Электросбережение в животноводстве

- экспериментально-теоретическое  обоснование рабочих органов  энергосберегающих измельчителей рассыпных грубых кормов с учетом вероятностного характера составляющих баланса времени смены;

- математическая модель определения  требуемой грузоподъемности мобильного  измельчителя-смесителя-раздатчика  с учетом вероятностного характера  времени приготовления и раздачи  кормосмеси;

- представление энергосбережения  как фактора экологической безопасности  технологических процессов. 

Практическая ценность должна позволять формировать рацион и состав технологических линий по критериям минимума удельных энергетических или эксплуатационных затрат на производство рациона, выбирать мобильный измельчитель-смеситель раздатчик по грузоподъемности в зависимости от поголовья обслуживаемых животных и требуемого времени кормления, обосновать эксплуатационные показатели и конструктивно-режимные параметры средств механизации приготовления кормов.

Новое внедренное оборудование должно отвечать следующим требованиям:

1. Решение проблемы энергосбережения  при приготовлении кормов должно  основываться на единой информационной  управляющей системе, обеспечивающей  комплексное решение задач рационального  использования имеющихся производственных  средств, материальных и трудовых  ресурсов для получения требуемых  видов продукции заданных количества  и качества при минимальных  трудовых, материальных, энергетических  затратах и наименьшем негативном  влиянии на природную среду.

 

2. Формирование малоотходных  и безотходных, ресурсо- и энергосберегающих  технологий должно осуществляться  на основе биоэнергетической  и энергетической оценок, а также  с использованием энергоэкономических  и энергоэкологических критериев.

 

3. Анализ технологических  схем производства и приготовления  кормов показывает целесообразность  применения комбинированных машин,  каждая из которых представляет  законченную однопоточную технологическую  линию, соответствующую принципам  энергосбережения.

 

4. Иерархия задач энергосбережения  при приготовлении кормов должна  включать пять последовательных  уровней их решения: энергетические  оценки рациона, технологии и  состава ПТЛ производства кормового  сырья, технологии и состава  ПТЛ приготовления кормов, обоснование  параметров и режимов работы кормоприготовительных машин, оценку энергетических показателей технологических процессов.

2.3.2 Использование биомассы для обеспечения потребителей энергетическими ресурсами

Решение этих задач —  внедрение технологий полезной утилизации отходов производства АПК, которые  являются, по сути, вторичными источниками  энергии.

Этот проект наглядно демонстрирует  техническую и технологическую  реализуемость внедрения биоэнергетических  технологий в АПК, низкую инвестиционную стоимость и кратчайшие сроки  окупаемости проектов замещения  природного газа в топливном балансе  предприятий агрокомплекса.

Если говорить о таком  сегменте агрокомплекса, как промышленное выращивание птицы, то основным видом  отходов в нем является подстилочный помет напольного содержания и жидкий помет клеточного содержания. До сих  пор его термическая утилизация являлась технологической проблемой, но проектные предложения специалистов позволили решить ее.

Подстилочный помет, содержащий активные инфекционные и патогенные микроорганизмы, бактерии, вирусы, грибки, отнесён к 3 классу опасности и  как удобрение не используется. Из нескольких методов утилизации применяется, как правило,  вывоз помета на открытые полигоны, где он разлагается, выделяя в атмосферу токсичные и парниковые газы. По статистике  из 40 тыс. тонн отхода средней птицефермы за год в атмосферу выделяется около 600 т метана, 280 т углекислого газа, 47 т сероводорода и аммиака.

Специалисты предлагают экологически безопасный метод утилизации подобных отходов, который обеспечивает устойчивое сжигание помёта высокой зольности и влажности без шлакования, с механизированной подачей и золоудалением. К тому же метод обеспечивает экологическую безопасность топочных газов и золы.

Преимущества термической  утилизации подстилочного помета  

• Для термической утилизации помета используются котлы до 10 000 кВт единичной мощности, вырабатывающие при утилизации 5-6 тыс. кг подстилочного помета в час до 8,6 Гкал тепловой энергии;
• Вырабатываемая тепловая энергия используется для  отопления, горячего водоснабжения, технологических нужд, когенерации на различных теплоносителях (вода, термомасло, воздух, топочные газы) с температурами от 95 до 800°С при КПД от 80 до 98;
• Применяемые котлы не относятся к объектам повышенной опасности, соответствуют требованиям пожарно-технического контроля;
• Модульная конструкция позволяет наращивать общую мощность оборудования установкой дополнительных котлов для непрерывной утилизации любого количества отходов;
• Возможно утилизировать птичий помёт с опилками, соломой, шелухой зерновых и т.п., относительной влажностью до 60%, зольностью до 30%;
• Работа котельной управляется автоматикой под контролем (компьютерным и визуальным) одного оператора;
• Постоянная утилизации помёта по мере его поступления, без складирования и длительного вылёживания, при температурах 900-1000°С с принудительной очисткой отходящих топочных газов, исключает вред экосистеме от выделений в атмосферу;
• Оборудование соответствует украинским и европейским нормам эмиссии веществ в топочных газах, требованиям СЭС и экологической безопасности;
• В продуктах сгорания подстилочного помета отсутствуют патогенные микроорганизмы, бактерии, вирусы и грибы;
• Подстилочный помет — альтернативное возобновляемое биотопливо, дающее с 1 тонны до 2,5 Гкал тепловой энергии. Использование биотоплива позволяет замещать закупаемые птицефабриками углеводороды (1 т помета — 270 м³ газа / 240 кг мазута / 200 кг дизтоплива);
• Многократно снижаются транспортные расходы на вывоз отходов. Помет утилизируется на территории хозяйств, не занимая площадей под складирование, выход золы в 7-10 раз меньше количества сжигаемого помета;
• Снижаются и прочие расходы – не оплачиваются прием и захоронение подстилочного помета полигонам и штрафы природоохранным структурам;
• Зола помета, содержащая кальций, фосфор, калий, магний, натрий, железо, марганец, цинк, медь, — ценное комплексное минеральное удобрение, повышающее урожайность различных сельскохозяйственных культур на 10-15% при внесении без предварительной обработки в сухом виде в почву;
• Срок окупаемости капитальных затрат — от полутора до пяти лет, в зависимости от мощности оборудования.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Выводы:

 

Проблема энергосбережения в сельском хозяйстве в условиях перехода к рыночным отношениям обостряется  в связи с дефицитом энергоресурсов и резким увеличением их стоимости. Поэтому первоочередной задачей  экономии топливно-энергетических ресурсов в отрасли является снижение необоснованных энергозатрат.

 

Функциональный и структурный  анализ энергозатрат позволяет выявить  основные направления, технологические  процессы, элементы систем энергоснабжения  и энергопотребления, где энергосберегающие  мероприятия могут дать наибольший эффект. К основным мероприятиям энергоэффективного функционирования животноводческих ферм относятся:

- экономия электроэнергии  в системах электроснабжения  и при ее использовании (снижение  потерь в сетях, регулируемый  электропривод, внедрение электротехнологий,  экономное осветительное оборудование, качественная эксплуатация, учет);

- энергоэкономные тепловые  процессы и теплоэнергетическое  оборудование;

- использование древесных  и растительных отходов, местных  видов топлива взамен традиционных  энергоресурсов, газогенераторы;

- новые технологии и  энергоэкономная техника, и оборудование  в животноводстве и растениеводстве  (регулируемый микроклимат с утилизацией  тепла, комбинированные технологии);

- использование возобновляемых  источников энергии; 

- использование вторичных  энергоресурсов;

- альтернативные виды  топлива;

- эффективные эксплуатационно-  ремонтные службы, оргтехмероприятия,  рациональная структура энергоносителей.

Самым крупным видом применения электроэнергии в сельском хозяйстве  является применение ее для электропривода машин и механизмов. Поэтому именно в этой области применения следует  изыскивать резервы энергосбережения.

Список  используемой литературы:

 

1. Тихомиров  А.В. Повышение энергетической  эффективности получения продукции  животноводства. // Механизация и  электрификация сельского хозяйства. 1989. № 3.

2. Прищеп  Л.Г., Базаров Е.И. Проблемы энергии  села // Механизация и электрификация  сельского хозяйства. 1986. № 10.

3. Кива А.А., Рыбштана В.М. Оптимизация животноводческих  объектов с учетом биоэнергетического  баланса // Вестник с.-х. науки, 1987, № 4.

4. Кубышев  В. Энергетические проблемы производства  сельскохозяйственной продукции  // Международный с.-х. журнал, 1983

5. Новиков  Ю.Ф., Бакай С.С. Биоэнергетическая  оценка сортов // Доклады ВАСХНИЛ, 1984.

6. Дедаев  Г.А., Насанов Н.В. Энергозатраты  при заготовке кормов и некоторые  пути их снижения // Сельское хозяйство  за рубежом. 1982.

7. Колесников  С.В., Моисеенко В.С., Чешок В.П.  Биоэнергетическая оценка производства  кормового протеина // Кормопроизводство. 1984.

8. Ладанов И.Д. Практический менеджмент. Секреты современного бизнеса/ Пособие под ред Сергеюка П.М. – М., 1992.

9. Айзенберг Ю.Б., Рожкова Н.В. Энергосбережение в светотехнических установках // Новости светотехники. - М.,1999. - Вып. 4(16).

10. Строительные нормы и правила РФ «Естественное и искусственное освещение», СНиП 23-05-95.

11. Искусственное освещение зданий. Раздел 4 проекта норм МГСН 2.01-98 «Энергосбережение в зданиях» //Светотехника. – 1999. - № 3.

12. Слейтер А.И. Об эффективности внутреннего освещения. //Светотехника. – 1996. - № 1-2.

13. Миллс Э. Государственная политика и программы США в области энергоэффективного освещения. - //Светотехника. – 1995. - № 4-5.

14. Аткинсон Б.А., Надел С.М. Стандарты США в области освещения. - //Светотехника. – 1995. - № 1.

15. Бубекри М. Стандарт США на эффективное использование электроэнергии на освещение. Версия 1997. -//Светотехника. – 1998. - № 3.

16. Аткинсон Б.А., Макмагон Дж.Е., Логи Т.Г., Джонс К.К., Линдсли  Дж. Новое в стандартах США в области освещения. - //Светотехника. –1995. - № 10.

17. Петров В.И. Новые европейские нормы освещения. Новости светотехники /Аналитический обзор зарубежной и отечественной литературы // Под ред. Ю.Б.Айзенберга. - М.: Дом Света, 1998.

18. Рихтер Х.И. Новые европейские нормы освещения рабочих мест, учебных заведений и учреждений здравоохранения. - // Светотехника. – 1997. - № 6.

19. Федюкина Г.В. О нормировании освещенности в общественных зданиях. - //Светотехника. – 1997. - № 6.

20. Аткинсон Б.А., Макмагон Дж.Е., Дженнингс Дж.Д., Ло К.У., Йансен Г.ЙЦ., Сегелен У.ван. Модель прогнозирования энергопотребления в осветительных установках (на примере Нидерландов). - //Светотехника. – 1994. - № 7.