-мована на вирощування енергетичних культур (верби, тополi, мiскантуса тощо). Енергетичнi рослини доцiльно вирощувати на малородючих, перезволожених, радiоактивно-забруднених землях, площа яких становить близько 2 млн га [2, 5]. Збшьшення кшькосп рослинних вiдходiв може ввдбуватися також як завдяки застосуванню нових, високоврожайних сорив продовольчих культур, так i внаслiдок залучення у сшьськогосподарське використання вiльноí рiллi, пере-важно шд продовольчi культури.

Згiдно з даними 1нституту економiки та прогнозування НАНУ, валовий збiр зернових i зернобобових культур буде неухильно збшьшуватися i до 2020 р. досягне рiвня 70-75 млн т завдяки тдвищенню врожайностi до евро-пейського рiвня. Перспективними з точки зору еколопчносп та енергоефектив-ностi е технологи зведення будинкiв iз тюковано1 соломи, що потребуе, як мшь мум, у два рази менше палива на опалювальний сезон, у зв'язку з тим, що солома - кращий iзолятор тепла, шж дерево або камiнь.

У крашах 6С солому, як будшельний матерiал, дають змогу до використання. Зпдно зi стандартами ISO, зразки тюкш соломи перевiряють на не-займистiсть (EN ISO 1182 на основi ISO 1182) та займисткть (EN ISO 119252.22). Солома, що використовуеться в будшницт, загалом вiдповiдае вимогам класу E (нормальна займисткть). Стшккть до бюлопчного впливу на солом'янi тюки (зпдно з ON 6010 / DIN EN ISO 846 EOTA CUAP), вщповщае рiвню 25 % - 50 % (клас 2-3) [6, 7]. У будiвництвi солому можна застосовувати як у виглядi солом'яних тююв з пресовано1 соломи жита, льону або пшеницi, пе-рев'язаш металевим дротом (нейлоновим шнуром), або у стисненому (пресова-ному) вигляд^

Нiмецько-австрiйський проект "Strohballenbau in der Altmark" був спря-мований на регюнальний розвиток будiвництва зi солом'яних тюкш, з такими розмiрами: довжина 50-100 см, ширина - 46-50 см та висота - 36-40 см. Загаль-на щшьнкть становила 90-130 кг/м3 (використання тюкш соломи зi щiльнiстю меншою за 90 кг/м3 не рекомендуеться) та вологктю соломи менше 15 % [7, 8]. Тести показують теплопровiднiсть соломи 0,046 Вт/мК та стшккть до вогню ввдповвдно до класу В2. Для будшництва рекомендовано використання шдльних невеликих блоюв, якi легше перемщати по будiвельному майданчику (рис.).

75 ■ 100 lbs

-4 Е к£

50 lb 23 kg

14м- 17' 360 - 430 гтш

\TII 23" - 24" 550 - 600 гтт

Рис. Po3Mipu типових солом'яних блоюв для öydiBHUi^mBa

У протипожежному вiдношеннi солом'янi будинки перевершують де-рев'янi завдяки особливостям пресування тююв, а також якiснiй штукатурцi. Результата експеримеипв свщчать, що клас вогнетривкостi оштукатурено!' глиною поверхш солом'яно! стiни - вiд F45 до F120 [9].

Панелi високого стиснення виготовляють i3 соломи за технологиями Stra-mit, де використано властивiсть соломи стискатись пiд впливом високих температур, або ж без використання високих температур i будь-яких шкiдливих xi-мiчниx елемеипв i3 застосуванням спецiальноí сумiшi. Стиснута за щею техно-логieю продукщя зi соломи (вiдповiдно до DIN 55666) мае вмкт формальдегiду 0,06 мл/м3, тодi як продукти з пресовано! деревини - 0,1 мл/м3 [6, 9].

Запроектована теxнологiя нанесення армованого торкретбетону на со-лом'яш тюки, який пiсля набирания мщносп буде виступати компонентом за-хисту поверхш соломи, а також каркасом багатошарово! стши [10]. Усi зазначе-нi вище теxнологií можуть забезпечити довгострокову експлуатащю будiвель iз хорошими структурними можливостями, тепло- i зву^золящею, стiйкiстю до вогню, вологи, землетруав та шкiдникiв, повiтропроникненiстю i позитивним впливом на здоров'я. Однак витрати на будiвництво зi солом'яних тююв не зав-жди е нижчими за витрати на традицiйне будiвництво.

Висновки. На виутрiшньому ринку Укра!ни зростае попит на тверде бь опаливо у зв'язку з прийняттям низки закошв ("Про бiологiчнi види палива", "Про зелений тариф"), спрямованих на стимулювання використання твердого бюпалива згiдно з Енергетичною стратегiею Украши на перюд до 2030 р. та по-дальшого для планування розвитку об'ектав бiоенергетики. Для господарств аграрного сектору економжи Украши солома е як потенцшним енергетичним ресурсом, так i важливим бiологiчним матерiалом сiльськогосподарського використання (корм та шдстилка - у тваринництв^ у землеробствi - вiдновлення ро-дючостi грунтав). Створення та дослвдження властивостей нових композицiйниx матерiалiв i конструкцiй iз соломи вщкривае новi можливостi у секторi еколо-гiчного будiвництва.

Лiтература

1. Гелетуха Г.Г. Оцшка енергетичного потенщалу бюмаси в Укра!ш. - Ч. 1. Вщходи сшьсь-кого господарства та деревинна бюмаса / Г.Г. Гелетуха, Т.А. Железна, М.М. Жовм1р, Ю.Б. Матвеев, О.1. Дроздова // Промислова теилотехнжа. - 2010. - Т. 32, № 6. - С. 58-65.

2. Кудря С.О. Деяк аспекти визначення коефшдеитш переводу теплотворно! здатност па-ливно-енергетичних ресурив з натуральних одиниць в умовш / С.О. Кудря, А.Р. Щокш // Вщ-новлювана енергетика. - 2006. - № 6. - С. 15-22.

3. Забарний Г.М. Енергетичний потеищал нетрадицшних джерел енерги Укра!ни / Г.М. За-барний, А.В. Шурчков. - К. : Вид-во 1ТТФ НАНУ, 2002. - 211 с.

4. Рослинництво Укра!ни // Статистичний зб1рник, 2010. - К. : Держком. статистики, 2011. - 99 с.

5. Вавилов А.В. Малая энергетика на биотопливе / А.В. Вавилов, Г.И. Жигар, Л.В. Падалко и др. - Мн.: Технопринт, 2002. - 248 с.

6. Кузнецова А. Використання соломи в Украхш - можливост та перспективи : серш кон-сультативних робгг [AgPP № . 31] / А. Кузнецова. - Ки!в, вересень 2010. [Електронний ресурс]. -Доступний з http://www.ier.kiev.ua, [email protected].

7. Efectis Nederland. "EN ISO 11925-2:2002. - The Ignitability test" : January, 2007. [Electronic resource]. - Mode of access http://www.efectis.com/nl_en/Downloads/techn_productfolder _ignita bi-lity_test.pdf.

8. A Super Efficient Straw Bale House. [Electronic resource]. - Mode of access http://www. jet-songreen.com.

9. Solar Heaven. [Electronic resource]. - Mode of access http://www.solarhaven.org/Starter StrawBale.htm та http://www. buildinggreen.com/auth/article.cfm/1995/5/1/Straw-The-Next-Great-Bu-ilding-Material/.

10. Мазурак А.В. Влаштування багатошарових стш 1з соломи торкретуванням / А.В. Мазу-рак, О.Т. Мазурак, 1.В. Ковалик, В.О. Михайлечко // Будшельш конструкцл : М1жвщ. наук.-техн. зб. - Сер.: Науково-техшчн проблеми сучасного зал1зобетону. - К., 2013. - Вип. 78., кн. 2. - С. 552-558.

Мазурак О. Т., Мазурак А.В., Дацко Т.М., Качмар Н.В. Экологические технологии использования соломы в Украине

Исследованы потенциальные возможности и технологические особенности использования одного из наиболее распространенных видов экологически чистой биомассы в Украине - соломы зерновых культур - для снижения уровня энергетических затрат от традиционно используемых ископаемых и выбросов парниковых газов.

Ключевые слова: биомасса, солома, растительные отходы, условное топливо, энергетический потенциал, энергосбережение.

Магигак О. Т., Магигак А. V., DackoT.N., Каchmar N. V. Environmental technologies straw in Ukraine

Investigated the potential of technological features and the use of one of the most common types of ecologically pure biomass in Ukraine - straw crops to reduce the cost of energy equipment commonly used resources and greenhouse gas emissions.

Keywords: biomass, straw, plant waste, conventional fuel, energy potential, energy saving.

УДК 637.523 Доц. МЛ. Павлишин, канд. техн. наук;

доц. Р.М. Захарчин, канд. екон. наук; зав. лаб. €.1. Бурак -Львiвський immumym економжи i туризму

ДОЦЫЬШСТЬ ПЕРЕРОБЛЕННЯ ЯГ1Д ШОВКОВИЦ1 ЧОРНО1 (MORUSNIGRA) В БЮЛОГ1ЧНО АКТИВН1 ДОБАВКИ

Розглянуто можливють перероблення рослинно! сировини в БАД для харчово! промисловосй. Дослщжено фiзико-хiмiчнi властивост та вмют антощанових сполук ль карсько-техшчно! рослинно! сировини - япд шовковиц чорно! (Morus nigra). Розглянуто важливi фактори, вщ яких залежить стабшьшсть натурального ангощанового бар-вника з япд Morus nigra. Рекомендовано одержат добавки використовувати для приго-тування кремiв для торпв i йстечок, десерпв, зефiру, пастили, желе, суфле, мусiв, пюре, карамели пiд час виготовлення "Instant" продукпв, безалкогольних напо!в, фто-си-рошв, борошняних виробiв для оздоровчого й лшувально-профшактичного харчування.

Ключовi слова: натуральний харчовий барвник, антоцiани, екстракт, сироп, порошок, рослинна сировина, БАД, шовковиця чорна (Morus nigra).

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Постановка проблеми. Сьогодшшш умови життя людини: психологiчнi навантаження, стреси, недостатня фiзична активнiсть, екологiчний стан, зни-ження якостi харчових продуктов, призводять до попршення харчового статусу населения, послабления iмунiтету, збшьшення кiлькостi хронiчних нешфек-цiйних захворювань, зменшення тривалостi життя тощо.

Свiтова економiчна криза, насичешсть ринку харчовими продуктами, зростання культури споживання i поiнформованостi споживачш, формування нових поглядiв у питаннях здорового харчування змшюе ставлення до вичизня-

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.