Actual directions of scientific researches of the XXI century: theory and practiceActual directions of scientific researches of the XXI century: theory and practiceАктуальные направления научных исследований XXI века: теория и практика2308-88779302710.34220/2308-8877-2024-12-4-44-61ЭКОНОМИКА ПРИРОДОПОЛЬЗОВАНИЯENVIRONMENTAL ECONOMICSЭКОНОМИКА ПРИРОДОПОЛЬЗОВАНИЯTRENDS AND DEVELOPMENT PROSPECTS OF THE BIOFERTILIZER MARKET IN RUSSIAТЕНДЕНЦИИ И ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ РЫНКА БИОУДОБРЕНИЙ В РОССИИКолесниченкоЕлена АлександровнаKolesnichenkoElena Aleksandrovnaekolesnichenko@live.ru
доктор экономических наук;
doctor of economic sciences;
МомотРаиса ВладимировнаMomotRaisa V.momotrv@sibur.ruТамбовский государственный университет им. Г. Р. ДержавинаTambov State University after G. R. DerzhavinООО "СИБУР"МоскваРоссия‘SIBUR’ LLCMoscowRussian Federation281220242812202412444610111202417122024https://zh-szf.ru/en/nauka/article/93027/view
В статье исследованы возможности перспективы удовлетворения возрастающего спроса на биоудобрения. Определено, что тенденция перехода к здоровому образу жизни может вызвать рост спроса на органические удобрения и органическое земледелие в целом. Авторами выдвинуто предположение, что источником производства органических биоудобрений могут выступать осадки сточных вод. В рамках подтверждения выдвинутой гипотезы авторами проведен химический анализ осадков сточных вод, задачей которого стало выявление возможности его переработки и получения органических удобрений. В рамках проведенного анализа выявлен характер влияния полученных удобрений на хозяйственные культуры, что, в первую очередь, позволило подтвердить выдвинутую гипотезу, а во-вторых, провести расчеты финансовых параметров проекта по производству органических удобрений из осадка сточных вод для обоснования экономической целесообразности его реализации. Основой экономического обоснования стало определение объемов затрат, необходимых для реализации каждого этапа проекта (подготовительный этап, включающий формирование комплектов документации, характеризующей как конструкторские параметры установки, так и результаты комплексной предварительной оценки биоудобрения; основной производственный этап, включающий апробацию деятельности пилотного экземпляра сушки и формирование комплекса документации на запуск пилотной производственной линии) при объемах производства 2,5 т/сут и периодом реализации 24 месяца. В результате сделаны выводы, что разработанный состав удобрения соответствует СанПин 1.2.3685-21 «Гигиенические нормативы и требования к обеспечению безопасности и (или) безвредности для человека факторов среды обитания». Производство биоудобрения из осадка сточных вод может быть вполне успешным, что подтвердил расчет экономических показателей проекта (средневзвешенная стоимость капитала, внутренняя норма доходности, дисконтированный срок окупаемости, капитальные затраты компании.
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.
рынок биоудобренийпотребности в биоудобренияхисточники производства биоудобренийbiofertilizer marketbiofertilizer needssources of biofertilizer production
ВведениеРазвитие 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 1Производство минеральных удобрений и известесодержащих материаловTable 1Production of mineral fertilizers and lime-containing materials Показатели | Indicators2018 год | year2019 год | year2020 год | yearУдобрения 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 24,9Азотные, млн.т | Nitrogen, million tons10,410,911,2Фосфорные, млн.т | Phosphorous, million tons4,04,14,2Калийные, млн.т | Potash, million tons8,58,79,5Инсектициды, тыс.т | Insecticides, thousand tons20,423,527,5Гербициды, тыс.т | Herbicides, thousand tons62,973,697,9Фунгициды, тыс.т | Fungicides, thousand tons22,328,332,7Известняк, млн.т |Limestone, million tons67,371,371,2Источник: собственные вычисления автор(ов)Source: own calculationsАнализ 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 2Ресурсы и использование минеральных удобренийTable 2Resources and use of mineral fertilizers Показатели | Indicators2010год | year2016год | year2017год | year2018год | year2019год |year2020год | yearРесурсы, в том числе: | Resources, including:17647,920501,822905,822034,819442,925381,9производство | production17889,020539,022567,022962,023703,024913,0импорт | import34,188,4212,7218,1206,5183,3изменения запасов | stock changes275,2125,6-126,1+1145,3+4466-285,6использование | use17647,920501,822905,822034,819442,925381,9продажа на внутреннем рынке | sale in the domestic market5092,34997,86344,65253,12925,48793,5экспорт | export12555,615504,016561,216781,716517,516588,4Источник: Сельское хозяйство в России 2021. Режим доступа: https://marketpublishers.ru/?ysclid=lqc6j3vibs125761225Source: 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].
Аргунов Н.Д., Ватуева О.Б., Веселов В.М., Саломатина Н.А., Пильгун В.А. Некоторые свойства и особенности осадков сточных вод. Агрохимический вестник. 2013;4:39-43.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.Валиев В. С., Иванов Д. В., Шагидуллин Р. Р. Способы утилизации осадков городских сточных вод (обзор) // Российский журнал прикладной экологии. 2020;4(24):52-63. DOI: 10.24411/2411-7374-2020-10034.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: 10.24411/2411-7374-2020-10034.Высоцкий С.П., Ермакова Д.И., Степаненко Т.И. Очистка сточных вод от тяжелых металлов // Научный вестник НИИГД Респиратор. 2017;2(54):69-77.Vysockiy S.P., Ermakova D.I., Stepanenko T.I. Ochistka stochnyh vod ot tyazhelyh metallov // Nauchnyy vestnik NIIGD Respirator. 2017;2(54):69-77.ГОСТ Р 17.4.3.07-2001. Охрана природы. Почвы. Требования к свойствам осадков сточных вод при использовании их в качестве удобрений: национальный стандарт Российской Федерации: дата введения 2001-01-23 / Федеральное агентство по техническому регулированию. осква: Стандартинформ, 2001;5.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.ГОСТ Р 59057-2020 Охрана окружающей среды. Земли. Общие требования по рекультивации нарушенных земель : национальный стандарт Российской Федерации: дата введения 2020-09-20 / Федеральное агентство по техническому регулированию. Москва: Стандартинформ, 2020;19.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.Зиновьева И.С., Колесниченко Е.А., Безрукова Т.Л. Оценка стоимости услуг по снижению негативного влияния антропогенных факторов на особо охраняемые природные территории. Естественно-гуманитарные исследования. 2022;40(2):114-121.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.Лин М.М. Разработка технологии очистки сточных вод от тяжелых металлов методами нанофильтрации и ионного обмена. Москва, 2018;16.Lin M.M. Razrabotka tehnologii ochistki stochnyh vod ot tyazhelyh metallov metodami nanofil'tracii i ionnogo obmena. Moskva, 2018;16.Мамонов Д.Н., Морковина С.С., Матвеев С.М., Шешницан С.С., Иветич В. Сравнительная оценка методов учёта депонирования углерода сосново-берёзовыми лесными насаждениями Воронежской области. Лесотехнический журнал. 2022;12;3(47):4-15.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.Манжина С.А., Дробин М.Ю. Мировые тенденции в нормировании осадков сточных вод при использовании для повышения плодородия почв. Экология и водное хозяйство.2023;5(2):54-69. DOI: http://doi.org/10.31774/2658-7890-2023-5-2-54-69Manzhina 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/10.31774/2658-7890-2023-5-2-54-69Манжина С. А. Российские и зарубежные практики обращения с осадком сточных вод. Экология и водное хозяйство. 2023;5;1:15-31. DOI: 10.31774/2658-7890-2023-5-1-15-31Manzhina S. A. Rossiyskie i zarubezhnye praktiki obrascheniya s osadkom stochnyh vod. Ekologiya i vodnoe hozyaystvo. 2023;5;1:15-31. DOI: 10.31774/2658-7890-2023-5-1-15-31Международная ассоциация производителей удобрений (IFA). Режим доступа: https://www.ifastat.org/Mezhdunarodnaya associaciya proizvoditeley udobreniy (IFA). Rezhim dostupa: https://www.ifastat.org/Межевова А.С., Новиков А.Е. Состав, структура и морфология осадка сточных вод. Известия Нижневолжского агроуниверситетского комплекса: наука и высшее профессиональное образование. 2021;1(61):389-398. DOI: 10.32786/2071-9485-2021-01-37.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: 10.32786/2071-9485-2021-01-37.Момот Р.В., Небесная А.Ю. Принципы циркулярной экономики в создании замкнутых циклов переработки осадка сточных вод в органическое удобрение. Актуальные направления научных исследований XXI века: теория и практика. 2024;12(1):64-78. DOI: https://doi.org/10.34220/2308-8877-2024-12-1-64-78.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.Патент №2 624 319 C1 Российская Федерация, МПК B01J 20/18 B01J 20/32. Способ получения сорбента для извлечения соединений тяжелых металлов из сточных вод: заявл. 30.03.2016; опубл. 03.07.2017 / М.В. Обуздина, Е.А. Руш, А.В. Днепровская, Л.В. Шалунц, О.Н. Игнатова, Е.П. Леванова, В.А. Грабельных, И.Б. Розенцвейг, Н.А. Корчевин; заявитель и патентообладатель федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Иркутский государственный университет путей сообщения.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.Петухова Ю.Н., Ильина С.И., Фурсенко А.В., Носырев М.А. Очистка сточных вод от ионов тяжелых металлов с помощью сорбентов. Eurasian Union Scientists. 2019. Режим доступа: https://api.semanticscholar.org/CorpusID:203005005. DOI: http://doi.org/10.31618/ESU.2413-9335.2019.6.64.254Petuhova 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.2413-9335.2019.6.64.254Родионова Д.С., Широких Т.В., Девятерикова С.В., Казиенков С.А., Земцова Е.А., Мусихина Т.А. Очистка сточных вод от ионов тяжелых металлов сорбентами, полученными из отходов переработки природного сырья. ADVANCED SCIENCE. 2017;3(7):78-85.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.Самбурский Г.А., Шкаредо В.А., Эпштейн А.Д., Максимова А.С. Осадки сточных вод: вторичное сырье или побочные продукты? Водоснабжение и санитарная техника. 2023;4:46–51. DOI: 10.35776/ VST.2023.04.06.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.Сельское хозяйство в России 2021. Режим доступа: https://marketpublishers.ru/?ysclid=lqc6j3vibs125761225Sel'skoe hozyaystvo v Rossii 2021. Rezhim dostupa: https://marketpublishers.ru/?ysclid=lqc6j3vibs125761225СП 32.13330.2012. Канализация. Наружные сети и сооружения: дата введения 2013-01-01. М.: Минрегион России, 2012:97.SP 32.13330.2012. Kanalizaciya. Naruzhnye seti i sooruzheniya: data vvedeniya 2013-01-01. M.: Minregion Rossii, 2012:97.Татаринцева Е.А., Ольшанская Л.Н., Бухарова Е.А. Очистка сточных вод от ионов тяжелых металлов и технологии утилизации металлосодержащих гальваношламов. Вестник пермского национального исследовательского политехнического университета. Прикладная экология. Урбанистика. 2021;3(43):53-64. DOI: 10.15593/2409-5125/2021.03.05.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: 10.15593/2409-5125/2021.03.05.Хусид С.Б. Подсолнечная лузга как источник получения функциональных кормовых добавок. Научный журнал Кубанского государственного аграного университета. 2015;107(03):1-14.Husid S.B. Podsolnechnaya luzga kak istochnik polucheniya funkcional'nyh kormovyh dobavok. Nauchnyy zhurnal Kubanskogo gosudarstvennogo agranogo universiteta. 2015;107(03):1-14.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.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.