26
Безотходное сельскохозяйственное Безотходное сельскохозяйственное производство замкнутого цикла производство замкнутого цикла Результаты натурных испытаний Результаты натурных испытаний Чумаков А.Н. Чумаков А.Н. к.т.н., член-корреспондент РАЕН Вице президент РЗК, координатор программы «Умная энергия» GREEN CROSS R a s s u i Российский Зелёный Крест Программа «Умная энергия» Российский Зелёный Крест (С) 2014 Российский Зелёный Крест (С) 2014 1

2. чумаков опрф 16.12.2014

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: 2. чумаков опрф 16.12.2014

Безотходное сельскохозяйственное Безотходное сельскохозяйственное производство замкнутого циклапроизводство замкнутого циклаРезультаты натурных испытанийРезультаты натурных испытаний

Чумаков А.Н.Чумаков А.Н. к.т.н., член-корреспондент РАЕН

Вице президент РЗК, координатор программы «Умная энергия»

GREENCROSSR assu i

Российский Зелёный КрестПрограмма «Умная энергия»

Российский Зелёный Крест (С) 2014Российский Зелёный Крест (С) 2014 11

Page 2: 2. чумаков опрф 16.12.2014

ОТХОДЫ ОТХОДЫ

РАСТЕНИЕВОДСТВАРАСТЕНИЕВОДСТВА

~1960 КГ/ЧЕЛ ГОД

~580 КГ/ЧЕЛ ГОД

СКОТСКОТПТИЦАПТИЦАЛЮДИЛЮДИ ЖИВОТНЫЕ ЖИВОТНЫЕ

ПРОДУКТЫПРОДУКТЫ

КОРМАКОРМАРАСТИТЕЛЬНЫЕРАСТИТЕЛЬНЫЕПРОДУКТЫПРОДУКТЫ

УДОБРЕНИЯУДОБРЕНИЯ

СОЛНЕЧНАЯ ЭНЕРГИЯСОЛНЕЧНАЯ ЭНЕРГИЯ

РАСТЕНИЯРАСТЕНИЯУГЛЕКИСЛЫЙ ГАЗУГЛЕКИСЛЫЙ ГАЗ

ПОМЁТПОМЁТ

НАВОЗНАВОЗ

фекалии + фекалии + органикаТБОорганикаТБО

~380КГ/ЧЕЛ ГОД

Объем биоотходов 3 т /чел год Объем биоотходов 3 т /чел год

GREENCROSSR assu i

Российский Зелёный Крест (С) 2014Российский Зелёный Крест (С) 2014 22

Page 3: 2. чумаков опрф 16.12.2014

Что почём?Что почём?Из Из 33 тонн биоотходов получают тонн биоотходов получают

~ ~ 115050 м³ биогаза и м³ биогаза и ~~ 2,8 2,8 тонны жидкихтонны жидких

органоминеральных удобрений органоминеральных удобрений ******

Из Из 115050 м³ биогаза вырабатывают м³ биогаза вырабатывают ~~ 300300 кВт-ч электроэнергии, кВт-ч электроэнергии,

~~ 600 600 кВт-ч тепла и кВт-ч тепла и ~~ 300300 л воды л воды

ЗЕЛЁНЫЙРЕСТК

Page 4: 2. чумаков опрф 16.12.2014

Энергетический потенциал Энергетический потенциал отходов животноводства в РФотходов животноводства в РФ

Вес,Вес, ПометПометдо убоядо убоя

Помет Помет на кг на кг мясамяса

ВесВесМясоМясо

Кол-воКол-воПометаПомета

ОбъёмОбъёмПометаПомета

БиогазБиогазГмГм33

Эл.Эл.энергияэнергия

ТеплоТепло

кгкг кгкг кгкг кг/чел гкг/чел г кг/чел гкг/чел г Мт/годМт/год снсн44 сосо22 Твт-чТвт-ч ГкалГкал

КРСКРС 330330 1800018000 54,554,5 15,915,9 867867 127,5127,5 21,421,4 17,2117,21 76,576,5 114,8114,8

СвиньиСвиньи 110110 64006400 58,258,2 12,812,8 745745 109,5109,5 18,0618,06 14,7914,79 65,765,7 98,698,6

ПтицаПтица 2,52,5 7,587,58 33 6,56,5 19.719.7 2,92,9 0,480,48 0,390,39 1,71,7 2,52,5

ВСЕГОВСЕГО 16321632 240240 4040 3232 144144 216216

Производство энергии и энергоносителей Производство энергии и энергоносителей по Россиипо России

545545 600600 26402640

Упущенный вклад в энергобалансУпущенный вклад в энергобаланс

%%7,27,2 2323 8,28,2

Page 5: 2. чумаков опрф 16.12.2014

Российский Зелёный Крест (С) 2014Российский Зелёный Крест (С) 2014 55

СО2+Н2О

ЗЕЛЁНЫЙРЕСТК

Метод Зеленого Креста:

Полная утилизация парниковых газов при переработке с/х отходов в электроэнергию, тепло, удобрения, биомассу и гумус

Генерация электроэне

ргии и тепла

Разделение биогаза на

СО2 и метан

СТАДО

Подготовкабиомассы

Скоростной биореактор

Производство биогумуса

Разделение биогаза на СО2 и

метан

Выращивание биомассы

Генерация электроэнергии и

тепла

Очистка выхлопных газов

Биомасса на биогаз

Биомасса на корм

НИВА

СН4

СО2

ЭНЕРГИЯ

Органо-минеральные удобрения

ВЫХЛОП

КормаСбыт

Page 6: 2. чумаков опрф 16.12.2014

Соотношение годовых объёмов Соотношение годовых объёмов производства и потребностей производства и потребностей хозяйства в электроэнергии и хозяйства в электроэнергии и удобренияхудобрениях

Российский Зелёный Крест (С) 2014Российский Зелёный Крест (С) 2014 66

GREENCROSSR assu i

Page 7: 2. чумаков опрф 16.12.2014

С оотношение статей расходов С оотношение статей расходов сельхозпроизводствасельхозпроизводства

Российский Зелёный Крест (С) 2014Российский Зелёный Крест (С) 2014 77

GREENCROSSR assu i

Page 8: 2. чумаков опрф 16.12.2014

Вертикально интегрированные Вертикально интегрированные АВТОНОМНЫЕ АГРОХОЛДИНГИАВТОНОМНЫЕ АГРОХОЛДИНГИ GREEN

CROSSR assu i

ПРОДУКТЫ ЖИВОТНОВОДСТВА

НИВАЭНЕРГО

БЛОКСТАДОПЕРЕ-

РАБОТКАТРАНС-ПОРТ СБЫТ

ЭНЕРГОПЛАНТАЦИИ

ПЕ

РЕР

АБ

ОТК

А

РАСТИТЕЛЬНОЕ СЫРЬЁ

УДОБРЕНИЯ

ЭНЕРГОБИОМАССА

МОТОРНОЕ ТОПЛИВО

корма

навоз отходы

МОТОРНОЕ ТОПЛИВО

СЕЛО ГОРОД

ПРОДУКТЫ ПИТАНИЯ

навоз

энергия

энергияэнергия

Российский Зелёный Крест (С) 2014Российский Зелёный Крест (С) 2014 88

Page 9: 2. чумаков опрф 16.12.2014

Российский Зелёный Крест (С) 2014Российский Зелёный Крест (С) 2014 99

GREENCROSSR assu i

ЦЕЛЬ:МАКСИМАЛЬНО ИСПОЛЬЗОВАТЬ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ И ОРГАНОМИНЕРАЛЬНЫЙ ПОТЕНЦИАЛ С/Х ОТХОДОВ ДЛЯ РАЗВИТИЯ МОДЕЛИ СЕЛЬХОЗ- ПРОИЗВОДСТВА, НЕЗАВИСИМОГО ОТ ВНЕШНИХ ПОСТАВОК ЭНЕРГИИ, МОТОРНОГО ТОПЛИВА И УДОБРЕНИЙ

Page 10: 2. чумаков опрф 16.12.2014

Российский Зелёный Крест (С) 2014Российский Зелёный Крест (С) 2014 1010

GREENCROSSR assu i

ЗАДАЧА:РАЗВИТИЕ СЕТИ ВЕРТИКАЛЬНО ИНТЕГРИРОВАННЫХ АВТОНОМНЫХ АГРОХОЛДИНГОВ ДЛЯ СНАБЖЕНИЯ ГОРОДОВ И ПОСЕЛЕНИЙ ОРГАНИЧЕСКИМИ ПРОДУКТАМИ ПИТАНИЯ

Page 11: 2. чумаков опрф 16.12.2014

Метод Зелёного Креста это:Метод Зелёного Креста это:

  

Российский Зелёный Крест (С) 2014Российский Зелёный Крест (С) 2014 1111

Полное удовлетворение потребностей хозяйства в:

o тепле (холоде)

o электроэнергии

o моторном топливе,

o органических удобрениях и биогумусе

Повышение урожайности и качества продукции при низкой себестоимости

Повышение капитализации земли

Устранение экологических платежей за загрязнение

Новые рабочие места

GREENCROSSR assu i

GREENCROSSR assu i

GREENCROSSR assu i

Page 12: 2. чумаков опрф 16.12.2014

. Энергоблок

1Приемная ёмкость

4.Накопитель хранение, термо-

статирование

8. Когенераторполучение тепла и

электроэнергии

ЭЛЕКТРОЭНЕРГИЯ ТЕПЛО

ЖИДКОЕ УДОБРЕНИЕ

НА КОМПОСТ

СН4

СО2БИОГАЗ

Блок метанирования

3.Нормолизатор измельчение

дегазация стерилизация

5.Метантенки

биодеградация

 

6.Сепараторвыделение

биогаза из пульпы

2.Сепаратор

отделение твердых частиц

Блок первичной подготовки сырья

Блок дополнительной подготовки сырья

Блок отделения удобрения

ПУЛЬПА

НАВОЗ С ФЕРМЫ

7.Фильтрыочистка метана от

СО2 и Н2S

Блок очистки энергоносителя

Этапы создания установки и особенности технологии

GREENCROSSR assu i

03/2011

09/2012

11/2013

10/2014

Page 13: 2. чумаков опрф 16.12.2014

Пилотный биогазовый комплекс по методу Пилотный биогазовый комплекс по методу Зеленого Креста для фермы до 200 голов Зеленого Креста для фермы до 200 голов КРСКРС

Проектные Характеристики:Проектные Характеристики:

Пульпа (95%) навоза КРС Пульпа (95%) навоза КРС - - до 25 т/сутдо 25 т/сутВремя обработки - Время обработки - до 24 час до 24 час (7-10 сут)(7-10 сут)Рабочая температура - Рабочая температура - 50-55 С50-55 СБиогаз - Биогаз - до 600 м³/сутдо 600 м³/сутСодержание метана - Содержание метана - до 80%до 80% (65%)(65%)ЖиЖидкие орг-мин. удобрения дкие орг-мин. удобрения - - до 22 т/сут до 22 т/сут Электроэнергия (Электроэнергия ( ~ ~ 50 кВт) 50 кВт) 1200 кВт-ч/сут 1200 кВт-ч/сутТепло (Тепло ( ~ ~ 100 кВт) 100 кВт) - - до до 2400 2400 кВт-ч/суткВт-ч/сутКапитальные затраты (6 млн. руб)Капитальные затраты (6 млн. руб)

- 30 000 руб/голову - 30 000 руб/голову (( ~ ~ 2500 €/кВт)2500 €/кВт) (5000 €/кВт)(5000 €/кВт)

GREENCROSSR assu i

Российский Зелёный Крест (С) 2014Российский Зелёный Крест (С) 2014 1313

Page 14: 2. чумаков опрф 16.12.2014

GREENCROSSR assu i

Российская Академия сельскохозяйственных наук Экспериментальное хозяйство «Кленово – Чегодаево»

Москва, Троицкий Административный округВнешний вид опытного биогазового комплекса

созданного по методу Зеленого Креста, 2013 г.

Page 15: 2. чумаков опрф 16.12.2014

Клёново-Чегодаево Московская область Агрегаты бигазового комплексаАгрегаты бигазового комплекса

1515

GREENCROSSR assu i

Блок выделения

МетанаМетантенкиМетантенки

Российский Зелёный Крест (С) 2014Российский Зелёный Крест (С) 2014 1515

Page 16: 2. чумаков опрф 16.12.2014

GREENCROSSR assu i

Всероссийский Институт Животноводства РАСХНБиогазовый комплекс для отработки метода Зелёного Креста

Вице-президент Зеленого Креста Александр Чумаков презентует метод Зелёного Креста участникам выездного заседания РАСХН

Page 17: 2. чумаков опрф 16.12.2014

Гидратное моторное топливо Гидратное моторное топливо

Схема получения метангидрата Схема получения метангидрата из биогазаиз биогаза

Российский Зелёный Крест (С) 2014Российский Зелёный Крест (С) 2014 1717

GREENCROSSR assu i

Page 18: 2. чумаков опрф 16.12.2014

Характеристики пилотного Характеристики пилотного метангидратного модуляметангидратного модуля

Производительность по биогазу: 100 – 500 тыс м³ /год

Тонна метангидрата содержит 170 Нм³ метана, что эквивалентно 135 кг дизтоплива

Удельные капзатраты, приведённые к стоимости замещаемого дизтоплива 1450 €/т год

Российский Зелёный Крест (С) 2014Российский Зелёный Крест (С) 2014 1818

GREENCROSSR assu i

Page 19: 2. чумаков опрф 16.12.2014

Действующий полигон производства биогумусаМуромский район Владимирской области, ООО «Мечта»

19Российский Зелёный Крест (С) 2014

Page 20: 2. чумаков опрф 16.12.2014

Подготовка полигона производства биогумусаПереславский район Ярославской области, Станица «Святово»

20Российский Зелёный Крест (С) 2014

Page 21: 2. чумаков опрф 16.12.2014

Участки выращивания функциональных продуктовПереславский район Ярославской области, Станица «Святово»

21Российский Зелёный Крест (С) 2014

Page 22: 2. чумаков опрф 16.12.2014

Плантация по выращиванию органического картофеля

Переславский район Ярославской области, Станица «Святово»

22Российский Зелёный Крест (С) 2014

Page 23: 2. чумаков опрф 16.12.2014

ОТХОДЫ ОТХОДЫ

РАСТЕНИЕВОДСТВАРАСТЕНИЕВОДСТВА

~1960 КГ/ЧЕЛ ГОД

~580 КГ/ЧЕЛ ГОД

СКОТСКОТПТИЦАПТИЦАЛЮДИЛЮДИ ЖИВОТНЫЕ ЖИВОТНЫЕ

ПРОДУКТЫПРОДУКТЫ

КОРМАКОРМАРАСТИТЕЛЬНЫЕРАСТИТЕЛЬНЫЕПРОДУКТЫПРОДУКТЫ

УДОБРЕНИЯУДОБРЕНИЯ

СОЛНЕЧНАЯ ЭНЕРГИЯСОЛНЕЧНАЯ ЭНЕРГИЯ

РАСТЕНИЯРАСТЕНИЯУГЛЕКИСЛЫЙ ГАЗУГЛЕКИСЛЫЙ ГАЗ

ПОМЁТПОМЁТ

НАВОЗНАВОЗ

фекалии + фекалии + органикаТБОорганикаТБО

~380КГ/ЧЕЛ ГОД

Объем биоотходов 3 т /чел год Объем биоотходов 3 т /чел год

GREENCROSSR assu i

Российский Зелёный Крест (С) 2014Российский Зелёный Крест (С) 2014 2323

Page 24: 2. чумаков опрф 16.12.2014

СО2

ЖИВОТНЫЕ ПРОДУКТЫ

КОРМА ПРОДУКТЫ

БЕЛОКСН4

личинки

БОТВА

биореакторводоросли

н2О

энергоблок

почва

бактерии

зоогумус

черви

личинки

микрогрибы

N2

N2

СО2

метантенкбактерии

ОРГАНИЧЕСКИЕ ОТХОДЫ

СКОТРЫБА

ВОДНЫЕ И НАЗЕМНЫЕ

РАСТЕНИЯ

черви

со2

Фекалии помёт

ТБО

удобрения NPK органоминеральные

N2

ЛЮДИ

гумус

СОЛНЕЧНАЯ ЭНЕРГИЯ

Метод Зелёного Креста: контролируемые биоценозы

GREENCROSSR assu i

Российский Зелёный Крест (С) 2014Российский Зелёный Крест (С) 2014 2424

Page 25: 2. чумаков опрф 16.12.2014

Информация о проекте:Информация о проекте:GREENCROSSR assu i

Российский Зелёный Крест (С) 2014Российский Зелёный Крест (С) 2014 2525

Page 26: 2. чумаков опрф 16.12.2014

Спасибо за вниманиеСпасибо за внимание

20142014

GREENCROSSR assu i

Российский Зелёный Крест (С) 2014Российский Зелёный Крест (С) 2014 2626