CC BY
8УДК 631.86:631.15 Л. С. Качанова
Российский аграрный университет им. К. А. Тимирязева, Москва, Российская Федерация А. М. Бондаренко
Азово-Черноморский инженерный институт Донского государственного аграрного университета, Зерноград, Российская Федерация
ОРГАНИЗАЦИОННО-ЭКОНОМИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ТЕХНОЛОГИИ ПРОИЗВОДСТВА ТВЕРДЫХ ОРГАНИЧЕСКИХ УДОБРЕНИЙ НА ОСНОВЕ ПОЛУЖИДКОГО НАВОЗА КРС
Предложена технология производства твердого концентрированного органического удобрения методом ускоренного компостирования с применением биологических добавок, спроектирована инновационная площадка по производству концентрированного органического удобрения для СПК Колхоза «Родина» Матвеево-Курганского района Ростовской области. При проектировании инновационной площадки по производству концентрированного органического удобрения разработаны и учтены технологические, технико-экономические, санитарно-гигиенические требования, а также требования экологической безопасности в местах накопления и хранения полужидкого и подстилочного навоза. На основании особенностей разработанной технологии учтены капитальные вложения в разработку технологической линии комплекса машин по производству твердых концентрированных органических удобрений, определена себестоимость полученного удобрения. При применении твердых концентрированных органических удобрений рентабельность производства подсолнечника повышается на 38,58 % и достигает 123,89 %, многолетних трав на сено - повышается на 6,31 % и достигает 74,48 %, кукурузы на зерно - повышается на 69,16 % и достигает 112,71 %, озимой пшеницы - повышается на 23,57 % и достигает 59,38 %, многолетних трав на зеленый корм, сенаж - повышается на 6,07 % и достигает 132,77 %.
Ключевые слова: полужидкий навоз, концентрированное органическое удобрение, инновационная технология, метод ускоренного компостирования, себестоимость продукции, рентабельность производства.
L. S. Kachanova
Russian State Agricultural University named after K. A. Timiryazev, Moscow, Russian Federation
A. M. Bondarenko
Azov-Black Sea Engineering Institute of Don State Agricultural University, Zernograd, Russian Federation
ORGANIZATIONAL AND ECONOMIC ASPECTS OF PRODUCTION TECHNOLOGY OF SOLID ORGANIC FERTILIZERS BASED ON SEMILIQUID MANURE OF CATTLE
The production technology of solid concentrated organic fertilizers by means of the method of accelerated composting using the biological additives is proposed. The innovative platform for the production of concentrated organic fertilizers for the collective farm ''Rodina'' (Matveevo-Kurgansk district, Rostov region, Russia) is designed. While designing the innovative platform for the production of concentrated organic fertilizers technological, technical,
economic, and hygiene requirements have been accounted, as well as environmental safety requirements in places of accumulation and storage of semi-liquid and solid manure. Based on the features of the technology the capital investments into the development of a technological line of a set of machines for the production of solid concentrated organic fertilizers are considered, the price cost is determined. The application of solid concentrated organic fertilizers increases the profitability of sunflower by 38,58 % and reaches 123,89 %, perennial grasses for hay by 6,31 % and reaches 74,48 %, maize for grain by 69,16 % and reaches 112,71 %, winter wheat by 23,57 % and reaches 59,38 %, perennial grasses for green fodder, haylage by 6,07 % and reaches 132,77 %.
Key words: semi-liquid manure, concentrated organic fertilizers, innovative technology, method of accelerated composting, cost price, profitability.
При обосновании инновационной технологии переработки навоза в высококачественные органические удобрения и их применения в растениеводстве использован принцип системного подхода [1, 2]. Системный подход и основанный на нем системный анализ применительно к проблемам почвенного плодородия позволяют исследовать состояние и причины его снижения и в конечном итоге обосновать направления его повышения и разработать новые технологии и комплекты технических средств для их реализации.
Подсистема производства и применения органических удобрений включает в себя три основных блока: животноводческий (ферма), производства органических удобрений и растениеводческий. Важными параметрами, характеризующими масштабы производства органических удобрений, являются, с одной стороны, количество (объемы) перерабатываемого навоза, его вид и влажность, содержание питательных веществ, с другой -спрос на те или иные виды органических удобрений в растениеводстве. Комплексным критерием функционирования подсистемы является целевая функция. Целям функционирования рассматриваемой подсистемы отвечает комплексный критерий оптимизации - эксплуатационные затраты (ЭЗ). При ЭЗ ^ min доход (Д) от реализации вариантов технологий в границах рассматриваемой подсистемы должен стремиться к максимуму, т. е. Д ^ шах.
Данная технология внедрена в ряде хозяйств Ростовской области РФ.
Интерес представляют технология производства твердого концентрированного органического удобрения (КОУ) методом ускоренного компостирования и ее экономическая эффективность на основе полужидкого навоза КРС на примере СПК Колхоза «Родина» Матвеево-Курганского района Ростовской области [3]. КОУ существенно отличается от традиционных твердых органических удобрений (ТОУ), в первую очередь по содержанию органического вещества (в КОУ - 50-60 %, в ТОУ - 18-20 %), по удобрительному эффекту (30-50 усл. единиц КОУ, 1 усл. единица ТОУ), по дозам внесения (КОУ - 1-5 т/га, ТОУ - 40-60 т/га). Производство ТОУ занимает от 3 до 6 месяцев, КОУ - 6-12 дней. За счет активного биотермического обеззараживания в КОУ отсутствуют яйца гельминтов, в то время как в ТОУ их количество достигает 100-1000 шт./кг [1].
На основании проведенного анализа производственной деятельности СПК Колхоза «Родина» рекомендуется:
- снизить затраты в структуре себестоимости на минеральные удобрения за счет применения высококачественных органических удобрений;
- сбалансировать внесение минеральных и органических удобрений;
- наращивать поголовье КРС с целью повышения рентабельности производства молока в хозяйстве и получения ценного сырья (навоза) для производства высококачественных органических удобрений;
- для повышения плодородия почв хозяйства и, как следствие, увеличения уровня рентабельности возделывания сельскохозяйственных культур увеличить использование высококачественных органических удобрений.
Все поголовье КРС (1418 гол.) размещается на ферме выращивания телок (ФВТ) (518 гол.) и молочно-товарной ферме (МТФ) (900 гол.), расположенных вблизи центральной усадьбы хозяйства.
Выход навоза от КРС фермы выращивания телок и молочнотоварной фермы представлен в таблицах 1 и 2.
Научный журнал Российского НИИ проблем мелиорации, № 4(16), 2014 г., [251-260] Таблица 1 - Выход навоза КРС на ФВТ СПК Колхоза «Родина»
Группа животных Поголовье, голов Выход экскрементов с 1 головы, т/сут Выход навоза, т/год
Телки 327 0,055 6564,53
Телята от 6 до 12 мес. 191 0,026 1812,59
Всего 518 8377,12
Таблица 2 - Выход навоза КРС на МТФ СПК Колхоза «Родина»
Группа животных Поголовье, голов Выход экскрементов с 1 головы, т/сут Выход навоза, т/год
Коровы 690 0,0550 13851,75
Нетели 122 0,0550 2449,15
Телята до 6 мес. 88 0,0075 240,90
Всего 900 16541,80
Из данных таблиц 1 и 2 видно, что годовой выход полужидкого навоза на ФВТ составляет 8377,12 т, на МТФ - 16541,80 т. Тогда общий выход навоза по СПК Колхозу «Родина» составляет 24918,9 т со средней влажностью 86-88 %.
По принятой технологии полужидкий навоз от животноводческих помещений МТФ и ФВТ регулярно вывозится на соответствующие при-фермские навозохранилища и складируется.
Твердый навоз с выгульных дворов периодически сгребается бульдозером, транспортными средствами так же вывозится на прифермские навозохранилища и складируется [4-6].
Принципиальная (предлагаемая) технологическая схема системы переработки полужидкого навоза методом ускоренного компостирования представлена на рисунке 1.
Согласно представленной схеме полужидкий и подстилочный навоз (свежий или с бурта) подается на площадку для ускоренного компостирования и формируется в бурты заданных размеров. Посредством самоходного ворошителя происходит окончательное формирование буртов с одновременным перемешиванием навоза с а-добавкой, которая периодически подается в навоз через специальную подвижную штангу.
После перемешивания с заданной периодичностью готовое КОУ по-
дается на фасовку и далее вносится на поле или поступает на склад для хранения. Допускается хранение и использование КОУ без фасовки - россыпью.
навоз из навозохранилища
Рисунок 1 - Принципиальная технологическая схема переработки навоза МТФ и ФВТ для СПК Колхоза «Родина»
При проектировании инновационной площадки по производству КОУ учтены технологические и технико-экономические требования, обеспечивающие:
- переработку полужидкого и подстилочного навоза МТФ и ФВТ в высококачественные КОУ, которые повышают урожайность сельскохозяйственных культур путем улучшения структуры и состава почвы;
- выполнение санитарно-гигиенических требований и экологической безопасности в местах накопления и хранения полужидкого и подстилочного навоза;
- экономичность строительства и эксплуатации.
Схема инновационного проекта для производства КОУ в СПК Колхозе «Родина» включает два участка для накопления навоза (прифермские
навозохранилища), два участка для ускоренного компостирования навоза и участок для хранения КОУ (рисунок 2).
V
ж
<-
ФВТ
I и II - участки для накопления полужидкого и твердого навоза; III и IV - участки
для ускоренного компостирования навоза; V - участок для хранения КОУ
Рисунок 2 - Схема участков инновационной площадки по производству КОУ в СПК Колхозе «Родина»
Технологические схемы производства КОУ на основе полужидкого и твердого навоза представлены на рисунках 3 и 4.
Технико-экономическое обоснование проекта проводилось при сравнении двух технологий:
- традиционной технологии, применяемой в хозяйстве, с использованием низкоэффективных ТОУ (в дозе 40 т/га) и минеральных удобрений (в дозе 150 кг/га в физическом весе);
- предлагаемой технологии, где вместо ТОУ вносились под сельскохозяйственные культуры КОУ в дозе 4 т/га и минеральные удобрения в дозе 50 кг/га в физическом весе [3].
С точки зрения экономической эффективности переработки и дальнейшего применения твердых КОУ в растениеводстве определяющей является себестоимость полученного удобрения. На основании особенностей разработанной технологии учтены капитальные вложения в разработку
навоз от ->
МТФ
технологической линии комплекса машин по производству твердых концентрированных органических удобрений.
I - участок для ускоренного компостирования; II - участок для накопления твердого навоза (прифермское навозохранилище); III - участок для хранения КОУ; 1 - бурты исходного навоза; 2 - бурты компостируемого навоза; 3 - перебуртовщик (ворошитель) навоза с оборудованием для внесения а-добавки
Рисунок 3 - Технологическая схема производства КОУ на МТФ
КОУ на фасовку и хранение
КОУ на поле
---^
Рисунок 4 - Технологическая схема производства КОУ на ФВТ
(обозначения идентичны рисунку 3)
Расчет суммарной себестоимости КОУ по объектам калькулирования
представлен в таблице 3 (в ценах III квартала 2014 года).
Таблица 3 - Расчет суммарной себестоимости производства высококачественных органических удобрений в СПК Колхозе «Родина»
_В рублях
Наименование статей затрат Сумма
1 Заработная плата с начислениями 2 007 457,90
2 Амортизационные отчисления 724 811,98
3 Затраты на ремонты и ТО 626 735,50
4 Затраты на электроэнергию 365 000,00
5 Затраты на сырье 3 738 000,00
6 Затраты на ГСМ 2 457 744,80
7 Общепроизводственные расходы 358 560,00
8 Общехозяйственные расходы 418 320,00
9 Итого затрат 10 696 630,00
Себестоимость единицы продукции, руб./т 613,69
Разработанная инновационная технология переработки полужидкого навоза КРС на МТФ (16542 т/год) и ФВТ (8378 т/год) в концентрирован-
на поле
Ш ->
ные твердые высококачественные органические удобрения методом ускоренного компостирования позволяет при себестоимости единицы продукции 613,69 руб./т значительно повысить рентабельность растениеводства в СПК Колхозе «Родина». При применении твердых КОУ рентабельность производства подсолнечника повышается на 38,58 % и достигает 123,89 %, многолетних трав на сено - повышается на 6,31 % и достигает 74,48 %, кукурузы на зерно - повышается на 69,16 % и достигает 112,71 %, озимой пшеницы - повышается на 23,57 % и достигает 59,38 %, многолетних трав на зеленый корм, сенаж - повышается на 6,07 % и достигает 132,77 %. Мощность разработанных площадок позволит производить в год 17444 тонн твердых КОУ, этого достаточно для их внесения на площади около 5000 га.
Список использованных источников
1 Бондаренко, А. М. Механизация процессов переработки навоза животноводческих предприятий в высококачественные органические удобрения: монография / А. М. Бондаренко, В. П. Забродин, В. Н. Курочкин. - Зерноград: АЧГАА, 2010. - 184 с.
2 Качанова, Л. С. Системный подход в обосновании технологий производства и использования удобрений / Л. С. Качанова // Международный научный журнал. -2012. - № 2. - С. 88-92.
3 Переработка навоза крупного рогатого скота в высококачественные органические удобрения в СПК колхозе «РОДИНА» Матвеево-Курганского района Ростовской области: отчет о НИР по договору № 379 от 25 апреля 2014 г. / АЧИИ ДГАУ; рук.: Бондаренко А. М. - Зерноград, 2014. - 124 с. - Исполн.: Бондаренко А. М., Качанова Л. С., Строгий Б. Н., Семенцов М. Н., Кучмасова Г. П.
4 Справочная книга по производству и применению органических удобрений / А. И. Еськов, М. Н. Новиков, С. И. Лукин [и др.]. - Владимир: ВНИПТИОУ, 2001. -496 с.
5 Методические рекомендации по технологическому проектированию систем удаления и подготовки к использованию навоза и помета: РД-АПК 1.10.15.02-08 [Электронный ресурс]: утв. М-вом сельского хозяйства Рос. Федерации 29.04.08: введ. в действие с 29.04.08. - Режим доступа: http:docs.cntd.ru/document/1200075969, 2014.
6 Нормы технологического проектирования систем удаления и подготовки к использованию навоза и помета: НТП 17-99 [Электронный ресурс]: утв. М-вом сельского хозяйства и продовольствия Рос. Федерации 31.05.99: введ. в действие с 31.05.99. -Режим доступа: http:ohranatruda.ru/ot_biblio/normativ/data_normativ/10/10199/, 2014.
Качанова Людмила Сергеевна - кандидат технических наук, доцент, Российский аграрный университет им. К. А.Тимирязева, Москва, Российская Федерация. Контактный телефон: +7 906 780-21-57. E-mail: [email protected]
Kachanova Lyudmila Sergeyevna - Candidate of Technical Sciences, Associate Professor, Russian State Agricultural University named after K. A. Timiryazev, Moscow, Russian Federation.
Contact telephone number: +7 906 780-21-57. E-mail: [email protected]
Бондаренко Анатолий Михайлович - доктор технических наук, профессор, Азово-Черноморский инженерный институт Донского государственного аграрного университета, Зерноград, Российская Федерация. Контактный телефон: (86359) 4-11-61. E-mail: [email protected]
Bondarenko Anatoliy Mikhaylovich - Doctor of Technical Sciences, Professor, Azov-Black Sea Engineering Institute of Don State Agricultural University, Zernograd, Russian Federation.
Contact telephone number: (86359) 4-11-61. E-mail: [email protected]
