Безвідходна технологія отримання теплоти зі спресованої соломи та утилізація попелу

Попіл як цінне добриво

Необхідними та обов’яз­ковими умовами інтенсивного ведення рослинництва є забезпечення його мінеральними добривами. Зараз у нашій країні розвивається напрям виготовлення гранульованих мінеральних добрив із попелу, який отримано від спалювання органічних решток. Але не кожне господарство з тої чи іншої причини може застосувати для вирощування сільгоспкультур достатню кількість калійних та фосфорних добрив.

Встановлено, що пічний попіл із березових, соснових, ялинкових дров містить у собі від 2,0 до 7,1% Р₂О₅, від 3,3 до 13,8% К₂О і до 40% оксиду кальцію.

Кількість калію у попелі трав’янистих рослин більша, ніж у деревних культур і досягає 36%. З них багатші на калій попіл листяних порід дерев. Фосфору у ньому порівняно з калієм менше, але він засвоюється рослинами не гірше.

Особлива цінність усіх видів попелу полягає у тому, що в ньому калій міститься переважно у вигляді поташу — К₂СО₃, практично немає хлору, присутня велика кількість мікроелементів.

Попіл треба зберігати в сухих приміщеннях без протягів та використовувати насамперед на піщаних, супіщаних та торфових ґрунтах із підвищеною кислотністю, бо він має лужні властивості. Під картоплю, овочі та кормові коренеплоди його вносять у кількості 8…10 ц/га, а у разі місцевого внесення у борозни і лунки його зменшують до 4…5 ц/га.

Попіл треба загортати в ґрунт. Якщо й цього не робити, то він може сприяти утворенню шкідливої для рослин кірки.

Крім того, внести задану норму попелу за вітрової погоди практично неможливо, тому його треба призвести в такий стан, щоб можна було використовувати раціонально, а також придати товарний вигляд.

Для практичного використання золи у великих масштабах потрібна її чимала кількість. Виникає практичне питання: де її стільки взяти?

Технології спалювання соломи для виробництва теплоти

Відповідь на це питання дало Українсько-Данське співробітництво із впровадження в Україні технології отримання теплової енергії із соломи у котлах малої потужності, що фінансується Данським агентством із захисту чинного середовища, контракт № М124/046–0053, під наглядом Данського енергетичного агентства.

У Данії опалення на основі соломи є частиною системи енергопостачання вже протягом десятирічь, включаючи як котли для опалення індивідуальних домівок, так і великі котельні централізованого теплопостачання для опалення кілька сотень домів (табл. 1).

Таблиця 1. Кількість котлів та станцій у Данії, що спалюють солому

Технології, що використовуються, є відносно простими, тому їх можна перенести в Україну на допомогу агропідприємствам та фермерам, зацікавленим у впровадженні альтернативних технологій опалення.

Наявний комплекс зі спалюванню спресованої соломи у котлах було встановлено в агрофірмі «Дім» с. Дрозди Білоцерківського району Київської області.

Крім цього, для заготівлі тюків було також поставлено прес-підбирач і заготовлено на опалювальний сезон близько 1000 великих тюків соломи. Використання соломи для отримання теплової енергії є раціональним способом утилізації її, яка не використовується для інших цілей сільського господарства (на корм чи
підстилку).

Солома є СО₂ — нейтральною, і тому екологічно безпечне джерело енергії. У процесі зростання соломи поглинається така ж кількість СО2, яка виділяється під час її спалювання;

Вона є місцевим паливом, досить розповсюдженим у сільськогосподарських районах;

Це побічний продукт виробництва зерна і тому є відносно дешевим видом палива порівняно з традиційним; гроші, що сплачувались за постачання газу, у разі спалювання соломи залишаються в господарстві та сприяють його
розвитку.

Крім того, під час спалювання утворюється велика кількість золи, і її склад у соломі становить 5%, що в кількісному виразі сягає близько 55 т золи за опалювальний сезон.

У золі соломи пшениці містить 6,4% фосфору, 13,6 калію, 5,9 поташу.

Таким чином, спалюючи солому, крім теплової енергії, одночасно отримують мінеральні добрива у вигляді золи, яку в агрофірмі «Дім» розкидають полями в розсипному вигляді. Ми пропонуємо золу гранулювати.

Порівняльна оцінка застосування гранульованих добрив і розсипних

• Гранулювання покращує зовнішній вигляд попелу;
• він не розпилюється і не вивітрюється, а це дає господарству до 5% економії мінеральних добрив;
• покращуються умови транспортування і складування, створюються умови зберігання мінеральних добрив розсипом, що в 3–3,5 разів зменшує потребу в складських приміщеннях;
• зменшуються втрати поживних речовин, головним чином, калію і фосфору;
• значно скорочуються витрати від застосування засобів механізації і автоматизації під час навантаження, транспортування і внесення мінеральних добрив;
• гранульовані мінеральні добрива легше висипати із ємкості, ніж порошкоподібні;
• збільшується урожайність сільськогосподарських культур.

Оцінка потенціалу отримання міндобрив із золи соломи і кількості підживлених гектарів

Побічним продуктом під час спалювання соломи є зола. Витрата спресованої у тюки соломи у разі одного завантаження становить 1500 кг (3 великі тюки). Максимальна вологість її повинна бути не більше 20%, а зольність — 5%. Тривалість спалювання одного завантаження приблизно 5 годин.

Витрата соломи за опалювальний період сягає 1100 т/рік.

Тобто за рік накопичується: 1100т · 0,05 = 55 т  золи соломи

За добу орієнтовно: 1500·5·0,05 = 375 кг золи, де 5 — кількість завантажень за добу.

Тривалість опалювального періоду та можлива кількість отриманих мінеральних добрив або підживлених гектарів представлені в таблиці 2. Аналіз показує, що ймовірна користь під час виробництва мінеральних добрив із золи соломи за опалювальний період (6 місяців) становить 135000 грн, або 135…225 підживлених гектарів, що підвищує урожайність культур на 5…10%.

Таблиця 2. Тривалість опалювального періоду та ймовірна кількість отриманих мінеральних добрив або підживлених гектарів

Віктор ВАСИЛЕНКОВ, канд. техн. наук, доцент НУБіП України