Обоснование и разработка технологического процесса утилизации отходов птицеводства с использованием биогазовых установок

• Автор: Свалова, Марианна Викторовна
• Шифр специальности: 05.20.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Ижевск
• Количество страниц: 171 с.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

1 СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1 Проблема утилизации отходов птицеводства

1.2 Анализ существующих схем установок для получения биогаза

1.3 Конструктивно-технологические схемы способов утилизации птичьего помета

1.4 Выводы и задачи научных исследований

2 ОБОСНОВАНИЕ НАУЧНОЙ ПРЕДПОСЫЛКИ ВОЗМОЖНОСТИ ОБЪЕДИНЕНИЯ В ЕДИНЫЙ ЦИКЛ ТЕХНОЛОГИИ СБРАЖИВАНИЯ ОТХОДОВ ПТИЦЕВОДСТВА НА УСТАНОВКАХ НЕПРЕРЫВНОГО ДЕЙСТВИЯ
2.1 Научная предпосылка возможности объединения в единый цикл трех стадий анаэробного сбраживания отходов птицеводства

2.2 Модель структурной оптимизации процесса утилизации отходов птицеводства

2.3 Математическая модель процесса выработки биогаза

3 ПРОГРАММА И МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ ЭНЕРГОСБЕРЕГАЮЩЕГО ПРОЦЕССА УТИЛИЗАЦИИ ОТХОДОВ ПТИЦЕВОДСТВА
3.1 Программа экспериментальных исследований
3.2 Методика экспериментальных исследований
3.2.1 Объект и предмет исследований, измерительные устройства, приборы и оборудование
3.2.2 Оптимизация параметров и режимов процесса получения биогаза при проведении экспериментальных исследований
3.2.3 Методика математической обработки результатов экспериментальных исследований
3.3 Оценка эффективности мер по энергосбережению при разработке технологического процесса утилизации отходов птицеводства
3.4 Модель процесса утилизации отходов птицеводства с целью энергосбережения на предприятиях АПК
3.5 Применение принципа самоокупаемости по энергосбережению на основе диаграммной тёхники
4 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ТЕХНОЛОГИИ ПОЛУЧЕНИЯ БИОГАЗА
4.1 Результаты и обработка экспериментальных исследований
4.2 Обработка результатов экспериментальных исследований в изотермических условиях
4.3 Разработка конструктивно-технологической схемы установки анаэробного сбраживания отходов птицеводства
5 ЭКОНОМИЧЕСКАЯ И ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ЭНЕРГОСБЕРЕГАЮЩЕЙ ТЕХНОЛОГИИ
УТИЛИЗАЦИИ ПТИЧЬЕГО ПОМЕТА
5.1 Экономическая эффективность использования технологии
утилизации птичьего помета
5.2. Экономическая эффективность энергосбережения по методике
Карпова В.Н
ЗАКЛЮЧЕНИЕ И ОБЩИЕ ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЯ

Реферат
Работа 126 с., 54 рис., 7 табл., 131 источника, 14 прил.
РЕАКТОР, БИОГАЗ, БИОГАЗОВЫЕ УСТАНОВКИ, БИОМАССА, ТЕХНОЛОГИЯ, ПАРАМЕТРЫ, СБРАЖИВАНИЕ, ЭНЕРГИЯ, ВЫРАБОТКА, ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЕ, ЭНЕРГОЕМКОСТЬ.
Объект исследования. Птичий помет для получения высокоэффективного многокомпонентного органического удобрения и биогаза.
Цель и задачи исследований. Целью работы является обоснование энергосберегающей технологии утилизации птичьего помета на основе разработки и применении биогазовых установок.
В результате исследования обоснована научная предпосылка возможности объединения в единый цикл технологии сбраживания отходов птицеводства на установках непрерывного действия; для интенсификации процесса использован активатор. По результатам исследования предложена конструктивнотехнологическая схема реактора. Получены технологические закономерности на основе микробиологической природы анаэробного распада, акуммуляции и использования энергии, освобождающейся в процессах утилизации отходов птицеводства. Разработана модель утилизации отходов птицеводства с целью энерго- и ресурсосбережения по методике д.т.н Карпова В.Н.
Степень внедрения - разработанный реактор по выработке биогаза апробирован в производственных условиях, материалы теоретических и экспериментальных исследований технологического процесса утилизации использованы при разработке технологии промышленной переработки помета в удобрение по Государственному контракту №1664/13 от 11.11.2008г с Министерством сельского хозяйства Российской Федерации.
Эффективность технологического процесса определяется
энергосбережением, достигаемым при внедрении разработанной технологии в линию утилизации отходов птицеводства.

Аналогичного типа культуры термофильных бактерий, сбраживающих клетчатку, исследовались В. В. Первозванским.
Многие из перечисленных работ по изучению брожения клетчатки были проведены только с очищенными культурами термофильных бактерий. Чистые культуры их были получены А. А. Имшенецким, которому удалось уточнить морфологическую характеристику целлюлозоразлагающих бактерий, а также дать более подробные сведения об их физиологии [48,102].
Рисунок 2.3 Bacillus celluloses dissolvens
Для водородного (2) и метанового (3) брожения клетчатки общая схема представляется в следующем виде:
1. (<С6Н10О5)п + пН20 = пС6Н12Ов (2.1)
2. С6Нп06 -> СНгСН2СН2СООН + СНъСООН + Н2+ С02 + хСа1 (2.2)
3. с;я|2о6 -» СН,СН2СН2СООН+СН3СООН+СН4+СС)2 + хСа1 (2.3) Окислительные процессы приводят к освобождению некоторого количества
химической энергии, используемой организмом для различных процессов жизнедеятельности. В настоящее время не вызывает сомнений положение, что энергия, освобождающаяся при химической реакции окисления, используется живой клеткой только в том случае, если в ней имеются соединения, принимающие участие как в реакции, сопровождающейся выделением энергии, так и в реакции, потребляющей ее [102].