Обоснование оптимальных параметров и режимов работы биоферментационной установки барабанного типа
Creators: name: Уваров Р.А.
Publisher: name: Вестник Всероссийского научно-исследовательского института механизации животноводства
Year: 2017
Subjects: НАВОЗ
MANURE
УТИЛИЗАЦИЯ
UTILIZATION
БИОФЕРМЕНТАЦИОННАЯ УСТАНОВКА
BIOFERMENTATION INSTALLATION
РЕЖИМЫ РАБОТЫ
REGIMES OF OPERATION
МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ
MATHEMATICAL MODEL

description: Переход к интенсивному животноводству характеризуется укрупнением животноводческих комплексов и внедрением новых технологий содержания. Это влияет на качество образуемого навоза доля жидкого и полужидкого навоза увеличилась с 5,5% в 1990 г. до 52,4% в 2015 г. Сложившаяся ситуация требует поиска новых технологий утилизации и применения образуемого навоза. Проведенные исследования показали, что наиболее перспективным направлением переработки навоза является производство удобрения и подстилки в биоферментационной установке барабанного типа. Анализ установок, представленных на отечественном рынке, выявил ряд общих недостатков, в том числе отсутствие увязки режимов функционирования с экологическими показателями и возможностью понижения влажности для производства подстилки. Для решения данной проблемы была проведена научно-исследовательская работа. Проведенные теоретические исследования позволили выявить влияние характеристик исходного сырья и режимов работы установки на процесс биоферментации. Для проведения экспериментальных исследований в ИАЭП была разработана и изготовлена лабораторная установка по изучению технологического процесса биоферментации органических отходов, оснащенная комплектом телеметрического и тензометрического оборудования. В качестве варьируемых факторов были выбраны: продолжительность аэрации, скорость аэрации и периодичность вращения барабана. Индикатором интенсивности протекания процесса биоферментации выступила температура компостируемой массы. Дальнейшие исследования позволили добиться частичного обеззараживания компостируемого материала за 48 ч и полного за 120 ч. При разработке математической модели процесса биоферментации был применен метод Спесивцева-Дроздова. Разработанная модель позволила определить оптимальные режимы работы биоферментационной установки барабанного типа для производства подстилки время аэрации 10 мин/ч, скорость аэрации 5 м/с, интервал вращения барабана 12 ч; для производства органических удобрений время аэрации 7 мин/ч, скорость аэрации 6,5 м/с, интервал вращения барабана 12 ч.The transition to intensive farming is characterized by the livestock farms enlargement and new technologies of animal keeping introduction. This affects the formed manure quality the share of liquid and semiliquid manure increased from 5,5% in 1990 till 52,4% in 2015. The existing situation requires a search of manure utilization new technologies and the generated manure application. Hold studies have shown that the most perspective direction of manure processing is the fertilizer and litter productivity in drumtype biofermentation installation. Analysis of installations represented in the domestic market, has revealed a number of common disadvantages, including operating regimes with ecological indicators and humidity lowering possibility for the litter productivity linking lack. To solve this problem the research work was carried out. The carried out theoretical researches have allowed to identify the influence of raw materials and operating regimes characteristics on the bio fermentation process. For experimental studies, in IAEP was designed and constructed laboratory installation for the organic waste biofermentation technological process's study equipped with telemetric and tensometric equipment's set. As variable factors were chosen: duration of aeration, speed of aeration and drum rotation frequency. The bio fermentation process intensity indicator was the temperature of composting mass. Further research allowed to achieve the compost material's partial disinfection for 48 h, and full one for 120 h. At the of a mathematical model of the bio fermentation process development was used the method of Spesivtsev-Drozdov. The developed model had allowed to determine the drumtype biofermentation installation for litter productivity optimal regimes of operating the time of aeration 10 min/h, the speed of aeration of 5 m/s, drum rotation's interval of 12 h; organic fertilizer productivityaeration time of 7 min/h, speed of aeration of 6,5 m/s, the interval of drum rotation of 12 h.