Технико-экономический анализ переработки масличного льна в короткое волокно

Введение. Лен масличный – неприхотливая к условиям возделывания культура, которую, соблюдая минимальные технологические и агрохимические требования, производят как в южных, так и в северных регионах во многих странах мира [1]. По данным ФАО, посевы льна масличных сортов в мире значительны и составляют свыше 3 млн га. Это одна из немногих технических культур, которая дает одновременно два вида продукции: семена и волокно [2]. Однако масличный лен для производства волокна и изделий из него практически не используют. Отсутствие практики переработки соломы и тресты масличного льна в льносеющих хозяйствах приводит к уничтожению большого количества волокнистых веществ, пригодных для обеспечения потребностей промышленности в сырье для выпуска продукции технического назначения [3]. Расчеты показывают, что ежегодно после уборки масличного льна на полях остаются или сгорают сотни тысяч тонн волокнистого сырья: в США более 120 тыс. т соломы, в России и Канаде – более 550 тыс. т.

Проблема утилизации пожнивных остатков становится актуальной в ряду многочисленных задач, стоящих перед экологически ориентированным современным сельским хозяйством. Тенденции мирового сельского хозяйства определяются постепенным переходом развитых стран к социально-политической стратегии «зеленой экономики» («Green Econo-my»), подразумевающей экологически безопасное ведение всех видов производства, обеспечивающих прогрессивное развитие цивилизации [4]. Таким обра-114

зом, переработка соломы масличного льна в ликвидное волокно или целлюлозное сырье будет способствовать повышению экономической результативности сельхозпроизводства и сохранению его экологической безопасности.

При этом страны-производители масличного льна нуждаются в волокнистом сырье. Так, потребность России в льно- и пеньковолокне в 2016 г. составляла 45,3 тыс. т. За счет собственного производства льна-долгунца она может быть удовлетворена не более чем на 20 % [5; 6]. Несмотря на низкое качество волокна из масличного льна, оно может быть переработано в различные виды готовой продукции [7]. В отличие от льна-долгунца, технологии уборки и переработки которого достаточно сложные и требуют специальной техники, на масличном льне используется простая технология возделывания и комплекс сельскохозяйственных машин, применяемых для большинства зерновых культур [8]. Оборудование для переработки соломы масличного льна также отличается простотой от линий для первичной переработки льна-долгунца.

Проблема переработки соломы масличного льна привлекает все большое внимание, учитывая, что в России наблюдается повышенный интерес к возделыванию данной культуры. За последние 20 лет площадь посевов масличного льна выросла почти в 90 раз – с 8 до 706 тыс. га. В 2016 г. выращиванием масличного льна занимались хозяйства тридцати трех субъектов Российской Федерации (рис. 1).

Регионы возделывания масличного льна имеют очень разнообразные почвенно-климатические условия, которые оказывают непосредственное влияние на его урожайность и площади посевов. Более 40 % всех посевов масличного льна с высокой урожайностью семян (до 1,5–2 т/га) сосредоточены в южном регионе – это Волгоградская и Ростовская области, а также Ставропольский край.

95,6

128,1

15,7

18,4

22,8

28,0

86,2

28,0

25,6

37,0

38,9

50,6

76,4

54,6

• □    Ростовская область

• □ Ставропольский край

• ■ Воронежская область

в Саратовская область

^^^^^^^^ Курская область

• ■ Республика Крым

• ■ Республика Башкоркостан

  • ■ Волгоградская область

  и Алтайский край

  • □ Пензенская область

  и Самарская область

  • 13 Омская область

  • ■ Челябинкая область

  а Прочие

  
  

Рисунок 1 – Основные регионы выращивания масличного льна в России (тыс. га)

Ко времени уборки семян льна в его стеблях содержится до 20 % волокна. В настоящее время после сбора семян льно-солома в большей степени сжигается или запахивается на полях. В то время как её переработка позволила бы получить дополнительно 70,9 тыс. т короткого волокна в год, что могло бы значительно повысить доходность льносеющего хозяйства, увеличить занятость на селе, расширить спектр производственных предприятий по переработке волокнистого сырья и снизит нагрузку на агросистему за счет утилизации трудноразлага-емых пожнивных остатков льна [9].

В ранее опубликованной статье [10] проводились экономические расчеты переработки льна-долгунца в длинное и короткое волокно на типовом льнозаводе, а для масличного льна такие данные отсутствуют.

Целью представленной работы является сравнительный анализ технико-экономических показателей льнозавода по переработке масличного льна в ликвидное короткое волокно.

териалы и методы. На основании ческих и среднестатистических на организацию производства, произведен расчет себестоимости аботки соломы масличного льна в кое волокно с использованием эко-о-математических, статистико-эко-еских и графических методов дования.

ультаты и обсуждение. Ранее в ах ФГБНУ ВНИИМЛ было пред-но описание льнозавода по перера-масличного льна на базе тегратора с производственной мощ-ю до 1000 кг льна в час [11]. Данный льнозавод являлся базовым при проведенном нами расчете. Сравнительный анализ технико-экономических показателей (далее ТЭП) льнозавода проведен при следующих вариантах компоновки оборудования (линиях):

• 1    вариант: рулоноразмотчик + дезинтегратор + трясильная машина (2 шт.);

• 2    вариант: рулоноразмотчик + агрегат куделеприготовительный КПАЛ;

• 3    вариант: рулоноразмотчик + агрегат куделеприготовительный АКЛВ-1-01.

Рулоноразмотчик разматывает рулоны в слой для дальнейшей его переработки в дезинтеграторе и куделеприготовительных агрегатах КПАЛ, АКЛВ-1-01. Дезинтегратор – машина для трепания льна. Трясильная машина, которая также входит в указанные куделеприготовительные агрегаты, служит для очистки льноволокна от костры и других примесей.

Расчет ТЭП указанных линий на масличном льне был произведен при посевных площадях 1000 га и 5000 га, урожайности соломы 0,5 т/га для северных регионов и 1 т/га для южных. Другие исходные данные для расчета представлены в таблицах 1 и 2.

Таблица 1

Исходные данные для расчета ТЭП линий для площади посева 1000 га

Наименование	Вариант 1		Вариант 2		Вариант 3
показателя	Урожайность, т/га
	0,5	1,0	0,5	1,0	0,5	1,0
Количество агрегатов	1		1		1
Количество смен	1		1	2	1
Число месяцев работы	6	10	10		6	10
Количество рабочих, чел.	6		6	12	6
Пропуск сырья, кг/ч	800		400		800
Масса переработанного сырья, т	500	1000	500	1000	500	1000
Выход волокна, %	25
Масса полученного волокна, т	125	250	125	250	125	250
Цена волокна, руб. за кг	30
Затраты на приобретение льносоломы*, тыс. р. за тонну	2000	1300	2000	1300	2000	1300
Мощность оборудования, кВт	104,1	104,1	53,74	53,74	58,9	58,9
Капитальные затраты, тыс. р.	12930,2	12930,2	8915,0	9779,0	19153,6	19153,6

– складываются из затрат на закатывание соломы в рулоны с предварительным сбором в валки и затрат на перевозку рулонов к месту переработки

Таблица 2

Исходные данные для расчета ТЭП линий для площади посева 5000 га

Наименование показателя	Вариант 1		Вариант 2				Вариант 3
	Урожайность, т/га
	0,5	1,0	0,5		1,0		0,5		1,0
Количество агрегатов	1	2	2		3		1		2
Количество смен	2		2		3		2
Число месяцев работы	12		12		11		12
Количество рабочих, чел.	12	24	24		54		12		24
Пропуск сырья, кг/ч	800		400				800
Масса переработанного сырья, т	2500	5000	2500		5000		2500		5000
Выход волокна, %	25
Масса полученного волокна, т	625	1250	625		1250		625		1250
Цена волокна, руб. за кг	30
Затраты на приобретение льносоломы*, тыс. руб. за тонну	2000	1300		2000		1300		2000		1300
Мощность оборудования, кВт	104,1	208,2		94,48		140,7		58,9		110,3
Капитальные затраты, тыс. руб.	13630,2	23118,2		17013,8		24043,3		20717,6		40275,3

* – складываются из затрат на прессование соломы или тресты в рулоны с предварительным сбором в валки и затрат на перевозку рулонов к месту переработки

Результаты расчета основных показателей представлены на рисунках 2 и 3.

Как показывают расчеты, переработка соломы и тресты масличного льна с площади посева 1000 га является убыточной по все трем вариантам, как при урожайности соломы 0,5 т/га, так и 1 т/га (рис. 2). Это связано с недостаточной обеспеченностью льнозаводов сырьем и, как следствие, повышением себестоимости единицы готовой продукции.

Рисунок 2 – Рентабельность переработки соломы масличного льна с посевной площади 5000 га

Рисунок 3 – Срок окупаемости капитальных затрат при переработке соломы масличного льна с посевной площади 5000 га

Переработка соломы масличного льна с площади посева 5000 га является рентабельной по всем трем вариантам (рис. 3), за исключением, варианта 2 при урожайности соломы 0,5 т/га. Это связано как с достаточно высокими капитальными и энергозатратами, так и с низкой пропускной способностью оборудования и, как следствие, с повышением затрат на единицу конечной продукции. Причем приемлемый срок окупаемости (не более 5 лет) наступает при переработке сырья на оборудовании по вариантам 1 и 3 при урожайности соломы 1 т/га (рис. 3).

Анализ возможностей переработки соломы масличного льна для получения волокнистой продукции в условиях Канады и США показывает, что при мировых ценах на котонизированное волокно 2,5– 3,5 ам. долл./кг производство волокна из масличного льна перспективно как для рынка среднего качества (0,6– 0,9 ам. долл./кг), так и для рынка низкого качества волокна (0,25–0,35 ам. долл./кг). Продуктивность масличного льна в условиях Северной Америки по урожаю соломы составляет 1,2–2,0 т/га [12]. Это косвенно подтверждает наши расчеты и выводы о необходимости повышения продуктивности льна в условиях производства для получения дополнительной прибыли за счет переработки соломы в ликвидное волокно.

Возможными путями повышения количества волокнистого сырья при возделывании масличного льна может быть: использование (создание) более высокорослых сортов с повышенным содержанием волокна в стеблях растений (с 20–25 до 30–35 %) и компактной формой соцветия; разработка агротехнических методов, повышающих содержание волокна в стебле (густота стояния растений, минеральное питание и пр.); применение новых технических средств и методов для уборки льна, позволяющих оставлять большее количество волокна в соломе (очес или кошение, вылежка и получение тресты, переработка в полевых или стационарных условиях).

Выводы. Стратегия современного развития сельского хозяйства связана с перспективной концепцией «зеленой экономики», что определяет необходимость экологически безопасного ведения сельскохозяйственного производства и первичной переработки сырья. Эффек- тивность переработки стеблей льна масличного в ликвидные виды целлюлозосодержащего продукта будет определяться урожайностью с гектара, площадью возделывания, совершенством технических средств для уборки и первичной переработки соломы. Возможность использования волокнистой продукции из масличного льна в текстильной промышленности, производстве строительных материалов, нетканых изделий, геотекстиля и производства целлюлозы позволяет рассчитывать на полное удовлетворение потребностей внутреннего рынка и формирование экспортных поставок.

При значительно меньших показателях качества волокна из масличного льна, по сравнению с качеством короткого и однотипного волокна из льна-долгунца, переработка стеблей масличного льна экономически оправдана. Наиболее эффективной является производственная модель по переработке соломы или тресты масличного льна с посевной площади 5000 га при урожайности не менее 1 т/га на оборудовании, включающем в себя дезинтегратор или агрегат АКЛВ-1-01.

Продолжение исследований по выделению и использованию целлюлозосодержащего материала из масличного льна обусловлены как национальной доктриной импортозамещения, так и расширением возможностей экспортного потенциала культуры льна.