Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА1. Теоретическое обоснование экономико- экологической эффективности использования отходов переработки сырья в сельском хозяйстве 9
1.1. Экономические аспекты технологий производства спирта и использования отходов переработки сырья 14
1.2. Организация эффективного использования отходов переработки сырья в сельском хозяйстве 20
1.3.Экономико -экологическая эффективность использования ресурсосберегающих технологий 24
ГЛАВА2. Современное состояние и особенности использования отходов переработки сырья в сельском хозяйстве 36
2.1. Анализ применения отходов переработки сырья в сельском хозяйстве .36
2.2.Анализ современного состояния применения отходов переработки сельскохозяйственного сырья в РСО-Алания 45
2.3 Комплексное использование отходов переработки сельскохозяйствен ного сырья 54
ГЛАВА 3 Приоритетные направления повышения экономико-экологической эффективности применения отходов переработки сырья в сельском хозяйстве 61
3.1. Экономическое обоснование использование вторичного сырья от производства спирта 63
3.2 Современное экономико-экологическое состояние использования отходов переработки сельскохозяйственного сырья в АПК 82
3.3 Экономические и экологические аспекты использование отходов переработки сельскохозяйственного сырья в растениеводстве и земледелии 101
Выводы 116
Список литературы 118
Приложение 127
- Экономические аспекты технологий производства спирта и использования отходов переработки сырья
- Организация эффективного использования отходов переработки сырья в сельском хозяйстве
- Анализ применения отходов переработки сырья в сельском хозяйстве
- Экономическое обоснование использование вторичного сырья от производства спирта
Введение к работе
В современных условиях один из путей решения проблемві утилизации спиртовой барды является внедрение новейших технологий по переработке и использованию спиртовых отходов как экологически безопасных нетрадиционных удобрений в сельском хозяйстве, что является важнейшим шагом на пути повышения плодородия почвы, урожайности и утилизации барды.
Актуальность исследования. Вырабатываемый этиловый спирт - основной к продукт спиртовой промышленности - находит широкое применение. Пищевая промышленность - его главный потребитель: спирт в республике используют при изготовлении ликероводочных изделий, плодово-ягод нвіх вин, для крепления вино-материалов и купажирования виноградных вин, в производстве уксуса, пищевых ароматизаторов и др.
Спиртовая промышленность тесно связана с сельским хозяйством. Получая от сельского хозяйства растительное сырье и извлекая из него наиболее ценную часть -углеводы, спиртовая промышленность возвращает ему белковые витаминизированные корма. Она является единственной отраслью промышленности, которая способна превращать дефектные (порченные) зерно и картофель в доброкачественные продукты, а послеспиртовую барду использовать в качестве корма для скота и альтернативы минеральным удобрениям, от чего увеличивается прибыльность сельскохозяйственных предприятий.
В РСО-Алания насчитывается 20 предприятий по производству этилового спирта, на 4 предприятиях ведутся пусконаладочные работы, два находятся в стадии строительства. Общая проектная производительность спиртзаводов оставляет 97 дал спирта в сутки, или 29100 тыс. дал в год. Такое широкое развитие спиртовая промышленность в РСО-Алания получила в последние 10-11 лет.
При общей проектной производительности спиртзаводов 97 тыс. дал в сутки или 29100 тыс. дал в год этилового спирта может образоваться около 12610 тонн в сутки или 3783 тыс. тонн в год послеспиртовой барды. Практика показывает, что
для потребления такого количества барды в виде кормов необходимо иметь 252 тыс. голов скота. По данным Госкомстата, на 1 января 2004 года в республике, в общественном секторе и в крестьянских (фермерских) хозяйствах насчитывается около 54 тыс. голов скота. Даже, если учесть, что у населения в личных подсобных хозяйствах имеется около 164 тыс. голов скота, из которых только 15-20% используется на корм барда, ежесуточно ее излишки составляют 8260 тонн.
Вопрос экономико-экологической утилизации отходов, образующихся при выработке этилового спирта, при переработке сельскохозяйственного сырья, в первую спиртовой барды, остается актуальным. Нерешённость этой проблемы влечет за собой не только повышение полноты переработки сельскохозяйственного сырья с более полным извлечением из него полезных компонентов, но и использование отходов в народнохозяйственном обороте в качестве дополнительной товарной продукции. Чем выше затраты на производство, тем целесообразнее более эффективно использовать сельскохозяйственное сырье, а также отходы производства.
Проблема рационального использования спиртовых отходов, в частности спиртовой барды, имеет два взаимосвязанных аспекта - экономический и экологический. Если первый связан, с расширением ресурсных возможностей народного хозяйства РСО-Алания, то второй зависит от непрерывного роста негативного воздействия отходов производства на окружающую среду.
Рассматривая экономическую эффективность использования спиртовой барды, необходимо учитывать ее специфику как особого вида материальных ресурсов.
Использование отходов спиртового производства (барды) для получения нетрадиционных минеральных удобрений, позволяет значительно снизить затраты, связанные с приобретением традиционных минеральных удобрений, увеличить урожайность основных сельскохозяйственных культур, не нарушая экологическую обстановку. С другой точки зрения применение спиртовой барды в растениеводстве решает проблему её утилизации. Барда ранее частично находила своё применение в животноводстве, невостребованная барда сливалась в водоёмы, что негативно сказывается на экосистему.
В современных условиях один из путей решения проблемы утилизации спиртовой барды является внедрение новейших технологий по переработке и использованию спиртовых отходов как экологически безопасных нетрадиционных удобрений в сельском хозяйстве, что является важнейшим шагом на пути повышения плодородия почвы, урожайности и утилизации барды. Актуальность решения поставленной проблемы, предопределила выбор темы диссертационной работы и рассматриваемый в ней круг вопросов.
Степень разработанности проблемы. Данная область практически не исследована. Этой проблеме уделяют большое внимание многие отечественные учёные: Д.В, Арсеньев, В.М. Красницкий, А.В. Кузмичёв, А.А. Ежков, В.Я. Пекарев, О.Ф. Балацкий, Б.В.Ермоленко, А.Ф.Беренштейн, И.В. Сиволап, А.Ю. Винаров, Л.Л. Вихерт, С.В, Востриков, М.В. Боднарь, А.Н. Анашин, Е.В.Фёдорова, Ю.М. Петы-хин, М.И. Козлова, М.Г. Гергадзе, В.П. Фролов А. В. Никишков, Ш.Р. Даулеталие-ва, Б.Б. Басаев, В.Б. Цогоев, С.А. Бекузарова, С.В. Востриков, Д.В. Арсеньев, В.М. Красницкий, А.В. Кузмичёв, А.А. Ежков, А.В. Ежков, А.С. Мушинский, И.А. Быкова, Нурмухамедов и др. В послевоенные годы под руководством А.И. Спирстымон-ского и П.В. Рудницкого совместно с другими сотрудниками бывшего Управления НИИСПа проводились важнейшие исследования по комплексной переработке мелассы, но способы экономичного и экологически чистого использования вторичной и первичной мелассной барды не были найдены.
За последние 5-7 лет происходит интенсивная разработка в области исследований экономически выгодных и экологически безопасных нетрадиционных удобрений, используя спиртовую барду, как интенсивную технологию возделывания сельскохозяйственных культур. Поэтому были проведены исследования по потребительским и методологическим вопросам переработки и утилизации спиртовой барды, их экономической целесообразности.
Директором Владикавказского ООО «Фирма КВИТ» В. Т. Кравченко была предложена новая энергоресурсосберегающая технология переработки барды, основанная на осаждении коллоидной фракции и отделении осветленной воды путем
ввода реагента «Ирлит-1», открытого геологом В.Б. Цогоевым. Учеными Ивановской ГСХА Г.Н. Ненайденко, А.А. Корчаниным и Т.В. Сибиряковым было изучено влияние внесения барды в подкормку на урожай озимой ржи и многолетних трав. Учеными Горского ГАУ РСО-Алания было изучено внесение барды как экологически безопасной подкормки семенников бобовых трав. Разработка некоторых проблем, которые рассматриваются в диссертации, основывается на известных изысканиях. Но экономико - экологические аспекты утилизации спиртовой барды рассматривались недостаточно полно, узкоспециализированно и противоречиво.
Необходимость сочетания экономических, а также экологических, правовых аспектов в решении проблем утилизации отходов спиртовой промышленности и обусловила выбор диссертационной работы.
Цель работы и задачи исследования. Целью работы является разработка организационно- экономического механизма эффективного использования отходов переработки сельскохозяйственного сырья и их широкое применение в сельском хозяйстве. Для её достижения были поставлены следующие задачи исследования: - провести мониторинг отходов переработки сельскохозяйственного сырья при производстве спирта;
провести анализ состояния и развития спиртовой промышленности в РСО-Алания;
провести экономическую оценку отходов переработки сельскохозяйственного сырья, получаемых при производстве спирта;
проанализировать состояние и перспективы образования и вовлечения в народнохозяйственный оборот отходов переработки сельскохозяйственного сырья, получаемых при производстве спирта, в частности спиртовой барды;
выявить эффективные направления использования отходов переработки сельскохозяйственного сырья, получаемых при производстве спирта
совершенствовать организационно-экономический механизм использования спиртовой барды в качестве удобрений и высокопитательной кормовой смеси;
дать экономико-экологические обоснования использования спиртовой барды в сельском хозяйстве.
Объект исследования в работе явились спиртовырабатывающие предприятия РСО-Алания, такие как 000 «Престиж», 000 «Исток», 000 «Феникс», 000 «Фаюр-Союз», ОПХ «Михайловское».
Предмет исследования - организационно- экономический механизм повышения эффективного использования отходов переработки сельскохозяйственного сырья, получаемых при производстве этилового спирта в качестве удобрений под сельскохозяйственные культуры и кормовых добавок в животноводстве.
Теоретической и методологической основой диссертационного исследования составили материалы комитета по статистике по РСО-А, справочные и отчётные документы предприятий спиртовой промышленности, Управления природных ресурсов и охраны окружающей среды России по РСО-А, Госархив РСО-Алания, Постановления правительства РСО-Алания, разработки отечественных экономистов-аграрников, научные отчеты СКНИИГПСХ и ГГАУ.
При проведении исследования применялись научные труды ведущих ученых и специалистов по проблемам утилизации отходов переработки сельскохозяйственного сырья (барды), разработка агроприёмов и их экономическое обоснование по утилизации спиртовой барды.
Научная новизна базируется на теоретических и методологических аспектах утилизации отходов переработки сельскохозяйственного сырья (барды). Основой исследований является совершенствование организационно - экономического механизма использования отходов переработки сельскохозяйственного сырья в АПК. Составными элементами научного вклада являются следующие результаты проведенных исследований:
- разработана экономико-математическая модель эффективности применения отходов переработки сельскохозяйственного сырья (послеспиртовой барды) в АПК;
дано обоснование экономической эффективности использования послеспиртовой барды как основы для производства высококачественных кормов путём обогащения её биологически ценными веществами;
получены данные, которые показывают, что использование кормовой смеси на основе послеспиртовой барды позволяет при незначительных затратах повысить прирост живой массы сельскохозяйственных животных и среднесуточный удой молока;
дано обоснование экономической эффективности использования послеспиртовой барды как основы для производства экологически безопасных альтернативных минеральных удобрений;
получены данные об эффективности использования альтернативных минеральных удобрений в РСО - Алания, которые показывают что снижение затрат на приобретение одного центнера альтернативных минеральных удобрений по сравнению с традиционными минеральными удобрениями в среднем составляет 3242 рубля за центнер, при этом урожайность сельскохозяйственных культур не снижается;
предложены соответствующие модели и методики для оценки экономике - экологической эффективности использования альтернативных минеральных удобрений полученных на основе послеспиртовой барды.
по теме диссертации получено два патента на изобретение: «Способ повышения плодородия почв» №2229782, «Способ утилизации отходов спиртового производства с получением кормопродукта» № 2261620 и положительное решение о выдаче патента на изобретение «Приготовление корма».
Практическая значимость заключается в научно-обоснованных рекомендациях предприятиям спиртовой промышленности и агропромышленного комплекса по эффективному использованию спиртовой барды. Рекомендации по применению отходов переработки сельскохозяйственного сырья (барды) могут быть использованы для снижения экономических затрат, сохранения окружающей среды и повышения эффективности сельскохозяйственного производства. Результаты исследования приняты и используются министерством сельского хозяйства и продовольствия РСО-Алания.
Апробация результатов исследования и публикации. Основные положения и результаты диссертационного исследования доложены и одобрены на международной научной конференции в Национальной академии наук Белоруссии г, Минск (2003г.), международных научно-практических конференциях Пензенской государственной сельскохозяйственной академии (2003 г.), Воронежского государственного аграрного университета(2004 г.), Горского ГАУ (2003 г.), на Северо- Кавказской региональной конференции СКГТУ (2003г.), на межвузовской студенческой конференции Горского ГАУ (2003 г.), на региональной научно-практической конференции молодых учёных Краснодарского государственного аграрного университета (2003 г.).
Публикации. По теме диссертации опубликовано 16 научных работ, общим объёмом 2,93 п. л. Получено два патента на изобретение Способ повышения плодородия почв / Бекузарова С.А., Бзиков М.А., Цагараева Э.А., Кудзаева И.Л.// Патент РФ на изобретение №2229782,опубликован в бюллетене № 16 от 22. 05. 2003 г.; Способ утилизации отходов спиртового производства с получением кормопродукта. /Басаев Б.Б,, Калоев Н.И., Тменов И.Д., Бекузарова С.А., Кудзаева И.Л.// Патент РФ на изобретение № 2261620, опубликован в бюллетене от 10. 11. 2003 г,; положительное решение о выдаче патента РФ на изобретение на заявку №2004117658, приоритет 9.06.2004 / - М.: Роспатент ФГУ ФИПС, 2005.Кудзаева И.Л. Способ приготовления корма / Бекузарова С.А., Кизинов Ф.И,, Кудзаева И.Л., Осикина Р.В., Цагараева Э.А., Кудзиев К.Д., Марзоев У.Ф., Головской Э.А.
Структура и объём диссертации обусловлены целью и задачами, поставленными в данном исследовании. Диссертация состоит из введения, трёх глав, общих выводов и рекомендаций, списка использованной литературы из 106 - и наименований, из них 7 на иностранном языке и приложений.
Экономические аспекты технологий производства спирта и использования отходов переработки сырья
Технология производства спирта включает в себя следующие процессы: подготовку сырья к развариванию, разваривание зерна и картофеля с водой для разрушения клеточной структуры и растворения крахмала; охлаждение разваренной массы и осахариваиие крахмала ферментами солода (проращенного зерна) или культур плесневых грибов; сбраживание Сахаров дрожжами в спирт; отгонку спирта из бражки и его ректификацию, а также приготовление солода путем проращивания зерна или культивирования плесневых грибов и бактерий для получения амилоли-тических и протеолитических ферментных препаратов, введение и размножение за-севных дрожжей [81].
В процессе производства спирта и диоксида углерода - основных продуктов -получают побочные продукты - головную эфирно-альдегидную фракцию (ЭАФ), сивушное масло и барду.
Диоксид углерода, образующийся при спиртовом брожении, улавливают, очищают от сопутствующих примесей и превращают в жидкий или твердый продукт («сухой лед»). Из мелассной бражки в двухпродуктовой схеме кроме спирта и С02 получают хлебопекарные дрожжи. Сивушное масло и головную ЭАФ выпускают в виде технических продуктов,
Барда - это остаток после отгонки спирта из бражки. Зерно-картофельная барда содержит все составные компоненты исходного сырья за исключением крахмала. Небольшое количество азотистых веществ солода и сырье расходуется на питание дрожжей, которыми синтезируются полноценные белки, многие витамины и другие биологически важные вещества. Следовательно, натуральная зерно-картофельная барда - прекрасный сочный корм для животных.
Многие предприятия России работают над такой проблемой, как утилизация спиртовых отходов, и предлагают выгодные технологии. Специалисты фирмы «ОСТ-АЖО» и ЗАО Научно-производственная компания «Экология» провели исследование по созданию новой комплексной безотходной технологии переработки зернового сырья на спирт и кормовые продукты для сельскохозяйственных животных, которая предусматривает 100%-ную утилизацию послеспиртовой барды [2]. Данная технология позволяет получать послеспиртовую барду с увеличенным содержанием сухих веществ.
В таблицах 6 и 7 приведены результаты анализа экспериментально полученной и высушенной до влажности 9% - ной послеспиртовой барды, в таблице 9 - показатели технологического процесса прямой отгонки спирта и классической технологии. Использование технологии, предлагаемой сотрудниками ЗАО «Научно-производственная компания «Экология» позволяет: - осуществить 100%-ную утилизацию послеспиртовой барды с концентрацией сухих веществ 28-30%, затраты на сушку которой (до влажности 9%) не превышают 30 долларов на одну тонну готового кормопродукта; - вырабатывать сушеную пшеничную барду, по питательности превышающую кукурузную (международный номер корма 5-28-236); - уменьшить номенклатуру используемого оборудования не менее, чем в 2 раза, а значит и его материалоемкость, и занимаемую площадь; - снизить на 30-40% энергозатраты на производство спирта и в 4-5 раз сократить объем сброса сточных вод [2].
Технология, разработанная сотрудниками ЗАО «Научно-производственная компания «Экология», так лее, как технология, разработанная сотрудниками Воронежской государственной технологической академии, является безотходной экологически безопасной ресурсосберегающей технологией по переработке зернового сырья на спирт и кормопродукты для сельскохозяйственных животных.
Каждый спиртзавод может применять такие технологии. Использование новейших разработок науки н техники экологически и экономически более выгодно, чем постройка очистных сооружений устаревшего типа при каждом спиртзаводе. Внедрение новых технологий позволит решить проблему утилизации отходов спиртовой промышленности, с одновременным снижением себестоимости пищевого спирта за счет экономии затрат на энергию и материалы, а также за счет ресурсосбережения. Таблица 6 - Результаты анализа сушеной барды
Спиртовые заводы являются потребителями большого количества воды. На производство 1 дал спирта расходуется от 1,5 до 2,5 и3 воды. Расход зависит от источника водоснабжения (река, пруд, артскважина), вида перерабатываемого сырья, местоположения завода, сезона переработки и в большей степени от технического уровня и состояния водного хозяйства завода.
Длительное время на большинстве заводов отходы производства (спиртовая барда) без предварительной очистки сбрасываются в наземные природные водоемы. Загрязненность сточных вод заводов делят на: I категория - условно-чистые; II категория - воды от продувки паровых котлов и регенерации фильтров или водоочистки; III категория - лготерная и барометрическая вода (и конденсаты, образующиеся при упаривании барды); IV категория - последрожжевая и спиртовая барда.
Воды I и II категории по своему составу близки к аналогичным стокам зерно-картофельных заводов. Более загрязнены конденсаты вторичных паров. Например, их БПКп составляет около 2500 мг/л значительно более высокую концентрацию загрязнений имеет послеспиртовая барда, вызывает превышение ПДК тех или иных загрязнений веществ, что приносит большой вред здоровью населения, наносит ущерб флоре и фауне. В таблице 9 представлены состав сточных вод III и IV категорий и данные по загрязненности послеспиртовой барды.
Организация эффективного использования отходов переработки сырья в сельском хозяйстве
Наряду с получением кормовых биопродуктов эффективна утилизация отходов спиртзаводов - получение органоминеральных удобрений с учетом значительного спроса на эту продукцию и сравнительно высоких рыночных цен.
Традиционный метод получения удобрений компостированием различных отходов растительного и животного происхождения, а также твердых бытовых отходов все чаще заменяется более индустриальными методами, среди которых можно выделить следующие: [14] - вершикомпостирование, метод получения удобрений, переработкой отходов с помощью дождевого червя Elsenia foetida; - анаэробное сбраживание отходов с получением биогаза; - аэробная ферментация преимущественно жидкофазных отходов с получением биоорганических удобрений.
По мнению Винарова А.Ю. и ГТухаренко А.А., одним из перспективных способов утилизации спиртовой барды является производство на ее основе биоорганических удобрений и биологически активных удобрительных препаратов.
Как уже отмечалось ранее, удобрительная ценность спиртовой барды основывается на химическом составе, который включает, кроме минеральных солей, широкий спектр разнообразных органических компонентов, иизкомолекулярные органические кислоты, которые являются стимулятором развития, как растений, так и почвенных микроорганизмов [14].
В таблице 10 приведен состав питательных веществ отходов животноводства и птицеводства и спиртовой барды [12].
Однако существенная разница состоит в том, что в барде отсутствуют пахучие ядовитые для растений вещества. В спиртовой барде отсутствует микрофлора, за исключением остатков дрожжевых клеток Saccharomyus cenevisiae, а также сорняки растений, личинки насекомых.
При использовании спиртовой барды как нетрадиционного удобрения необходимо учитывать и предлагаемый нами метод, т.е. использовать ее как альтернативу именно минеральным удобрениям, а не только как биоорганическое удобрение, [38]
Для доказательства преимущества нетрадиционных удобрений перед традиционными необходимо сделать сравнительный анализ в оптимизации норм внесения удобрений.
Как известно для получения максимального эффекта от удобрений (традиционных) необходимо знать уровень применяемых норм.
Для этого используем метод [ВИЦА и ВНИС] [94]. Отсюда:
В, - вынос элемента питания посевной культурой, кг/га; Пф - содержание в почве подвижных форм.
Спиртовую барду можно рассматривать как готовую форму раствора микроэлементов с повышенным содержанием фосфора и калия, а также как готовую форму препарата, содержащего стимуляторы роста растений и почвенных микроорганизмов, в частности, витамины и низкомолекулярные органические кислоты [38].
Проблема рационального использования спиртовых отходов, в частности спиртовой барды, имеет два взаимосвязанных аспекта - экономический и экологический. Если первый связан с расширением ресурсных возможностей народного хозяйства РСО-А, то второй связан с непрерывным ростом негативного воздействия отходов производства на окружающую среду.
Рассматривая экономическую эффективность использования спиртовой барды, необходимо учитывать ее специфику как особого вида материальных ресурсов.
Проблемы экономики и экологии не рассматривались как взаимосвязанные. Современные условиях производства диктуют необходимость взаимообусловленного и взаимовыгодного рассмотрения экономических и экологических интересов, что и явилось основой для проведения, данного исследования.
Производственный опыт отдельных предприятий показывает значительную эффективность использования утилизированной спиртовой барды (в виде удобрения, в корма). Однако уровень промышленной переработки спиртовой барды остается очень низким, Практически не используется отечественный и зарубежный опыт по утилизации отходов.
Для того, чтобы найти правильные пути решения проблемы утилизации спиртовой барды, необходимо экологизировать производство, т.е. использовать новейшие разработки и внедрение безотходных технологических процессов, замкнутых циклов водопотребления.
Воронежской государственной технологической академией была разработана технологическая схема переработки зернового сырья на этанол, которая принципиально отличается от общепринятой. Эта технология позволяет решить проблемы как экономического, так и экологического плана, интенсифицировать производство спирта, получать ряд продуктов, которые ранее не вырабатывались по традиционной технологии, применять методы переработки полупродуктов, которые расширяют возможности спиртового производства,
Такая технология может быть реализована на любом спиртзаводе, который перерабатывает зерновое сырье, независимо от принятой технологии разваривания, Она позволяет организовать производство высококачественного кормового концентрата. Анализ экспериментальных данных, теоретических и экономических расчетов, которые были получены Воронежской государственной технологической академией, позволяет выделить следующие преимущества предлагаемой технологии для спиртзавода, имеющего производительность 1000 дал/сут.:
Анализ применения отходов переработки сырья в сельском хозяйстве
В бывшем СССР с 1959 по 1965 г. выработка спирта из пищевого сырья сократилась на 15,6 млн. дал. Однако расход пищевого сырья на производство спирта оставался еще существенным и в 1965 г. в пересчете на зерно он составлял около 3,5 млн. тонн [7],
Главной задачей, которая стоит перед спиртовой промышленностью, является наиболее эффективное использование пищевого сырья, всестороннее и комплексное использование отходов его переработки.
Ускорение социально-экономического развития связано с выходом на новый уровень ресурсосбережения. Необходимость использования вторичных ресурсов, повышение уровня безотходности производства влечет за собой активизацию научных исследований в области рационального эколого-экономического использования отходов. Согласно Б.Н. Ласкорину, под безотходной технологией понимается практическое применение знаний, методов и средств с тем, чтобы обеспечить в рамках человеческих потребностей наиболее рациональное исследование природных ресурсов, энергии и защиту окружающей среды [43]. Главное заключается в том, что безотходную технологию рассматривают как основное средство рационального использования природных ресурсов и охраны окружающей среды.
В настоящее время из отходов переработки сельскохозяйственного сырья получают более 100 наименований всевозможных продуктов питания, кормов, удобрений и другой продукции. Меласса (отход сахарной промышленности), помимо использования в основном производстве для получения спирта и хлебопекарных дрожжей, применяется для получения глютаминовой и лимонной кислот, для производства антибиотиков [7].
Характерной особенностью для получения некоторых продуктов при переработке сельскохозяйственного сырья, в частности спирта, является то, что здесь ресурсы отходов и побочных продуктов возрастают пропорционально масштабам переработки сырья. Это можно объяснить особенностью технологических процессов, которые обуславливают постоянный по объему выход отходов к массе перерабатываемого сырья. Такая информация должна использоваться для более четкого планирования на длительную перспективу в развитии производственно-технической базы по переработке сельскохозяйственного сырья и мощностей по утилизации образуемых отходов производства. Необходимость в безотходном производстве обусловлена пропорциональным развитием переработки сельскохозяйственного сырья с производственной базой по утилизации отходов. По степени и перспективности решения этой задачи ряд отраслей, перерабатывающих сельскохозяйственное сырье -крахмалопаточная, масложировая, винодельческая и спиртовая, близки к малоотходной и даже безотходной технологии, переход на которую является ближайшей их перспективой.
Для практической реализации решение вопросов по утилизации отходов, принятие определенных организационно-хозяйственных решений необходима надежная и достоверная информация об их ресурсах. Но та статистическая особенность, которая действует в настоящее время, не дает представления о полном объеме имеющихся ресурсов отходов. В государственной статотчетности отражается новая номенклатура отходов, и не всегда точно учитываются объемы их образования.
Известно, что при переработке на спиртовых заводах крахмалистого сырья -картофеля и зерна - только 30-33% сухого вещества сырья превращается в спирт. Примерно столько же переходит в углекислоту, остальные 30-35% - в отходы производства - барду. В процессе производства барда обогащается аммиаком. За год спиртовых отходов, а именно барды на спиртовых заводах РФ, достигает 15 млн. тонн. Такое количество спиртовой барды по кормовому достоинству равно I млн. тонн концентрированных кормов, которые содержат 20-25% белка [7].
За последние годы, в связи со значительным развитием спиртовой промышленности, возросла проблема утилизации спиртовых отходов, в частности барды.
Зерно-картофельная барда содержит большое количество питательных веществ, поэтому ее используют в виде корма для скота. Но количество барды намного превышает те потребности, которые необходимы для скота. Барда, получаемая при переработке патоки на спирт, почти не используется, а выливается на поля фильтрации и в реки, загрязняя тем самым водоемы и нанося ущерб окружающей среде [7].
При переработке на спирт зерна и картофеля получают такие отходы производства, как диоксид углерода, мелассная бражка, сивушное масло и головная эфирно-альдегидная фракция (ЭАФ) и барда [49].
Эфирно-альдегидную фракцию используют как составную часть лаков, красок, денатурированного спирта и других продуктов, при изготовлении которых применяется технический спирт низкого качества. Ректификацией ЭАФ можно выделить 97% этилового спирта, а до 2% получают неиспользуемую ЭАФ. В спирте содержится до 0,1% объема метанола и большое количество альдегидов и эфиров, в связи с этим спирт классифицируют как технический [98].
Сивушное масло выпускается как продукт, качество которого регулируется. На вид это прозрачная жидкость от светло-желтого до красно-бурого цвета. Из ректификационных аппаратов, которые действуют непрерывно, сивушное масло получается в промытом и готовом виде. Если работа ректификационных аппаратов не постоянна, то масло не всегда отвечает требованиям. В этом случае его подвергают дополнительной обработке, а именно дополнительно промывают водой или обрабатывают раствором поваренной соли: для этого на 1 дал масла с 10% воды расходуют около 0,35 кг соли [98].
Экономическое обоснование использование вторичного сырья от производства спирта
Производство спирта очень выгодная и весьма доходная сферой народного производства. Несмотря на высокие налоговые платежи (в виде акцизов, налогов и сборов), сфера производства спирта является очень эффективной и высоко рентабельной.
Однако при производстве спирта получаются также и отходы (вторичное сырье) в виде барды. Барда является хорошим питательным веществом для корма животных-Достоинства барды, как корма для скота состоят в следующем: - высокая усвояемость (связанная с осуществлением расщепления компонентов зерна на составляющие элементы); - высокие кормовые достоинства (в 1 кг барды содержится 0,7 - 0,6 кормовых единиц); - низкая (практически нулевая) себестоимость.
В дореволюционной России и Советском Союзе производство спирта являлось монополией государства. Выпуск его проводился в сравнительно небольшом количестве. Получаемая при этом спиртовая барда полностью использовалась в рационе корма животных.
Однако с развалом плановой системы и переходом к рыночным преобразованиям в нашей стране поголовье домашних животных резко сократилось как в личных подсобных хозяйствах, так и в государственных сельскохозяйственных и фермерских хозяйствах.
Одновременно с этим, ввиду высокой рентабельности выпуска спиртоводоч-ной продукции, производство спирта в стране возросло в несколько десятков раз.
Особенно большой скачок в развитии производства спирта произошел в РСО-Алания, где себестоимость его значительно ниже, чем в других регионах по ряду технологических причин. Одновременно с увеличением производства спирта увеличился выпуск барды как отходов спиртового производства, что заставило задуматься над вопросом, куда ее девать.
При сбрасывании барды в проточные воды происходит катастрофическое загрязнение воды, которое приводит к быстрому вымиранию флоры и фауны. Кроме того, так как удельный вес сухих компонентов барды является тяжелым, происходит заиливание дна рек этими компонентами и оказание пагубного действия на водоемы на протяжении длительного периода времени. При сливе же барды на грунт в большом количестве также получается отрицательный эффект для окружающей природной среды. В связи с этим в настоящее время возникла проблема разработки рациональной технологии по эффективному использованию барды. В результате проведения исследовательской работы были определены следующие направления в рациональном использовании барды: - применение её как жидкого удобрения для подкормки многолетних бобовых трав; - использование в виде гранулированных кормов животным; - использование барды в виде гранулированных минеральных удобрений для выращивания основных сельскохозяйственных культур (озимая пшеница, кукуруза на зерно); - применение барды в виде комплексных гранулированных минеральных удоб рений с использованием для их приготовления минеральной воды. Эти удоб рения используются при возделывании зерновых озимых культур. Применение барды в виде жидких удобрений эффективно в виду того, что се бестоимость её, как средство удобрения очень низкая. Экономическими затратами при этом являются только лишь транспортные расходы. Однако при использовании барды в качестве удобрений есть и ряд существенных недостатков, в число которых входят: - периодичность внесения жидкой барды в почву должна быть не чаще одного раза в 3 года; - жидкая барда, как средство подкормки при выращивании сельскохозяйственных культур, не подлежит хранению; - транспортировка жидкой барды, как удобрения, на большие расстояния является достаточно дорогостоящей и убыточной так как, что в единице объема жидкой барды содержится малое количество элементов удобрения.
Все это привело к тому, что нами разрабатывались технологии по превращению жидкой барды, выходящей в процессе производства спирта в производственные элементы, используемые как: - сухой комбикорм для корма животных; - сухое минеральное удобрение, полученное непосредственно в результате выпаривания воды с состава барды; - концентрированное минеральное удобрение, полученное путем добавления к барде минеральной воды и выпаренное в процессе технологии производства.
Сухие компоненты (комбикорм) и удобрения, полученные из барды, намного эффективнее жидких. Это связано непосредственно с тем, что в таком виде они подлежат длительному хранению. Кроме того, транспортировка указанных веществ значительно дешевле, чем жидких. Поэтому оставшуюся неиспользованной в виде жидкого корма скоту и жидкой подкормки барду доводят до сухого кристаллообразного состояния.
