Tambov, Tambov, Russian Federation
Russian Federation
UDK 33 Экономика. Народное хозяйство. Экономические науки
The article examines the possibilities of the prospect of meeting the increasing demand for biofertilizers. It is determined that the trend of transition to a healthy lifestyle can cause an increase in demand for organic fertilizers and organic farming in general. The authors have suggested that sewage sludge may be a source of production of organic biofertilizers. As part of the confirmation of the hypothesis put forward, the authors carried out a chemical analysis of sewage sludge, the task of which was to identify the possibility of its processing and obtaining organic fertilizers. As part of the analysis, the nature of the effect of the fertilizers obtained on agricultural crops was revealed, which, first of all, allowed us to confirm the hypothesis put forward, and secondly, to calculate the financial parameters of the project for the production of organic fertilizers from sewage sludge to justify the economic feasibility of its implementation. The basis of the economic justification was the determination of the amount of costs necessary for the implementation of each stage of the project (the preparatory stage, including the formation of sets of documentation characterizing both the design parameters of the installation and the results of a comprehensive preliminary assessment of biofertilizer; the main production stage, including the approbation of the pilot drying instance and the formation of a set of documentation for the launch of a pilot production line) with production volumes 2.5 tons / day and a sales period of 24 months. As a result, it was concluded that the developed composition of the fertilizer complies with SanPiN 1.2.3685-21 "Hygienic standards and requirements for ensuring the safety and (or) harmlessness of environmental factors for humans." The production of biofertilizer from sewage sludge can be quite successful, which was confirmed by the calculation of the economic indicators of the project (weighted average cost of capital, internal rate of return, discounted payback period, capital expenditures of the company.
biofertilizer market, biofertilizer needs, sources of biofertilizer production
Введение
Развитие сельского хозяйства на современном этапе немыслимо без внесения удобрений, производство которых строится на основе трех питательных элементов (азот, фосфор и калий. Соответственно, дефицит или отсутствие одного из элементов приводит с существенным потерям в продуктивности деятельности.
Производство азотных удобрений зависит от добычи природного газа, соответственно, цены на азотные удобрения имеют прямую корреляцию с ценами на природный газ. Расходы на природный газ составляют от 70 % до 90% затрат в процессе производства азотных удобрений. Стоимость фосфорных удобрений и калийных удобрений не столько зависит от затрат на сырье, сколько формируется от соотношения спроса и предложения на рынке удобрений.
В современных условиях мировое потребление удобрений находится на достаточно высоком уровне. За сезон 2020-2021 года объем потребления удобрений составил 203,8 млн. тонн. Большая часть 113,7 млн. тонн приходится на азотные удобрения. На фосфорные и калийные по 24% и 20% соответственно. Потребление азотных удобрений выше, чем других видов, так как эти удобрения вносятся в почву каждый год. Запасы азота пополняются ежегодно. Калийные и фосфорные удобрения сохраняются в почве до трех лет, с этим и связан пониженный спрос на эти виды удобрений [11].
Основные тенденции, связанные с изменениями потребления удобрений в России представлены в таблице 1 [18].
Таблица 1
Производство минеральных удобрений и известесодержащих материалов
Table 1
Production of mineral fertilizers and lime-containing materials
|
Показатели | Indicators |
2018 год | year |
2019 год | year |
2020 год | year |
|
Удобрения минеральные или химические (в пересчете на 100% питательных веществ), в том числе: | Fertilizers, mineral or chemical (in terms of 100% nutrients), including: |
23,0 |
23,7 |
24,9 |
|
Азотные, млн.т | Nitrogen, million tons |
10,4 |
10,9 |
11,2 |
|
Фосфорные, млн.т | Phosphorous, million tons |
4,0 |
4,1 |
4,2 |
|
Калийные, млн.т | Potash, million tons |
8,5 |
8,7 |
9,5 |
|
Инсектициды, тыс.т | Insecticides, thousand tons |
20,4 |
23,5 |
27,5 |
|
Гербициды, тыс.т | Herbicides, thousand tons |
62,9 |
73,6 |
97,9 |
|
Фунгициды, тыс.т | Fungicides, thousand tons |
22,3 |
28,3 |
32,7 |
|
Известняк, млн.т |Limestone, million tons |
67,3 |
71,3 |
71,2 |
Источник: собственные вычисления автор(ов)
Source: own calculations
Анализ показателей динамики изменения вносимых минеральных удобрений с 2010 г. до 2020 г. показал, что количество вносимых удобрений увеличилось на 25% и составило 67% от всех посевных площадей. Аналогичную тенденцию демонстрируют объемы производства минеральных удобрений в России постоянно растет, причем большая часть произведенных минеральных удобрений Россией экспортируется, а импорт составляет мизерную часть всего их объема (таблица 2).
Таблица 2
Ресурсы и использование минеральных удобрений
Table 2
Resources and use of mineral fertilizers
|
Показатели | Indicators |
2010 год | year |
2016 год | year |
2017 год | year |
2018 год | year |
2019 год |year |
2020 год | year |
|
Ресурсы, в том числе: | Resources, including: |
17647,9 |
20501,8 |
22905,8 |
22034,8 |
19442,9 |
25381,9 |
|
производство | production |
17889,0 |
20539,0 |
22567,0 |
22962,0 |
23703,0 |
24913,0 |
|
импорт | import |
34,1 |
88,4 |
212,7 |
218,1 |
206,5 |
183,3 |
|
изменения запасов | stock changes |
275,2 |
125,6 |
-126,1 |
+1145,3 |
+4466 |
-285,6 |
|
использование | use |
17647,9 |
20501,8 |
22905,8 |
22034,8 |
19442,9 |
25381,9 |
|
продажа на внутреннем рынке | sale in the domestic market |
5092,3 |
4997,8 |
6344,6 |
5253,1 |
2925,4 |
8793,5 |
|
экспорт | export |
12555,6 |
15504,0 |
16561,2 |
16781,7 |
16517,5 |
16588,4 |
Источник: Сельское хозяйство в России 2021. Режим доступа: https://marketpublishers.ru/?ysclid=lqc6j3vibs125761225
Source: Agriculture in Russia 2021. URL: https://marketpublishers.ru/?ysclid=lqc6j3vibs125761225
Таким образом, Россия является одним из крупных производителей и экспортеров минеральных удобрений на мировом рынке. Вследствие этого, сегмент органического удобрения не получает высокой динамики развития. Но, несмотря на это, доля внесения органических удобрений в России с каждым годом растет. Согласно рисунку 2 динамика внесения как органических удобрений, так и минеральных удобрений восходящая. Но темпы роста минеральных удобрений выше [18]. Согласно статистическим наблюдениям Росстата, начиная с 2010 года был взят курс на возвращение к росту доли внесения органических удобрений. Объем внесения органических удобрений в России в 2022 году вырос на 0,8% [18].
В 2022 году объем рынка органических удобрений оценивался в 5,9 млрд. долл. Ожидается, что за прогнозируемый период (2023-2027 гг.) рынок органических удобрений увеличится (рисунок 3) [13].
1. Argunov N.D., Vatueva O.B., Veselov V.M., Salomatina N.A., Pil'gun V.A. Nekotorye svoystva i osobennosti osadkov stochnyh vod. Agrohimicheskiy vestnik. 2013;4:39-43.
2. Valiev V. S., Ivanov D. V., Shagidullin R. R. Sposoby utilizacii osadkov gorodskih stochnyh vod (obzor) // Rossiyskiy zhurnal prikladnoy ekologii. 2020;4(24):52-63. DOI:https://doi.org/10.24411/2411-7374-2020-10034.
3. Vysockiy S.P., Ermakova D.I., Stepanenko T.I. Ochistka stochnyh vod ot tyazhelyh metallov // Nauchnyy vestnik NIIGD Respirator. 2017;2(54):69-77.
4. GOST R 17.4.3.07-2001. Ohrana prirody. Pochvy. Trebovaniya k svoystvam osadkov stochnyh vod pri ispol'zovanii ih v kachestve udobreniy: nacional'nyy standart Rossiyskoy Federacii: data vvedeniya 2001-01-23 / Federal'noe agentstvo po tehnicheskomu regulirovaniyu. oskva: Standartinform, 2001;5.
5. GOST R 59057-2020 Ohrana okruzhayuschey sredy. Zemli. Obschie trebovaniya po rekul'tivacii narushennyh zemel' : nacional'nyy standart Rossiyskoy Federacii: data vvedeniya 2020-09-20 / Federal'noe agentstvo po tehnicheskomu regulirovaniyu. Moskva: Standartinform, 2020;19.
6. Zinov'eva I.S., Kolesnichenko E.A., Bezrukova T.L. Ocenka stoimosti uslug po snizheniyu negativnogo vliyaniya antropogennyh faktorov na osobo ohranyaemye prirodnye territorii. Estestvenno-gumanitarnye issledovaniya. 2022;40(2):114-121.
7. Lin M.M. Razrabotka tehnologii ochistki stochnyh vod ot tyazhelyh metallov metodami nanofil'tracii i ionnogo obmena. Moskva, 2018;16.
8. Mamonov D.N., Morkovina S.S., Matveev S.M., Sheshnican S.S., Ivetich V. Sravnitel'naya ocenka metodov ucheta deponirovaniya ugleroda sosnovo-berezovymi lesnymi nasazhdeniyami Voronezhskoy oblasti. Lesotehnicheskiy zhurnal. 2022;12;3(47):4-15.
9. Manzhina S.A., Drobin M.Yu. Mirovye tendencii v normirovanii osadkov stochnyh vod pri ispol'zovanii dlya povysheniya plodorodiya pochv. Ekologiya i vodnoe hozyaystvo.2023;5(2):54-69. DOI: http://doi.org/10.31774/2658-7890-2023-5-2-54-69
10. Manzhina S. A. Rossiyskie i zarubezhnye praktiki obrascheniya s osadkom stochnyh vod. Ekologiya i vodnoe hozyaystvo. 2023;5;1:15-31. DOI:https://doi.org/10.31774/2658-7890-2023-5-1-15-31
11. Mezhdunarodnaya associaciya proizvoditeley udobreniy (IFA). Rezhim dostupa: https://www.ifastat.org/
12. Mezhevova A.S., Novikov A.E. Sostav, struktura i morfologiya osadka stochnyh vod. Izvestiya Nizhnevolzhskogo agrouniversitetskogo kompleksa: nauka i vysshee professional'noe obrazovanie. 2021;1(61):389-398. DOI:https://doi.org/10.32786/2071-9485-2021-01-37.
13. Momot R.V., Nebesnaya A.Yu. Principy cirkulyarnoy ekonomiki v sozdanii zamknutyh ciklov pererabotki osadka stochnyh vod v organicheskoe udobrenie. Aktual'nye napravleniya nauchnyh issledovaniy XXI veka: teoriya i praktika. 2024;12(1):64-78. DOI: https://doi.org/10.34220/2308-8877-2024-12-1-64-78.
14. Patent №2 624 319 C1 Rossiyskaya Federaciya, MPK B01J 20/18 B01J 20/32. Sposob polucheniya sorbenta dlya izvlecheniya soedineniy tyazhelyh metallov iz stochnyh vod: zayavl. 30.03.2016; opubl. 03.07.2017 / M.V. Obuzdina, E.A. Rush, A.V. Dneprovskaya, L.V. Shalunc, O.N. Ignatova, E.P. Levanova, V.A. Grabel'nyh, I.B. Rozencveyg, N.A. Korchevin; zayavitel' i patentoobladatel' federal'noe gosudarstvennoe byudzhetnoe obrazovatel'noe uchrezhdenie vysshego obrazovaniya Irkutskiy gosudarstvennyy universitet putey soobscheniya.
15. Petuhova Yu.N., Il'ina S.I., Fursenko A.V., Nosyrev M.A. Ochistka stochnyh vod ot ionov tyazhelyh metallov s pomosch'yu sorbentov. Eurasian Union Scientists. 2019. Rezhim dostupa: https://api.semanticscholar.org/CorpusID:203005005. DOI: http://doi.org/10.31618/ESU.2413-9335.2019.6.64.254
16. Rodionova D.S., Shirokih T.V., Devyaterikova S.V., Kazienkov S.A., Zemcova E.A., Musihina T.A. Ochistka stochnyh vod ot ionov tyazhelyh metallov sorbentami, poluchennymi iz othodov pererabotki prirodnogo syr'ya. ADVANCED SCIENCE. 2017;3(7):78-85.
17. Samburskiy G.A., Shkaredo V.A., Epshteyn A.D., Maksimova A.S. Osadki stochnyh vod: vtorichnoe syr'e ili pobochnye produkty? Vodosnabzhenie i sanitarnaya tehnika. 2023;4:46–51. DOI: 10.35776/ VST.2023.04.06.
18. Sel'skoe hozyaystvo v Rossii 2021. Rezhim dostupa: https://marketpublishers.ru/?ysclid=lqc6j3vibs125761225
19. SP 32.13330.2012. Kanalizaciya. Naruzhnye seti i sooruzheniya: data vvedeniya 2013-01-01. M.: Minregion Rossii, 2012:97.
20. Tatarinceva E.A., Ol'shanskaya L.N., Buharova E.A. Ochistka stochnyh vod ot ionov tyazhelyh metallov i tehnologii utilizacii metallosoderzhaschih gal'vanoshlamov. Vestnik permskogo nacional'nogo issledovatel'skogo politehnicheskogo universiteta. Prikladnaya ekologiya. Urbanistika. 2021;3(43):53-64. DOI:https://doi.org/10.15593/2409-5125/2021.03.05.
21. Husid S.B. Podsolnechnaya luzga kak istochnik polucheniya funkcional'nyh kormovyh dobavok. Nauchnyy zhurnal Kubanskogo gosudarstvennogo agranogo universiteta. 2015;107(03):1-14.
22. Yu L., Zhang Y., Zhang Z., Mao H., Han H., Yang J.Recycling reuse of municipal sewage sludge in sustainable structural materials: Preparation, properties, crystallization and microstructure analyses. Construction and Building Materials. 2023;398:132507. DOI:https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2023.132507.
