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:

Свалова Марианна Викторовна. Обоснование и разработка технологического процесса утилизации отходов птицеводства с использованием биогазовых установок : диссертация ... кандидата технических наук : 05.20.01 / Свалова Марианна Викторовна; [Место защиты: С.-Петерб. гос. аграр. ун-т].- Ижевск, 2009.- 171 с.: ил. РГБ ОД, 61 09-5/1693

смотреть содержание
смотреть введение
Содержание к работе:

ВВЕДЕНИЕ 5

1 СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ 10

1.1 Проблема утилизации отходов птицеводства 10

1.2 Анализ существующих схем установок для получения биогаза 19

1.3 Конструктивно-технологические схемы способов утилизации птичьего помета 26

1.4 Выводы и задачи научных исследований 31

2 ОБОСНОВАНИЕ НАУЧНОЙ ПРЕДПОСЫЛКИ ВОЗМОЖНОСТИ ОБЪЕДИНЕНИЯ В ЕДИНЫЙ ЦИКЛ ТЕХНОЛОГИИ СБРАЖИВАНИЯ ОТХОДОВ ПТИЦЕВОДСТВА НА УСТАНОВКАХ НЕПРЕРЫВНОГО ДЕЙСТВИЯ 33

2.1 Научная предпосылка возможности объединения в единый цикл трех стадий анаэробного сбраживания отходов птицеводства 33

2.2 Модель структурной оптимизации процесса утилизации отходов птицеводства 36

2.3 Математическая модель процесса выработки биогаза 47

3 ПРОГРАММА И МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ ЭНЕРГОСБЕРЕГАЮЩЕГО ПРОЦЕССА УТИЛИЗАЦИИ ОТХОДОВ ПТИЦЕВОДСТВА 51

3.1 Программа экспериментальных исследований 51

3.2 Методика экспериментальных исследований 52

3.2.1 Объект и предмет исследований, измерительные устройства, приборы и оборудование 52

3.2.2 Оптимизация параметров и режимов процесса получения биогаза при проведении экспериментальных исследований 55

3.2.3 Методика математической обработки результатов экспериментальных исследований 61

3 3.3 Оценка эффективности мер по энергосбережению при разработке технологического процесса утилизации отходов птицеводства 63

3.4 Модель процесса утилизации отходов птицеводства с целью энергосбережения на предприятиях АПК 69

3.5 Применение принципа самоокупаемости по энергосбережению на основе диаграммной техники 72

4 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ТЕХНОЛОГИИ ПОЛУЧЕНИЯ БИОГАЗА 75

4.1 Результаты и обработка экспериментальных исследований 75

4.2 Обработка результатов экспериментальных исследований в изотермических условиях 87

4.3 Разработка конструктивно-технологической схемы установки анаэробного сбраживания отходов птицеводства 98

5 ЭКОНОМИЧЕСКАЯ И ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ЭНЕРГОСБЕРЕГАЮЩЕЙ ТЕХНОЛОГИИ УТИЛИЗАЦИИ ПТИЧЬЕГО ПОМЕТА 101

5.1 Экономическая эффективность использования технологии утилизации птичьего помета 101

5.2. Экономическая эффективность энергосбережения по методике Карпова В.Н 109

ЗАКЛЮЧЕНИЕ И ОБЩИЕ ВЫВОДЫ 112

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 114

ПРИЛОЖЕНИЯ 126 

Введение к работе:

Актуальность темы. В агропромышленном комплексе существуют предприятия повышенной экологической опасности, специфической характеристикой которых в настоящее время является то, что с наращиванием мощностей, увеличением объемов товарооборота, пропорционально возрастает их опасность для окружающей среды.

Представителем такого рода предприятий является птицеводческое хозяйство. Количество органических отходов, таких как куриный помет, скапливающихся на эффективно работающих птицефабриках, фактически превращает их в «экологическую бомбу» огромной разрушительной силы, отравляющую не только атмосферу самой птицефабрики, но и землю, и водные артерии, прилегающие к ней. По данным отечественных и зарубежных исследователей и практиков, используя прогрессивные технологии и правильно организовывая деятельность хозяйственного подразделения, руководители крупных птицефабрик могут превратить свои предприятия из «экологических бомб» в эффективные, экономически целесообразные и, главное, экологически чистые хозяйства. Основой такого перевоплощения является ценность утилизированных отходов, причем ценность многофакторная, так как утилизированный куриный помет используется для получения биогаза, а также является не только высокоэффективным многокомпонентным органическим удобрением, но и белковой кормовой добавкой и используется для выращивания шампиньонов

Актуальность отмеченной проблемы с её недостаточной теоретической и практической изученностью предопределила выбор темы диссертационного исследования.

Работа выполнена в соответствии с планом научно-исследовательских работ ФГОУ ВПО Ижевская ГСХА.

Цель исследований. Обоснование энергосберегающей технологии утилизации птичьего помета на основе разработки и применении биогазовых установок.

Объект исследования. Птичий помет для получения высокоэффективного многокомпонентного органического удобрения и биогаза.

Предмет исследований. Экспериментальные и аналитические зависимости, характеризующие влияние параметров процесса на утилизацию отходов отрасли птицеводства.

Теоретической и методической основой диссертационного исследования послужили труды ведущих ученых и специалистов отрасли по исследуемой проблеме. В процессе решения отдельных задач применялись аналитический, графический и расчетно-конструкторский методы, а также методики по оценке экономической эффективности работы.

Информационную базу исследования составляют материалы научных конференций, научно-техническая литература и публикации зарубежных и отечественных изданий.

Научная новизна исследования и технические преимущества по сравнению с аналогичными отечественными и зарубежными достижениями.

Проблема до сих пор решается либо на уровне подходов к созданию опытных образцов разрозненного оборудования, либо формированию завода по переработке помета на основе технологий, недостаточно экологически безопасных.

Исходя из этого научная новизна включает:

использование методики структурной оптимизации по схеме сети Петри при разработке технологического процесса утилизации отходов птицеводства;

обоснование научной предпосылки возможности объединения в единый цикл технологии сбраживания отходов птицеводства на установках непрерывного действия;

обоснование полученных технологических закономерностей на основе микробиологической природы анаэробного распада, аккумуляции и использования энергии, освобождающейся в процессах утилизации отходов птицеводства;

математическое моделирование процесса и получение научных зависимостей, расширяющих знания о разрабатываемом процессе;

разработка модели утилизации отходов птицеводства с целью энерго- и ресурсосбережения на основе методики д.т.н Карпова В.Н.

Практическая значимость и реализация результатов исследований. На основании проведенных теоретических и лабораторных исследований разработана, изготовлена и апробирована установка для утилизации отходов птицеводства на Глазовской птицефабрике, удовлетворяющая технологическим требованиям.

Защищаемые положения:

структурная модель технологии процесса утилизации отходов птицеводства;

научная предпосылка возможности объединения в единый цикл технологии сбраживания отходов птицеводства на установках непрерывного действия;

математическая модель процесса выработки биогаза, полученная на основе использования методики планирования четырехфакторного эксперимента;

результаты экспериментальных исследований;

- теоретическое обоснование технологических закономерностей получения
биогаза с использованием установок непрерывного действия;

- технико-экономическое обоснование целесообразности использования энер
госберегающей технологии утилизации отходов птицеводства.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы доложены и одобрены на научно-практических конференциях: «Инновационное развитие АПК. Итоги и перспективы», Ижевск, 2007; «Научный потенциал аграрному производству посвящается 450 летаю вхождения Удмуртии в состав России», Ижевск, 2008г.

Публикации. Основные положения работы и результаты исследований опубликованы в 10 печатных изданиях, причем две статьи в изданиях рекомендованных ВАК.

Структура и объем работы. Диссертация изложена на 125 страницах машинописного текста, включая список использованных источников из 131 наименования, содержит 7 таблиц, 54 рисунка и 14 приложений.


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