## ## ####
Одной строкой:


Интегрированный комплекс сушки сельскохозяйственной продукции на базе солнечного соляного пруда

Наука & практика / Технологии & инновации  •  Опубликовано 13.04.2012  •  1784 просмотров
Общеизвестным критерием, оценивающим социально-экономическое, и политическое положение страны, а значит качество жизни и благосостояние людей, служит количество зерна, произведенного на душу населения в год.
Сбор 1000 кг зерна на одного человека в год и выше; – обеспечивает такой уровень жизни, как в странах Западной Европы и США.
Сбор 700 кг – обеспечивает средний уровень жизни (какой был у нас в стране в 80 – 90-е годы прошлого века).
Сбор 450 кг – порог, при котором ещё сохраняется промышленное животноводство (это уровень, например, Индии, 2000 г.), 250 кг – не обеспечивает биологическую норму потребления населения (уровень жизни в Эфиопии).

Анализ, рациона питания населения регионов России свидетельствует о том, что около 75 – 80% его объема составляют зерномучные продукты.
В России в отдельные годы с неблагоприятными погодными условиями уборка зерновых культур продолжается 40 дней и более, а ведь озимая рожь через 15 дней восковой спелости теряет 42% урожая. Кроме того, сезонная нагрузка на зерноуборочный комбайн у нас составляет более 260 га, при нормативе 131 га. Из-за этого приходится, начинать уборку как можно раньше, а заканчивать в поздние агротехнические сроки. В такой ситуации только при наличии в хозяйстве зерносушилки уборку зерновых можно оптимизировать, начав в фазе восковой спелости зерна, при влажности 30 – 40%.
Сегодня, выполнение полевых работы в крайне растянутые агротехнические сроки приводит к значительным потерям зерна, мяса и молока, превышающим соответственно 20 млн, 1 млн и 7 млн т ежегодно.
Этому способствует в значительной мере разброс по влажности собираемого зерна (см. таблицу ниже).

Уборочная влажность зерна,%Свыше 27От 21 до 26От 18 до 20От 15 до 17До 14
Доля в валовом сборе урожая,%144324136


Практикуемое сегодня активное вентилирование холодным воздухом не обеспечивает эффективную сушку зерна, если относительная влажность воздуха свыше 65 – 70%. В этом случае для качественной сушки необходим подогрев воздуха.
А серийные зерносушильные машины, использующие органическое топливо:
Во-первых – дороги.
Во-вторых – имеют отрицательные качества, ограничивающие их применение:
• взрывоопасность топочного пространства;
• попадание дизельного топлива в почву и водоемы из-за плохого качества изготовления и монтажа топливопровода;
• загрязнение зерна и воздушной среды отработавшими газами при сгорании дизельного топлива в топочном устройстве;
• для охлаждения зерна после таких «энергонасыщенных» сушилок используют шахтные, колонковые, барабанные охладительные устройства, которые достигают ≈ 45% общей массы сушилки, а кроме того эти охладительные устройства очень энергоемки.

Дополнительно, в связи с нерегулярностью поступления зерна на сушку (в том числе из-за частых дождей, разбитых дорог, поломок техники), для существующих технологий сушки предусматриваются оперативные ёмкости, имеющие, системы активного вентилирования с подачей наружного воздуха, что позволяет хранить сырой материал с влажностью 24% в течение 48 часов. Это связано с тем, что запуск в работу зерносушилки, работающей на органическом топливе, на короткий промежуток времени, экономически не выгоден. Т.к. при кратковременной работе сушилки всегда присутствуют огромные потери тепла на её прогрев и при её остывании.

Это отражается также на оперативной переработке зерна, т.к. влажность существенно влияет на процесс выделения из зерна мелких сорных и зерновых примесей. Так на отдельных видах машин для сепарации зерна, полнота выделения мелких сорных примесей снижается с 95 – 97 до 15% при соответствующем росте влажности с 10 до 30%. Полнота выделения из зернового материала зерновых примесей при увеличении влажности с 10 до 30% снижается в среднем на 65 – 70%.

Как видно, сушка является обязательным условием всепогодной производственной деятельности сельскохозяйственного предприятия, поскольку, кроме всего прочего около 60% фуражного зерна перерабатывается в самих хозяйствах и скармливается животным и птице или в чистом виде, или в виде кормовых смесей. Так, при производстве говядины затраты на корма составляют 50 – 60% (энергию 10 – 15%). А основным мероприятием, обеспечивающим сохранность в процессе хранения семян рапса, является снижение их влажности, уровень которой не должен превышать 7%. Исходя из такой влажности убираемых зерновых, погодных условий, требований по обеспечению экологической чистоты зерна, периодичности поступления зерна на сушку использование солнечной сушилки, как в ясную погоду, так и в дождь, ночью актуально. Это решает проблему занятости, в том числе, механизаторов во время дождя.

Проблема обеспечения продовольственной безопасности населения России на фоне общих проблем социально-экономического развития страны выступает наиболее ярко. Однако до настоящего времени она трактовалась преимущественно как элемент аграрной политики государства. При этом человек всегда рассматривался как трудовой ресурс и важнейший производственный фактор. Совершенствование человека, удовлетворение его потребностей не было основной целью общественного производства, и отрасли производства, создающие непосредственные блага для человека (пищевая, легкая промышленность и др.), становились второстепенными.

Такое теоретико-методологическое видение человека сформировало определенный образ жизни и оказало решающее влияние на экономическую, и социальную политику государства, когда конкурентоспособность страны обеспечивалась не за счет повышения благосостояния человека, а за счет эфемерных объемов производства металла, нефти, газа, угля, цемента, шин и др. В настоящее время во всем развитом мире конкурентоспособность страны складывается из следующих показателей: качества жизни; её средней продолжительности; качества производимых товаров и услуг, оказываемых населению; эффективности использования нетрудовых ресурсов; степени интеграции страны в мировое экономическое сообщество; зрелости политической и экономической системы.

Для России вопросы обеспечения населения зерновой и плодоовощной продукцией особенно актуальны, поскольку большая часть территории не имеет благоприятных почвенно-климатических условий для выращивания зерна и овощей. В силу того что в России преобладают территории с недостатком тепла, сельскохозяйственные товаропроизводители выращивают в основном не требовательные к теплу овощные культуры. В структуре производства овощей наибольшая доля приходится на капусту (42%) и столовые корнеплоды (30%). Помидоры и огурцы занимают соответственно 17 и 10%.
Поэтому к рациональному комплексному использованию потенциала Природы средней полосы России, самого широкого применения, может быть отнесен и интегрированный комплекс по сушке и производству сельскохозяйственной продукции на базе солнечного соляного пруда.

Интегрированный комплекс сушки сельскохозяйственной продукции на базе солнечного соляного пруда

Схема интегрированного комплекса по сушке и производству сельскохозяйственной продукции на базе солнечного соляного пруда


Комплекс, изображенный на рисунке, включает в себя:
• гелиосушилку (солнечный соляной пруд и тепловой коллектор);
• теплицу;
• солнечную биогазовую установку.
В предлагаемом комплексе первоначально, аккумулированная солнечным соляным прудом солнечная энергия, обладающая наибольшим потенциалом (температурой), используется для сушки растительного сырья, т.к для российской действительности это особено актуально.
В солнечной сушилке процесс сушки и охлаждения можно объединить за счет охлаждения зерна воздухом, поступающим в тепловой коллектор из зоны выгрузки.

Зерно и семена колосовых, крупяных и зернобобовых культур, кукурузы, сорго, подсолнечника, могут поступать от комбайна, влажностью до 35%. В этом случае низкотемпературная сушка зерна при температуре 35 – 40 ⁰С возможна до ноября. Кроме того, при очистке зерна на пневмосортировочных машинах, основанной, на разности скоростей витания в воздушном потоке зерна основной культуры и примесей, можно применять воздух, подогретый от энергии солнечного соляного пруда. Это кроме очистки и сортировки зерна будет обеспечивать его подсушивание.

Другие области использования гелиосушилки (камеры) комплекса. Одним из базисов высокой молочной продуктивности является высокое качество основных кормов. При заготовке сенажа особенно из бобовых трав практикуется заготовка сенажа из подвяленных трав. Очень важным звеном в цепи заготовки является ворошение. Первое ворошение производят при влажности верхнего слоя валка 60 – 65%, но не ранее 2 – 4 часов после скашивания.
Второе ворошение производят при достижении сенажом влажности 40 – 45%.
Затем массу сгребают в валки и просушивают, до влажности 15 – 20%.
Поскольку ворошение травяной массы влажностью менее 40% не рекомендуется из-за больших потерь ценных листиков соцветий и бутонов, то в непогоду, необходимо, в ряде случаев, высушивать сенаж до требуемой влажности искусственным путем. В этом случае желательна сушка без изменения биохимических свойств сенажа.

В связи с тем, что с целью снижения потерь питательных веществ, скашивание необходимо производить с 5 – 6 до 9 часов утра, то после дневной сушки на солнце, сенаж, начиная с вечера можно досушивать в гелиосушилке в течение суток. При уборке льна, льноворох имеет высокую влажность (35 – 65%), что требует также его быстрой активной сушки. Искусственная сушка льновороха требует строгого выполнения режимов (температура 40 ⁰С), элементарное отклонение от которых, как и саморазогрев льновороха, приводит к снижению посевных качеств семян.

Для сушки вегетативных частей облепихи и жома с семенами при приготовлении экстракта, облепихового масла и лечебных бальзамов, как и для сушки морепродуктов, ягод актуально использование солнечной энергии, аккумулированной прудом. После теплового коллектора влажный теплый воздух поступает в теплицу комплекса, что имеет свои плюсы весной, летней ночью и осенью:
• стоимость обогрева 1 м2 теплицы водяным отоплением или мазутом около 100 рублей в месяц (масштаб цен 2001 г.). Удельная сметная стоимость гелиоустановки с плоским солнечным коллектором 10 – 18 тыс. руб. за 1 м2;
• из влажного воздуха в теплице будет конденсироваться вода, что уменьшает расход воды на полив. Известно, что если всю воду, участвующую в жизни растения, принять за 100%, то на построение органического вещества (в том числе и урожая) расходуется всего 0,2% воды (речь идет о растениях, растущих в средних широтах);
• в теплице, за счет продления вегетативного сезона до 7 – 9 месяцев (для Сибири) продукцию можно снимать даже тогда, когда, вокруг уже выпал первый снег. Два урожая огурцов за сезон;
• вначале сушки, например, зерна кукурузы при влажности 19% в процессе его дыхания будет выделяться на 100 г зерна 73,6 г СО2 (за 24 часа), а в конце сушки, в процессе дыхания сухого зерна кукурузы (влажностью 14%) – выделяться 37,6 г СО2. А при сушке зерна пшеницы, соответственно, будет, выделяться 19,0 и 2,49 г СО2.

Однако, поскольку теплый влажный воздух с повышенным содержанием СО2 будет поступать в теплицу, то это будет способствовать росту огуречной массы, без выделения СО2 в окружающую среду. После сушки зерна уменьшаются «выбросы» СО2, при его дыхании, однако это происходит уже за пределами гелиосушилки. При развитии таких комплексов обеспечивается создание новых рабочих мест, сохранение и поддержание существующих, т.к. отходы одних производств (технологических переделов), становятся сырьем для других с новыми рабочими местами.

Наиболее существенное влияние на структуру энергетики ВИЭ должна оказывать тенденция развития агротехнологий, к которым относятся:
• повышение эффективности использования биологических возможностей сельскохозяйственных культур;
• экологическая безвредность производства;
• минимизация затрат при заданных объемах производства;
• энергообеспеченность труда.
Новаторством данной концепции является модульность. За основу взят солнечный соляной пруд, который за счет «навесного» оборудования расширяет границы применения солнечной энергии. Эти «кубики» обеспечивают гибкость в наращивании функций – быстро, просто, недорого. Проектирует ли пользователь свой комплекс с самого начала или будет модернизировать его со временем, солнечный соляной пруд – это всегда самое экономичное решение возникающих задач.

[attachment=7:Скачать статью полностью]

Осадчий Г.Б., инженер
Еженедельный мониторинг стоимости свинины в живом весе (на 17.11.2015)
Регион РФ Цена, руб./кг Изм. в руб.
Курская область 94.00 0,00
Белгородская область 93,0 0,00
Воронежская область 95.00 0,00
Пензенская область 98.00 0,00
Республика Мордовия 104,00 0,00
Республика Татарстан 105,00 0,00