Технологизация процессов переработки органических отходов в аграрном секторе экономики

Технологизация процессов переработки органических отходов в аграрном секторе экономики

Гладилин Александр Васильевич

доктор экономических наук, профессор кафедры экономики и внешнеэкономической деятельности, Институт экономики и управления Северо-Кавказского федерального университета, efea@ncfu.ru

С экономической и технологической точки зрения аргументирована целесообразность применения ресурсосберегающих процессов производства высококачественных органических удобрений. Проведен анализ ресурсной базы органических отходов, объемов произведенных органических удобрений. Установлен уровень орга-нообеспеченности сельскозяйственных площадей при использовании традиционных и концентрированных органических удобрений. Предложены результаты внедрения на предприятиях Ростовской области ресурсосберегающих технологических процессы производства концентрированные органические удобрения. Выполнено сравнение эффективности применения органических удобрений и их концентрированной формы. Установлено, что применение ресурсосберегающих технологических процессов и концентрированных органических удобрений разных видов при возделывании сельскохозяйственных культур способствует росту урожайности сельскохозяйственных культур, прибыли от реализации и рентабельности производства. Определен срок окупаемости дополнительных капитальных вложений внедрения ресурсосберегающих технологических процессов. Ключевые слова: технологические процессы; органические удобрения; органические отходы; себестоимость; прибыль от реализации; рентабельность производства

Введение. На животноводческих предприятиях Южного федерального округа РФ за последние годы накоплены значительные объемы органических отходов, что приводит к загрязнению окружающей среды из-за нарушения норм и правил его хранения. В тоже время растениеводческая отрасль недополучает требуемого количества органических удобрений, что явилось одной из главных причин снижения почвенного плодородия и урожайности сельскохозяйственных культур. Так, в последние годы, дозы внесения органических удобрений на условный гектар пашни по Ростовской области РФ составили от 0,2 до 0,4 т при требуемой норме 10-15 т/га.

Основной причиной недостаточного внесения органических удобрений является отсутствие высокоэффективных технологических процессов их производства.

Производимые на животноводческих предприятиях органические отходы (подстилочный (твердый), полужидкий и жидкий навоз) имеют специфические физико-механические и физико-химические свойства, что необходимо учитывать при разработке технологических процессов их переработки в органические удобрения.

Существующие технологии и технические средства для переработки указанных видов органических отходов являются металлоемкими, энергоемкими, дорогостоящими и не позволяют получать качественные органические удобрения [1, 2].

Целью исследования является обоснование применения ресурсосберегающих технологических процессов производства высококачественных органических удобрений на основе отходов животноводческих предприятий.

В задачи исследования входило:

-провести анализ соотношения объемов производимых органических удобрений и площадей пашни в условиях АПК Ростовской области;

- разработать технологические решения производства твердых и жидких высококачественных органических удобрений.

Материалы и методы исследований. Сельскохозяйственные угодья Ростовской области составляют 8,5 млн га, в том числе 5,8 млн га пашни, из которых 3,8 млн га занимают посевные площади [3, 4]. По почвенно-климатическим и экономическим условиям Ростовская область разделена на 6 природно-сельскохозяйственных зон: северо-западная (С-З), северо-восточная (С-В), центральная (Ц), приазовская (Пр.), южная (Ю) и восточная (В).

Анализ функционирования животноводческих предприятий показал, что общий годовой объем выхода органических отходов составляет 3 068 тыс. тонн, в том числе подстилочного навоза (ПН) - 1 056 тыс. т, полужидкого (ПН) - 1 394 тыс. т, жидкого (ЖН) - 617 тыс. т (данные на 01.01.2018 года). При этом каждая природно-сельскохо-зяйственная зона имеет различное поголовье животных и количество пашни (таблица 1).

Наибольший выход органических отходов в количестве 921 385 т/год получен в приазовской зоне. При этом жидкого навоза произведено около 102 967 т/год, полужидкого - 515 108 т/год и твердого - 303 310 т/год. Общая площадь пашни составила 569 тыс. га.

Наименьшее количество органических отходов в объеме 127 080 т/год произведено в северо-восточной зоне (ТН - 43 203 т/год, Пн - 75 157 т/год и ЖН - 8 720 т/год), при общей площади пашни 732 тыс. га.

Производство органических удобрений в ходе переработки органических отходов реализуется по следующим направлениям.

Традиционные технологии производства:

- твердых органических удобрений (ТОУ) в ходе переработки твердого и полужидкого навоза с выполнением операций - накопление, ранение, буртование, внесение с дозами до 60 т/га [5];

- жидких органических удобрений (ЖОУ) в результате переработки жидкого и полужидкого навоза при разделении на фракции, отдельном использовании жидкой и твердой фракции или накопления в лагунах и внесение с дозами до 400 м3/га [6].

О £

ю

5

со

2 е

8

см

СП £

Б

а

2 ©

По аналитическим данным определили, что потенциальные возможности производства органических удобрений по Ростовской области составляют 7 331 тыс. т/год. По аналогии с объемами органических отходов: наибольшая часть удобрений производится в приазовской природно-сельскохозяйственной зоне -2 231 тыс. т/год, наименьшее количество в северо-восточной зоне - 306 тыс. т/ год. Та же тенденция актуальна для органических удобрений,произведенных по традиционным технологиям: общее количество удобрений 2 897 тыс. т/год, максимальный объем производится в приазовской зоне - 864 тыс. т/год, наименьшее количество - в северо-восточной зоне, составляет 119 тыс. т/год.

Сопоставляя полученные объемы органических удобрений с наличием посевной площади в природно-сельскохо-зяйственных зонах Ростовской области определили уровень органообеспеченно-сти сельскохозяйственных площадей [7]. По южной природно-сельскохозяйствен-ной зоне уровень органообеспеченности равен 1,54%, по центральной - 0,99%, по северо-западной - 2,30%, по восточной - 2,17%. Наибольшая величина показателя наблюдается по приазовской зоне - 3,80%, наименьшая - по северовосточной - 0,41%. В среднем по региону уровень органообеспеченности составляет 1,87%.

Проведенный анализ и выполненный расчеты свидетельствуют о крайне низком обеспечении сельскохозяйственных площадей одного из ведущих аграрных регионов России органическими удобрениями [8, 9].

Для восполнения потребности пашни в органических удобрениях необходимо:

- перейти на производство концентрированных органических удобрений (КОУ);

- вовлечь в производство органических удобрений отходы не зерновой части растениеводства (соломы) [10].

Исследованиями установлено, что наиболее эффективной ресурсосберегающей технологией производства органических удобрений является переработка всех видов органических отходов методом ускоренного компостирования с использованием биологически активной б-добавки [11, 12].

В масштабах ресурсно-сырьевой базы органических отходов Ростовской области в разрезе природно-сельскохо-зяйственных зон определили:

- потенциальный объем получения

Таблица 1

Распределение годовых объемов органических отходов и площадей пашни по природно-сельскохо-зяйственным зонам Ростовской области

Значение показателя II р ирод! ] о-сс л ьскохо зя йствс] 1! 1 а я зона Итого по региону

ю ц С-3 С-В Пр В

Посевная площадь, га 697189 359994 849882 732042 569339 641952 3850398

Выхса органических отходов по видам, т

гнердый ТН 138753 60120 180978 43203 303310 329845 1056210

полужидкий ПН 243802 90561 232391 75157 515108 237622 1394641

жидкий Ж11 76354 1416 413541 8720 102967 14228 617226

Производство органических удобрений по видам, т

ТОУ 138753 60120 180978 43203 303310 329845 1056210

ЖОУ 291958 82850 602017 75925 561415 227376 1841542

ТКОУ 229533 90409 248022 71016 491051 340480 1470511

ЖКОУ 222635 55753 552976 53814 412031 156801 1454011

кок 240117 68983 484450 62907 463556 188887 1508900

Таблица 2

Результат возделывания сельскохозяйственных культур с применением органических удобрений в СПК (колхоз) «КОЛОС»

Технология нозделыаанин сельхоз культур с применен ним Площадь, га Урожа иной ть, и га Валовой сбор культу р, ц Ссбесзон м ОСТЬ, руб./ц Цена реализации , руб./ц 1 Хрибыль от реализации продукции, руб.

Пшеница озимая

ТОУ 1 142 42 47 621 595 800 9 767 109

ТКОУ 1 142 52 59 384 518 800 16 773 283

Ячмень яро1юн

ТОУ 408 30 12 036 450 700 3 010 930

ТКОУ 408 39 15 912 420 700 4 459 456

Подсо лнечн и к

ТОУ 745 25 18 327 471 1 200 13 356 366

ТКОУ 745 32 23 840 449 1 200 17 905 023

Кукуруза на зерно

ТОУ 623 50 30 963 297 750 14 029 765

ТКОУ 623 62 38 626 252 750 19 219 736

твердых концентрированных органических удобрений (ТКОУ) в целом по региону составил 1 470 тыс. т/год;

- объем производства жидких концентрированных органических удобрений (ЖКОУ) по области составил 1 454 тыс. т/год;

- потенциальный объем производства концентрированного органического компоста (кОк) по региону равен 1 508 тыс. т/год.

Потенциальные объемы производства концентрированных органических удобрений позволили получить уровень органообеспеченности сельскохозяйственных площадей: по южной природ-но-сельскохозяйственной зоне - 24,82%, по центральной - 14,94%, по северо-западной - 37,81%, по восточной - 26, 27%. Максимальное значение уровня ор-ганообеспеченности выявлено по приазовской зоне - 60,01%, минимальное - по северо-восточной - 6,41%. В среднем по региону уровень органообеспе-ченности при использовании концентрированных органических удобрений, про-

изведенных по ресурсосберегающим технологиям, составляет 28,45%.

Следует отметить, что концентрированные органические удобрения не полностью удовлетворяют спрос на органику в регионе. Однако, их объемы и качество позволяют в значительной степени повысить уровень органообеспеченнос-ти региона, по сравнению с органическими удобрениями, произведенными по традиционным технологиям [13, 14].

Результаты исследования. Предлагаемые ресурсосберегающие технологические процессы для производства высококачественных концентрированных органических удобрений на основе навоза животноводческих предприятий были внедрены на ряде предприятий Ростовской области: СПК (колхоз) им. С.Г. Шаумяна Мясниковского района, СПК (колхоз) «КОЛОС» Матвеево-Курганского района, СПК колхозе «РОДИНА» Матвеево-Курганского района и других.

В таблице 2 представлены результаты применения технологий возделывания сельскохозяйственных культур с ис-

пользованием твердых органических удобрений (ТОУ), произведенных по традиционной технологии и твердых концентрированных органических удобрений (ТКОУ), полученных в ходе реализации ресурсосберегающих технологических процессов в СПК (колхоз) «КОЛОС».

Анализ представленных данных выявил снижение себестоимости возделывания сельскозяйственных культур при использовании твердых концентрированных органических удобрений, по сравнению с технологией при использовании твердых органических удобрений (таблица 2). Так, себестоимость получения озимой пшеницы с использованием ТОУ составляет 595 руб./ц, при применении ТКОУ равна 518 руб./ц; себестоимость возделывания ярового ячменя при использовании ТОУ равна 450 руб./ц, с применением ТКОУ - 420 руб./ц; себестоимость возделывания подсолнечника с ТОУ составляет 471 руб./ц, с применением ТКОУ - 449 руб./ц; себестоимость возделывания кукурузы на зерно при использовании ТОУ составляет 297 руб./ц, с применением ТКОУ - 252 руб./ц.

Результат сокращения себестоимости при использовании концентрированных удобрений ожидаем, так как дозы их внесения составляют 1-4 т/га по сравнению с 40-60 т/га использования органических удобрений, произведенных по традиционным технологиям. Следовательно, сокращаются затраты на сами органические удобрения, а также на процессы их внесения.

Прибыль от реализации озимой пшеницы, выращенной с применением ТКОУ на 7 006 тыс. руб. (или на 42%) выше, чем прибыль от продажи пшеницы, выращенной с применением ТОУ. Прибыль от реализации ярового ячменя, выращенного с использованием ТКОУ на 1 448 тыс. руб. (или на 32%) выше, чем от продажи ячменя, выращенного с применением ТОУ. Прибыль от продажи подсолнечника, возделываемого с применением ТКОУ на 4 548 тыс. руб. (или на 25%) выше, чем от продажи подсолнечника, выращенного с применением ТОУ. На 5 189 тыс. руб. (или 27%) прибыль от реализации кукурузы на зерно, выращенной с применением ТКОУ выше прибыли от реализации этой культуры, выращенной при использовании ТОУ. Таким образом, ввиду увеличения урожайности от использования высококачественных концентрированных органических удобрений и сокращения себестоимости на фоне уменьшения доз внесения концентрированных удобрений, прибыль от реализа-

ции сельскохозяйственных культур, выращенных при использовании ТКОУ на 2542% выше, чем прибыль от реализации продукции, выращенной при применении традиционных органических удобрений.

В целом по сельскохозяйственным организациям, где внедрены ресурсосберегающие технологические процессы производства и применения органических удобрений: при применении твердых КОУ рентабельность производства зерновых культур повышается в сравнении с традиционными технологиями на 18,2 -20,8%, подсолнечника на 12,6 - 19,0%, кукурузы на зерно - на 45%. При применении жидких КОУ рентабельность производства зерновых культур повышается на 22,7-57,0%, подсолнечника на 43,3%, кукурузы на зерно - на 66,1%. Срок окупаемости дополнительных капвложений внедрения ресурсосберегающих технологических процессов составляет от 0,22 до 0,5 года.

Вывод. Обоснование применения ресурсосберегающих технологических процессов производства высококачественных органических удобрений на основе отходов животноводческих предприятий произведено исходя из экономической и технологической целесообразности.

Анализ ресурсной базы органических отходов животноводства показал, что объемы произведенных органических удобрений не обеспечивают потребности отрасли растениеводства. Органические удобрения, полученные при реализации традиционных технологических процессов, обеспечивают потребности отрасли растениеводств на 0,41-3,80%. Концентрированные органические удобрения, произведенные по ресурсосберегающим технологическим процессам обеспечивают отрасль растениеводства в среднем на 28%. Таким образом, с технологической точки зрения, применение концентрированных органических удобрений при реализации ресурсосберегающих технологических процессов является целесообразным.

На некоторых сельскохозяйственных предприятиях Ростовской области внедрены ресурсосберегающие технологические процессы, позволяющие произвести концентрированные органические удобрения. Произведенный расчет показал снижение себестоимости возделывании сельскохозяйственных культур при использовании концентрированных органических удобрений по сравнению с технологией выращивания при применении традиционных органических удобрений. Таким образом, рост урожайности сель-

скохозяйственных культур и сокращение себестоимости их выращивания способствуют росту прибыли от реализации в среднем на 32%, что указывает на экономическую целесообразность использования концентрированных органических удобрений при реализации ресурсосберегающих технологических процессов.

Литература

1. Бондаренко, А.М., Забродин В.П., Курочкин В.Н. Механизация процессов переработки навоза животноводческих предприятий в высококачественные органические удобрения: Монография / А.М. Бондаренко, В.П. Забродин, В.Н. Курочкин - Зерноград: РИО ФГОУ ВПО Азово-Черноморская государственная агроин-женерная академия. - 2010. - 184 с.

2. Качанова, Л.С. Экономическая эффективность производства и применения концентрированных органических удобрений/ Л.С. Качанова // Accounting, economics, management: research notes: International Collection of Scientific Papers. -Issue 4 / Executive editor is I.B. Sadovska.

- Lutsk: AED of Lutsk NTU, 2014. - P. 191

- 202.

3. Статистический бюллетень «Посевные площади, валовые сборы и урожайность сельскохозяйственных культур за 2017 год по городским округам и муниципальным районам Ростовской области (в четырех частях) Сельскохозяйственные организации (часть 2)» [Текст] Стат.бюл./ Ростовстат. Ростов-н/Д, 2018. - 37 с.

4. Качанова, Л.С. Современное состояние производства и применения удобрений в аграрном секторе экономики / Л.С. Качанова// Экономика и предпринимательство. - 2018. - № 9(98). - С. 515-519.

5. Качанова, Л.С. Организационно-экономические аспекты технологий производства твердых органических удобрений на основе полужидкого навоза КРС/ Л.С. Качанова, А.М. Бондаренко // Научный журнал Российского НИИ проблем мелиорации. - 2014. - № 4 (16). - С. 251-260.

6. Бондаренко, А.М. Экономико-технологическое обоснование применения ресурсосберегающих технологий производства жидких концентрированных удобрений в Ростовской области/ А.М. Бондаренко, Л.С. Качанова // Известия Оренбургского государственного аграрного университета. - 2015. - № 3 (53). - С. 301-304.

7. Бондаренко, А.М. Уровень органо-обеспеченности сельскохозяйственных площадей как технико-экономический

0 À

BS

S

i? es

2 e

8

сч ai £

Б

ей

критерий эффективности применения органических удобрений/ А.М. Бондарен-ко, Л.С. Качанова // Научный журнал Российского НИИ проблем мелиорации. -2015. - № 2 (18). - С. 177-187.

8. Lipkovich, E. I. Ecological balance of technogenic processes and tractors of fifth generation / E. I. Lipkovich, A. M. Bondarenko, I. E. Lipkovich // Research Journal of Pharmaceutical, Biological and Chemical Sciences (RJPBCS). - 2016. -Vol. 7. Issue 3. - P. 751-760.

9. Бондаренко, А.М. Экономико-технологическое обоснование применения ресурсосберегающих технологий производства жидких концентрированных удобрений в Ростовской области/ А.М. Бондаренко, Л.С. Качанова // Известия Оренбургского государственного аграрного университета. - 2015. - № 3 (53). - С. 301-304.

10. Бондаренко, А.М. Перспективные технологии переработки навоза в концентрированные органические удобре-ния/А.М. Бондаренко, Л.С. Качанова// Вестник ФГБОУ ВПО «МГАУ им. В.П. Го-рячкина». - 2016. - № 1 (71) - С. 20-29.

11. Качанова, Л.С. Трансфер ресурсосберегающих технологических процессов применения органических удобрений в системе ресурсно-продуктовых моделей /Л.С. Качанова //Международный научный журнал. - 2017. - №5. - С. 47-55.

12. Санду, И.С. Экономические аспекты технико-технологической модернизации сельского хозяйства в условиях интеграции в Евразийский экономический союз /И.С. Санду, А.А. Полухин, П.И. Бурак// Экономика сельского хозяйства России. - 2015. - №7. - С. 84-89.

13. Kuznetsov, N. I. Provisions for effective development of regional agricultural systems in Russia's economy / N. I. Kuznetsov, N. V. Ukolova, S. V. Monakhov, J.A. Shikhanova // Journal of Advanced Research in Law and Economics. -2017. -№ 2. Т. 8. - С. 490-495.

14. Sandu, I.S. Methodological aspects of social and economic efficiency of the regional activities / I.S. Sandu, M.Ya. Veselovsky, A.V. Fedotov, E.I. Semenova, A.I. Doshchanova // Journal of Advanced Research in Law and Economics. -2015. -№ 3. Т. 6. - С. 650-659.

Technological Processes of Processing of Organic Waste in the Agrarian Sector of the Economy

Gladilin A.V.

North Caucasus Federal University

The article analyses the expediency of applying resource-saving processes for the production of high-quality organic fertilizers from the economic and technological point of view. The analysis of the resource base of organic wastes and the volume of organic fertilizers has been produced. The level of organic supply of agricultural areas has been established using traditional and concentrated organic fertilizers. The results of introduction of resource-saving technological processes of production of concentrated organic fertilizers at the enterprises of the Rostov Region have been suggested. The efficiency of application of organic fertilizers and their concentrated form has been compared. It has been established that the use of resource-saving technological processes and concentrated organic fertilizers of different types in the cultivation of agricultural crops contributes to the growth of crop yields, profit from sales and profitability of production. The payback period for additional capital investments in the introduction of resource-saving technological processes has been determined.

Key words: technological processes; organic fertilizers; organic waste; cost price; profit from sales; profitability of production.

References

1. Bondarenko, A.M., Zabrodin V.P., Kurochkin

V.N. Mechanization of manure processing processes of livestock enterprises in high-quality organic fertilizers: Monograph / A.M. Bondarenko, V.P. Zabrodin, V.N. Kurochkin -Zernograd: RIO FGOU HPE The Azov-Black Sea State Agroengineering Academy. - 2010. - 184 with.

2. Kachanova, L.S. Economic efficiency of production

and application of concentrated organic fertilizers / L.S. Kachanova // Accounting, economics, management: research notes: International Collection of Scientific Papers. -Issue 4 / Executive editor is I.B. Sadovska. -Lutsk: AED of Lutsk NTU, 2014. - P. 191 -202.

3. Statistical bulletin «Sowing areas, gross collections

and yields of agricultural crops for 2017 in urban districts and municipal districts of the Rostov region (in four parts) Agricultural organizations (part 2)» [Text] Statistical Bureau / Rostovstat. Rostov-n / D, 2018. - 37 p.

4. Kachanova, L.S. The current state of production

and application of fertilizers in the agricultural sector of the economy. Kachanova // Economics and Entrepreneurship. - 2018. -No. 9 (98). - P. 515-519.

5. Kachanova, L.S. Organizational and economic

aspects of technologies for the production of solid organic fertilizers on the basis of semi-

liquid manure cattle / L.S. Kachanova, A.M. Bondarenko // Scientific Journal of the Russian Research Institute of Problems of Land Reclamation. - 2014. - No. 4 (16). - P. 251260.

6. Bondarenko, A.M. Economic and Technological

Substantiation of the Application of Resource-Saving Technologies for the Production of Liquid Concentrated Fertilizers in the Rostov Region / A.M. Bondarenko, L.S. Kachanova / / Proceedings of the Orenburg State Agrarian University. - 2015. - No. 3 (53). - P. 301304.

7. Bondarenko, A.M. The level of organ-supply of

agricultural areas as a technical and economic criterion for the effectiveness of organic fertilizer application / A.M. Bondarenko, L.S. Kachanova // Scientific journal of the Russian Research Institute of Problems of Melioration.

- 2015. - No. 2 (18). - P. 177-187.

8. Lipkovich, E.I. Ecological balance of technogenic

processes and tractors of fifth generation / E.I. Lipkovich, A. M. Bondarenko, I. E. Lipkovich // Research Journal of Pharmaceutical, Biological and Chemical Sciences (RJPBCS). -2016. - Vol. 7. Issue 3. - P. 751-760.

9. Bondarenko, A.M. Economic and Technological

Substantiation of the Application of Resource-Saving Technologies for the Production of Liquid Concentrated Fertilizers in the Rostov Region / A.M. Bondarenko, L.S. Kachanova / / Proceedings of the Orenburg State Agrarian University. - 2015. - No. 3 (53). - P. 301304.

10. Bondarenko, A.M. Perspective technologies of manure processing into concentrated organic fertilizers / A.M. Bondarenko, L.S. Kachanova // Vestnik of the FGBOU VPO «MGAU im. V.P. Goryachkin. « - 2016. - No. 1 (71) - P. 20-29.

11. Kachanova, L.S. Transfer of resource-saving technological processes of application of organic fertilizers in the system of resource-product models / L. Kachanova // International Scientific Journal. - 2017. - №5. - P. 47-55.

12. Sandu, I.S. Economic aspects of technical and technological modernization of agriculture in the context of integration into the Eurasian Economic Union / I.S. Sandu, A.A. Polukhin, P.I. Burak // Economics of Agriculture of Russia.

- 2015. - № 7. - P. 84-89.

13. Kuznetsov, N. I. Provisions for the effective development of regional agricultural systems in Russia's economy / N. I. Kuznetsov, N. V. Ukolova, S. V. V. Monakhov, J.A. Shikhanova // Journal of Advanced Research in Law and Economics. -2017. - No. 2. T. 8. - P. 490495.

14. Sandu, I.S. Methodological aspects of social and economic efficiency of the regional activities / I.S. Sandu, M.Ya. Veselovsky, A.V. Fedotov, E.I. Semenova, A.I. Doshchanova // Journal of Advanced Research in Law and Economics. -2015. - No. 3. T. 6. - P. 650659.

2 ©