Параметры процесса компостирования помётосоломенных смесей в камерных ферментаторах

• Автор: Петренко, Олег Иванович
• Шифр специальности: 05.20.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Краснодар
• Количество страниц: 160 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА, ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1. Состав и свойства бссподстнлочного птичьего помета.

1.2. Состав и свойства соломы

1.3. Анализ технологий приготовления компостов.

1.4. Анализ технических средств для приготовления компостов

1.5. Анализ исследований процесса приготовления компостов

1.6. Выводы

1.7. Цель и задачи исследований

2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОЦЕССА КОМПОСТИРОВАНИЯ В КАМЕРНЫХ ФЕРМЕНТАТОРАХ

2.1. Определение теоретической потребности компостируемой помтосоломенной смеси в кислороде воздуха
2.2. Теоретические исследования процессов тепло и массобмсна
в камерном ферментаторе.
2.3. Тепловой баланс компостируемой помтосоломенной смеси
при е аэробной обработке в камерном ферментаторе.
2.4. Исследование аэродинамических характеристик каналов вентиляционной установки камерного ферментатора.
2.5. Выводы
3. ПРОГРАММА И МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ.
3.1. Программа экспериментальных исследований
3.2. Методика определения физикомеханических свойств
помта, соломы и их смесей
3.3. Методика определения теплофизических характеристик помтосоломенных смесей.
3.4. Методика определения удельного тепловыделения помтосоломенных смесей.
3.5. Определение агрохимических свойств готового компоста
3.6. Методика обработки экспериментальных данных
4. РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ И ИХ АНАЛИЗ.
4.1. Результаты определения физикомеханических свойств компостируемых материалов и их смесей.
4.2. Результаты определения теплофизических характеристик помтосоломенных смесей
4.3. Результаты экспериментального определения удельного тепловыделения помтосоломенных смесей.
4.4. Параметры процесса компостирования помтосоломенных смесей в камерных ферментаторах
4.5. Выводы
5. ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ
5.1. Исходные данные для расчта экономической эффективности результатов исследований.
5.2. Методика расчта экономической эффективности
5.3. Расчт показателей эффективности результатов исследований .
5.4. Выводы
ОБШИЕ ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА


Значительная часть элементов питания в помёте (азота около %, фосфора-4% и калия %) находится в водорастворимой форме. Таблица 1. Вид ПТИЦЫ Влажность, % N РА к? Цыплята-бройлеры 1, 0. Индюшата, выращиваемые на мясо 1. Ремонтные утята 1. Утки 1. Исследования куриного помёта на птицефабриках Владимирской области показали, что при влажности % он содержал N и Р2О5 - по 1,9%, К -0,9%; при влажности % - соответственно 0,2, 0,2 и 0,1%. Из-за высокой влажности помёта его нельзя складировать в буртах; при хранении же в небольших кучах он, подсыхая, даёт глубокие трещины, что связано с потерей питательных веществ не только с поверхности, но и из более глубоких слоев. Помёт перед компостированием целесообразно хранить в типовых помётохранилищах (ТП 1-5, ТП 5-1), при этом потери элементов питания значительно сокращаются. При всех существующих способах хранения помёта из него теряется азот, поскольку конечным продуктом азотистого обмена веществ у птиц является мочевая кислота, составляющая около % от общего содержания азотистых веществ в помёте. Мочевая кислота под действием уробактерий и выделяемого ими фермента уреазы расщепляется до аммиака и углекислоты. Этот процесс идёт как в присутствии кислорода воздуха, так и без него и ускоряется при контакте помёта с водой, что приводит к потерям азота в виде ЫНз. Поэтому для сокращения потерь азота птичий помёт не следует хранить в чистом виде. Фосфор, калий и микроэлементы не образуют летучих соединений, потерн этих элементов при неправильном хранении помёта связаны только с вымыванием. В процессе хранения происходит минерализация органического вещества. Потери его в тёплое время года в течение 2. Ещё большие потери органического вещества и питательных элементов происходят при промораживании и последующем оттаивании. По этой причине складировать помёт мелкими кучами или разбрасывать по полю без последующей заделки недопустимо. Для сокращения потерь питательных веществ помёт подвергают компостированию. Компостирование с соломой, древесными опилками, почвой резко снижает потери азота, значительно уменьшает неприятный запах и загрязнение окружающей среды. В результате получают высококачественное органическое удобрение, полностью готовое для внесения в почву. Потери азота можно предотвратить, если химически связывать выделяющийся аммиак при помощи порошковидного суперфосфата, фосфоритной муки и фосфогипса. Фосфогипс - отход производства сложных удобрений, получаемый при разложении апатита серной кислотой. В нём содержится до % СаО, до % SOj, до 3,5% Р2О5, до 0,2% MgO. Фосфогипс - дополнительный источник обменного кальция в почве. По данным Бел. НИИЗ, при смешивании помета с суперфосфатом и фосфогипсом потери азота за три месяца хранения составляют не более 1,6. Действие указанных реагентов обусловлено тем, что они связывают аммиак с серной и ортофосфорной кислотами. Расчёт потребности в фосфогипсе и фосфорной муке представлен в таблице 1. Таблица 1. При длительном хранении чистого помёта дозу минеральных добавок увеличивают до . Это позволяет эффективно использовать данные удобрения на всех почвах. Кроме того, рекомендуется добавлять 1,5. Основным влагопоглотительным материалом на территории Южного федерального округа страны, в том числе и в Краснодарском крае, является солома. Солома - незерновая часть урожая. Она представляет собой листья и стебли, оставшиеся после обмолота урожая зерновых культур. Длина соломы колеблется в пределах 0,3. Солома озимых культур пригодна на подстилку, а также в качестве органического удобрения [, , ]. Солома состоит, в основном, из трёх групп органических соединений: целлюлозы, гемицеллюлозы и лигнина. Целлюлоза представляет собой глюкозу, связанную в мицеллярные молекулы. Гемицеллюлоза образована из пентозанных сахаров. Лигнин - полимер ароматических соединений, придающий растительному материалу прочность и жёсткость. Кроме основных групп органических соединений в соломе содержится небольшое количество белка, восков, сахара, солей и нерастворимой золы []. Органические соединения химически стабильны и могут быть использованы растениями только после разрушения микроорганизмами.