Гранулирование сброженного птичьего помета на шнековом прессе со сборной матрицей

• Автор: Гребенник, Дмитрий Владимирович
• Шифр специальности: 05.20.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2001
• Место защиты: Ставрополь
• Количество страниц: 200 с. : ил

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

1. СОСТЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1. Анализ способов переработки птичьего помета в органическое удобрение

1.2. Использование анаэробного сбраживания для утилизации отходов сельскохозяйственных животных и птицы
1.3. Обоснование применения процесса гранулирования для приготовления органического удобрения на основе сброженного птичьего помета

1.4. Основные физико-механические свойства гранул органических удобрений

1.5. Анализ исследований по гранулированию органических удобрений

1.6. Цель и задачи исследования

2. ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА ГРАНУЛИРОВАНИЯ СБРОЖЕННОГО ПТИЧЬЕГО ПОМЕТА НА ШНЕКОВОМ ПРЕССЕ СО СБОРНОЙ МАТРИЦЕЙ
2.1. Основные факторы, влияющие на процесс гранулирования
2.2. Теоретические основы процесса получения гранулы в сборной матрице
2.3. Задачи экспериментальных исследований
Выводы по главе
3. ПРОГРАММА И МЕТОДИКИ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
3.1. Программа исследований
3.2. Условия и место проведения экспериментов
3.3. Методика определения физико-механических свойств исходного материала и гранулированного удобрения
3.3.1. Методика изучения адгезионных свойств, коэффициентов трения и бокового распора исходного материала
3.4. Методика изучения поведения материала при его всестороннем сжатии
3.5. Методика исследования процесса гранулирования
3.6. Методика обработки экспериментальных данных
4. РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ И
ИХ АНАЛИЗ
4.1. Результаты исследования коэффициента внешнего трения
4.2. Результаты исследования адгезионного давления
4.3. Результаты исследования коэффициента бокового распора материала
4.4. Результаты исследований периода и предела релаксации сброженного помета
4.5. Результаты исследования плотности, прочности и кроши-мости монолитов полученных во фторопластовом канале
4.6. Результаты исследования процесса гранулирования
4.6.1. Исследование времени пребывания материала в сборной матрице
4.6.2. Результаты оптимизации длины релаксационной части
сборной матрицы
Выводы по главе
5. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ПРОЦЕССА ГРАНУЛИРОВАНИЯ СБРОЖЕННОГО ПТИЧЬЕГО ПОМЕТА
5.1. Лабораторно-производственные испытания
5.2. Технико-экономический расчет процесса гранулирования сброженного птичьего помета
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА
ПРИЛОЖЕНИЯ

ВВЕДЕНИЕ
В зависимости от почвенно-климатических условий местности расположения птицеводческого предприятия, предельная численность поголовья на 1 га сельскохозяйственных угодий для естественной утилизации влажного помета составляет 100...133 гол./га [80, 163]. Высокая концентрация птицы на ограниченных площадях не позволяет использовать помет в качестве удобрения в местах его получения без значительных материальных затрат на дополнительную переработку и транспортировку влажного помета [5, 137, 170]. Это приводит к накоплению больших неиспользуемых объемов помета на территориях птицеводческих хозяйств, оврагах, вблизи рек и населенных пунктов, создавая серьезную опасность для людей, животного и растительного мира [81, 85]. Таким образом, решение задачи эффективной переработки птичьего помета является одной из актуальных проблем птицеводства России в настоящее время
Отечественный и мировой опыт доказывает [13, 20, 110, 152], что экономически эффективным и энергорентабельным способом переработки помета в высококачественное органическое удобрение, биогаз и белковый концентрат является анаэробное сбраживание. Использование прогрессивных технологий и новейшего оборудования для анаэробного сбраживания показало, что помет становиться ценным и дешевым сырьем для получения продукции дающей значительную прибыль. При этом одновременно решаются задачи охраны окружающей среды.
Анаэробное сбраживание, несмотря на многочисленные положительные стороны, оставляет нерешенным вопрос рационального использования твердой фракции сброженного птичьего помета. Сухой сброженный помет является ценным органическим удобрением с высоким содержанием питательных веществ и биологически активных стимуляторов роста растений [61, 67, 99]. Однако внесение сброженного помета в рассыпном виде

Т - время, в течение которого осевое давление уменьшается в е раз (период релаксации), с;
А - остаточное осевое давление (предел релаксации), которое не ре-лаксирует, Па.
Этим же уравнением пользовались Вашкявичюс А.Ю, [24, 25] при описании последействия при прессовании травяной резки и Варшавский В.М. [22] для исследования процесса релаксации при влажном гранулировании кормосмесей для рыб.
Сброженный птичий помет по данным [66, 67, 68, 128] относиться к дисперсным вязкопластическим материалам, в отношении которых уравнение Максвела, описывающие процесс релаксации, не подтверждается.
В общем случае структура получаемого монолита и, как следствие, его качественные характеристики, как показывают работы [22, 24, 28, 54, 62, 70, 90, 103,118, 130, 131], зависят от распространения деформации при прессовании, гранулометрического состава материала и характера протекания процесса релаксации внутренних напряжений.
Характер течения уплотняемого материала по каналам прессующего органа определяется как силами внутреннего трения, так и силами сцепления с поверхностью контакта, то есть адгезионными свойствами материала [36, 58]. Необходимо отметить, что сброженный птичий помет содержит большое количество белков, увеличивающих его адгезионные свойства [128].
Лукьянов В.В. [82], изучая пластические явления при прессовании макаронных изделий отмечал, что при их формировании в каналах металлической прессовой матрицы силы внутреннего сцепления частиц теста меньше сил сцепления (адгезии) теста с поверхностью формующих каналов, что является основной причиной изменения структуры плотности периферийного слоя изделия.