Электронная библиотека Веда
Цели библиотеки
Скачать бесплатно
Доставка литературы
Доставка диссертаций
Размещение литературы
Контактные данные
Я ищу:
Библиотечный каталог российских и украинских диссертаций

Вы находитесь:
Диссертационные работы России
Технические науки
Машины и средства механизации сельскохозяйственного производства

Диссертационная работа:

Ильин Сергей Николаевич. Ресурсосберегающая технология переработки свиного навоза с получением биогаза : Дис. ... канд. техн. наук : 05.20.01 Иркутск, 2005 171 с. РГБ ОД, 61:06-5/848

смотреть содержание
смотреть введение
Содержание к работе:

ВВЕДЕНИЕ 4

ГЛАВА 1.СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА, ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ

ИССЛЕДОВАНИИ 9

  1. Выход и свойства свиного навоза 9

  2. Методы и способы переработки свиного навоза 16

  3. Технологии анаэробной переработки свиного навоза 23

  4. Методы интенсификации анаэробного сбраживания 27

1.5. Цель и задачи исследований при переработке свиного навоза
методом анаэробного сбраживания 32

ГЛАВА 2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ 34

  1. Движущие силы в пограничном слое анаэробного фильтра 34

  2. Гидравлическая модель анаэробного фильтра с возмущением

за счет изменения давления 40

2.3. Энергетическая эффективность работы анаэробного фильтра... 53


ГЛАВА 3. МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ 59

  1. Общая методика проведения экспериментальных исследований 59

  2. Планирование эксперимента и методика исследования на опытной демонстрационной установке 61

3.3. Планирование и методика исследований на лабораторной
экспериментальной установке 69

  1. Методика определения влажности и зольности 79

  2. Математическая обработка результатов экспериментальных исследований 80

ГЛАВА 4. РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ

ИССЛЕДОВАНИЙ 84

4.1. Величина гидродинамического возмущения в анаэробном
фильтре в зависимости от технологических и конструктивных
факторов 84

4.2. Влияние гидродинамического возмущения в анаэробном фильтре
на выход биогаза 92

4.3. Предлагаемая ресурсосберегающая технология и методика
расчета материального баланса технологической линии переработки
свиного навоза 105

ГЛАВА 5. ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ

ПЕРЕРАБОТКИ СВИНОГО НАВОЗА С ПРИМЕНЕНИЕМ
АНАЭРОБНОГО ФИЛЬТРА 112

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ 124

ЛИТЕРАТУРА 126

ПРИЛОЖЕНИЯ

Введение к работе:

Проблема утилизации отходов промышленного животноводства актуальна в связи с высокой концентрацией животных на ограниченной площади. Свиноводческие предприятия, потребляя известные традиционные энергоносители, обладают достаточно большим неиспользуемым энергетическим потенциалом, которым является свиной навоз. Свиной навоз является одним из традиционных видов органического удобрения, так как имеет в своем составе высокое содержание питательных и гумусообразующих веществ, в которых нуждаются сельскохозяйственные растения. В то же время экскременты свиней могут являться весьма агрессивным источником загрязнения окружающей среды. Недостаточно отработанные технологии переработки свиного навоза вызывают экономические, экологические и социальные издержки, затрудняющие функционирование свиноферм. При этом необходимо учитывать, что энергия, заключенная в кормах, потребляемых животными, не полностью используется их организмом. Значительная часть ее выделяется вместе с навозом, что обуславливает его энергетическую ценность. Таким образом, технология переработки свиного навоза должна надежно обеззараживать его, обеспечивать длительное хранение и максимальное сохранение в нем питательных веществ, минимизировать количество газообразных, жидких или твердых отходов, которые могут загрязнять окружающую среду, соответствовать конкретным климатическим и производственным условиям и обеспечивать получение дополнительного источника энергии, т.е. биогаза.

Использование гидравлических систем удаления навоза на свиноводческих предприятиях наиболее эффективно, В этом случае достигается чистота места обитания животных и улучшение микроклимата в помещении. Однако при этом получаем свиной навоз высокой влажности (93-99 % ), что предопределяет сложность, высокую энергоемкость и большую стоимость его переработки.

Перспективным направлением, является предлагаемая ресурсосберегающая технология переработки свиного навоза в биоэнергетических установках, способом анаэробного сбраживания. Технология основана на раздельной обработке органического вещества твердой и жидкой фракции свиного навоза. Для обработки жидкой фракции свиного навоза разработана оригинальная конструкция анаэробного фильтра с принципиально новым возмущающим воздействием, интенсифицирующим метаболизм микроорганизмов. Предложенная технология позволяет произвести более глубокое разложение органического вещества, уменьшить объемы сооружений, увеличить выход биогаза, получить высококачественное органическое удобрение и технически чистую воду. При этом решаются вопросы энерго- и ресурсосбережения, охраны окружающей среды.

Работа выполнялась в соответствии с планом НИР Иркутской государственной сельскохозяйственной академии «Разработка энергосберегающих технологий и средств механизации сельскохозяйственных процессов», (пятилетние планы НИР на 1996-2000г.г. утвержденный ученым советом ИрГСХА от 22.01.1996г. и 2001-2005 г.г., от 26.01.2001) и региональной программой «Энергообеспечение северных территорий Иркутской области на базе энергоисточников, использующих возобновляемые природные ресурсы» для ряда изолированных потребителей Братского и Усть-Кутского районов (постановление Правительства РФ № 1093 от 28 августа 1997г. о программе «Энергообеспечение районов Крайнего Севера и приравненных к ним территорий, а также мест проживания коренных малочисленных народов Севера, Сибири и Дальнего Востока за счет использования нетрадиционных возобновляемых источников энергии и местных видов топлива» и распоряжение Главы администрации Иркутской области № 314-рг от 13.08.99г.).

Целью работы являлось - обоснование и разработка ресурсосберегающей технологии переработки свиного навоза с применением анаэробного фильтра.

На основе поставленной цели сформулированы следующие задачи исследовании:

  1. Разработать анаэробный фильтр с гидродинамическим возмущением за счет изменения давления. Получить гидравлическую и энергетическую модели для определения величины гидродинамического возмущения и энергетической эффективности работы анаэробного фильтра;

  2. Исследовать влияние гидродинамического возмущения в анаэробном фильтре на выход биогаза. Получить математические модели основных энергетических параметров анаэробного фильтра;

  3. Разработать технологическую схему и методику расчета материального баланса линии переработки свиного навоза с получением биогаза, органического удобрения и технически чистой воды;

  4. Обосновать экономическую эффективность анаэробной переработки свиного навоза с применением анаэробного фильтра.

Объектом исследования являлась технология анаэробного сбраживания жидкой фракции свиного навоза в анаэробном фильтре.

Предмет исследования - гидродинамическое возмущение в анаэробном фильтре за счет изменения давления.

Научная новизна работы:

- Анаэробный фильтр, для переработки жидкой фракции свиного навоза, с
гидродинамическим возмущением за счет изменения давления.

Гидравлическая модель для определения величины гидродинамического возмущения в анаэробном фильтре.

Энергетическая модель для определения энергетической эффективности работы анаэробного фильтра.

Математические модели основных энергетических параметров анаэробного фильтра.

Технологическая схема переработки свиного навоза с получением биогаза, органического удобрения и технически чистой воды.

Практическая ценность. Программа на ЭВМ для расчета материального баланса технологической линии переработки свиного навоза. Разработаны рекомендации по выбору основных конструктивных параметров анаэробного фильтра для переработки жидкой фракции свиного навоза. Обоснована ресурсосберегающая технология переработки свиного навоза с использованием анаэробного фильтра.

Апробация. Основные положения диссертационной работы доложены на: конференции посвященной 65-летию ИрГСХА «Достижения аграрной науки производству» в 1999 году в Иркутской ГСХА; конференции профессорско-преподавательского состава и аспирантов Иркутской ГСХА, 29 февраля по 3 марта 2000 г; региональной научно-практической конференции «Актуальные проблемы АПК», 26 февраля по 2 марта 2001 г. в Иркутской ГСХА; региональной научно-практической конференции «Актуальные проблемы механизации сельского хозяйства», 2002 г в Иркутской ГСХА; в Бурятской ГСХА, 16 июня 2004 г; на международной научно-практической конференции «100 лет со дня рождения Ревякина Василия Петровича» 2005г в Иркутской ГСХА; в ВСГТУ, г. Улан-Удэ 26 октября 2005 г. Получен диплом лауреата премии губернатора Иркутской области по науке и технике за разработку технологии утилизации навоза и животноводческих стоков с получением биогаза, удобрения и технически чистой воды, 8 февраля 2001г.

Публикация. По теме диссертации опубликованы 11 печатных работ общим объемом 2,5 печатных листов.

Внедрение. Результаты научной разработки и лабораторная установка анаэробного фильтра, используются в учебном процессе на кафедре МСХП для проведения лекционных, лабораторных и практических занятий со студентами специальностей: 311300 «Механизация с.-х.», 311900 «ТО и ремонта машин», 030500 «Профобученис», 311400 «Электрификация и автоматизация с.-х.», 310700 «Зоотехния», по дисциплинам «Механизация технологических процессов в животноводстве» и «Энергосбережение и возобновляемые источники энергии в сельском хозяйстве». Компьютерная программа расчета

8 материального баланса технологической линии переработки свиного навоза используется при курсовом и дипломном проектировании студентами 4 и 5 курса факультета механизации. Рекомендации к внедрению в производство приняты Главным Управлением сельского хозяйства Иркутской области. Результаты исследования использованы в разработке региональной программы «Энергообеспечение северных территорий Иркутской области на базе энергоисточников, использующих возобновляемые природные ресурсы» для ряда изолированных потребителей Братского и Усть-Кутского районов.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, выводов, списка использованной литературы и приложений. Она изложена на 171 странице, включает 15 таблиц, 37 рисунков, 11 приложений. Список литературы включает 121 наименование, из них 5 на иностранных языках.

Подобные работы
Узеринов Леонид Георгиевич
Совершенствование технологии переработки подстилочного навоза с разработкой измельчителя-разбрасывателя органических удобрений
Иодо И.И.
Механическое обезвоживание измельченного картофеля в технологии получения из него концентрированных кормов
Матуева Лариса Валерьевна
Разработка ресурсосберегающей технологии получения гречневой муки
Бряков Валерий Константинович
Совершенствование технологии и средств механизации для получения концентрированного корма на основе послеспиртовой барды и семян сои
Камилов Рамазан Камилович
Обоснование методов и режимов сушки отходов и технология переработки плодов и овощей
Сновицкая Лариса Владимировна
Совершенствование технологии и переработки зерна ячменя
Тишанинов Максим Анатольевич
Оптимизация вспомогательных операций в технологии малотоннажной переработки гречихи
Велез Деже
Обоснование технологических параметров биогазовых станций по анаэробной переработке навоза ферм крупного рогатого скота (применительно к условиям Венгрии)
Руфаи Ибрахим Ахмад
Использование вторичного тепла автономных энергоустановок для анаэробной переработки навоза
Фурсин Павел Алексеевич
Обоснование, создание и исследование функционирующей механизированной поточной линии удаления и переработки жидкого навоза на животноводческих фермах

© Научная электронная библиотека «Веда», 2003-2013.
info@lib.ua-ru.net