Повышение эффективности очистки газов при переработке навоза крупного рогатого скота с разработкой биофильтра

• Автор: Криволапов, Иван Павлович
• Шифр специальности: 05.20.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Мичуринск
• Количество страниц: 170 с. : ил.

РЕФЕРАТ
Диссертация содержит 170 машинописных страниц, 50 рисунков, 19 таблиц, 129 литературных источников и 5 приложений.
Ключевые слова: биофильтр, фильтрующий материал,
ускоренное компостирование, соломонавозная смесь, аммиак, сероводород, эффективность очистки.
Цель работы. Снижение содержания вредных веществ, выделяющихся при ускоренном компостировании соломонавозной смеси.
Объект исследований. Технологический процесс биологической фильтрации газов, выделяемых в процессе ускоренного компостирования соломонавозной смеси в камерных установках.
В ходе теоретического и экспериментального анализа определены зависимости изменения концентрации газов, выделяемых в процессе ускоренного компостирования от времени и температурного режима, определена температура и влажность выделяющихся газов, установлены физические свойства фильтрующих материалов в зависимости от их влажности и структуры, исследован процесс биологической фильтрации газов от времени компостирования и установлена эффективность использования различных типов фильтрующего материала для очистки газов от аммиака и сероводорода.
Экспериментально определено минимальное время фильтрации газов.
Обоснованы конструктивно-режимные параметры работы биофильтра для обеспечения экологической безопасности производства органических удобрений ускоренным способом.
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1 ОБОСНОВАНИЕ ПЕРСПЕКТИВНОЙ ТЕХНОЛОГИИ ОЧИСТКИ ГАЗОВ ПРИ ПЕРЕРАБОТКЕ ОТХОДОВ ЖИВОТНОВОДСТВА
1.1 Анализ биохимических процессов и состава газов при ускоренном компостировании отходов животноводства
1.2 Результаты поискового эксперимента
1.3 Анализ существующих способов очистки газов
1.4 Обзор существующих конструкций биологических фильтров для очистки газов
1.5 Выводы. Цель и задачи исследований
ГЛАВА 2 ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОЦЕССА БИОЛОГИЧЕСКОЙ ФИЛЬТРАЦИИ ГАЗОВ
2.1 Теоретическое исследование скорости движения газов в фильтрующем материале
2.2 Исследование процесса адсорбции газов фильтрующим материалом
2.3 Исследование процесса абсорбции биологической пленкой
2.4 Исследование процесса микробиологического разложения в биопленке
2.5 Выводы. Цель и задачи экспериментальных исследований
ГЛАВА 3 ПРОГРАММА И МЕТОДИКИ ПРОВЕДЕНИЯ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
3.1 Программа проведения исследований
3.2 Методика исследования состава газов при компостировании соломонавозной смеси
3.3 Методика определения температуры и влажности газов
3.4 Определение вида пористого фильтрующего материала и его физикомеханических свойств

3.4.1 Определение вида фильтрующего материала и массовой доли
его компонентов
3.4.2 Методика определения пористости фильтрующих материалов
3.4.3 Методика определения влажности фильтрующих материалов
3.4.4 Методика определения насыпной плотности фильтрующих материалов
3.5 Определение потерь давления при движении газов в фильтрующем материале
3.6 Обоснование геометрических размеров лабораторной установки для исследований биологической фильтрации газов
3.7 Методика экспериментального исследования биологической фильтрации газов, выделяющихся при ускоренном компостировании соломонавозной смеси
3.8 Обработка экспериментальных данных
ГЛАВА 4 РЕЗУЛЬТАТЫ ЛАБОРАТОРНЫХ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
4.1 Результаты исследований концентрации газов при компостировании соломонавозной смеси
4.2 Результаты исследований температуры и влажности газов
4.3. Результаты исследований физико-механических свойств
фильтрующих материалов
4.3.1 Результаты исследований пористости и влажности фильтрующих материалов
4.3.2 Результаты исследований насыпной плотности фильтрующих материалов
4.4 Результаты исследований потерь давления в фильтрующем материале

1 - бетонированный канал; 2 - мусорный компост; 3 - гравий; 4 - керамическая труба с отверстиями;
Рисунок 1.13 - Схема биофильтра из мусорного компоста на предприятиях по переработке трупов животных Японская фирма «Mitsubishi seisy с.с.» [4] использует микробиологическую дезодорацию газов для очистки воздуха в сульфатно-целлюлозном производстве, схема установки представлена на рисунке 1.14.
1 - колонна из хлорвинила; 2 - трубопровод для подачи питательного раствора; 3 - слой из почвы; 4 -гравий; 5 - подача газов
Рисунок 1.14 - Схема установки биологической очистки газов целлюлозного завода фирмы «Mitsubishi seycy с.с.»
Газы по трубопроводу подаются снизу колонны, выполненной из хлорвинила, и пропускаются через слой из гравия, уложенного в нижней части