Организационно-экономические аспекты производства биогаза и молока: комплексный подход (опыт Германии)

Решение проблем такого характера возможно на основе осуществления мер поддержки по внедрению высоких технологий, развитию инноваций на селе, субсидированию затрат на НИОКР.

Конечно, развитие биотехнологические компаний на селе имеет определённые трудности, в частности, большой риск потери денежных вложений и долгий срок окупаемости. Но инвестиции в эти отрасли стоят того.

Так, на базе наиболее представительных биотехнологических международных компаний было проведено исследование и в результате была получена зависимость выручки указанных компаний от затрат НИОКР:

у = 4,097х  204,686

где у - это выручка, а х - затраты на НИОКР.

Данная модель говорит о том, что объем продаж биотехнологических компаний увеличится на 4,097 миллионов долларов при увеличении затрат на НИОКР на 1 млн долл. При этом коэффициент детерминации общей зависимости равен 99,6%, что доказывает огромное значение ежегодных расходов на научную и исследовательскую деятельность для успешного ведения бизнеса в этой отрасли.

Развитие биотехнологического производства и увеличение затрат на исследования в этой сфере

позволит увеличить занятость населения и снизить отток квалифицированных кадров. Кроме того, развитие агропромышленного сектора экономики за счет увеличения биотехнологий может увеличить экспорт сельскохозяйственной продукции, например, в страны Азии и Африки, обеспечить страну продовольствием, снизить импорт и себестоимость сельхозпродукции, а также повысить уровень экологической безопасности.

Кроме того, частичная переориентация мер поддержки на развитие биотехнологий в сельском хозяйстве позволит сельскохозяйственным товаропроизводителям получать наибольшие финансовые результаты в будущем. Другими словами государственная поддержка биотехнологичного сельскохозяйственного производства является финансовым обеспечением будущего данной отрасли.

Источники

1. Распоряжение Правительства Российской Федерации № 1662-р от 17.11.2008 г. "О Концепции долгосрочного социально-экономического развития Российской Федерации на период до 2020 года".

2. Российский статистический ежегодник 2010 - Москва, РОСТАТ, 2010.

3. С.Г. Кара-Мурза. Сельское хозяйство России: результаты реформы (часть 2) // Альманах «Восток», 2003. - № 3.

ОРГАНИЗАЦИОННО-ЭКОНОМИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ПРОИЗВОДСТВА БИОГАЗА И МОЛОКА: КОМПЛЕКСНЫЙ ПОДХОД

Т.И. Грудкина, к.э.н., доц. Орловского государственного аграрного университета

Производство биоресурсов в европейских странах в качестве основы альтернативных источников энергоресурсов способствует решению важных экологических, энергетических, агрономических, социальных и иных проблем сельского хозяйства. В настоящее время объемы производимого биогаза посредством тотальной переработки отходов органического происхождения способствуют замещению потребности некоторых европейских государств в природном газе на 25-50%. В странах ЕС производится оборудование для фермерских биогазовых установок, при этом производители биогаза подключаются к магистральным газораспределительным сетям.

В связи с актуальностью данной проблемы вызывает практический интерес, требует изучения и при потенциальной возможности и целесообразности внедрения опыт Германии по производству биогаза на базе функционирующих животноводческих ферм1. Данный комплексный подход и опыт рассмотрим на примере германской фирмы ВюдаБ ОтЬИ & Со К01, эксплуатирующей современную биогазовую установку мощностью 500 кВт с использованием тепловой энергии на базе молочного комплекса. Фирма была образована в результате объединения 12 учредителей и 6 хозяйств.

Преимущество биогазовых установок состоит в том, что основой для получения энергосодержащей биомассы служат отходы молочного комплекса, расположенного рядом. Ведь процессы, проте-

1 Автором изучен опыт и собран материал, во время повышения квалификации на базе Академии DEULA-Nienburg (Германия) с посещением фирмы Biogas GmbH & Co KG в рамках реализации инновационной образовательной программы в ФГОУ ВПО Орел ГАУ, позднее обобщен.

кающие в желудке коровы, сходны с процессами получения биогаза. Таким образом, для работы биогазовой установки в качестве сырья используют все, что производят коровы, кроме молока и телят: навоз, растительные остатки. Также составной сырьевой частью является биокукуруза - силос из кукурузы с содержанием сухого вещества 35 %. Суточная загрузка биогазовой установки составляет 25 т силоса кукурузного, 15 т жидкого навоза летом, 20 т - зимой.

С помощью биогазовой установки переработанная биомасса превращается в высокоэффективный легкоусвояемый растениями биогумус, который поступает в качестве удобрений на поля. При этом выделяется биогаз, из которого вырабатывается тепловая и электрическая энергия. Состав биогаза следующий: метан - 52%; диоксид углерода - 42%; вода - 4%; азот - 1%; кислород -1%; сероводород - 0,01%.

Биогазовая установка включает три метан-тенка объемом по 2000 м3, Навоз, силос и растительные отходы загружаются погрузчиком в доза-торную установку. Дозатор ежечасно добавляет порцию массы в первый метантенок, в котором идет предварительное сбраживание массы, в результате чего получают примерно 25-30% от всего вырабатываемого биогаза. Далее масса поступает во второй метантенок, где идет основное брожение, именно здесь получают от 60 до 70% от всего вырабатываемого биогаза. Практически перебродившая масса поступает в третий метантенок, в котором происходит окончательное ее сбраживание, и в виде образовавшегося биогумуса транспортируется на поля.

Производство биогаза полностью автоматизировано. В АСУТП биогазовой установки контроль

осуществляется от подачи массы в первый метанте-нок до сжигания биогаза в газопоршневых мини-ТЭЦ. Основное внимание при контроле уделяется температуре в метантенках как главному показателю в выработке биогаза. На данной биогазовой установке принят мезофильный режим брожения с температурой процесса 40°С. Идет постоянный контроль процентного и массового состава биогаза по таким параметрам как процент метана, массовая доля сероводорода, процент кислорода. АСУТП также контролирует расход биогаза и выработку электрической и тепловой энергии как на текущий момент, так и за все время работы установки.

Основной проблемой, полностью неразрешимой на сегодняшний день, является снижение массовой доли сероводорода в биогазе. В метантенках для этих целей натягивается специальная сетка, на которой оседает сера. Перед непосредственной подачей биогаза в газопоршневые мини-ТЭЦ стоят установки по химической очистке биогаза от сероводорода.

При среднем расходе сырья 40 т в сутки био-газовая установка вырабатывает примерно 5300 м3 биогаза в сутки, что достаточно для питания двух газопоршневых мини-ТЭЦ с установленной мощностью в 250 кВт каждая, с возможностью выработки 350-400 кВт тепловой мощности. На нужды поддержания всех технологических процессов фирмой ВюдаБ ОтЬИ & Со К0 потребляется около 7% вырабатываемой электроэнергии, остальная часть биогаза закупается государством и направляется в энергосети страны. Без поддержки государства содержание биогазовой установки для фирмы - нерентабельно. Работа био-газовых установок в Германии регламентируется законами о возобновляемых и нетрадиционных источниках энергии.

В комплексе с биогазовой установкой в ВіодаБ ОтЬИ & Со К0 работает животноводческая ферма, содержащая 200 коров голштино-фризской породы, а также нетелей и телят. Коровник построен в 1998 г. Расположенные вокруг фермы территории на болотистой почве используются под пастбища.

Животные разделены на 4 группы по продуктивности и физиологическому состоянию: высокопродуктивные коровы (в одном ряду), менее продуктивные, сухостойные, глубокостельные коровы (в другом ряду). Коровы в течение всего года находятся в помещении, за исключением высокопродуктивных, которых летом содержат на пастбище. Имеется родильное отделение. Телята сразу после рождения до 14-дневного возраста размещаются в открытых пластмассовых боксах на свежем воздухе для закаливания (и при температуре 4-5 °С), затем переводятся в боксы для группового содержания.

Содержание животных - беспривязно-боксовое на щелевых полах. Целесообразность беспривязных коровников, получивших в Германии повсеместное распространение, определяется экономическими критериями: минимальными затратами труда - 20-30 чел.-ч на корову в год, тогда как в лучших привязных коровниках - 60-70 чел.-ч. Коровник обслуживают три человека.

Навозный проход оборудован металлическими решетками, через них навоз поступает в навозные каналы, оттуда самосплавом - в накопительное хранилище, потом откачивается в тракторные прицепы, которые сразу перемещают к биога-зовой установке, расположенной рядом с коровником, далее навоз постепенно подается в ее резервуары для производства биогаза.

Доение коров - трехкратное в доильном зале, оснащенном современным качественным молочным оборудованием, исключающим соприкосновение молока с воздухом. Сразу после доения молоко охлаждается до требуемой температуры. Уровень механизации производственных процессов обслуживания животных практически составляет 100%. Один раз в год делают животным педикюр, для чего используется специальный станок, позволяющий фиксировать ноги коров и обеспечивать безопасность выполнения данной операции.

Животные содержатся в «холодном» помещении, одна из боковых стен которого заменена легкими пологами (сетками, щелевыми стенами). Для их применения в Германии имеются благоприятные погодные условия (среднемесячная температура в декабре - 0 °С, январе - 2 °С). Микроклимат в коровниках, телятниках соответствуют оптимальному, выдерживается по параметрам освещенности, температурного режима, причем эти показатели могут быть изменены при помощи открытых или закрытых шторных окон, относительная влажность воздуха - посредством сквозняка, который приветствуется при содержании КРС, так как животные чувствуют более комфортно. Вентиляция в коровнике - естественная приточно-вытяжная. Летом наибольший объем загрязненного воздуха удаляется через открытую стену с подветренной стороны здания. Осенью, зимой и весной, когда стена почти постоянно закрыта пологом, удаление большей части воздуха осуществляется через световой и вентиляционный конек.

Корм раздается в виде полнорационной смеси (кукурузный и травяной силос, зерновая смесь, подсолнечник, рапсовый и соевый шроты, пивная дробина, сухой жом, комбикорм) раздатчиком-смесителем один раз в сутки на кормовой стол, расположенный продольно посередине коровника. Состав и количество кормосмеси строго соответствуют средней продуктивности и физиологическому состоянию животных каждой технологической группы, поэтому максимально выравнивают состав технологических групп по потребностям в питательных веществах кормосмеси, зависящих от стадии лактации, стельности, уровня удоев. В 1 кг сухого вещества рациона содержится 11-12 мДж обменной энергии и 17-18% сырого протеина.

Удой на корову - 10 000 кг молока в год при среднем содержании жира - 4,0%, белка - 3,4%. В настоящее время вектор ценностей от реализации стратегии роста продуктивности коров несколько сместился к улучшению их экстерьера и повышению сроков хозяйственного использования. Удои на уровне 6000 кг молока в год на корову можно получать только за счет качественного их кормления, а для обеспечения более высокой продуктивности требуется разработка и реализация эффективной селекционной программы.

В заключение отметим, что производство биогаза в Германии осуществляется экологически безопасным способом утилизации навоза, получаемого на эффективно работающих животноводческих фермах. Данный опыт производства биогаза следует взять на вооружение российским сельскохозяйственным организациям, специализирующимся на производстве животноводческой продукции на крупных комплексах, в том числе и молочных, которые возрождаются в настоящее время, следовательно, и практический интерес к их экологизации и производству биогаза.