«Перспективный проект»
Высокоинтенсивная биогазовая установка с активатором метаногенеза, адаптированная к суровым климатическим
условиям России.
Директор
Руководитель проекта
2. Аннотация
Ежегодно в России в агропромышленном комплексе образуется долее 600 млн. тонн отходов, большая часть этих отходов не перерабатывается и загрязняет подземные воды, наши реки, природу. Известно животноводческие стоки (навоз, помет) по уровню химического загрязнения окружающей среды в 10 более опасны в сравнении с коммунально-бытовыми отходами и, по данным Всемирной организации здравоохранения, является фактором более 100 возбудителей болезней животных и человека. Только экологический ущерб от нарушения регламентов использования бесподстилочного навоза/помета в настоящее время в России оценивается в 150 млрд. руб. Ущерб от заболевания населения и животных не поддается оценке даже приблизительно.
По мнению специалистов, самым эффективным способом переработки отходов агропромышленного комплекса, является переработка органики в биогазовых установках. Биогазовая энергетика – источник дешевых, экологически чистых органических удобрений, сопоставимых по органической ценности с комплексными удобрениями. Потенциал производства таких удобрений в России составляет 550 млн. т. Кроме того при переработке стоков, содержащих биомассу в биогазовых установках попутно производится биогаз с получением тепла и электрической энергии. Это единственный способ переработки отходов, обеспечивающий экономическую прибыль от продажи высококачественных эклологически чистых удобрений, электроэнергии и тепла. Сейчас это очень актуально и значение этого фактора будет возрастать по мере роста тарифов на газ и связанного с этим удорожанием минеральных удобрений (в первую очередь азотных). Внедрение биогазовых установок - это не только защита природы, чистая экология, но и дополнительная прибыль. (К примеру, средняя молочно-товарная ферма производит молока в год на 6 млн. руб. Если переработать навоз на биогазовой установке, то можно получить как минимум 2 млн. руб. дополнительной прибыли)
Не смотря на все плюсы и широкое распространение биогазовых установок в мире, в России, по разным причинам, внедрение биогазовых установок не отвечает потребностям дня. На сегодня в стране действуют, по различным источникам информации 25 -30 крупных биогазовых установок, да еще десятка три небольших фермерских установок. В то время, к примеру, в Китае - 60 тысяч биогазовых установок, в Индии более - 23 тысяч. Широкое распространение способ переработка отходов в биогазовых установках (метантенках) получило в Европе: Германия, Франция, Дания. Швейцария. Более широкому внедрению анаэробных способов переработки органики в России способствуют новые разработки надежных, адаптированных к суровым климатическим условиям высокоэффективных биогазовых установок. Именно эти цели преследует данная разработка, исследовательские и экспериментальные работы участников проекта.
Проведены исследовательские и экспериментальные работы по активизации жизнедеятельности микроорганизмов в акустических полях ультразвукового диапазона частотой 20 -35 кгц в определенных режимах. По данной теме даны описания и получен патент (Белгородский университет) на изобретение, автором которого является один из участников данного проекта. Оформлена и подана вторая заявка на изобретение по данной тематике авторами проекта: активация метаногенеза в акустическом поле ультразвукового диапазона. В настоящее время в лабораториях институтов проводятся исследовательские и экспериментальные работы по активации микроорганизмов. К примеру, коллектив ученых под руководством академика Д получил хорошие, повторяемые результаты повышения активности некоторых видов микроорганизмов облучая штаммы электромагнитными волнами. В частности, после семикратного (ежесуточно со временем экспозиции 2 часа) облучения электромагнитным излучением с длиной волны около 6 мм (частота равна примерно 50 ГГц) дрожжеподобного гриба эндомикопсис, наблюдалось увеличение активности культуры на 50%. Аналогичные результаты были получены и для пивоваренных дрожжей: облучение электромагнитным излучением с длиной волны примерно 6 мм нетеплового уровня мощности приводило к увеличению по сравнению с контрольным (необлученным) образцом бродильной активности дрожжей в 1,2-1,5 раза.
С целью повышения активности микроорганизмов на некоторые виды штаммов воздействуют звуковыми полями.
Для влияния на жизнедеятельность микроорганизмов используют мало интенсивное звуковое воздействие в виде акустических тест-программ (патент РФ № 000, 2002 г., МПК (7) С 12 N 13/00).
В данной разработке активность метаногенеза достигается посредством дозированного воздействия акустическим полем ультразвуковой частоты непосредственно в центральной области реактора.
Выполнены расчеты и выполнена конструкторская документация (эскизный проект) эффективной, адаптированной для Российского климата биогазовой установки производительностью от 2 до 20 тонн в сутки отходов (навоз, помет, органика) с гидролизной емкостью в 30 куб. м и метантенком объемом 50 куб. м. Биогазовая установка с активатором метанового брожения предназначена для переработки отходов, содержащих органику, прежде всего животноводческих стоков свиноферм, птицефабрик, ферм КРС, отходов спиртпроизводств. Одной из важнейших проблем широкого, масштабного внедрения биогазовых установок в агропромышленный комплекс России являются низкие функциональные и эксплуатационные свойства существующих конструкций биогазовых установок, недостатки которых часто проявляются в реальных условиях сурового климата. Данная разработка биогазовой установки с ультразвуковым активатором обеспечивает более активные формы жизнедеятельности метановых микроорганизмов повышает надежность работы биогазовой установок даже при содержании в животноводческих отходах повышенных концентраций химических веществ или антибиотиков. Практическая реализация данной разработки с высокой степенью адаптации к неблагоприятным условиям будет способствовать решению острой и актуальной проблемы эффективной утилизации накапливающихся жиотноводческих и бытовых стоков с получением биогаза, тепловой и электрической энергии, которую можно использовать в хозяйстве или продавать сторонним организациям, при этом решать одну из актуальнейших экологических проблем страны.
Проект предусматривает следующую схему своего развития:
Этап НИОКР – 1-й год. Проведение дальнейших исследовательских и экспериментальных работ с целью оптимизации вариантов повышения активности метаногенеза посредством воздействия акустического поля в ультразвуковом диапазоне на штаммы микроорганизмов в различных средах. Расчет и изготовление ультразвуковых излучателей для метантенка объемом 50 куб. м., а также закупку комплектующих материалов В течение одного года необходимо при инвестиции 1000000руб. , при этом также софинансирует из собственных средств 1.000.000 руб.
1. 2-й год. Монтаж и апробация биогазовой установки, экспериментальные работы и корректировка технологии с цель лучшей адаптации к суровым климатическим условиям России. На этом этапе, в зависимости от заинтересованности инвесторов в скорейшем освоении рынка, необходимы инвестиции в размере до 1 000 000 руб., которые будут предоставлены ООО "ИНТЕХ" и инвестором. Уточненные сметы расходов могут быть представлены инвесторам в конце первого этапа.
2. Этап развития – 3-й год. На основе полученных результатов изготовление и монтаж биогазовой установки с ультразвуковым активатором, реклама и производство по заказам высокоэффективных, адаптированных к суровым климатическим условиям биогазовых установок для получения высококачественных удобрений и электроэнергии.. Расширение продаж с выходом к концу года на количество не менее 10 комплексов в год на сумму 100 млн. рублей. Подготовка всех необходимых документов для продвижения новой технологии анаэробной переработки в России и странах бывшего союза.
Итоговым результатом проекта будут следующие показатели:
1. Внедренные, защищенные патентами методики ультразвуковой активации метановых микроорганизмов.
2. Изготовление высокопроизводительной, адаптированной к суровым климатическим условиям биогазовой установки, защищенной патентом.
3. Выход в конце первого года ( 2012 года) на объемы реализации не менее 5 комплексов в год на сумму не менее 30 млн. руб. в год., концу 2014 на объемы реализации не менее 20 комплексов на сумму 200 млн. руб. в год, с чистой прибылью в 70 млн. руб в год.
3. Информация о заявителе
ООО “ИНТЕХ”
Юр. адрес: 398059, РФ,
Факт. адрес: 398059, РФ,
Тел./, 22-74-74, 22-75-72, 28-33-41, 22-16-78
E-mail: *****@***ru
.26.076.089
– Научные исследования и разработки в области естественных и технических наук
Среднесписочная численность работающих 5 человек.
Наличие производственных мощностей:
Общая площадь предприятия - 3,3 га, в т. ч. теплые производственные здания – ок. 3 000 кв. м. Металлообрабатывающие оборудование – токарные и фрезерные станки (в т. ч. с ЧПУ), шлифовальные, зуборезные, долбежные, сверлильные и пр. Автоматическая линия для производства кассетного профиля сэндвич панели. Сварочное оборудование. Автотранспорт.
Директор
Родился 27.09.1974г.
Образование – высшее, Липецкий технический университет (инженер системотехник). В настоящий момент – руководитель группы предприятий, занимающихся производством профилегибочного оборудования (www. lzpo. ru), производством сэндвич панелей и строительством быстровозводимых зданий (www.panelstroy.ru). В штате имеются конструкторы-механики, проектировщики строительных объектов и квалифицированные ИТР (мастера цехов, производители работ).
Производственные мощности предприятий позволяют, при условии дополнительного финансирования, проводить экспериментальные научно-исследовательские изыскания с целью создания новых продуктов, обладающих высокой технологичностью и, как следствие, высокой добавленной стоимостью.
Руководитель проекта -
Родился 05.07.1951г.
В 1969 году окончил физико-математическую школу
В 1983 году – Воронежский политехнический институт (инженер электромеханик)
Автор 70 изобретений и патентов. Лауреат международных конкурсов инновации (7 золотых и серебряных медалей). Провел более 50 тренингов по развитию творческих способностей в университетах России и Белоруссии. Автор популярной в России книги «Тренинг интеллектуальных способностей»
4. Современное состояние исследований и разработок в области реализации проекта. Новизна предлагаемого подхода, по сравнению с известными.
В настоящее время, в сфере биогазовых технологий активно работают фирма «ZORG BIOGAZ» (Щвейцария, ежегодный объем контрактов на строительство биогазовых установок 150 170 млн. евро), в России кампания «ГазЭнергоСтрой» (контракты 400 450 млн. рублей в год), производящая малогабаритные установки ИБГУ1.
В фирме « ZORG BIOGAZ» разработали специальные биологически активные добавки способствующие активизации метаногенеза, и как следствие более высокому выходу биогаза.
В настоящее время, в лабораториях некоторых институтов проводятся исследовательские и экспериментальные работы по активации микроорганизмов. К примеру, коллектив ученых под руководством академика Д получил хорошие, повторяемые результаты повышения активности некоторых видов микроорганизмов облучая штаммы электромагнитными волнами. В частности, после семикратного (ежесуточно со временем экспозиции 2 часа) облучения электромагнитным излучением с длиной волны около 6 мм (частота равна примерно 50 ГГц) дрожжеподобного гриба эндомикопсис, наблюдалось увеличение активности культуры на 50%. Аналогичные результаты были получены и для пивоваренных дрожжей: облучение электромагнитным излучением с длиной волны примерно 6 мм нетеплового уровня мощности приводило к увеличению по сравнению с контрольным (необлученным) образцом бродильной активности дрожжей в 1,2-1,5 раза.
С целью повышения активности микроорганизмов, на некоторые виды штаммов воздействуют звуковыми полями.
Для влияния на жизнедеятельность микроорганизмов используют мало интенсивное звуковое воздействие в виде акустических тест-программ (патент РФ № 000, 2002 г., МПК (7) С 12 N 13/00).
По имеющимся у нас данным, технологии активации метановых микроорганизмов путем дозированных режимов ультразвукового воздействия ранее в России или за рубежом в биогазовых установках не применялось.
Существует возможность, впервые в мире, разработать и реализовать способ активации кислотообразующих и метанобразующих микроорганизмов, тем самым повысить в 3-4 раза производительность процессов переработки отходов, снизить материалоемкость конструкции.
Подобный подход позволит, впервые изготовить. апробировать и освоить выпуск высокоэффективных и надежных установок анаэробной переработки отходов, адаптированных к климатическим условиям России
5. Сущность предлагаемой разработки
.Биогазовая установка с активатором метанового брожения предназначена для переработки отходов, содержащих органику, прежде всего животноводческих стоков свиноферм, птицефабрик, фермКРС, отходов спиртпроизводств и т. д. Биогазовая установка конструктивно выполнена из приемной емкости для органической массы (навоз, бытовые стоки, спиртовая барда, пивная дробина...), гидролизной емкости, метантенка, газгольдера, сепартора и емкостей для переброженной массы. Конструкция адаптирована для сурового климата Россиии и все процессы полностью автоматизированы. В метантенке имеется активатор, выполненный в виде резонатора ультразвуковых колебаний, например в форме гребенки, расположенной в центральной части реактора, режимы работы которого обеспечивают более активные процессы метаногенеза, в результате которых происходит более интенсивная и полная переработка органики (известно, что в реальных условиях в современных биогазовых установках остаются не переработанными 30-35% биоорганики). При этом повышается производительность переработки в 4-5 раз, то есть при других равнозначных факторах снижается материалоемкость установки, Это немаловажный фактор, обеспечивающий более низкие цены установок их доступность агропромышленному комплексу. Другим положительным фактором предлагаемой разработки является полное уничтожения патогенной микрофлоры в переработанной органике при мезофильном режиме работы, чего не достигается в аналогах, то есть в результате получается, полностью обеззараженное высококачественное удобрение и очищенный биогаз высокой теплотворности.
6. Права на интеллектуальную собственность
Получен патент по теме: активация метаногенеза в ультразвуковом поле
RU № 000 МПК A 01 C 3 / 00
Приоритет : 07.02.2008 г.
Автор: В и др.
Оформлена и подана заявка на изобретение «Метантенк» RU № 000
7. Конкурентные преимущества
Целью настоящего проекта является создание на базе малого предприятия , производства адаптированных к суровым климатическим условиям России, высокопроизводительных биогазовых установок, прежде всего для агрокомплекса России, а также внедрению методов ультразвуковой активации метаногенеза в широкую практику.
Предполагается продажа конкурентоспособных для нужд фермеров, агропромышленного комплекса, пивоваренных заводов, мяскомбинатов, очистных сооружений биогазовых установок, с разработанными методиками и способами эффективной переработки отходов, содержащих органику.
НИОКР данного проекта состоит из:
1. поиска оптимальных режимов ультразвукового воздействия на штаммы метановых микроорганизмов;
2. изучения сравнительной эффективности активации микроорганизмов в различных средах
3. оценки ближайших результатов применения данного способа активации, сопоставления их с исходами традиционной переработки органики;
4. создания алгоритма максимально быстрого и эффективного внедрения в практическое использование экспериментальных результатов в практику.
5. создания технического задания по оптимизации конструкции существующих бигазовых установок.
Ближайший аналог, предлагаемой разработки биогазовая установка швейцарской фирмы « ZORG BIOGAZ» производительностью 50 тонн отходов в сутки.
1.Цена 50 млн .руб
2.Объем метантенка 2400 куб. м,
3.Производительность 50 тонн отходов в сутки.,
4.Эффективность 30 % остается не переброженной массы,
5.Субстрат требует дополнительных затарт на обеззараживание.
Предлагаемая авторами разработка:
1.Цена 6 млн .руб.
2.Объем метантенка 50 куб. м.,
3.Производительность - 15 тонн отходов в сутки,
4.Эффективность 5% остается не переброженной массы
5.Субстрат полностью (100%)обеззараженный, готовый к использованию
в качестве экологически чистого удобрения. Способствует возрождению плодородия сельхозугодий
8. Рынок сбыта
Сегодня в России и странах СНГ насчитывается более 100 тыс. предприятий сельского хозяйства и пищевой промышленности (свинофермы, фермы КРС, птицефабрики, мясокомбинаты спиртовые заводы, сахарные заводы, муниципальные бытовые стоки), которые одновременно являются поставщиком сырья - биотходов и потребителями энергии. В энергетическом эквиваленте их потенциал - 100 млрд. м3 газа в год.
По прогнозам Минсельхоза, потенциал биогазового рынка России оценивается в 80-95 млрд. долларов США, потребность страны в биогазовых заводах – более 20 тыс. биогазовых установок средней мощности. Мировой рынок биогазовых установок развивается активно, и является достаточно емким. К примеру, только, в 2010 году в мире продано биогазовых установок на сумму в 9,5 млрд. долларов США
По оценкам Минсельхоза органические удобрения в России используются только на 6% земель, и, по мнению ученых, объем рынка органических удобрений в РФ составляет 30 млн. тонн в год Согласно прогнозам в первой половине 21 века 40% мирового производства составят продукция и технологии, связанные с переработкой отходов и энергетики.
9. Порядок коммерциализации результатов разработки.
Проект предполагает в своем развитии три этапа:
1. Создание компании. Вышеописанная НИР.
Длительность этапа 1 год, требуемые инвестиции – 1 000 000 руб.
Результатом выполнения этого этапа будут разработанная методика активации метановых микроорганизмов в различных средах посредством дозированных режимов ультразвуковой обработки. Рассчитаны и изготовлены экспериментальные образцы ультразвуковых излучателей для метантенка объемом 50 куб. м.
Подготовительный этап расчет и изготовление необходимых узлов и механизмов высокопроизводительной бигазовой установки, адаптированной к условиям России
Продолжительность этапа и сумма инвестирования уточняются совместно с инвесторами в конце первого этапа.
2. Второй год. Монтаж и корректировка биогазовой установки в целом.
В это время происходит активное вхождение в рынок. Активная реклама и реализация высокопроизводительных биогазовых установок в агропромышленном комплексе России для переработки животноводческих отходов с получением высококачественных удобрений, тепла и электроэнергии.
3. Третий год. Активные продажи биогазовых установок, адаптированных к Российским условиям эксплуатации. Будет проводиться дальнейшая научно-исследовательская работа, в основном, с целью оптимизации всех этапов в процессе анаэробной переработки биомассы. По самым пессимистическим прогнозам, может быть востребовано более 5 000 комплексов биогазовых установок производительностью 2-20 тонн в сутки, что при минимальной цене комплекса 10млн. руб. составляет сумму 50 млрд. рублей.
На первом этапе проекта – стадии НИОКР предполагается достаточность участия исполнителей проекта. Часть работ будут выполнены сторонними специалистами и организациями. Директор проекта будет директором вновь созданной организации. Бухгалтер будет приглашаться по мере необходимости.
Начиная со второго года проекта, будут привлекаться в организацию на работу на постоянной основе специалисты по согласованию с инвестором. Будет создана и апробирована промышленная установка с метантенком объемом 50 куб. м., и газгольдером на 25 куб. м., адаптированная к российским условиям, производительностью до10 тонн отходов в сутки (аналоги имеют объем метантенков до 1100 куб. м)
Годы | Предполагаемая себестоимость | Цена за единицу готового изделия | Объем реализации | Прибыль (до налого-обложения) | |
В штуках | В стоимостном выражении | ||||
2012 | 3.500 000 руб | 6 000 000 | 5 | 30 000 000 руб | 12 500 000 руб |
2013 | 7 000 000 | 10 000 000 | 10 | 100 000 000 руб | 30 000 000 руб |
2014 | 6 500 000 | 10 000 000 | 20 | 200 000 000 руб. | 70 000 000 руб |
10. Состояние и источники инвестирования в реализацию проекта.
Проект, в своем развитии, имеет два решающих этапа:
1. Этап НИОКР – 1-й год. В течение одного года необходимо при инвестиции 1000000руб., при этом , также, софинансирует 1.000.000 руб. на проведение дальнейших исследовательских и экспериментальных работ с целью оптимизации вариантов повышения активности метаногенеза посредством воздействия акустического поля в ультразвуковом диапазоне на штаммы микроорганизмов в различных средах, на расчет и изготовление ультразвуковых излучателей для метантенка объемом 50 куб. м., а также закупку комплектующих материалов.
2. 2-й год. Монтаж и апробация экспериментальной биогазовой установки, экспериментальные работы и корректировка технологии с цель лучшей адаптации к суровым климатическим условиям России. На этом этапе, в зависимости от заинтересованности инвесторов в скорейшем освоении рынка, необходимы инвестиции в размере до 1 000 000 руб., которые будут предоставлены ООО "ИНТЕХ" и инвестором. Уточненные сметы расходов могут быть представлены инвесторам в конце первого этапа.
3. 3-й год. На основе полученных результатов, изготовление и монтаж биогазовой установки с ультразвуковым активатором, активная рекламная кампания и производство по заказам высокоэффективных, адаптированных к суровым климатическим условиям биогазовых установок для получения высококачественных удобрений и электроэнергии. Расширение продаж, с выходом к концу года на количество не менее 10 комплексов в год на сумму 100 млн. рублей. Подготовка всех необходимых документов для продвижения новой технологии анаэробной переработки в странах бывшего СНГ.
Итоговым результатом проекта будут следующие показатели:
1. Внедренные, защищенные патентами методики ультразвуковой активации метановых микроорганизмов.
2. Изготовление высокопроизводительной, адаптированной к суровым климатическим условиям, биогазовой установки, защищенной патентом.
3. Выход в конце третьего года на объемы реализации не менее 10 комплексов в год на сумму не менее 100 000 000 руб. в год.
11. Предстоящие затраты по проекту.
В течение первого года необходимы суммарные инвестиции 2. 000. 000руб., при этом , также, софинансирует из собственных средств 1.000.000 руб. на проведение дальнейших исследовательских и экспериментальных работ, с целью оптимизации вариантов повышения активности метаногенеза посредством воздействия акустического поля в ультразвуковом диапазоне на штаммы микроорганизмов в различных средах, на расчет и изготовление ультразвуковых излучателей для метантенка объемом 50 куб. м., и гидролизной установки на 30 куб. м, а также, закупку комплектующих и материалов.
