Обоснование рационального радиуса транспортировки органических удобрений

Внедрение новых технологий в животноводстве позволило интенсифицировать отрасль, но при этом возросли объемы и концентрация навоза на ограниченных территориях, создающие угрозу окружающей среде.

Процесс утилизации навоза включает этапы по переработке, хранению, транспортировке и внесению. От снижения потерь навоза и лучшего использования его питательных веществ зависит успешное ведение сельскохозяйственного производства.

По данным полученным в ходе проведенных исследований установлено, что основная доля образующегося в хозяйствах Северо-Западного региона навоза имеет влажность более 85 %, то есть является полужидким и жидким (рис. 1).

Рисунок 1. Количество и влажность навоза крупного рогатого скота в Северо-Западном федеральном округе, в г. Санкт-Петербург и Ленинградской области, тыс. тонн.

Принимая во внимание, что Северо-Западный федеральный округ имеет порядка 1225 тыс. га посевных площадей, обеспеченность которых органическими удобрениями, полученными путем переработки всего накапливаемого в регионе объема помета и навоза, составляет 87 % от потребности, то в первую очередь навоз должен использоваться для повышения плодородия сельскохозяйственных земель.

Особое внимание проблеме утилизации навоза уделяется в Ленинградской области, находящейся в бассейне Балтийского моря и имеющей наиболее развитое животноводство в Северо-Западном регионе РФ. В 2012 году в ней работало 121 предприятие молочного животноводства с поголовьем КРС 165,2 тыс. гол. в том числе фуражных коров 76,9 тыс. гол. Основная доля животноводческих предприятий КРС имеют поголовье свыше 1000 голов (около 61 % от общего числа предприятий (рис 2.)) такие предприятия наиболее эффективно работают, средний надой на 1 фуражную корову составляет 6000–8000 кг.

Рисунок 2. Фермы КРС в Ленинградской области.

В то же время в них, как правило, применяют беспривязное содержание животных, что приводит к повышенной (90–93 %) влажности навоза и увеличению его выхода в 1,5-2 раза. Объем навоза и сточных вод доильных залов доходит до 135 т в день (32–50 тыс. т. в год) и требует для утилизации площади полей около 3000 га [1].

В этом случае особое внимание стоит уделить оценке способов внесения жидких органических удобрений, оказывающих существенное влияние не только на экологическую безопасность, но и на эффективность сельскохозяйственного производства в целом. При выборе рациональных решений по транспортировке и внесению удобрений в почву снизить риск принятия неверных решений можно, применяя информационные технологии.

Рациональный радиус перевозок (Rr) определятся из условия когда получаемая дополнительная прибыль от применения удобрений (Чд) превышает затраты на получение и транспортировку:

Чд > Зтр.                                      (1)

Удельные эксплуатационные затраты на переработку и транспортировку 1 тонны удобрения:

З_тр = Espvj + Е_тр X т^ , руб.,                          (2)

где Етр – удельные эксплуатационные затраты на транспортировку 1 тонны удобрения на километр, руб. тонн./км

Чд - чистый доход от применения тонны органического удобрения, руб.

Espvj – удельные эксплуатационные затраты на получение 1 тонны удобрения j-той технологии, руб/т (таблица 1).

ri -расстояние транспортировки, км.

Удельная себестоимость транспортировки тонны удобрения на километр определяется по формуле g _ ^экс тр -     ,                                       (3)

где ^экс – эксплуатационные затраты, руб;

Wm – производительность машин для транспортировки и внесения, т/ч;

Производительность машин равна:

W м

Г t +L +1„ +1 з тр вн м

где Г – грузоподъемность транспортного средства, т;

tз – продолжительность загрузки одной машины, ч;

tтр – время транспортировки удобрений, ч;

tвн – время внесения удобрений, ч;

tм – время маневрирования, ч.

Расстояние перевозок учитывается при расчете времени транспортировки (tтр).

Эксплуатационные затраты равны:

З„,=У(З. + З. + З. + Зт + З)

экс             а п то т эл

, где а – амортизационные отчисления на реновацию технических средств, руб;

^п – оплата труда с отчислениями на социальные нужды, руб.;

^то – затраты на техобслуживание, ремонт технических средств, зданий, сооружений и специальной строительной части, руб.;

^т – затраты на топливо, руб.;

^эл – затраты на электроэнергию, руб.

Чистый доход, полученный от использования органических удобрений, опре- деляется

по формуле:

4 =C -C

^д Сп Се , где д

С п

С е руб.

– чистый доход, руб.;

– стоимость прибавки урожая, руб.;

– затраты на уборку дополнительно полученного урожая от удобрений,

При определении экономической эффективности транспортировки и внесения органических удобрений рассчитываются следующие показатели:

прибавка урожая от удобрений;

окупаемость 1 т органических удобрений;

стоимость прибавки;

затраты на получение прибавки;

чистый доход от применения удобрений.

По методу долевого участия удобрений в формировании урожая рассчитывают прибавку урожая:

У п ЦУ ф Д у ) /100                             (7)

где ^Уп – прибавка урожая (с 1 га), ц з.е.;

У ф – фактическая урожайность или весь валовый сбор в растениеводстве, ц з.е.;

^Ду – доля влияния органических удобрений на урожайность сельскохозяйственных культур, %.

Числовые значения прибавки урожая и доли участия удобрений можно определить из нормативно-справочной литературы в соответствии с количеством внесенных с ними питательных веществ.

В таблице 1 представлены основные показатели по наиболее распространенным технологиям переработки навоза и помета [2, 4].

Таблица 1. Основные показатели технологий переработки навоза и помета.

Технологии переработки	КРС			Свиньи		Птицы
	Удельные экс-плуатацион-ные затраты переработки навоза, руб/ тонна		Рациональный радиус транс-портировки, км	Удельные эксплуатационные затраты переработки навоза, руб/тонна	Рациональный радиус транс-портировки, км	Удельные эксплуатационные затраты переработки помета, руб/тонна	Рациональный радиус транспортировки, км
	жидкий	твердый
1	2	3	4	5	6	7	8
Пассивное компостирование	-	375	7-8	-	-	650	32-33
Компостирование с периодической аэрацией	-	370	7-8	-	-	645	32-33
Обеззараживание путем длительного выдерживания	320		7-8	320	1-2	-	-
Разделение на твёрдую и жидкую фракции с компостированием твёрдой фракции, длительным хранением жидкой фракции	190		10-11	190	4-5	-	-
Технология биоферментации в установках камерного типа			-	-	-	1215	43-44
Технология биоферментации в установках барабанного типа	-	-	-	-	-	1500	43-44

Применение органических удобрений позволяет повысить плодородие почвы и поднять урожайность. Так при внесении твердого органического удобрения, полученного путем переработки компостированием твердого навоза КРС, можно получить прибыль около 1000 рублей с одной тонны внесенного органического удобрения от реализации дополнительного урожая [3].

По проведенным расчетам в ходе проектирования различных технологий для ряда хозяйств СЗФО установлено, что удельные эксплуатационные затраты на транспортировку жидкого органического удобрения (ЖОУ) составляют порядка 40 руб.*тонн./км.

Полученные результаты имеют большое значение при подготовке методических рекомендаций по экологически безопасному размещению и функционированию животноводческих и птицеводческих предприятий, а так же при подготовке предложений по мерам эколого-экономического стимулирования сельхозпредприятий.