Совершенствование технологического процесса сепарации ферментированных органических удобрений при вермикультивировании с разработкой и обоснованием параметров сепарирующего устройства

• Автор: Катусов, Дмитрий Николаевич
• Шифр специальности: 05.20.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Саратов
• Количество страниц: 202 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Реферат.
ВВЕДЕНИЕ

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ

1.1. Требования к подготовке субстратов. Значение проблемы сепарации ферментированных тврдых органических удобрений.
1.2. Анализ способов разделения механических смесей и конструкций сепарирующих устройств

1.2.1. Анализ существующих способов разделения механических смесей

1.2.2. Анализ известных конструкций просеивающих устройств для разделения сыпучих материалов.

1.2.3. Устройство технологической линии для приготовления субстрата .

1.3. Обзор существующих исследований процессов разделения тврдых органических материалов.

1.4. Цель и задачи исследований

2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ РАБОТЫ СЕПАРИРУЮЩЕГО УСТРОЙСТВА
2.1. Описание технологического процесса и конструкции сепарирующего устройства
2.2. Расчт мощности привода грохота.
2.2.1. Определение мощности, затраченной на ударное взаимодействие поверхности грохота с обрабатываемым материалом.
2.2.1.1. Определение силы давления потока частиц материала на неподвижную наклонную поверхность грохота.
2.2.1.2. Определение ударного импульса частиц на движущуюся поверхность грохота.
2.2.1.3. Анализ влияния формы колосников.
2.2.2 Расчет мощности, затраченной на транспортирование и просеивание
материала.
2.3. Выводы по главе
3. МЕТОДИКА И РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ ФИЗИКОМЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ФЕРМЕНТИРОВАННЫХ ТВРДЫХ ОРГАНИЧЕСКИХ УДОБРЕНИЙ
3.1. Методика исследований физикомеханических
свойств ферментированных твердых органических удобрений .
3.2. Результаты исследований физикомеханических
свойств ферментированных тврдых органических удобрений.
3.3. Выводы по главе.
4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ
СЕПАРИРУЮЩЕГО УСТРОЙСТВА.
4.1. Описание лабораторной установки.
4.2. Программа и методика экспериментальных исследований.
4.3. Выбор критерия оптимизации процесса сепарации ферментированных тврдых органических удобрений
4.4. Выбор факторов и уровней их варьирования. Методика и результаты экспериментальных исследований по определению оптимальных параметров сепарирующего устройства
4.4.1. Выбор факторов и уровней их варьирования
4.4.2. Методика экспериментальных исследований по определению
оптимальных параметров сепарирующего устройства
4.4.3. Результаты экспериментальных исследований по определению
оптимальных параметров сепарирующего устройства
4.5. Определение мощности экспериментальной установки при
оптимальных режимах работы.
4.6. Выводы по главе.
5. ПРОИЗВОДСТВЕННЫЕ ИСПЫТАНИЯ И РАСЧТ ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ ИССЛЕДУЕМОГО СЕПАРИРУЮЩЕГО УСТРОЙСТВА.
5.1. Производственные испытания предложенного
сепарирующего устройства
5.2. Экономическая эффективность предложенного
сепарирующего устройства
6. ОБЩИЕ ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Поэтому непременным условием интенсивной технологии является производство в холодное время года больших количеств молодых червей в небольших помещениях с регулируемой температурой, для того, чтобы в тплое время, уже в полевых условиях, резко, многократно увеличив объмы производства, переработать накопленные органические отходы . Для этих условий наиболее оптимальной является технологическая схема вермикомпосгарования, представленная на рис. Рис. Субстрат, как пища и среда обитания, проявляет многостороннее воздействие на червей. Свойства субстрата как пищи должны отвечать определнным требованиям. Необходимым условием подготовки субстрата является выдерживание ТОУ до тех пор, пока содержание аммиака в них не снизится до 0,5 мгл , . Минимальный срок выдержки навоза перед заселением червями зависит от начального содержания протеина. Так, конский и овечий навоз рекомендуется выдерживать месяца, коровий навоз не менее 4 месяцев, телячий навоз в связи с более высоким содержанием протеина 6 месяцев. Наиболее благоприятным для протекания процессов компостирования является соотношение углерода и азота СЫ, по разным данным, 1, а в ТОУ, в зависимости от способа содержания животных, это соотношение составляет , . Для устранения дефицита углерода следует добавлять целлюлозосодержащие компоненты прелую солому или сено, опилки, листовой опад, торф, бумагу, отходы переработки зерновых и крупяных культур и т. Поскольку черви поглощают пищу путм всасывания, то субстрат должен быть достаточно влажным. Оптимальная влажность составляет . Черви способны поглощать частицы, максимальный размер которых не превышает 1мм , , , . В связи с этим, при подготовке исходных компонентов субстрата их подвергают тщательному измельчению и просеиванию. Поэтому исходные компоненты субстрата перед заселением червями тщательно перемешивают. В отличие от земляных дождевых червей, вермикультура адаптирована к обитанию и передвижению только в рыхлой среде . Рыхлость субстрата, обеспечивая хорошую аэрацию, создает оптимальные условия для дыхания червей. Твердые включения являются для них непреодолимыми препятствиями, поэтому необходимо исключить наличие в субстрате посторонних механических примесей , . Практика показывает, что большинство хозяйств не имеют специализированных оборудованных навозохранилищ и процесс ферментации ТОУ, длительность которого составляет до двух лет, проходит, как правило, бесконтрольно, на пустующих площадях, не отвечающих требованиям подготовки ТОУ. Погрузка и транспортировка ТОУ производится с использованием бульдозеров, грейферных и фронтальных погрузчиков. В навоз и помет при этом в неограниченном количестве попадают посторонние механические примеси камни, металлические предметы, растительные и древесные остатки, полимерные включения. По вполне очевидным причинам, уже на стадии подготовки исходных компонентов субстрата, необходимо исключить наличие в них посторонних механических примесей. ТОУ вручную, удаляя при этом все визуально обнаруженные предметы. На практике имеются также попытки некоторых производителей приспособить для этих целей сепарирующее оборудование из других хозяйственных отраслей. Но в силу целого ряда объективных причин, данное оборудование не удовлетворяет технологическим требованиям на приготовление субстрата по качеству сепарации, по производительности, а зачастую, оказывается вообще неработоспособным при обработке нехарактерного для него материала. Поэтому совершенно очевидно, что ни один из этих методов не эффективен, так как не уменьшает актуальность данной проблемы, не решает ее по существу. Это затрудняет на дальнейших технологических стадиях использование измельчающего и смешивающего оборудования, так как попадающие в оборудование посторонние предметы приводят к поломкам рабочих органов и отказу машин. Таким образом, обобщив все вышесказанное, можно сделать следующие выводы. Для повышения эффективности вермипроизводства, надежности работы имельчителей и смесителей, исходные компоненты субстрата необходимо очищать от инородных примесей и крупных кусков ТОУ. Однако эффективных и универсальных по отношению к механическим примесям устройств для очистки ферментированных твердых органических удобрений и других компонентов субстрата промышленность не выпускает.