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:

Соколов Алексей Валентинович. Повышение эффективности технологической линии производства биокомпостов путем совершенствования узла ферментирования : диссертация ... кандидата технических наук : 05.20.01 / Соколов Алексей Валентинович; [Место защиты: Сев.-Зап. науч.-исслед. ин-т механизации и электрификации сел. хоз-ва].- Кострома, 2009.- 156 с.: ил. РГБ ОД, 61 09-5/1673

смотреть содержание
смотреть введение
Содержание к работе:

ВВЕДЕНИЕ 5

1 .СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ 9

  1. Влияние органических удобрений на плодородие почв 9

  2. Агрохимические и агроэкологические свойства компоста 11

  3. Существующие технологии производства компостов из навоза и помета 13

  4. Ускоренное ферментирование 28

  1. Разложение в аэробных условиях 28

  2. Факторы, влияющие на процесс приготовления компоста 28

  3. Изменение органического вещества в процессе приготовления компоста 30

  4. Минерализация белковых соединений 31

  1. Анализ систем ускоренного ферментирования 33

  2. Рабочая гипотеза и задачи исследования 43

2. АНАЛИЗ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА РАБОТЫ УЗЛА
ФЕРМЕНТИРОВАНИЯ 45

  1. Модель функционирования узла ферментирования 45

  2. Технологическая схема работы и конструкция узла ферментирования 55

  3. Система автоматического управления процессом ферментирования 61

3. ПРОГРАММА И МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ
ИССЛЕДОВАНИИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА РАБОТЫ УЗЛА
ФЕРМЕНТИРОВАНИЯ 65

  1. Задачи и программа экспериментальных исследований 65

  2. Методика проведения экспериментального исследования на лабораторной установке 67

  1. Описание лабораторной экспериментальной установки 67

  2. Приборы и аппаратура, используемые при исследованиях на лабораторной и производственной экспериментальных установках 69

  3. Методика проведения эксперимента по исследованию влияния расхода воздуха в системе вентиляции, на концентрацию кислорода в компостируемой массе 75

  1. Методика проведения эксперимента по исследованию влияния времени процесса ферментирования, на концентрацию кислорода в массе 77

  2. Методика проведения эксперимента по исследованию влияния концентрации кислорода в компостируемой массе на скорость её саморазогревания 77

  3. Методика проведения эксперимента по исследованию влияния времени процесса ферментации на температуру массы 78 3.3 Методика проведения производственного экспериментального исследования 78

  1. Производственная экспериментальная установка 19

  2. Методика проведения эксперимента по определению оптимальной высоты слоя компостируемой массы 94

  3. Методика проведения эксперимента по исследованию влияния расхода воздуха через систему вентиляции и температуры компостируемой массы на концентрацию кислорода 96

  4. Методика проведения эксперимента по исследованию влияния концентрации кислорода в компостируемой массе и её температуры на скорость саморазогревания массы 100

  5. Методика проведения эксперимента по определению оптимальной концентрации кислорода в массе при её температуре свыше 75С 103

  6. Методика проведения эксперимента по определению зависимости между временем процесса ферментирования и температурой массы, при оптимальном значении концентрации кислорода 104 4. РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА РАБОТЫ УЗЛА

ФЕРМЕНТИРОВАНИЯ 106

4.1 Результаты исследования лабораторной экспериментальной установки 106
4.1.1 Результаты исследования по влиянию расхода воздуха в системе
вентиляции, на концентрацию кислорода в массе 106

  1. Результаты эксперимента по исследованию влияния времени процесса ферментирования, на концентрацию кислорода в массе 110

  2. Результаты эксперимента по исследованию влияния концентрации кислорода в компостируемой массе на скорость её саморазогревания 113

  3. Результаты эксперимента по исследованию влияния времени процесса ферментирования на температуру массы 115

4.2 Результаты исследования производственной экспериментальной
установки 117

  1. Результаты эксперимента по определению оптимальной высоты слоя компостируемой массы 117

  2. Результаты эксперимента по исследованию расхода воздуха в системе вентиляции и температуры компостируемой массы, на концентрацию кислорода 118

  3. Результаты эксперимента по исследованию влияния концентрации кислорода в компостируемой массе и её температуры на скорость саморазогревания массы до температуры 75С 120

  4. Результаты эксперимента по определению оптимальной концентрации кислорода в массе при её температуре свыше 75С 124

  5. Результаты эксперимента по определению зависимости между временем процесса ферментирования и температурой массы, при оптимальном значении концентрации кислорода 125

4.3 Физико - химические и микробиологические исследования биокомпоста 127
5. ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЯ 131
5.1 Оценка технико - экономической эффективности работы узла
ферментирования в технологической линии производства биокомпостов 131
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ 142
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 145
ПРИЛОЖЕНИЯ 152

Введение к работе:

Актуальность темы. Максимально возможные урожаи сельскохозяйствен-IX культур можно получить только при совместном применении органических и неральных удобрений. При этом минеральные удобрения в основном способст-ют повышению урожайности. Органические удобрения, помимо повышения уро-айности, улучшают структуру и плодородие почв, способствуя увеличению содер-ания гумуса, что непременно сказывается на качестве продукции.

Одной из разновидностей органических удобрений является биокомпост. Био-мпост, полученный ускоренным методом с соблюдением установленных парамет-в ферментирования, представляет собой высокоэффективное органическое удоб-ние, обеззараженное от яиц и личинок гельминтов, патогенной микрофлоры, не держит жизнеспособных семян сорняков. Содержит подвижные формы азота и сфора, способствующие оптимизации минерального питания растений. Характе-ізуется высоким содержанием органического вещества и благоприятными физиче-ими свойствами.

В условиях активного применения минеральных удобрений в сельском хозяйке органические удобрения не только не теряют своего значения, но их роль в по-ішении плодородия почв, получения высококачественной, экологически чистой одукции растениеводства, возрастает. Поэтому необходимо обеспечить сельское зяйство высокопроизводительными и экономически выгодными способами и техно-гиями производства высококачественных органических удобрений.

Цель и задачи исследования. Целью исследования является повышение эф-ктивности технологической линии производства биокомпостов путём совершен-вования узла ферментирования. В соответствии с поставленной целью в диссерта-т решаются следующие задачи:

анализ существующих технологий и устройств для производства биокомпостов, формулировка рабочей гипотезы;

разработка модели функционирования процесса работы узла ферментирования и формализованное описание закономерностей, связывающих параметры, процесса ферментирования;

разработка технологической схемы и конструкции узла ферментирования;

разработка системы автоматического управления процессом;

экспериментальное определение зависимостей между основными факторам определяющими работу узла ферментирования и нахождение оптимальн параметров его работы;

оценка технико - экономической эффективности работы узла ферментиров ния в технологической линии производства биокомпостов.

Объект исследования. Процесс ферментирования в технологической лин производства биокомпостов.

Методы исследования. При выполнении диссертационной работы использ вались как стандартные, так и частные методики исследования с применением м тематического планирования эксперимента и обработки данных с использовани программ расчётов на ПЭВМ.

Научная новизна состоит в: разработке модели функционирования ферме тирующего устройства, позволяющей выйти на оптимальные значения основнь параметров влияющих на качественные и количественные показатели; разработ способа автоматического управления процессом ферментирования.

Практическая ценность и реализация результатов исследований. Разработ узел ферментирования для технологической линии производства биокомпостов п тент №2336252 и автоматическая система управления процессом ферментировани В лаборатории кафедры эксплуатации машинно-тракторного парка Костромск ГСХА изготовлена лабораторная установка по производству биокомпостов для пр ведения исследований. Изготовлен экспериментальный образец ферментирующе устройства и испытан в производственных условиях ООО «БХЗ - Агро» Буйско района Костромской области.

Использование усовершенствованного узла ферментирования в технологич ской линии по производству биокомпостов позволит: снизить время процесса фе ментирования до 8 дней; сократить удельные затраты электроэнергии на 60%; сн зить себестоимость биокомпоста на 54%; получить годовой экономический эффе 105,2 тыс.руб.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы долож ны и обсуждены на научных конференциях профессорско - преподавательского с става и аспирантов в ФГОУ ВПО "Костромская ГСХА" 200б...2008гг, ГНУ Кос ромской НИИ СХ в 2008г. и СПб-ГАУ г.Санкт - Петербург в 2008...2009гг. С 200 по 2008г. работа выполнялась по программе «У.М.Н.И.К.», с 2008г. по н.в. выполн ется по программе «СТАРТ», финансируемые государственным Фондом развити

алых форм предприятий в научно - технической сфере. В 2008 году технологиче-кая линия по переработке органических отходов в биокомпосты, в состав которой ходит усовершенствованное ферментирующее устройство, была отмечена золотой едалью на 10-ой выставке «Золотая осень» в номинации «За производство высоко-ффективных экологически безопасных удобрений: почв, грунтов, подкормок, тех-ологий улучшения плодородия почв».

Публикации. Основное содержание диссертационной работы изложено в 10 іечатньїх работах, в том числе в одном патенте на изобретение и 1 издании, реко-ендованном ВАК.

Объем работы. Работа состоит из введения, 5 глав, выводов, списка используе-ой литературы, включающего 79 наименований и 4 приложений. Общий объём работы зложен на 156 страницах машинописного текста, включая 25 таблиц и 68 рисунков.

На защиту выносятся следующие основные положения:

модель функционирования процесса работы узла ферментирования и формализованное описание закономерностей, связывающих параметры процесса;

технологическая схема и конструкция узла ферментирования;

автоматическая система управления процессом ферментирования;

технологические параметры узла ферментирования и оценка экономической эффективности.


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