автореферат диссертации по процессам и машинам агроинженерных систем, 05.20.01, диссертация на тему:Методология экологически безопасной переработки птичьего помета в органоминеральные удобрения и создания устройств оценки качества их внесения в почву при возделывании сельскохозяйственных культур

На правах рукописи

МЕТОДОЛОГИЯ ЭКОЛОГИЧЕСКИ БЕЗОПАСНОЙ ПЕРЕРАБОТКИ ПТИЧЬЕГО ПОМЕТА В ОРГАНОМИНЕРАЛЬНЫЕ УДОБРЕНИЯ И СОЗДАНИЯ УСТРОЙСТВ ОЦЕНКИ КАЧЕСТВА ИХ ВНЕСЕНИЯ В ПОЧВУ ПРИ ВОЗДЕЛЫВАНИИ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ

КУЛЬТУР

Специальность 05.20.01 - технологии и средства механизации сельского хозяйства

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

Санкт-Петербург - Пушкин 2004

Работа выполнена в Санкт-Петербургском государственном аграрном университете

Научный консультант - заслуженный деятель науки и техники РФ, доктор технических наук, профессор Еникеев Виль Гумерович

Официальные оппоненты - заслуженный деятель науки и техники РФ,

доктор технических наук, профессор Давидсон Евгений Иосифович; - заслуженный деятель науки и техники РФ, доктор технических наук, профессор Шеповалов Вячеслав Дмитриевич; - доктор технических наук, профессор Афанасьев Вячеслав Николаевич

Ведущая организация: ГНУ Пермский научно-исследовательский институт сельского хозяйства РАСХН

Защита состоится /чал_2004 года в 14 часов 30 мин. на

заседании диссертационного совета Д 220.060.06 в Санкт-Петербургском государственном аграрном университете по адресу: 196601, г. Санкт-Петербург - Пушкин, Петербургское шоссе, д.2, С11бГАУ, ауд. 2-719.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Санкт-Петербургского государственного аграрного университета.

Автореферат разослан 2004 года

Ученый секретарь диссертационного совета

Б.И. Вагин

"Нет отходов -есть неиспользуемое сырье".

Д.И. МЕНДЕЛЕЕВ

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. В окружающем мире возникли новые условия взаимодействия живой и неживой материи - как следствие взаимодействия человека с техносферой, а техносферы с биосферой (природой) и др. Правомерно говорить о возникновение новой области знаний - «Экология техносферы», где главными «действующими» лицами являются - человек, созданная им техносфера, и окружающая природная среда. Произошли, и происходят, значительные изменения в окружающей человека среде обитания. Биосфера постепенно утрачивает своё господствующее положение и в населённых людьми регионах Земли всё больше превращается в техносферу.

В современном мире экологические проблемы по своей общественной значимости вышли на одно из первых мест, оттеснив даже опасность ядерной войны. Бурное развитие хозяйственной деятельности людей привело к интенсивному, часто разрушительному, воздействию на окружающую среду. Влияние человека на природу происходит как путем преобразования сложившихся в течение тысячелетий естественных систем, так и в результате загрязнения почв, и вод, и воздуха, что привело к резкому ухудшению состояния природы, и часто с необратимыми последствиями. Экологический кризис представляет собой реальную опасность, поскольку в каждом регионе налицо стремительное развитие кризисных ситуаций.

Многие современные способы промышленного сельскохозяйственного производства, по сути дела, антиэкологичны и обусловлены наличием монокультуры, перепасом скота, широкомасштабным применением ядохимикатов с чрезмерно высокими дозами минеральных удобрений, сплошной распашкой почв и т.д. Они приводят к нарушениям нормальной деятельности экосистем, упрощению их структуры, неустойчивости к катастрофическим изменениям в природе.

Наиболее передовым направлением современного сельского хозяйства является переход от принципов противоборства с природой к принципам сотрудничества с ней. Это означает максимальное следование экологическим законам в сельскохозяйственной практике. Отмеченное имеет непосредственное отношение к животноводству в целом, и в частности к птицеводству, наиболее интенсивно развивающейся и функционирующей отрасли сельскохозяйственного производства.

Отходы птицефабрик практически не перерабатываются, отчего загрязняются ближайшие от птицефабрик земли, водоемы, воздух. Для птицефабрик необходимо создание и внедрение безотходных технологий. Безотходные технологии ценны сходством с процессами, происходящими в биосфере, где отходов не существует, так как все биологические выделения

I гис. НАЦИОНАЛЬНАЯ I 3 БИБЛИОТЕКА

•' "та

утилизируются различными звеньями экосистем. Проведенные научные разработки, с целью улучшения экологического состояния в зоне деятельности птицефабрик и получения высокоэффективных органических, органоминеральных удобрений и торфокомпостов, с последующим внесением их в почву — связаны с разработкой специфических технологий и созданием их обеспечивающих комплексов машин.

Процесс переработки отходов птицефабрик представляет собой сложную систему взаимодействия человека с природой, технологиями и техникой. При этом большинство факторов, оказывающих влияние на процесс производства органических удобрений, имеют вероятностный характер.

В механизации сельскохозяйственного производства, как в теории, так и в практике, в настоящее время нет научно-обоснованной интегрированной информационной управляющей системы проектирования технологий, адаптированных к агроэкосистемам, особенностям рыночных отношений и сельскохозяйственных предприятий различных форм собственности, позволяющей в полной мере использовать современные вычислительные средства.

Проблема интегрированной автоматизированной системы проектирования адаптивных технологий и машин, обеспечивающих максимальную переработку отходов птицеводства, является одной из важнейших народнохозяйственных задач. Решение данной задачи, на основе использования информационных технологий, позволит проектировать технологии адаптированные к конкретным условиям, а также обеспечить специалиста оперативной информацией для применения управленческих решений в случае изменения условий в ходе управления производственным процессом.

Данное исследование посвящено непосредственно решению теоретических, методологических проблем и практических задач проектирования и создания адаптивных технологий по утилизации отходов птицеводства с целью получения высокоэффективного органического удобрения, повышающего плодородие почв и урожайность сельскохозяйственных культур, а также снижению экологической нагрузки в районе птицефабрики.

В связи с этим, разработка научно обоснованных методов проектирования адаптивных технологий утилизации отходов птицеводства с целью производства на их основе высокоэффективных органических удобрений, а также обоснование критериев оценки качества их функционирования, обеспечивающих повышение эффективности процессов утилизации птичьего помета за счет быстрого модифицирования технологий и технических средств в соответствии с конкретным условиями хозяйства или региона, составляют актуальность сформулированных научно-технических решений, которые имеют большое научное и практическое значение.

На защиту выносятся следующие научные положения:

— многоуровневая, иерархически организованная технологическая схема производства органоминеральных удобрений (сушеный птичий помет), базирующаяся на совокупности моделей отдельных явлений и процессов, моделей технологических операций и технологических вариантов;

— математические модели процессов гидродинамики восходящего потока гозовзвеси и теплообмена полидисперсного материала в пневмотермической сушилке;

— математические модели пневмотермической сушки полидисперсного материала и движения газовой фазы в пылеулавливателе;

— методы и средства контроля качества технологических процессов при внесении органоминеральных удобрений в почву.

Научную новизну работы составляют:

— методология многокритериальной оценки сушки птичьего помета, обеспечивающая получение множества паретооптимальных решений качества функционирования технологий и машин для утилизации отходов птицефабрик и производства органических удобрений;

— теоретическое обоснование и математические модели для установления. рациональных технологических и схемотехнических решений для машин и агрегатов утилизации отходов птицефабрик с учетом влажности исходного сырья при использовании пневмотермической сушки и торфопометного компостирования;

— математические модели процесса сушки и пылеулавливания готового продукта в пневмотермических установках, включенных в технологию утилизации птичьего помета.

Практическую значимость работы представляют:

— предельно допустимые нормы антропогенного воздействия на окружающую среду в процессе эксплуатации пнвмотермических установок, а так же выпускаемого продукта (сушеный птичий помет);

— технические решения, реализующие технологические процессы пневмотермической сушки, очистки, сепарации и гранулирования сушеного птичьего помета;

— конструктивные параметры пневмотермической установки и характеристики теплоносителя для процесса пневмотермической

сушки в зависимости от влажного исходного сырья и скорости потоков гозовзвеси в трубе-сушилке;

— результаты полевых испытаний сушеного птичьего помета и установление пороговых доз внесений порошкообразного и гранулированного сушеного птичьего помета;

— функциональная схема контроля и поднастройки устройств контроля качества процесса внесения порошкообразного и гранулированного сушеного помета при посадке технических культур;

— комплекс мероприятий, обеспечивающих экологическую безопасность регионов с концентрированным расположением птицефабрик.

Личный вклад автора. Формулировка проблемы научного исследования, проведение теоретических и экспериментальных исследований, анализ полученных результатов проведены автором лично или с участием соавторов совместных публикаций по следующим разделам:

— способ переработки отходов птицефабрик - с сотрудниками ЗАО «Холдэкс» Кудрявский Ю.П., Трапезников Ю.Ф., Бельбов Н.Н., Бойчук Д.Н, Шац Н.Я;

— роль органических удобрений в воспроизводстве плодородия почвы - с сотрудниками кафедры почвоведения им. Л.Н. Александровой С-Пб ГАУ (зав. кафедрой Чернов Д.В.) и Пермской СХА (зав. кафедрой Пискунов А.С.);

— методы и средства контроля качества технологических процессов - с сотрудниками проблемной лаборатории С-Пб ГАУ Лурье А.Б., Теплинский И.З., Абелев Е.А.

Апробация работы. Результаты работы докладывались и обсуждались на:

— международной конференции «Загрязнение окружающей среды» (Москва-Пермь 1993);

— международной конференции «Вода, экология и технология» (Москва 1994);

— международной конференции «Вода, экология и технология» (Санкт-Петербург, Петергоф 1998);

— научные чтения МАНЭБ «Белые ночи» (Санкт-Петербург, 2003);

— международной конференции «Актуальные проблемы инженерного обеспечения АПК» (Ярославль 2004);

— научных конференциях профессорско-преподавательского состава и аспирантов Санкт-Петербургского государственного аграрного университета (2000 - 2004);

— построены и функционируют цеха по утилизации отходов птицефабрик «Соликамская» и «Комсомольская» Пермская

область и налажен выпуск органоминеральных удобрений.

Публикации. Основные результаты исследований по теме диссертации изложены 29 опубликованных работах, в двух монографиях («Птичий помет и технологии его переработки в высокоэффективное удобрение» издательство СПбГАУ, 2000; «Утилизация отходов птицеводства — решение проблем безопасности и ресурсосбережения» издательство ОГУП «Соликамская типография», 2002), в том числе в центральных научных журналах, а также в 10 патентах РФ.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, шести разделов, общих выводов, библиографического списка и приложений. Работа изложена на 350 страницах машинописного текста, содержит 78 рисунков и 55 таблиц. Список использованных источников включает 201 наименование. В приложении (286 стр.) приведены таблицы, тексты исходных параметров расчета пневмотермической установки, результаты экспертиз конструктивных решений, архитектурно-планировочных заданий и качества готового продукта (сушеного птичьего помета).

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Проблема рационального использования ресурсов, проблема борьбы с загрязнением окружающей среды, решаются комплексно и включают в себя проведение соответствующих исследований, разработку необходимых методик и технических средств. С их использованием проводится локализация загрязнения, очистка загрязненных территорий и восстановление окружающей природной среды, а также решение задач рационального использования отходов животноводства (птицеводства) с позиций охраны окружающей среды, экономии природных ресурсов, уменьшения деградации и восстановления природных экосистем. Поскольку вторичные ресурсы являются своеобразным полуфабрикатом, необходима надежная и достаточно оперативная информация для оценки состояния отходов, которые могут использоваться как сырье для изготовления конечной продукции. Как только отходы становятся вторичным сырьем, появляется новый продукт, который должен отвечать определенным техническим требованиям.

Вместе с тем, при выборе вариантов в использовании того или иного вида вторичных ресурсов, необходимо учитывать следующие обстоятельства:

— использование вторичных ресурсов в оптимальном варианте не должно быть связано с крупными материальными затратами;

- для многотоннажных отходов требуются и многотоннажные потребители, а приемы утилизации, предполагающие

использование незначительных количеств отходов не могут решить проблему использования вторичных ресурсов;

— реализовать приемы, позволяющие непосредственно использовать отходы без добавления значительных количеств посторонних реагентов. Это удешевляет процесс и исключает опасность внесения дополнительных токсических примесей. В то же время, перспективно получение товарной продукции в результате взаимодействия двух или нескольких различных видов вторичного сырья.

Установлено, что своевременное непринятие предупредительных мер по утилизации отходов птицеводства привело к тому, что многие птицефабрики, расположенные около крупных городов и поселков, стали оказывать негативное действие на санитарно-экологическое состояние окружающей природной среды. При этом сложившееся по различным причинам состояние дел на птицефабриках не позволяет получать экономический эффект от утилизации птичьего помета, так как большая часть органического сырья не перерабатывается, а накапливается вблизи птицефабрик, образуя «пометные озера» без признаков жизни флоры и фауны. В результате чего птичий помет теряет свои ценные свойства как удобрение и представляет постоянную угрозу экологическому благополучию соседним хозяйствам. Основная причина не использования птичьего помета, как удобрения, заключается в отсутствии инвестиций на строительство технологических линий по производству удобрений из органического сырья. Птицефабрики же своими внутренними ресурсами не в силах организовать и освоить переработку помета в таких больших объемах, которые ежесуточно поступают от производственных зон.

Птичий помет, и произведенные на его основе удобрения, являются высоконцентрированными органическими удобрениями. В отличие от минеральных удобрений, основное назначение которых заключается в удовлетворении потребности растений в элементах питания, пометные удобрения многофункциональны по своему влиянию, как на плодородие почвы, так и на урожайность сельскохозяйственных культур.

Проведенный анализ сушильных установок по утилизации отходов птицеводства (птичий помет) с целью получения высокоэффективных органических удобрений, а также анализ технологических операций, связанных с производством таких удобрений, имеющих наибольшую эффективность в заданных природно-климатических и экономических условиях - позволил рассматривать существующие технологии, как сложную многопараметрическую систему. Моделирование технологических установок для производства органических удобрений на основе отходов птицефабрик реализуется посредством моделирования отдельных технологических операций,

последовательное выполнение которых приводит к получению определенного вида органического удобрения.

Для описания системы была рассмотрена информационная модель функционирования системы по производству органических удобрений (Рис.1.). Такая система обычно имеет I входных и] выходных процессов. Часть входных процессов является управляющими и определяется п-мерным вектором В (Ь1,Ь2,...,Ь„) включающим объемы работ в заданных технологических параметрах и /7-мерным фактором X (х1,Х2,...Лр), представляющим набор технологических систем и агрегатов. Другая часть входных воздействий представляется т -мерным вектором Е является неуправляемой помехой и характеризует зональные природно-климатические условия, такая помеха оказывает влияние на выходные характеристики системы. Выходные характеристики системы определяются я-мерным вектором В? (У¡,Ь'„), представляющим объем выполненных технологических операций в оптимальные сроки.

В' X'

Выходной ¿-мерный вектор со (со¡, со2,..., со ¡¡) содержит критерии комплексной оценки эффективности функционирования системы.

Рис. 1. Информационная модель функционирования системы по производству органических удобрений

Составляющими вектора со являются дополнительные оценки со которые устанавливаются в зависимости от структуры построения технической оснащенности и временного интервала функционирования системы. Если часть выходов В' и X1 зависят от Е, ^ и В, то должны иметь место неравенства вида (X, Е, В) > 0. Это неравенство отражает ограничения, накладываемые на свободу выбора параметров выделенных в пространстве управляемых параметров в области Б, где определены их допустимые значения. Границы этой области зависят от неуправляемых факторов Е, т.е. от природно-климатических условий, влияющих на выбор технологий, состав и структуру технических средств, а

также их использование. Таким образом, задача проектирования адаптивных технологий, имеющих оптимальные показатели в заданных условиях, заключается в максимизации или минимизации критерий комплексной оценки эффективности функционирования системы А путем соответствующего выбора управляемых векторов, удовлетворяющих заданные требования.

Процесс получения сушеного птичьего помета из отходов птицефабрик является сложной многопараметрической системой, модель функционирования которой имеет иерархическую структуру, включающую в себя модели отдельных процессов, явлений и их взаимосвязи.

На всех этапах функционирования технологии она подвержена действию случайных возмущений, обусловленных как объективными природно-климатическими факторами, так и субъективными - спецификой хозяйственной деятельности человека. На каждом из этапов создания и функционирования технологии принимаются соответствующие решения: при проектировании - по обоснованию основных параметров; при эксплуатации - по управлению режимами и параметрами.

В основе моделирования отдельных технологических вариантов производства органических удобрений существует последовательность операций технологического процесса по переработке отходов птицеводства. Сырой птичий помет под воздействием термической сушки последовательно переходит из состояния в состояние приобретая при этом новые физико-химические и качественные характеристики (показатели).

Воздействие технических средств на выполнение технологических операций по производству органического удобрения представлено в виде вектора и„, где i - номер технологической операции 0=1.. .М), а/- номер технического средства выполняющего эту операцию

Переработка отходов птицеводства и получение высокоэффективного органического удобрения по конкретному

технологическому варианту, представляет собой , обеспечивающую

переход птичьего помета из состояния

Сравнение отдельных технологических установок по переработке отходов птицеводства производилось после моделирования нескольких вариантов технологий для конкретных условий, расчета совокупности показателей (Рис.2). В качестве критерия оценки варианта в зависимости от поставленной задачи принимался один или несколько показателей качества функционирования технологии по термической сушке птичьего помета.

Рис. 2. Технологические схемы сушильных установок для утилизации отходов птицеводства и производства органических удобрений.

Для решения задачи многокритериального сравнительного анализа конкурирующих технологий проводилось попарное сравнение

где Иц - ьый показатель (критерии по]-ой технологии); Нт- надежность ,)-ой технологии; к - число критериев сравниваемых вариантов.

При выполнении условия технология считалась

технологией ] — ой. В результате попарного сравнения всех конкурирующих вариантов технологий выполнилось их ранжирование по степени эффективности, а расчеты производились до тех пор, пока не устанавливалось определенное множество технологий, имеющих практически одинаковую эффективность, из которых на основе предпочтительного для данных условий критерия выбирается вариант или технология в целом.

Основные теоретические положения конвективной сушки позволяют сформулировать общие принципы построения математических моделей процессов сушки дисперсных материалов во взвешенном состоянии.

Процедура анализа, синтеза и оптимизации (в определенном смысле) технологического процесса осуществляется на основе связей между входными и выходными переменными позволяют в целом решить задачу обоснования и выбора технических средств для утилизации птичьего помета. В качестве входных переменных были приняты внешние возмущения (условия протекания технологического процесса) и управляющие воздействия (со стороны оператора или управляющих устройств). Выходными переменными приняты параметры, которые определяют качество технологического процесса, энергетические, технико-экономические и другие его показатели. Такой подход к построению модели функционирования технологического процесса сушки дисперсных материалов определяет его представление в виде системы, осуществляющей преобразование входных переменных в выходные (Рис. 3).

Основой расчета пневмотермической сушильной установки является определение значительного объема исходной информации о свойствах влажного материала, что дает возможность вычислить профили влагосодержания и температуры внутри частиц всех фракций материала.

Было установлено, что градиенты влагосодержания и температуры внутри частиц пренебрежимо малы ' и лимитирующей стадией процесса

рассчитанных показателей

0):

(1)

сушки является только внешний теплообмен, при этом коэффициент теплоотдачи по высоте трубы-сушилки полагается постоянным. При таких допущениях трубу-сушилку можно рассматривать как прямоточный теплообменный аппарат, в котором поверхностью теплообмена является суммарная поверхность дисперсного материала, находящегося в сушилке.

Рис.3. Технологическая схема (а) пыевмотермической установки и модель функционирования (б) ее рабочего процесса:

1 - компрессора и рессивир, 2- топливный резервуар, 3- бункер накопитель, 4- топка, 5-труба сушилка, 6- холодильная камера, 7- циклоны, 8- дымосос и выхлопная труба, 9-сепарация гранулирование.

Для решения задачи сушки были использованы уравнения, полученные для расчета рекуперативных теплообменных аппаратов

(2) (3)

где V и F - соответственно, объем и поверхность дисперсного материала, находящегося в аппарате,

- текущее значение поверхности материала, отсчитываемое от точки его входа до высоты к,

- внутренний сток расходуемой на испарение теплоты, отнесенный к единице объема материала.

С учетом того, что интенсивность стока теплоты на испарение влаги из материала можно представить экспоненциальной функцией высоты

(?ЛИаР)=а,ехр[-{1+Я,)4] , (4 )

где Л, = стМ/(сС); безразмерная координата ^ = используется

вместо текущей высоты аппарата.

Решение уравнений (2 - 4) совместно с условиями однозначности для нижнего сечения трубы и в | {=в= в„

где М{ - массовый расход г-й фракции по абсолютно сухой его основе, G — расход сушильного агента во входном сечении,

с - теплоемкость сушильного агента начального состава при температуре стст-теплоемкость водяного пара при температуре ? в диапазоне температур 0,-соответственно, сш,- теплоемкость влажного материала.

Значение константы а„ согласно излагаемой методике расчета, находится непосредственно из экспериментов по сушке материала при разных режимах и различных начальных влагосодержаниях исходного материала. В таких экспериментах проводятся измерения температуры сушильного агента по высоте трубы-сушилки, после чего измеренные значения г подставляются в уравнение (4), откуда и находится величина аппроксимационного коэффициента а-,.

Влагосодержание материала в любом сечении потока определяется из теплового баланса аппарата с учетом полученных выражений для температур сушильного агента и материала

и _ ста,{ехр{-- (1 + Я,)4)-1}-и0гс (/ + *,)

слЫ-^+л^М-'«^*,) • (7)

Упрощения, положенные в основу метода, дают возможность считать его пригодным для анализа реальных процессов сушки полидисперсных материалов, когда каждая фракция частиц ускоряется не одинаково, а коэффициент теплоотдачи и концентрация частиц существенно изменяются по высоте аппарата. Кроме того, в рамках самого метода было принято

предположение относительно физического содержания аппроксимационного выражения (4), согласно которому интенсивность испарения влаги из материала должна быть максимальной в начальном сечении аппарата, т.е. в точке подачи еще не прогревшегося материала. При этом было сделано предположение об экспоненциальном уменьшении X и и по высоте трубы-сушилки, а уравнение массообмена представлено в виде

<1[мш/м = рр(у1р{9)-р\ , (8)

где м{и) - массовый расход материала при его текущем влагосодержании и ; F(l>) - зависящая от скорости движения частиц материала V поверхность высушенного материала, заключенного в объем трубы единичной длины; ¡3- коэффициентмассоотдачи; Р(в) и р - давления паров влаги у поверхности частиц при их температуре и в потоке сушильного агента, соответственно.

Поскольку теплота, отдаваемая сушильным агентом поверхности дисперсного материала, расходуется на изменение энтальпии влажного материала (первое слагаемое) и на испарение влаги (последнее слагаемое)

^[сАи)М(и)в]+{о(в-1)+/}[Р(9)-р]гс{в)}=0 , (9)

то при выводе уравнения движения индивидуальной частицы не учитывалось ее соударения с другими частицами. Эффект трения частиц о стенки также принимался пренебрежимо малым для труб-сушилок достаточного диаметра

[а! о <о,1).

Балансовое соотношение по влаге в материале и в сушильном агенте для любого сечения трубы было представлено в виде

М{и)и + Сх = М{и0)и0-Сх0, (10)

а уравнение теплового баланса для текущего сечения записано следующим образом

(©г е.+а+а+а»„-

где - количество теплоты, поступившее в

трубу-сушилку с сушильным агентом и с материалом;

- количество теплоты, проходящее через произвольное сечение с потоками материалов и сушильного агента, соответственно; - количество теплоты, расходуемое на

испарение влаги потери теплоты наружной

поверхностью трубы, имеющей периметр 77, поперечное 5 и текущее значение высоты к; К — коэффициент теплопередачи от восходящего двухфазного потока с температурой Ц.к) к наружной среде с температурой

^НЛР-

Изменение основных параметров материала и сушильного агента по высоте трубы-сушилки, получаемое численным анализом системы уравнений (9, 10, 11), приведено в общем виде на рис. 4.

В развитие изложенной модели рассмотрен процесс сушки полидисперсного материала, внутри всех фракций, градиенты температуры и влагосодержания которого также считаются отсутствующими. Помимо перечисленных выше допущений относительно процесса сушки монодисперсного материала здесь полагается, что эффекты столкновения частиц материала друг с другом и со стенкой трубы пренебрежимо малы. В балансовых уравнениях количества влаги и теплоты, конвективно-переносимые полидисперсным материалом, определяются суммированием соответствующих величин по всем фракциям. Таким же образом находятся средние параметры потока материала на выходе из трубы-сушилки, например среднее влагосодержание полидисперсного материала, состоящего из п

фракций: й = ^Р1М,ы1и, /Л/, где <у, и и,- доля и влагосодержание I - й фракции.

I»/

Описание процесса сушки включает уравнение баланса по влаге в сушильном агенте и в дисперсном материале, записанном в безразмерной

гдех=(х-х„)/х„-избыточное безразмерное влагосодержание сушильного агента; и =(и0-и)/и0 избыточное влагосодержание дисперсного материала;

редуцированная расходная концентрация дисперсного материала в потоке сушильного агента

х0Гв+(с+с„х0)1<1=хг + {с+спх)1, (13)

т.е. здесь считается, что теплотой нагрева материала и тепловыми потерями можно пренебречь, и тогда теплота, отданная сушильным агентом влажному материалу, полностью возвращается в поток сушильного агента вместе с теплотой испаренной из материала влаги.

При выводе уравнений движения частиц полагалось, что на частицы действует сила столкновения, которая может быть записана для элементарной высоты трубы-сушилки в виде

касательное напряжение на стенке за счет соударения частиц (записывается аналогично напряжению трения при течении вязкой жидкости: ат =£ирть2);

коэффициент трения потока материала о стенку; -масса

частиц, находящихся в объеме трубы единичной длины.

Сила гидродинамического сопротивления, которую частицы испытывают со стороны потока газа, записывается через скорость витания со„ в следующей форме: может быть определена

экспериментально или вычислена, например, по безразмерной зависимости, представленной в следующей форме

где - показатель степени в выражении

Уравнение изменения количества движения частицы переменной массы под действием сил тяжести, сопротивления со стороны потока сушильного агента и эффективного трения вследствие столкновений записывается в безразмерной форме

dv V du _ I dh а,-и dh 8B

(a-sY' .

—— -l—a,v

\ ®в J

(15)

Второе слагаемое уравнения (15) соответствует составляющей ускорения частицы, связанной с изменением ее массы.

Скорость удаления влаги из частиц считается соответствующей уравнению конвективной массоотдачи- dmв = Рх{Хм -Х^г, в котором тв-удаляемая масса влаги, рх- коэффициент массоотдачи. Обобщенное уравнение скорости сушки, справедливое для первого и второго периодов сушки, после некоторых преобразований приобретает следующий вид

(16)

_ px а - V Si Хм - X & ^

где М*г/*п)кы/\*+(«гЫ+*/\*+(*г/ЯпШ /(х„-х);

Гср=(Ти + Т)/(2Т1)); /-удельная поверхность единицы массы дисперсного материала; критерий Стантона St = f}K/(s?B-v) содержит коэффициент массоотдачи от поверхности влажных частиц к потоку сушильного агента рк (в м/с), значение которого считается постоянным по длине трубы и известным из соответствующих опытных данных по интенсивности массообмена в вертикальных двухфазных потоках с учетом относительной скорости сушки по формуле

~ X = {«-u.)ml[A + B{u-u.Y\.

Анализируемая модель процесса сушки может считаться замкнутой, если имеется информация относительно коэффициента сопротивления и если можно полагать, что температура поверхности частиц в периоде постоянной скорости равна температуре мокрого термометра (это дает возможность по величине указанной температуры и принятому условию i = const вычислить влагосодержание насыщенного сушильного агента хм.

В первом периоде скорость сушки пропорциональна разности температур сушильного агента и мокрого термометра и коэффициенту конвективной теплоотдачи, зависящему от величины относительной скорости газа и частицы, а во втором периоде, после достижения частицей температуры мокрого термометра, скорость сушки частицы равна скорости сушки в момент окончания первого периода, умноженной на относительное избыточное влагосодержание частицы.

В уравнении движения частицы i-й фракции материала считалось возможным пренебречь ускорением, связанным с изменением ее массы, а

сила эффективного трения частицы о стенку, принималось в иной форме, пропорциональной первой степени произведения скоростей газа и частиц и не зависящей явным образом от плотности газа и концентрации дисперсного материала.

Перечисленные допущения приводят к следующей системе дифференциальных уравнений, описывающих поведение основных искомых переменных в стационарном процессе сушки полидисперсного материала:

(17)

Л 5 Л , . ч о),

— = — > fi.ct.v-О.)—

<й срЛ ''и,«/,

(18)

(19)

¿и, 6а, (/-/,.) ¿и, с!и,\

и, - и.

при в >

(20)

м РЛгс

Математическая модель процесса сушки (17 - 20) дополняется начальными условиями, соответствующими заданным значениям температуры сушильного агента и материала, а также влагосодержания частиц в нижней точке подачи полидисперсного материала в трубу-сушилку. Вертикальная скорость частиц всех фракций в начальном сечении принимается равной пулю, а численный пошаговый расчет параметров отдельных фракций материала и сушильного агента производится путем совместного решения уравнений (17 - 20) на малых временных интервалах. Первоначальные отрезки времени берутся малыми (¡О'2 - 1(У3 с). поскольку ускорение частиц мелких фракций при относительной скорости сушильного агента и частиц, близкой к скорости подачи сушильного агента, достигает значительных величин.

Возможен также расчет при разбивке трубы-сушилки на отдельные малые элементы ее высоты, при этом, однако, возникают вычислительные трудности при расчете первого участка где приходится задаваться малым, но не нулевым значением начальной скорости частиц.

Процесс сушки отдельной частицы считается происходящим в периоде постоянной скорости пропорционально разности влагосодержаний на поверхности частицы и в потоке сушильного агента, а также постоянной величине коэффициента массотдачи, соответствующей в свою очередь условию Ыи = 2 при Яе-ьО.

В периоде убывающей скорости сушки всех частиц полагается известной линейная зависимость относительного коэффициента сушки от разности текущего и равновесного влагосодержаний частицы. Существенным представляется увеличение относительной скорости сушильного агента и частиц материала на начальном, разгонном участке за счет установки в трубе специальных вставок, замедляющих движение частиц материала и турбулизирующих поток сушильного агента. При высокой концентрации дисперсного материала в потоке целесообразен дополнительный подвод теплоты по длине трубы - сушилки.

Результаты исследований рабочих параметров пневмотермической установки УПС-01, при проектной производительности по влажному птичьему помету (влажность 80-85%) - 100 т/сут. (4,2 т/ч) позволили установить следующее:

- высушенный птичий помет, до влажности 12-14% и менее, относится к IV классу опасности (малоопасное вещество с ПДК 6 мг/м3), не обладает острым токсичным действием и полностью свободен от болезнетворных микроорганизмов;

- пересушка осадка до влажности 5% и ниже может привести к его возгоранию;

- потери органического вещества не превышают 3 - 5 %, при сушке помета до влажности 12-14%;

- в зависимости от начальной влажности птичьего помета (80-85%) при его проектной подаче на сушку, оптимальный температурный режим работы камеры сгорания должен быть соответственно 900-1200 °С, при этом расход тепла на 1 кг выпаренной влаги 700-650 ккал;

- для надежной эксплуатации установки большое значение имеет скорость входа сушильного агента из камеры сгорания (топки) в рабочий трубопровод, которая, при сушке птичьего помета с начальной влажностью 80-85 %, должна быть не менее 50 м/с.

Основными параметрами прямоточной сушки помета являются характер изменения по длине рабочего трубопровода состояний потока аэросмеси при различных исходных массовых концентрациях, влажности птичьего помета, температурных режимах его обработки, а именно: падение температуры, скорости, динамического напора, массовой концентрации аэросмеси, а также интенсивности выпаривания воды из помета. Эти параметры обработки помета исследовались на пилотной пневмотермической установке, где диаметр трубы-сушилки 800мм, длина 25м.

Замеренные параметры аэросмеси относятся к участкам по длине трубопровода, начиная от ввода помета в сушильный агент (от фланца выхлопа газа в трубу-сушилку из топки - 2,5м; 5м; Юм; 15м и 20м - конец рабочего трубопровода). Были установлены следующие параметры для двух режимов исследований пневмотермической установки:

-г

•та 15 2 25 &>аП1]яб11011ин1

Рис 4 Изменение основных параметров потоков в вертикальной тру бе-сушилке

Рис. 5(а - д) Графики результатов исследований параметров аэросмеси при перемещении в пневмотермической сушильной установке и пылеулавливающих аппаратах СИОТ и ВЗП

- /режим - производительность подачи влажного помета - Q„^=3,2 т/ч, исходная влажность - W„ -80%, начальная температура - tH = 80(fC, расход топлива - (.~)„=260кг/т, конечная влажность продуктЩ,= 12,8%.

- IIрежим - производительность подачи влажного помета -Qm=3,0 т/ч, исходная влажность - W„ ~85%, начальная температура - tH = 1000пС, расход топлива - Qm=294Ks/m, конечная влажность продукта W„= 13,6%.

По расчетным и экспериментальным данным параметров аэросмеси при сушке помета на I и II режимах построены графики (Рис.5а-г), в которых соответственно кривая 1 относится к режиму I, а кривая 2 - ко II режиму.

Рис.5а. График, построенный по экспериментальным данным, подтверждает, что более интенсивное падение температуры аэросмеси происходит при работе на втором режиме, т. е. более высоком ее начальном значении. Сушка помета ведется значительно эффективнее при более высокой температуре.

Рис.5б. График указывает на то, что скорости потока аэросмеси во П режиме обработки помета, в сравнении с I, более резко падают по длине трубопровода, так как с уменьшением температуры объем газа уменьшается. Падение температуры больше влияет на снижение скорости аэросмеси, чем некоторое увеличение его плотности.

Рис.5в. График указывает на более интенсивное выпаривание влаги из помета при работе на II режиме, в сравнении с I, т. е. на одинаковой длине рабочего трубопровода на II режиме сушки выпаривается значительно большее количество влаги, что видно из сравнения кривых 1 и 2.

Рис.5г. Кривая 2 в сравнении с кривой 1 также указывает на более интенсивное уменьшение массы высушенного птичьего помета по длине трубопровода в связи с выпариванием из него влаги.

Рис.5д. График указывает на то, что пылеулавливание аппаратами со встречными закрученными потоками (ВЗП) менее чувствительны к изменениям нагрузки по газу (кривая 2) и имеет более низкие показатели потерь давления в пылеуловителях от расхода газа (кривая 4), кривые 1,3 характеризуют соответственно существующие пылеулавливающие циклоны

сиот.

Необходимо отметить, что уже на длине 5 м трубопровода (высоте) массовая концентрация аэросмеси на II режиме снизилась почти вдвое, тогда как концентрация аэросмеси при работе на I режиме снижается менее резко ц= 0,32-0,19, а во II режиме ц=0,71-0,36 кг/кг.

Результаты испытаний пневмотермической установки УПС-01 (Рис. 6) и исследование ее рабочих параметров показывают, что продолжительность сушки осадка в пневмосушилках составляет всего несколько секунд, поэтому такая сушка получила название «мгновенной». Процесс протекает непрерывно. Одновременная сушка и измельчение (диспергирование) помета увеличивает поверхность материала, интенсивно участвующую в процессе тепло- и массообмена, что повышает эффективность работы сушилки.

Режимные параметры и показатели процесса пневмотермической сушки птичьего помета на установке УПС-01 находятся в следующих диапазонах:

Расход воздуха на единицу массы топлива, . '.и3 /кг

а) первичного дутья

б) общего дутья

в) сжатого воздуха на распыление

14... 17 35...70 0,6...0,8

Температура, °С:

а) в зоне горения

б) на входе в трубу-сушилку

в) на выходе из трубы-сушилки

1500... 1600 500...700 12 0... 150

Готовый продукт:

влажность готового продукта (СПП) содержание, % : сырого протеина кальция фосфора хлорида натрия клетчатка сырая кислотноечисло не более

14%; 20 3...8 2...3 2...2.5 3... 5 25

Бактериальная обсеменность не более 500 тыс. микробных тел в 1г.

Удельные показатели работы установки, на 1т 1. Топливо, т.у.т.

2 Куринного помета влажностью 80%, т

3. Электроэнергия, кВт

4. Сжатого воздуха, м3

5. Вентиляторного воздуха,.м3

сушеного птичьего помета: 0.370 4.2 120 1000

1100-17000

Рис.6. Схемотехнические решеиия пне^вмотермических установок по утилизации отходов птицеводства

а) пневмотермичсская сушильная установка: 1-транспортное средство; 2-бункер-накопитель; 3 -топка; 4-труба-сушилка; 5-эжектор-диспергатор; 6-пылеосадительня камера; 7-циклон; 8-дьмосос; 9-компрессор; 11-фанулятор; 12-фасовачная машина; 13-ячейковый разгружатель; 14-дымовая труба; 15-рессивер.

б) пневмотермическая сушильная установка с частично замкнутым циклом с торфопометным компостированием: 1 - сушильный барабан 1-ой ступени, 2 - привод лопастных валов, 3 - электродвигатель, 4 - циклон, 5 - дымосос (вентилятор), 6 -измельчитель, 7 - бункер - накопитель (торф), 8 - бункер отходов (помет, угольная пыль, древесные опилки), 9 - дозатор, 10 - бункер минеральных удобрений, 11- дозатор, 12 -устройство для приготовления сушильного агента, 13 - перегружатель - измельчитель, 14

- сушильный барабан 2-ой ступени, 15,17 - приемный бункер, 16 - фасовочная линия, 18

- реверсивный транспортер, 19 - прессовальная машина.

Было установлено, что сушеный птичий помет значительно повышает на дерново-подзолистых почвах урожай картофеля, кукурузы на силос, зерновых, многолетних трав, а также на черноземах ЦЧЗ урожай кукурузы на зерно, сахарной свеклы, ячменя.

Исследования были направлены на определение рациональных оптимальных доз и приемов внесения порошкообразного сушеного птичьего помета (СПП) и гранулированного сушеного птичьего помета (ГСПП) на разных, по генезису, почвах и поиск сельскохозяйственных культур с максимальной отзывчивостью к внесению данныхудобрений.

Порошкообразный и гранулированный сушеный помет оказывали различное действие на урожайность сельскохозяйственных культур, причем в ряде случаев были определены пороговые дозы внесения, при дальнейшем увеличении которых наблюдалось угнетение растений.

Таблица 1

Влияние основного внесения СПП и ГСПП на урожайность зерновых

культур (Пермская обл.)

Доза помета, т/га Пшеница Овес

ц/га прибавка ц/га прибавка

ц/га | % ц/га | %

Сушеный (СПП)

Контроль (без удобр.) 8,33 10,58

0.5 9.56 1.23 14.8 14.28 3,70 34.9

1,0 11,22 2,89 34,7 15,83 5,25 49,6

1,5 9,98 1,65 19,8 13,44 2,86 27,0

2,0 11,72 3,39 40,7 14,67 4,09 38,7

2.5 11.89 3.56 42.7 14.17 3.59 33,9

3,0 12,89 4,56 54,7 12,17 1,59 15,0

3,5 12,22 3,89 46,7 13,83 3,25 30,7

4,0 12,11 3,78 45,4 14,17 3,59 33,9

5.0 13,22 4,89 58,7 13,90 3,32 31,4

НСР0< 1,39 0,75

Гранулированный (ГСПП)

Контроль (без удобр.) 8,42 13,87 •

0,5 11,17 2,75 32,7 22,50 8,63 62,2

1,0 10,05 1,63 19,4 21,35 7,48 53,9

1.5 9,94 1,52 18,1 20,70 6,83 49,2

2,0 9,93 1,51 17,9 19,30 5,43 39.1

2.5 13,39 4,97 59,0 21,65 7,78 56,1

3,0 13,01 4,59 54,5 19,20 5,33 38,4

3,5 12,72 4,30 51,1 20,87 7,00 50,5

4.0 12,22 3,80 45.1 21,33 7,46 53,7

5,0 14,25 5,83 69,2 23,30 9,43 67,9

НСР05 1,84 2,26

Анализируя данные табл.1, следует отметить, что в условиях Пермской области, на серых лесных почвах, все зерновые культуры можно построить в следующий ряд по уровню урожайности: яровая пшеница - овес - ячмень

Низкая урожайность пшеницы на контрольном варианте (без удобрений) составила всего 8,3-7,4ц/га. Это объясняется высокой требовательностью данной культуры к условиям произрастания, слабым развитием корневой системы в начальный период роста и снижением продуктивности растений под воздействием засухи и высоких температур, характерных для вегетационного периода 1999 года. Внесение порошкообразного и гранулированного сушеного помета оказало практически одинаковое действие на урожайность пшеницы. Так, доза СПП 3,0 т/га позволила получить прибавку урожая 54,7% по отношению к контролю.

Дальнейшее увеличение дозы внесения до 5,0 т/га не оказывает существенного действия на продуктивность данной культуры.

Аналогичная закономерность в динамике урожайности отмечается и при внесении гранулированного помета ГСПП. Применение малых доз от 0,5 до 2,0 т/га позволяет получить прибавку от 1,51 ц/га до 2,75н/га (17,9-32,7%) и только увеличение дозы до 2,5-3,0 т/га повышает продуктивность пшеницы на 54,5-59,0% по отношению к контрольному варианту без удобрений.

Несмотря на то, что пшеницу и овес выращивали на слабоокультуренной светло-серой лесной почве, последний дал несколько большую урожайность, составляющую на варианте без удобрений 10,58-13,87ц/га. Это можно объяснить хорошо развитой корневой системой и более высокой способностью ее усваивать питательные вещества почвы, а также меньшей требовательностью к условиям произрастания, по сравнению с другими зерновыми культурами.

Анализируя данные урожайности при применении СПП, можно отметить, что экономически целесообразно внесение 1-2т/га, позволяющее получить дополнительную продукцию в количестве 3-5ц/га (27,0-49,6% по отношению к контролю). Последующее увеличение дозы внесения СПП дает прибавку урожая 1,5-3,5н/га (15-30%). Дозы гранулированного помета, при этом, могут изменяться в более широких пределах от 0,5 до 2,5т/га.

Применение гранулированного сушеного помета (ГСПП) было более эффективным, чем СПП, при выращивании овса и пшеницы Прибавки урожая здесь составили: пшеницы 1,5-5,8н/га, овса - 5,4-9,4 ц/га.

Обращает на себя внимание повышенная отзывчивость на ГСПП овса, основное внесение в дозе 0,5 т/га позволили получить прибавку урожая 8,6 н/га.

Очень перспективным способом применения сушеного помета является рядковое удобрение (табл.2). Опыты были проведены на дерново-подзолистых почвах различных по степени окультуренности. На

высокоокультуренных почвах внесение СПП и ГСПП в борозду от 10 до 50 г на растение обеспечило двух - семикратную прибавку урожая картофеля. При этом стабильное повышение урожая наблюдалось в диапазоне доз от 10 до 30 г на растение (4-12 т/га). Более высокие дозы снижали урожайность картофеля, увеличивая массу ботвы и задерживая созревание растений. Изменяется также количество клубней и их масса.

Таблица 2

Влияние рядкового припосевного внесения СПП и ГСПП на урожайность

картофеля (Ленинградская обл.)

Доза помета, г/растение Хо рошоокультуренная (3) Слабоокультурснная(4)

Кол-во клубней на 1 раст, шт. г на 1 растение Прибавка Кол-во клубней на 1 раст., шт г на 1 растение Прибавка

г на 1 растение % г на 1 растение %

Сушеный помет (СПП)

Контроль (без удобр) 4,5 410 2,7 57,0 - •

10 11,0 1200 790 192,7 6,0 730,0 673 1180,7

20 8,0 1550 1140 278.0 5,3 663,0 606 1063,2

30 8,5 1455 1045 256,1 4,3 760,0 703 1233,3

40 13,5 975 565 139,0 7,3 840,0 783 1373,7

50 14,0 950 540 131,7 6,0 500,0 443 777,2

НСРо5 5,2 375 2.7 115,1

Гранули рованный (ГСПП)

Контроль (без удобр.) 6,5 250 2,3 66,7

10 11,5 1050 800 320,0 7,0 390,0 323,3 448.7

20 14,0 1150 900 360,0 8,0 500,0 433,3 649,6

30 10,5 1450 1200 480,0 6,7 556,7 490,0 734,6

40 10,0 850 600 240,0 5,3 366,7 300,0 449,8

50 13,0 845 595 238,0 7,3 373,3 306,6 459,7

НСРо5 5,8 333 2,2 103,1

На контрольном варианте количество клубней составляет при внесении СПП - 4,5, ГСПП - 6,5 и масса одного клубня соответственно 91 и 38 г. На варианте с максимальной урожайностью (30 г/растение), количество клубней почти удваивается (8,5 и 10,5 шт.), и масса одного клубня увеличивается до 171г при внесении СПП и до 137г при внесении ГСПП.

Повышение дозы до 50г на растение приводит, с одной стороны, к увеличению количества клубней до 13-14 шт. на 1 растение, а с другой, к уменьшению массы 1 клубня до 65-68г.

По эффективности внесения под картофель на хорошоокультуренной дерново-подзолистой почве оба вида помета близки. Необходимо отметить,

что при применении СПП картофель больше поражался паршой, ГСПП оказался более предпочтительным для использования его под картофель.

На слабоокультуренной почве эффективность сушеного помета более значительная. Применение СПП в дозах 30-40 г/растение повышало урожайность картофеля более чем в 10 раз, ГСПП в дозе 30 г/растение -почти в 8 раз. Количество клубней от внесения помета увеличивается с 2,32,7 шт. на контрольном варианте, до 7-8 шт. на вариантах с оптимальными дозами. Масса 1 клубня также увеличивается: с 21-30 г до 83-174 г. Также как и в первом случае, возрастание дозы удобрения приводит к уменьшению урожайности картофеля, снижению массы клубня. По эффективности внесения под картофель, на слабоокультуренной почве, СПП значительно превосходил ГСПП, хотя качество (заболеваемость паршой) было ниже.

Таким образом, пороговой дозой рядкового (локального) внесения сушеного помета под картофель является 30 г на 1 растение. Оптимальная доза сушеного помета должна составлять 4-8 т/га.

Представленная модель функционирования технологического процесса в терминах "вход - выход" (Рис.7) дает возможность получить математическое описание модели картофелепосадочной машины.

Рис.7. Модель функционирования рабочего процесса картофелепосадочной

машины:

1 - привод посадочного и туковысевающего аппаратов; 2 - посадочный аппарат; 3 -бункер; 4 - сошник; 5 - почва сформированная в гребень; 6 - заделывающие диски; 7 -туковысевающий аппарат.

Математическое описание модели функционирования объекта, его технологического процесса, заключается в определении оператора А , т.е. в

установлении характера и вида входных векторных функций = {г„(/),Я„(/)}, и = {квн(/).(')>'} и выходной функции У = (г), й3(,)}, так что

Для любой пары компонентов векторов на интервале наблюдения <0 51< Т имеем:

Так как компоненты /■,(/) и являются случайными функциями

(процессами), то они задаются множеством (ансамблем) их реализации, т.е.

р(л f ^МО.....t

(21)

уМ i .....*,("(о.....i

Поэтому для описания технологического процесса картофелепосадочной машины, по каждому выходу yj{t), необходимо иметь операторов Atj. Иначе говоря, детерминированный оператор устанавливает однозначное соответствие между реализациями входных и выходных переменных.

Наиболее целесообразными параметрами контроля эффективности функционирования картофелепосадочной машины КСМ-4 являются расходные характеристики посадочных и туковысевающих аппаратов в виде расхода клубней и туков на единицу длины рядка к ft) и глубина хода сошника hc{t). При этом существенным является вопрос о выборе времени ТК (пути Lk) контроля (Рис. 8).

с 1.8

1 i

1 !

I 1,2- расход клубней 3,4- добина хода

1

•а— о» / г——г~г'Г"- ^

1

W 1

ц. ^ 1

L, м

Длина пути контроля

Рис.8. Среднее квадратическое отклонение расхода клубней на метр длины рядка и глубины хода сошников в зависимости от пути контроля

Характер протекания кривых соответствует случаю, когда интервал ¿к, выбранный произвольно, оказался меньше времени (пути) необходимого для изменения к,(/) или йс(г) / к,(() или кс(() во всем диапазоне.

С ростом Тк (пути Ьк) значение о возрастает. При Тк >/„ {Ьк>1„) корреляционная зависимость между замерами исчезает, т.е =0, а

значение а( остается постоянным. Пользуясь полученными кривыми можно принять, что период контроля расхода клубней составляет£4=15...20 м, а глубина хода ИС{Е)- Ьк= 18...20 м. Это позволило сделать вывод, что минимальная длина участка контроля Ьк гаш = 20м.

На оновании полученных результатов исследований и обоснований параметров контроля технологического процесса автором разработана функциональная схема устройства оперативного контроля качества посадки картофеля.

Схема включает в себя три измерительных канала: расхода клубней (туков), глубины хода сошников и скорости движения агрегата (Рис.9).

Рис.9. Функциональная схема устройства качества посадки картофеля и схема алгоритма контроля: 1 - датчик расхода клубней; 2 - датчик глубины хода сошника; 3 - датчик скорости; 4 - счетчик клубней; 5,6 - счетчики уровней; 7 -блок памяти; 8 - задающий блок; 9 - тактовый генератор; 10 - вычислительный блок; 11,12- блок дешифрации и сигнализации.

Основным элементом устройства является однокристальная микроЭВМ, включающая в себя блок памяти.

Результаты испытания (по каналу расхода клубней) системы контроля подтвердили низкую эффективность работы посадочного аппарата сажалки. Поэтому, в проблемной лаборатории кафедры сельскохозяйственных машин С-Пб ГАУ, был разработан экспериментальный привод, включающий в себя гидравлический вариатор, позволяющий производить плавное изменение частоты вращения вала посадочного аппарата. Результаты испытаний данной системы под настройки приведены в табл.3.

Таблица 3

Результаты испытаний системы автоматической под настройки расхода

клубней

Заданная норма посадки IV103 кл/га Серийный привод Экспериментальный привод

Ши кл/м Ой, кл/м Ун. % Шц кл/м он, кл/м V* %

57 3,25 1,12 34,40 3,50 0,47 13,34

(3,8) 3,40 0,99 29,30 3,90 0,62 15,90

65 3,69 1,02 26,17 4,25 0,64 15,00

(4,3) 3,50 1,23 28,50 4,15 0,84 21,00

Как видно из табл.3, система автоматической под настройки частоты вращения посадочного аппарата позволила более качественно влиять на расход клубней. Варьирование частоты вращения посадочного аппарата приблизило расход клубней к заданному значению расхода к(н= 3,8 (4,3) кл/м, при этом, коэффициент вариации уменьшился почти в 2 раза, т.е. со значений 26,17-34,4% до 13,4-21,0%.

Результаты испытаний устройства контроля, с автоматической системой под настройки частоты вращения посадочного аппарата, приведены в табл.4.

Таблица 4

Результаты испытаний устройства системы оперативного _контроля расхода клубней_

Заданная норма посадки тыс.кл.га Частота вращения посадочного аппар. м„а, мин"1 До поднастройки После поднастройки

Рл Ед Ра Е+д Ед

57 24 26 0,43 0,38 0,21 0,21 0,36 0,41 0,72 0,66 0,07 0,11 0,21 0,23

65 24 26 0,45 0,43 0,17 0,15 0,38 0,42 0,75 0,68 0,09 0,19 0,16 0,13

Они показали, что в пределах установленных норм посадки, система контроля является работоспособной, а система под настройки частоты вращения вала посадочного аппарата позволяет получить значения оценки Рл порядка 0,6-0,75 при относительных допусках Рю= 0,12-0,13 на отклонения фактического расхода клубней от настроечного значения (кл/м).

В результате испытаний устройства оперативного контроля технологического процесса картофелепосадочной машины КСМ - 4, а также систем под настройки, следует сделать вывод, что они работоспособны, эффективны и обеспечивают существенной влияние на качество расхода клубней и глубины посадки.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

Основной целью данной работы является решение, в рамках создания малоотходной технологии, наиболее эффективного способа переработки (утилизации) отходов птицеводства (сырой птичий помет) в высококачественные органические и органоминеральные удобрения. Что позволит, в свою очередь, решать экологические проблемы, существующие в окружающей среде в зоне действия птицефабрик.

1. В работе уделено значительное внимание состоянию экологии в зоне деятельности птицефабрик. Выявлены основные загрязнители воздуха, почвы и воды, а также - снижение процента загрязнения за счет утилизации основного загрязнителя, птичьего помета, и на основании анализа физических и химических свойств птичьего помета, а также теоретического обоснования, были предложены схемотехнические решения установки для утилизации отходов птицефабрики, в зависимости от влажности сырья, методом пневмотермической сушки и термического торфопометного компостирования (патенты РФ). Результаты анализов, теоретическое обоснование динамических характеристик и математических моделей агрегатов подтверждаются результатами испытаний пилотной и промышленной установок. Установлены основные параметры технологических процессов в последовательности - пневмотермическая сушка, очистка, сепарация и гранулирование.

2. Для качественного разделения аэросмеси и снижения выбросов в атмосферу пыли сушеного птичьего помета было предложено использовать пылеулавливание во встречных закрученных потоках. В результате исследований процесса пылеулавливания ВЗП было установлено повышение качества готовой продукции, а так же эффективность пылеулавливания и снижение гидравлического сопротивления системы пылеулавливания, а, следовательно, и

пневмоустановки в целом. Разработанная математическая модель адекватно отображает процесс сушки и пылеулавливания готового продукта (сушеный птичий помет). Расхождение результатов расчета по модели и экспериментальным данным, во всем диапазоне проведенных исследований, составляет не более 5 %.

3. Промышленные испытания разработанной малоотходной технологии по утилизации птичьего помета показали возможность модернизации конструкции пневмотермической сушки в зависимости от конкретных условий и возможностей хозяйствующего субъекта, применяя комплексный подход в утилизации всех видов помета. Произведены расчеты и установлены предельно допустимые нормы антропогенного воздействия на окружающую среду (ПДК) во время эксплуатации установки, а также, непосредственно, в готовом продукте - сушеный птичий помет (результаты приведены в гл.4 и приложении).

4. Метод сепарирования и гранулирования сушеного птичьего помета позволил получить наилучший товарный вид продукции, а также возможность внесения порошкообразного и гранулированного сушеного птичьего помета специализированными сельскохозяйственными машинами. Полевые испытания сушеного птичьего помета, проведенные в течение 5 лет в различных регионах страны, позволили установить эффективность его применения под сельскохозяйственные культуры, а также установить пороговые дозы внесения порошкообразного (СПП) и гранулированного (ГСПП) сушеного птичьего помета. Внесение СПП и ГСПП, как в качестве основного удобрения, так и в качестве подкормки, оказалось практически однозначным: снижалась кислотность почв (на 0,2...0,5 ед. рН), увеличивалось содержание подвижных форм фосфора (1,0...2,5 мг/100т почвы) и не оказывалось влияния на содержание подвижных соединений калия.

5. Установлено, что обобщенной оценкой эффективности функционирования технологического процесса с/х машины (посадка, посев, внесение удобрений) является средняя относительная длительность Рр (или Рд) сохранения заданного допуска (относительного и абсолютного на участке контроля 20м. Уровень сохранения заданного допуска должен быть не менее 0,7. В случае необходимо производить поднастройку основных рабочих органов и аппаратов.

6. Разработанная функциональная схема контроля и поднастройки, созданный макетный образец микропроцессорного устройства, контролирующий ход технологического процесса картофелепосадочной машины, а так же применение системы контроля технологического процесса и устройств поднастройки рабочих органов и аппаратов позволили повысить равномерность посадки картофеля и

глубины заделки в почву на 10... 15%, что существенно повлияло на повышение урожайности картофеля.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИОННОЙ РАБОТЫ ИЗЛОЖЕНО В СЛЕДУЮЩИХ ПУБЛИКАЦИЯХ

1. Щеткин Б.Н. Математическое моделирование технологического процесса сушки. -Калининград: Вестник Балтийского научного центра РАЕН. №7, 2002. с.36-37.

2. Щеткин Б.Н. Модель функционирования технологического процесса пневмотермической сушки отходов птицеводства. -Калининград: Вестник Балтийского научного центра РАЕН. №7, 2002. с.30-31.

3. Щеткин Б.Н. Птичий помет и технологии его переработки в высокоэффективные удобрения. -Санкт-Петербург: Издательство СПбГАУ,2000.-256с

4. Щеткин Б.Н. Устройство контроля заданной нормы посадки картофеля. Сб. статей молодых ученых ЛСХИ. -Л.: 1986.

5. Щеткин Б.Н. Устройство контроля качества технологического процесса картофелепосадочной машины типа КСМ. -Калинин.: /Тезисы доклада XI научно-практической конференции/. 1988.

6. Щеткин Б.Н. Утилизация отходов птицеводства - решение проблем экологической безопасности и ресурсосбережения. -Пермь: ОГУП «Соликамская типография»,2002.- 135с

7. Щеткин Б.Н. Утилизация отходов птицефабрик и получение чистого высокоэффективного удобрения. -Калининград: Вестник Балтийского научного центра РАЕН. №7, 2002. с.34-35.

8. Щеткин Б.Н. Экологически чистая технология приготовления компостов с использованием термического воздействия отработанного сушильного агента. -Калининград: Вестник Балтийского научного центра РАЕН. №7,2002. с.32-33.

9. Щеткин Б.Н., Еникеев В.Г. Анализ и выбор условий сушки отходов птицефабрик с целью получения высокоэкологических удобрений. Труды 1У- Всероссийской научно-практической конференции. «Новое в экологии и безопасности жизнедеятельности», Санкт-Петербург, 1999.

10. Щеткин Б.Н., Кудрявский Ю.П. и др. Исследования, разработка, испытания и освоение технологии по обеззараживанию и переработке отходов птицефабрик с получением товарной продукции. Труды 1У- Всероссийской научно-практической конференции. «Новое в экологии и безопасности жизнедеятельности», Санкт-Петербург, 1999.

11. Щеткин Б.Н., Лурье А.Б., Кан М.И. и др. Устройство для контроля и регулирования рабочего режима картофелепосадочной машины. А.с. №1528360, по заявке №4394005,1989.

12. Щеткин Б.Н., Лурье А.Б., Теплинский И.З. и др. Устройство для регулирования глубины хода рабочих органов сельскохозяйственных машин и орудий. А.с. №1554788, по заявке №4412913,1989.

13. Щеткин Б.Н., Трапезников Ю.В., Кудрявский Ю.П. и др. Применение природного газа для переработки и обеззараживания агропромышленных отходов с получением товарных продуктов. Ежегодный международный конгресс «Новые высокие технологии для газовой, нефтяной промышленности, энергии и связи», Казань, 1998.

14. Щеткин Б.Н. Микропроцессорное устройство контроля качества технологического процесса картофелепосадочной машины. Сб. научных трудов ЛСХИ. -Л.: 1988.

: *ОС. НАЦИОНАЛЬНАЯ

библиотека

•гг

]

15. Щеткин Б.Н. Анализ технологического процесса картофелепосадочной машины типа КСМ как объекта в системе автоматического контроля и управления. Сб. научных трудов ЛСХИ.-Л.: 1986.

16. Щеткин Б.П., Щеткин С.Н. Установка для обработки органических отходов. Патент РФ №2045504, по заявке №93028665,1993.

17. Кудрявский Ю.П., Трапезников Ю.Ф., Щеткин Б.Н. Способ подготовки птичьего помета к утилизации. Патент РФ № 2090540, по заявке №95117662, 1995.

18. Трапезников Ю.Ф., Кудрявский Ю.П., Щеткин Б.Н. Комбинированная сушилка материалов, склонных к окусковыванию. Патент РФ № 2101634, по заявке № 95446425, 1995.

19. Кудрявский Ю.П., Щеткин Б.Н., Трапезников Ю.Ф. Циклон. Заявка № 2000112823/12. 0публ.2002. - Бюл.№10.

20. Щеткин Б.Н., Еникеев В.Г. Установка для переработки органических отходов на удобрения или корм. Заявка№ 99120623/13. Опубл.2001. - Бюл.№21.

21. Щеткин Б.Н., Еникеев В.Г. Способ переработки органических отходов на удобрения или корм. Заявка№ 99120624/13. Опубл.2001. - Бюл.№21.

22. Щеткин Б.Н., Еникеев В.Г. Установка для переработки органических отходов на удобрения или корм. Заявка№ 99120626/13. 0публ.2001. - Бюл.№21.

23. Щеткин Б.Н., Еникеев В.Г. Способ переработки оргапических отходов на удобрения или корм. Заявка № 99120627/13. Опубл.2001. - Бюл.№21.

24. Щеткин Б.Н. Модели функционирования технологического процесса пневмотермической установки. -М.:-ж-л «Тракторы и сельскохозяйственные машины» № 3 2003. с.ЗЗ.

25. Щеткин Б.Н. Технологический комплекс для утилизации птичьего помета на птицефабрике. -М.:-ж-л «Тракторы и сельскохозяйственные машины» № 7 2003. с. 10.

26. Щеткин Б.Н. Утилизация отходов птицефабрик и получение высокоэффективного экологически чистого удобрения./ Актуальные проблемы инженерного обеспечения АПК. Сборник материалов международной научной конференции. ч.З; Ярославль.: ЯГСХА.-2004.

27. Щеткин Б.Н. Экологически чистая технология приготовления компостов с использованием термического воздействия./ Актуальные проблемы инженерного обеспечения АПК. Сборник материалов международной научной конференции. ч.З; Ярославль.: ЯГСХА.-2004.

28. Щеткин Б.Н. Влияние птичьего сушеного помета на урожайность картофеля и плодородие почвы. / Актуальные проблемы инженерного обеспечения АПК. Сборник материалов международной научной конференции. ч.З; Ярославль.: ЯГСХА.-2004.

29. Щеткин Б.Н. Основное внесение порошкообразного и гранулированного сушеного птичьего помета под сельскохозяйственные культуры. / Актуальные проблемы инженерного обеспечения АПК. Сборник материалов международной научной конференции. ч.З; Ярославль.: ЯГСХА.-2004.

Подписано в печать 03 02 2004 Бумага офсетная Формат 60X90 1/16 Печать трафаретная Уел печ л 2,25 Тираж 100 экз

Заказ 175

Отпечатано с оригинал-макета заказчика В копирова^но-множите^ном Центре "АРГУС". Санкт Петербург—Пушкин, Ул Пушкинская, д. 28/21. Per. №233909 от 07 02 2001

Введение.

Глава 1. Состояние экосистемы в зоне деятельности птицефабрик.

1.1. Сельскохозяйственное производство и его влияние на окружающую "Р среду.

1.2. Основные загрязнители и стандарты качества природной среды.

1.3. Вторичное сырье - его использование с целью охраны природы и создания нового продукта.

1.4. Плодородие почвы и повышение урожайности сельскохозяйственных культур при применении органических и минеральных удобрений.

1.5. Анализ вещественного состава сырого птичьего помета и возможности его дальнейшего использования.

1.6. Постановка проблемы, ее содержание и исходные положения.

Глава 2. Методология обоснования технологических решений в утилизации отходов птицеводства.

2.1. Технологии переработки птичьего помета.

2.2. Технологический процесс приготовления компостов.

2.2.1. Приготовление компостов в стационарном механизированном цехе

2.2.2. Приготовление компостов на установке СДС-1.

2.2.3. Установка проготовления компостов с использованием термического воздействия.

2.3. Сущность термической обработки помета (сушка).

2.3.1. Метод барабанной сушки.

2.3.2. Метод пневмотермической сушки.

2.4. Технология пневмотермическойсушки помета на УПС-1.

2.5. Пневмотермическая установка с рекуперацией тепла.

2.6. Моделирование отдельных технологических вариантов термической сушки для производства органических удобрений.

Глава 3. Моделирование процессов, выполняемых пневмотермической установкой.

3.1. Модель пневмотермической сушки.

3.1.1. Гидродинамика восходящего потока газовзвеси.

3.1.2. Теплообмен полидисперсного материала и сушильного агента.

3.1.3. Сушка полидисперсного материала (степенная аппроксимация внутренних полей влагосодержания). щ ЗЛА. Упрощенные модели процесса сушки.

3.2. Модель движения газовой фазы в пылеулавливателе (циклоне) со встречными закрученными потоками.

3.3. Модель сепарирования сыпучего материала на наклонной поверхности (грохот).

3.4. Модель уплотнения порошков при их непрерывном прессовании.

Глава 4. Испытание и промышленное освоение пневмотермическоЙ установки.

4.1. Результаты экспериментальных исследований рабочих параметров

Ф пневмотермическоЙ сушки.

4.2. Усовершенствование горел очного узла топки пневмотермическоЙ установки.

4.3. Пылеулавливание во встречных закрученных потоках.

4.4. Технологическая схема и конструктивные элементы пневмотермическоЙ установки.

4.5. Технологический комплекс по утилизации птичьего помета на птицефабрике.

Глава 5. Роль органических удобрений в воспроизводстве плодородия 0 почвы.

5.1. Влияние сушеного птичьего помета на урожайность сельскохозяйственных культур и качество урожая.

5.2. Объекты и методы исследований.

5.3. Методика закладки и проведения опытов.

5.4. Способы внесения и воздействия сушеного птичьего. помета на урожайность и плодородие почвы.

5.5. Основное внесение СПП и ГСПП.

5.6. Применение СПП и ГСПП в качестве подкормки.

5.7. Влияние СПП и ГСПП на реакцию почв.

5.8. Влияние СПП и ГСПП на содержание подвижных соединений фосфора и калия.

5.9. Сушеный птичий помет, как кормовая добавка.

В окружающем мире возникли новые условия взаимодействия живой и неживой материи - взаимодействие человека с техносферой, взаимодействие техносферы с биосферой (природой) и др. Правомерно говорить о возникновение новой области знаний - «Экология техносферы», где главными «действующими» лицами являются: человек, созданная им техносфера, и окружающая природная среда. Произошли, и происходят, значительные изменения в окружающей человека среде обитания. Биосфера постепенно утрачивает своё господствующее положение, и в населённых людьми регионах Земли всё больше превращается в техносферу.

В новых техносферных условиях биологическое взаимодействие человека с окружающей средой (наблюдалось примерно до XVIII в.) все чаще стало замещаться процессами физических и химических факторов взаимодействия, которые резко возросли в XX в., сопровождаясь негативным влиянием на человека и природу. Перед обществом возникла потребность в защите природы и человека от негативных влияний техносферы и стихийных проявлений самой природы. Первопричиной многих негативных процессов в природе и обществе явилась антропогенная деятельность, не сумевшая создать техносферу необходимого качества как по отношению к человеку, так и по отношению к природе. Человек должен совершенствовать техносферу, чтобы решать возникающие проблемы, снизив её негативное влияние, как на самого себя, так и на природу, до допустимых уровней.

Проблема взаимодействия человека с окружающей его природной средой объективно требует анализа современного состояния, оценки тенденций развития, предпосылок, факторов, обуславливающих характер особенности воспроизводства используемых ресурсов и составляющих сфер биосферы с учётом главнейших аспектов: политических, экономических, социальных, экологических и др.

В современном мире экологические проблемы по своей общественной значимости вышли на одно из первых мест, оттеснив даже опасность ядерной войны. Бурное развитие хозяйственной деятельности людей привело к интенсивному, часто разрушительному, воздействию на окружающую среду. Влияние человека на природу происходит путем преобразования сложившихся в течение тысячелетий естественных систем и в результате загрязнения почв, вод, воздуха, что привело к резкому ухудшению состояния природы, зачастую с необратимыми последствиями. Экологический кризис представляет собой реальную опасность, поскольку в каждом регионе Земли человечество становится свидетелем стремительного развития кризисных ситуаций.

Это касается и нарушения агроэкосистемы, включающей в себя сознательно спланированные территории со сбалансированным получением я i> сельскохозяйственной продукции, и возврат ее составляющих на поля.

Многие современные способы промышленного сельскохозяйственного производства антиэкологичны и обусловлены наличием монокультуры, перепасом скота, широкомасштабным применением ядохимикатов и чрезмерно высокими дозами минеральных удобрений, сплошной распашкой почв и т.д. Они приводят к нарушениям нормальной деятельности экосистем, упрощению их структуры, неустойчивости к катастрофическим изменениям в природе.

Для стабилизации экономики страны необходим коренной пересмотр сложившихся к концу XX века порочных подходов, - к природопользованию, природоохране, к возобновлению продуктивности земель, лесов, восстановлению биоразнообразия, к реновации основных фондов промышленного и сельского хозяйства.

Наиболее передовым направлением современного сельского хозяйства является переход от принципов противоборства с природой к принципам сотрудничества с ней. Это означает максимальное следование экологическим законам в сельскохозяйственной практике.

Цель охраны природы двояка: 1) обеспечить сохранность таким качествам окружающей среды, которые не должны меняться; 2) обеспечить непрерывный урожай полезных растений, жизнь животным, а также необходимые человеку ресурсы - путем сбалансирования цикла изъятия и возобновления.

За последние 50 лет из сельскохозяйственного оборота России вышло свыше 1 млн. га пахотных земель. Большой урон землям России нанесен при разработке полезных ископаемых, строительными, дорожными и иными работами, загрязнением земель свалками твердых отходов, газовыми выбросами, ядерными испытаниями, кислотными дождями, пестицидами и минеральными удобрениями. Проверка на нитраты показывает, что шестая часть растительной продукции, производимой в Российской Федерации, содержит их больше нормы. Серьезное отрицательное последствие для всего живого на Земле влечет за собой загрязнение воздуха, загрязнение водоемов приводит к дефициту пресной воды. Во всех экологических проблемах немаловажная роль отведена и птицефабрикам России.

Отходы птицефабрик практически не перерабатываются, и, как следствие, происходит загрязнение ближайших от птицефабрик земель, водоемов, воздуха. Для птицефабрик необходимо создание и внедрение безотходных технологий. Безотходные технологии ценны сходством с процессами, происходящими в биосфере, где отходов не существует, так как все биологические выделения утилизируются различными звеньями экосистем. Проведенные научные разработки, с целью улучшения экологического состояния в зоне деятельности птицефабрик и получения высокоэффективных органических, органоминеральных удобрений и торфокомпостов, с последующим внесением их в почву, связаны с созданием комплекса машин.

Процесс переработки отходов птицефабрик представляет собой сложную систему взаимодействия человека с природой, технологиями и техникой. При этом большинство факторов, оказывающих влияние на процесс производства органических удобрений, имеют вероятностный характер.

В механизации сельскохозяйственного производства, как в теории, так и в практике, в настоящее время нет научно-обоснованной интегрированной информационной управляющей системы проектирования технологий, адаптированных к агроэкосистемам, особенностям рыночных отношений и различным формам собственности, позволяющей в полной мере использовать современные вычислительные средства.

Данное исследование посвящено непосредственно решению теоретических, методологических проблем и практических задач проектирования и создания адаптивных технологий по утилизации отходов птицеводства с целью получения высокоэффективного органического удобрения, повышающего плодородие почв и урожайность сельскохозяйственных культур, а также снижению экологической нагрузки в районе птицефабрики.

В связи с этим, разработка методов проектирования адаптивных технологий утилизации отходов птицеводства, с целью производства на их основе высокоэффективных органических удобрений, а также -обоснование критериев оценки качества их функционирования, обеспечивающих повышение эффективности процессов утилизации птичьего помета, за счет быстрого модифицирования технологий и технических средств, в соответствии с конкретными условиями хозяйства или региона, составляет актуальность сформулированных научнотехнических решении, которые имеют оольшое научное и практическое значение.

На защиту выносятся следующие научные положения:

- многоуровневая, иерархически организованная технологическая схема производства органоминеральных удобрений (сушеный птичий помет), базирующаяся на совокупности моделей отдельных явлений и процессов, моделей технологических операций и технологических вариантов;

- математические модели процессов гидродинамики восходящего потока газовзвеси и теплообмена полидисперсного материала в пнемотермической сушилке;

- математические модели пневмотермической сушки полидисперсного материала и движения газовой фазы в пылеулавливателе;

- методы и средства контроля качества технологических процессов при внесении органоминеральных удобрений в почву.

Научную новизну работы составляют: -методология многокритериальной оценки сушки птичьего помета, обеспечивающая получение множества паретооптимальных решений качества функционирования технологий и машин для утилизации отходов птицефабрик и производства органических удобрений; -теоретическое обоснование и математические модели для установления рациональных технологических и схемотехнических решений для машин и агрегатов утилизации отходов птицефабрик, с учетом влажности исходного сырья, при использовании пневмотермической сушки и торфопометного компостирования; - математические модели процесса сушки и пылеулавливания готового продукта в пневмотермических установках, включенных в технологию утилизации птичьего помета.

Практическую значимость работы представляют: -предельно допустимые нормы антропогенного действия на окружающую среду в процессе эксплуатации пневмотермических ф установок, а также выпускаемого продукта (сушеный птичий помет);

-технические решения, реализующие технологические процессы пневмотермической сушки, очистки, сепарации и гранулирования сушеного птичьего помета;

-конструктивные параметры пневмотермической установки и характеристики теплоносителя для процесса пневмотермической сушки в зависимости от влажного исходного сырья и скорости потоков газовзвеси в трубе-сушилке;

-результаты полевых испытаний сушеного птичьего помета и установление пороговых доз внесений порошкообразного и гранулированного сушеного птичьего помета;

-функциональная схема контроля и поднастройки устройств контроля качества процесса внесения порошкообразного и гранулированного сушеного птичьего помета при посадке технических культур; - комплекс мероприятий, обеспечивающих экологическую безопасность регионов с концентрированным расположением птицефабрик.

Ш>

Личный вклад автора. Формулировка проблемы научного исследования, проведение теоретических и экспериментальных исследований, анализ полученных результатов - проведены автором лично, или с участием соавторов совместных публикаций, по следующим разделам: -способ переработки отходов птицефабрик - с сотрудниками ЗАО «Холдэкс»: Кудрявский Ю.П., Трапезников Ю.Ф., Бельбов Н.Н., Ш Бойчук Д.Н., Шац Н.Я.;

-роль органических удобрений в воспроизводстве плодородия почвы - с сотрудниками кафедры почвоведения им. Л.Н.Александровой С-Пб

ГАУ (зав. кафедрой Чернов Д.В.) и Пермской СХА (зав. кафедрой Пискунов А.С.);

-методы и средства контроля качества технологических процессов - с сотрудниками проблемной лаборатории С-Пб ГАУ: Лурье А.Б., Теплинский И.З., Абелев Е.А.

Апробация работы. Результаты работы докладывались и обсуждались на международных конференциях: «Загрязнение окружающей среды» (Москва-Пермь 1993); «Вода, экология и технология» (Москва 1994); «Вода, экология и технология» (Санкт-Петербург, Петергоф 1998); на научных чтениях МАНЭБ «Белые ночи» (Санкт-Петербург, 2003); «Актуальные проблемы инженерного обеспечения АПК» (Ярославль 2004).

Построены и функционируют цеха по утилизации отходов птицефабрик «Соликамская» и «Комсомольская» (Пермская область), и налажен выпуск органоминеральных удобрений.

Основные результаты исследований по теме диссертации изложены в 29 опубликованных работах, в двух монографиях - «Птичий помет и технологии его переработки в высокоэффективное удобрение» издательство С-Пб ГАУ, 2000, и «Утилизация отходов птицеводства — решение проблем безопасности и ресурсосбережения» издательство ОГУП «Соликамская типография», 2002, в том числе в центральных научных журналах и 10 патентах РФ.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

Основной целью данной работы является решение, в рамках создания малоотходной технологии, наиболее эффективного способа переработки (утилизации) отходов птицеводства (сырой птичий помет) в высококачественные органические и органоминеральные удобрения. Что позволит, в свою очередь, решать экологические проблемы, существующие в окружающей среде в зоне действия птицефабрик.

1. В работе уделено значительное внимание состоянию экологии в зоне деятельности птицефабрик. Выявлены основные загрязнители воздуха, почвы и воды, а также - снижение процента загрязнения за счет утилизации основного загрязнителя, птичьего помета, и на основании анализа физических и химических свойств птичьего помета, а также теоретического обоснования, были предложены схемотехнические решения установки для утилизации отходов птицефабрики, в зависимости от влажности сырья, методом пневмотермической сушки и термического торфопометного компостирования (патенты РФ).

Результаты анализов, теоретическое обоснование динамических характеристик и математических моделей агрегатов подтверждаются результатами испытаний пилотной и промышленной установок. Установлены основные параметры технологических процессов в последовательности - пневмотермическая сушка, очистка, сепарация и гранулирование.

2. Для качественного разделения аэросмеси и снижения выбросов в атмосферу пыли сушеного птичьего помета было предложено использовать пылеулавливание во встречных закрученных потоках (ВЗП). В результате исследований процесса пылеулавливания ВЗП было установлено повышение качества готовой продукции, а так же эффективность пылеулавливания и снижение гидравлического сопротивления системы пылеулавливания, а, следовательно, и пневмоустановки в целом. Разработанная математическая модель адекватно отображает процесс сушки и пылеулавливания готового продукта (сушеный птичий помет). Расхождение результатов расчета по модели и экспериментальным данным, во всем диапазоне проведенных исследований, составляет не более 5 %.

3. Промышленные испытания разработанной малоотходной технологии по утилизации птичьего помета показали возможность модернизации конструкции пневмотермической сушки в зависимости от конкретных условий и возможностей хозяйствующего субъекта, применяя комплексный подход в утилизации всех видов помета. Произведены расчеты и установлены предельно допустимые нормы антропогенного воздействия на окружающую среду (ПДК) во время эксплуатации установки, а также, непосредственно, в готовом продукте - сушеный птичий помет (результаты приведены в гл.4 и приложении).

4. Метод сепарирования и гранулирования сушеного птичьего помета позволил получить наилучший товарный вид продукции, а также возможность внесения порошкообразного и гранулированного сушеного птичьего помета специализированными сельскохозяйственными машинами. Полевые испытания сушеного птичьего помета, проведенные в течение 5 лет в различных регионах страны, позволили установить эффективность его применения под сельскохозяйственные культуры, а также установить пороговые дозы внесения порошкообразного (СПП) и гранулированного (ГСПП) сушеного птичьего помета. Внесение СПП и ГСПП, как в качестве основного удобрения, так и в качестве подкормки, оказалось практически однозначным: снижалась кислотность почв (на 0,2.0,5 ед. рН), увеличивалось содержание подвижных форм фосфора (1,0.2,5 мг/100т почвы) и не оказывалось влияния на содержание подвижных соединений калия.

5. Установлено, что обобщенной оценкой эффективности функционирования технологического процесса с/х машины (посадка, посев, внесение удобрений) является средняя относительная длительность Рр (или Рд) сохранения заданного допуска (относительного |3 и абсолютного А) на участке контроля L*— 20м. Уровень сохранения заданного допуска должен быть не менее 0,7. В случае Рр<0,7 необходимо производить поднастройку основных рабочих органов и аппаратов.

6. Разработанная функциональная схема контроля и поднастройки, созданный макетный образец микропроцессорного устройства, контролирующий ход технологического процесса картофелепосадочной машины, а так же применение системы контроля технологического процесса и устройств поднастройки рабочих органов и аппаратов позволили повысить равномерность посадки картофеля и глубины заделки в почву на 10. 15%, что существенно повлияло на повышение урожайности картофеля.

Поголовье

Корма П

ПТФ

Способ содержания мясо, яйцо

МЕТОДЫ УТИЛИЗАЦИИ

Термическая сушка {барабанная)

Пневмотермнческая сушка (труба-сушилка)

Кормовая добавка

Органо-минеральные удобрения

Внесение под сельскохозяйственные культуры

С/х машины для внесения органоминеральных удобрения I от ©

С/х машины с системой оперативного контроля

1. Автоматизация процессов сушки в промышленности и сельском хозяйстве /под ред. A.M. Берлинера/ М: Машиздат 1961,-291с.

2. Агроэкологические проблемы решения средств химизации в земледелии. Научн. тр. Воронежского ГАУ.

3. Александрова Л.Н. Органическое вещество почв и процессы его трансформации. Л.: Наука, 1980. -246с.

4. Алексеев Ю.В., Литвинович А.В. Проблемы совершенствования контроля за состоянием почв и почвенного покрова. -М.: Жизнь и безопасность, №1-2,1999. с.276-279.

5. Алиев Г.М. Техника пылеулавливания и очистка промышленных газов. -М.: Металлургия, 1986. -544 с.

6. Аристовская Т.В. Микробиология дерново-подзолистых почв. М.: Наука, 1965.

7. Артюшин A.M. Роль органических удобрений на основе торфа в повышении плодородия почвы. В кн. Проблемы повышения эффективности торфа в сельском хозяйстве. М. 1984, с. 71-78.

8. Афанасьев В.Н. Производство высококачественных органических удобрений. Л.: Знание, 1988.

9. Афанасьев В.Н., Миллер В.В., Архипченко И.А., Вайнберг О.Я., Клявина Т.Л., Федорова Н.С., Юрина Г.М. Способ приготовления компоста. А. с. 1371960 Заявл. 15.08.86. №4107410/30-15. Опубл. в Б.И. 1988 №5,МКИ С 05 F 7/00.

10. Ю.Бабанин Б.И. и др. А. с. №373290 (СССР). Б.И., 14,1973.

11. Бабенко В.Е. и др. ТОХТ, 1972, т.6, №3, с.400-406.

12. Бабенко В.Е. и др. ТОХТ, 1974, т.8, №3, с. 368-377.

13. Бабуха Г.Л. Теплообмен и гидромеханика двухфазных потоков с полидисперсным веществом: Автореф. докт. дисс. Киев: АН УССР, 1969.

14. Бабуха Г.Л., Рабинович М.И. Механика и теплообмен потоков полидисперсной газовзвеси. Киев. Наукова думка, 1969.-218с.

15. Бабуха Г.Л., Шрайбер А.А. Взаимодействие частиц полидисперсного материала в двухфазных потоках. -Киев: Наукова думка, 1972.-174с.

16. Барановский И.Н. Влияние органических удобрений на питательный режим и содержание органического вещества дерново-подзолистой почвы. // Оптимизация перспективной системы земледелия Нечерноземной зоны: Научн. тр. ТСХА, М., 1987, с.14-19.

17. Барановский И.Н. Плодородие почвы и влияние удобрений на воспроизводство плодородия и урожайность возделываемых культур. -М.: Монография Деп. во ВНИИТЭИ агропром, 246 ВС-91,1991.-174с.

18. Батюцкий Н.П., Лукина Е.И., Пацевич В.Г., Соловьева А.И. Влияние червей на трансформацию органических субстратов и почвенное питание растений. Почвоведение, 1998, №3, с.309-315.

19. Башарина Н.Е. Влияние повышенных норм органических удобрений на плодородие дерново-подзолистых мелиорируемых почв и урожайность с.х. культур. Автореф. дисс. канд. с/х наук. -Д.: 1984.-18с.

20. Беляева Т.А., Двойченкова Е.Ю. Биологические средства защиты растений. // Новости науки и техники. Сер. Биотехнол., ВИНИТИ, 1991,-76с.

21. Бесподстилочный навоз и его использование для удобрений. / Пер. с нем. П.Я. Семенова/ М.: Колос, 1978,-271с.

22. Биологическая защита овощных культур в защищенном грунте. Методические рекомендации. М.: ВАСХНИЛ, 1985,-57с.

23. Блинова З.П. Болезни огурца в защищенном грунте. // Защита растений, 1933, №3, с.38-39.

24. Богатырев Б.А. ИФЖ, 1972, т.6, №4, с. 553-557.

25. Ваксман С. Гумус. Происхождение, состав, свойства. -М.: Сельхозгиз, 1937.

26. Валхарж Я. ИФЖ, 1962, т.5, №11, с. 31-40.

27. Валхарж Я. ИФЖ, 1973, т.25, №2, с. 299-309.

28. Васильев В.А., Лукьяненков И.И., Минеев В.Г. и др./Под ред. В.Г. Минеева. Органические удобрения в интенсивном земледелии. М.: Колос, 1984,-303с.

29. Васильев В.А., Филиппова Н.В. Справочник по органическим удобрениям. -М.: Росагропромиздат, 1988,-255 с.

30. Васильев В.А., Шершнев А.Л., Платонова Л.Г., Резваткина Т.Г., Матюшкина Т.А. Технология подготовки жидкого навоза и урожай. -Агрохимия, №11, 1979. с.85-89.

31. Вентцель Е.С. Теория вероятностей. М.: Наука, 1969.-576с.

32. Видинеев Ю.Д. Дозаторы непрерывного действия. М.: Энергия, 1978,-283с.

33. Влияние длительного применения удобрений на плодородие почвы и продуктивность севооборотов // Результаты многолетних опытов научно-исследовательских учреждений. Выпуск III.-M.: Колос, 1968.

34. Влияние сушенного птичьего помета на урожайность сельскохозяйственных культур и плодородие почвы. /Отчет по хоз. дог. теме 23-2, каф. Почвоведения им. Л.Н. Александровой/, -СПб.: Пушкин, 2000.-63с.

35. Гервасьев A.M. Пылеуловители СИОТ. -М.: Профиздат, 1954. -96 с.

36. Глунцов Н.М. Применение удобрений в тепличном хозяйстве. М. Московский рабочий, 1987.

37. Голышев Д.И. Утилизация жидкого помета. Птицеводство, 1974, №7, с.35-37.

38. Горбис З.Р. Теплообмен и гидромеханика дисперсных сквозных потоков. -М.: Энергия, 1970.-424с.

39. ГОСТ 287118-90 (СТ СЭВ 6942-89) Машины для внесения твердых органических удобрений. Методы испытаний. М.: 1991. Введ. С 01.07.1991 г.

40. Грачев П.И., Шумляк Н.Н., Трубопроводный транспорт на животноводческих фермах. -М.: Колос, 1979,-59с.

41. Гридасов А.Н. Совмещение процессов измельчения и сушки помета. Птицеводство., 1977, №5, с. 43-44.

42. Гудериан Р. Загрязнение воздушной среды. Пер.с англ. -М.: Прогресс, 1975. -415с.

43. Данилов O.JL, Леончик Б.И. Экономия энергии при тепловой сушке. М.: Энергоатомиздат, 1986,-241с.

44. Еникеев В.Г. и др. Управление надежностью функционирования технологических процессов зерноуборочных комплексов. Материалы научно-технической конференции. С-П.: 25-26.06.1998 г.

45. Еникеев В.Г. К методике обработки осциллограмм на ЭВМ для статистического анализа процессов при работе с.х. агрегатов: Записки ЛСХИ,1969, т.ИЗ, с. 255-261.

46. Еникеев В.Г. Методика и программное обеспечение для обработки результатов экспериментальных испытаний с.х. агрегатов и их идентификация на ЭВМ. Л.: Пушкин, 1981.-82с.

47. Еникеев В.Г., Абелев Е.А., Теплинский Т.З., Михайлова М.С. Моделирование на ЭВМ технологических процессов мобильных сельскохозяйственных агрегатов // Сб. научн. тр. ЛСХИ, Л.: Пушкин, 1988, с. 10-14.

48. Ентус Н.Р. Трубчатые печи. М.: Химия, 1977.-22с.

49. Ефимов В.Д. и др. Влияние термической обработки помета на качество и эффективность его применения. Бюлл. ВИУА, №32, М., 1976.

50. Жуков А.И., Попов П.Д. Регулирование баланса гумуса в почве. М.: Росагропромиздат, 1988.-40с.

51. Жуков Д.В. Основы теории и техника сушки теплоизоляционных изделий. -М.: Стройиздат, 1974,-245с.

52. Захаров П.С. Эрозия почв и меры борьбы с ней. -М.: Колос, 1971.-240с.

53. Инструкция по проверке качества органических удобрений. М.: Колос, 1971.

54. Калинина О.Ю. Измерение состава и свойств отходов животноводства в процессе компостирования с участием дождевых червей Eisenia foetida. Автореф. канд. дисс. СПб. 1998,-16с.

55. Карпухин В.Т., Половцев Е.Л. Компосты из птичьего помета. Достижения науки и техники АПК 1991, и №7, с.24-25.

56. Керимов М.А., Хлудова М.В. Материалы научно — технической конференции. СПГАУ, 25.26.06.1998 г.

57. Классен П.В., Гришаев И.Г. Основы техники гранулирования. М.: Химия, 1982,-272с.

58. Классен П.В., Гришаев И.Г., Шомин И.П. Гранулирование. М.: Химия, 1991.-240с.

59. Ковалев Н.Г., Глазков И.К. Проектирование систем утилизации навоза на комплексах. М.: Агромпромиздат, 1989,-160с.

60. Ковда В.А. Биосфера и человечество. // Биосфера и ее ресурсы. -М.: Наука, 1971.-52с.

61. Кононова М.М. Органическое вещество почвы. М. АН СССР, 1963,-314с.

62. Кормановский Л.П., Морозов Н.М., Цой Л.М. Обоснование системы технологий и машин для животноводства. М.: ИК «Родник», ж-л «Аграрная наука», 1999,-228с.

63. Коростышева А.Г., Тихонов A.M. Ветеринарно-санитарная оценка использования птичьего помета как удобрения. Ветеринария, №60. Киев, 1985.

64. Коузов П.А. Очистка воздуха от пыли в циклонах. -Л.: ЛИОТ, 1938. -180 с.

65. Кравков С.П. Биохимия и агрономия почвенных процессов. Л.: Наука, 1978 г.

66. Крхамбаров Я.Н. Технология ускоренного биотермического обезвреживания твердых бытовых отходов // Науч. труды АКХ. — 1962, №14.

67. Кудрявский Ю.П., Трапезников Ю.Ф., Тетерин В.В. Установка для переработки птичьего помета. Патент РФ №2052234 по заявке №93012725,

68. Кудрявский Ю.П., Щеткин Б.Н. и др. Способ подготовки птичьего помета к утилизации. Патент РФ №2090540, по заявке №95117662, 1995 г.

69. Кук Д. Регулирование плодородия почвы. М.: Колос, 1979, с. 164-302.

70. Кулаковская Т.Н. Современные данные о роли органического вещества в плодородии почв. В кн.: Проблемы накопления и использования органических удобрений. Минск, 1976 г.

71. Куранов В.Н. К вопросу о разложении растительных остатков. Почвоведение, 1961, №3, с.78-82.

72. Куцакова В.Е. и др. Оптимизация сушильного аппарата со встречно закрученными потоками теплоносителя. ЖПХ, 1995. т.68, №2. с.284-286.

73. Лазурский А.В. Навоз и минеральные удобрения в полевых севооборотах на Украине: Автореф. дис. докт. с.х. наук. М.: 1973,-61с.

74. Летошнев И.Н. Сельскохозяйственные машины. М.: Сельхозгиз, 1940.-806с.

75. Липов А.В. Экспериментальное исследование дозирующей системы разбрасывателя минеральных удобрений // «Контроль и управлениетехнологическими процессами сельскохозяйственных машин»: Сб. научн. тр. ЛСХИ JL, 1988.

76. Лозановская И.Н., Орлов Д.С., Попов П.Д. Теория и практика использования органических удобрений: Учеб. пособия для повышения квалификации специалистов -М.: Агропромиздат, 1988,-96с. ил.

77. Лотош В.Е. Переработка отходов природопользования. -Екатеринбург: Издательство Ур-ГУПС, 2002.-463с.

78. Лотош В.Е. Технологии основных производств в природопользовании.-3-е изд.,доп. -Екатеринбург: Издательство Ур-ГУПС, 2002.-553 с.

79. Лотош В.Е. Экология природопользования. -Екатеринбург: «Полиграфист»,2001.-540 с.

80. Лурье А.Б. Нагорский И.С., Озеров В.Г. и др. Моделирование сельскохозяйственных агрегатов и их систем управления / Под ред. А.Б. Лурье. Л.: Колос, 1979,-312с.

81. Лурье А.Б. Статистическая динамика сельскохозяйственных агрегатов. -М.: Колос, 1981.-382с.

82. Лурье А.Б., Абелев Е.А., Теплинский И.З., Иванович Н.Э. Обоснование принципа контроля равномерности глубины вспашки // Научн. тр. ЛСХИ, 1981.-t.415.

83. Лурье А.Б., Еникеев В.Г., Теплинский И.З. и др. Сельскохозяйственные машины. Санкт-Петербург, изд. СПбГАУ, 1998 г.

84. Лурье Л.М. Опыт эксплуатации барабанных сушилок в металлургии тяжелых и цветных металлов. М.: Цветметинформация, 1967,-86с.

85. Лыков А.В. Теория теплопроводности. М.: Высшая школа, 1967.-600с.

86. Лысенко В.П. Что выгоднее сухой или влажный помет? Птицепроизводство, 1976, №8.

87. Любошиц И.Л. и др. В кн: Вопросы переноса тепла и массы в сушильных и термических процессах. Минск:, Наука и техника, 1976, с. 53-57.

88. Малофеев В.И. и др. Оценка прямоточного и промышленного способов сушки птичьего помета в барабанных сушильных установках. В кн:. Эффективные приемы технологии в птицепроизводстве. М.: 1974, с.80-83.

89. Малофеев В.И. Технология безотходного производства в птицепроизводстве. М.: Агропромиздат, 1986,-176с.

90. Малофеев В.И. Технология термической переработки помета. М.: Колос, 1981.-152с.

91. Малофеев В.И., Гришанов Н.П., Фетисов Г.В., Клочкова Ю.Ф. Технология производства и агротехническая эффективность торфопометного компоста // Торфяная промышленность. 1988. №8, с.15-18.

92. Малофеев В.М. Органические удобрения: способы подготовки и внесения. -М.: Знание, 1988 г.

93. Мамченков И.П., Тащева P.M. Влияние органического вещества на превращение соединений азота в почве // Органические удобрения. -М.: Колос, 1972, с.309-327.

94. Марченко Н.М., Литвинов М.А., Шебалкин А.Е. и др. Типовая технология производства и внесения твердых органических удобрений / Под ред. Н.М. Марченко. М.: 1987 г.

95. Марченко Н.М., Личман Г.И., Шебалкин А.Е. Механизация внесения органических удобрений. М.: ВО Агропромиздат, 1990.-207с.

96. Марченко Н.М., Шебалкин А.Е., Воропаев В.В. и др. Технология и технические средства для внесения органических удобрений М.: Росагропромиздат, 1991.-190с.

97. Математическая статистика. М.: Высшая школа, 1981,-371с.

98. Мельников С.В. Планирование эксперимента в исследованиях сельскохозяйственных процессов. -М.: Колос, 1980, -250 с.

99. Митков А.Л., Кардашевский С.В. Статистические методы в сельхозмашиностроении. -М.: Машиностроение, 1978. -360 с.

100. Моделирование сельскохозяйственных агрегатов и их систем, (под ред. А.Б. Лурье). Л.: Колос, 1979,-312.

101. Муштаев В.И., Ульянов В.М. Сушка в условиях пневмотранспорта. М.: Химия, 1984. -232с.

102. Муштаев В.И., Ульянов В.М. Сушка дисперсных материалов. М.: Химия, 1988.-350с.

103. Мягков М.И. Высокотемпературная обработка сточных вод. Л.: Стройиздат, 1995.-258с.

104. Научные основы применения органических удобрений в ленинградской области рекомендации. - Л.: Леноблагропром, СЗНИИСХ, 1987.

105. Небольсин А.Н. Санитарно бактериологическая и паразитологическая оценка эффективности термической обработки промышленного комплекса. - Труды Ленинградского ветеринарного института. Л.: 1978.

106. Некрасов В. А., Мизгирева П.Т., Цветкова А.И. Влияние торфопометных удобрений на урожай сельскохозяйственных культур. Тр. ВНИИ торф, про-сти, 1979, №34, с.82-91.

107. Новиков М.Н., Хохлов В.И., Рябков В.В. Птичий помет ценное органическое удобрение. -М.: Росагропромиздат, 1989.-80с.

108. Ольшанский Е.Ш. и др. Некоторые результаты исследований процесса термической обработки жидкого навоза. Записки ЛСХИ. Т.311, Л.: 1976 г.

109. Ольшанский Е.Ш., Ильин К. А., Мягков М.И. Создание эффективного способа по утилизации навоза важный резерв интенсификации животноводства на промышленной основе. Доклад на научн. техн. совещ. По НОТ. Томск, 1973 г.

110. Органические удобрения в интенсивном земледелии. Под ред. Минеева В.Г., М.: Колос, 1984,-303с.

111. Орлова А.Н. и др. Система контроля за качеством анализов почв в лабораториях агрохимической службы. Управление качеством аналитических работ в агрохимслужбе. -М.: WBYFJ.1982. с.36-51.

112. Основы управления технологическими процессами. Под ред. Н.С. Райбмана, изд. -М: Наука, 1978.

113. Панникова В. Д. Эффективное применение удобрений в Нечерноземной зоне. М.: Россельхозиздат, 1983,-270с.

114. Панов А.А. Органо минеральные смеси. Пермь, 1958 г.

115. Патнаков Е.Г. Пневматическая труба сушилка. М.: Пищепромиздат, 1956,-24с.

116. Пахомова Н.В., Рихтер К.К. Экономика природопользования и экологический менеджмент. -СПб.: СПб. Ун-т,1999.-488с.

117. Пищухин A.M. Контроль качества продукции на основе многоуровневой системы управления. //Контроль. Диагностика. 2001.№2.с.42-43.

118. Плановокий А.Н., Муштаев В.И., Ульянов В.М. Сушка дисперсных материалов в химической промышленности. М.: Химия, 1979,-288с.

119. Поляков С.В., Сластин С.Б. Использование экстраполирующей модели при построении систем функциональной диагностики. //Контроль. Диагностика. 2000. №4. с. 19-22.

120. Попов П.Д., Хохлов В.И., Егоров А.А. и др. Органические удобрения: Справочник-М.: Агропромиздат, 1988,-207с.: ил.

121. Поторайтис Э.А. Оборудование для сушки помета. Птицеводство. №11,1976. с.40-41.

122. Протасов В.Ф., Молчанов А.В. Экология, здоровье и природопользование в России. -М.: Финансы и статистика, 1995.-528с.

123. Разумов В. А. Пневмо- и гидротранспорт в химической промышленности. М.: Химия, 1979,-245с.

124. Разумов И.М. Псевдоожижение и пневмотранспорт сыпучих материалов. 2-е изд. М.: Химия, 1972.-239с.

125. Райбман Н.С., Чадеев В.М. Построение модели процессов производства. -М.: Энергия, 1975.

126. Рекомендация по оформлению и содержанию проекта нормативов ПДВ для предприятий. -М.: 1989.

127. Романков П.Г., Рашковская Н.Б. Сушка во взвешенном состоянии, 3-е изд. -JL: Химия. 1979.-272с.

128. Романовский С.Г. Процессы термической обработки влажных материалов. М.: Энергия, 1976,-328с.

129. Рязанцев В.П., Данилкина B.C., Текучева М.С. Проблемы уборки и утилизации навоза // АПК Достижения науки и техники 1988, №12, с.22-24.

130. Садчиков В.П., Тютрин А.И. Способ сушки помета. Авт. Св. СССР кл 26В 3/06 №832274 заявл. 30.03.79 г.

131. Сажин Б.С. Основы техники сушки. -М: Химия, 1984.320с.

132. Сажин Б.С., Лукачевский Б.П., Джунисбеков М.Ш. и др. Моделирование движения газа в аппаратах со встречными закрученными потоками. ТОХТ, 1985. №5. с. 687-690.

133. Самайлович Г.С. Гидродинамика. -М.: Машиностроение, 1990.-384с.

134. Сангинов С.Р. Влияние птичьего помета на динамику нитратного и аммиачного азота в почве, «Агрохимия», 1988, №4, с.74-77.

135. Сапожников Н.А., Корнилов М.Ф. Научные основы системы удобрения в Нечерноземной полосе. Л.: Колос, 1977,-296с.

136. Сборник технических условий на органические удобрения. -М.: Россельхозиздат, 1986.

137. Сборник по расчету выбросов в атмосферу загрязняющих веществ различными производствами. -Л.

138. Сводников С.С., Малофеев В.И. Приготовление и использование сухого куриного помета. В кн.: Проблемы использования органических удобрений. Минск, 1976, с.218-220.

139. Силин B.C. Механизация уборки, приготовления и внесения органических удобрений. М.: Колос, 1973 г.

140. Сильвестров А.Н., Чинаев П.И. Идентификация и оптимизация автоматических систем. -М.: Энергоатомиздат, 1987.-200с.

141. Скоропанов С.Г. Современные проблемы органических удобрений В кн.: Проблемы накопления и использования органических удобрений, Минск, 1976 г.

142. Смелик А.В. Диссертация, С- Петербург, 1999,-562с.

143. Совершенствование методов и средств контроля качества технологического процесса картофелепосадочных машин. —Л.: Пушкин, /диссертация на соискание ученой степени к.т.н., Щеткин Б.Н./ 1989.

144. Сушильные аппараты и установки. -М.: ЦИНТИХимнефтемаш, 1975.-64с.

145. Тетерин В.В., Кудрявский Ю.П., Трапезников Ю.Ф. Способ переработки отходов птицефабрик. Патент РФ №2045197 по заявке №93017460, 1993

146. Типовая технология производства и внесения твердых органических удобрений. М.: ВИМД987.

147. Тихонов В.И. Выбросы случайных процессов. М.: Наука, 1970 г.

148. Торф в сельском хозяйстве нечерноземной зоны. Л.: Агропромиздат, 1987 г.

149. Трапезников Ю.Ф. Диссертация., Екатеринбург Березники, 1998,-132с.

150. Трапезников Ю.Ф., Кудрявский Ю.П., Тетерин В.В., Щеткин Б.Н. Комбинированная сушилка материалов, склонных к окусковыванию. Патент РФ №2101634, по заявке №95116425, 1995.

151. Третьякова Е.П., Сучкова Л.В. Влияние сухого птичьего помета на плодородие подзолистых почв и урожай однолетних трав. Почвоведение и агрохимия в Мурманской области, Апатиты, 1983 г.

152. Турнова О.Н., Новикова И.А. Биокатализатор для разложения растительных остатков.// Микроорганизмы в с/х. Тезисы докладов 4 Вис. науч. конф. Пущино, 1992, с.200-201.

153. Фарафонова Г.И., Семенов П.Я. Сравнительная агрономическая оценка бесподстилочного навоза и его твердой и жидкой фракций // Агрохимия, 1980, №6, с.47-53.

154. Федоров А. Эффективность доз бесподстилочного свиного навоза в звене севооборота и содержание в почве элементов питания // Агрохимия, 1980, №9, с.82-90.

155. Федорченко М.А. Эколого-экономический подход к утилизации жидких отходов животнаводства. Пенза: IV Международная научно-практическая конференция /Сборник материалов 26-27.06.01 г/.

156. Филиппенко И.В., Бачило Н.Г., Раховец Н.А. Куриный помет как фосфорное удобрение. Сб. научн. тр., БЕЛ НИИЗ 1980, №23.

157. Филоненко Г.К., А.И. Чуприн. Установка для осуществления тепло- и массообмена. а.с. 185481, Киев, 1965, №1023171/24-06.

158. Фомин А .Я. Теория выбросов случайных процессов. М.: Связь, 1980.

159. Фролов В.Ф. Моделирование сушки дисперсных материалов. Л.: Химия, 1987.-206с.

160. Фукс Н.А. Успехи механики аэрозолей. 3-е изд. М.: Изд-во АН СССР, 1961,-159с.

161. Халтлен К. Планирование эксперимента в исследовании технологических процессов. М.: Мир, 1977 г.

162. Цирлин A.M. Оптимальное управление технологическими процессами. М.: Энергоатомиздат, 1986.-400с.

163. Чекалов К.И. Приготовление и применение органических удобрений. -М.: Сельхозиздат, 1958.

164. Черкасов А.Н. Компосты: рецептура смеси, площадки по производству.// Химизация сельского хозяйства. 1991, №7, с.64-67.

165. Черкасов А.Н., Уханов В.Ю., Половцев Е.Л. Промышленное производство компотов из помета. Достиж. науки и техн. АПК, 1992, №3, с.32-33.

166. Шаприцкий В.Н. Разработка нормативов ПДВ для защиты атмосферы. -М.: Металлургия, 1990.-416с.

167. Шейман В.А. ИФЖ, 1963, т.6, №4, с.61-66.

168. Шейман В.А., Каспер В.И. ИФЖ, 1963, т.6, №3, с.63-68.

169. Шилов И.А. Экология. -М.: Высш.шк., 1997.-512с.

170. Шкарда М.П. Производство и применение органических удобрений / Пер. с чеш. З.К. Благовещенской. М.: Агропромиздат, 1985.-364с.

171. Шрайбер А. А., Глянченко В. Д. Термическая обработка полидисперсных материалов в двухфазном потоке. Киев: Наукова думка, 1976,-155с.

172. Шрамков М.В., Лосясов В.П., Ковалев А.А., Криднев П.И. Способ получения органического удобрения. Авт. Св. СССР, кл. С 05 3/00, №833935, заявл. 30.11.78 г, №2704272.

173. Щеткин Б.Н. Математическое моделирование технологического процесса сушки. -Калининград: Вестник Балтийского научного центра РАЕН. №7, 2002. с.36-37.

174. Щеткин Б.Н. Модель функционирования технологического процесса пневмотермической сушки отходов птицеводства. Калининград: Вестник Балтийского научного центра РАЕН. №7, 2002. с.30-31.

175. Щеткин Б.Н. Птичий помет и технологии его переработки в высокоэффективные удобрения. -Санкт-Петербург: Издательство СПбГАУ,2000.-256с

176. Щеткин Б.Н. Устройство контроля заданной нормы посадки картофеля. Сб. статей молодых ученых ЛСХИ. -Л.: 1988.

177. Щеткин Б.Н. Устройство контроля качества технологического процесса картофелепосадочной машины типа КСМ. -Калинин.: /Тезисы доклада XI научно-практической конференции/. 1988.

178. Щеткин Б.Н. Утилизация отходов птицеводства решение проблем экологической безопасности и ресурсосбережения. -Пермь: ОГУП «Соликамская типография»,2002.-135с

179. Щеткин Б.Н. Утилизация отходов птицефабрик и получение чистого высокоэффективного удобрения. -Калининград: Вестник Балтийского научного центра РАЕН. №7, 2002. с.34-35.

180. Щеткин Б.Н. Экологически чистая технология приготовления компостов с использованием термического воздействия отработанного сушильного агента. -Калининград: Вестник Балтийского научного центра РАЕН. №7, 2002. с.32-33.

181. Щеткин Б.Н., Лурье А.Б., Кан М.И. и др. Устройство для контроля и регулирования рабочего режима картофелепосадочной машины. А.с. №1528360, по заявке №4394005, 1989.

182. Щеткин Б.Н., Лурье А.Б., Теплинский И.З. и др. Устройство для регулирования глубины хода рабочих органов сельскохозяйственных машин и орудий. А.с. №1554788, по заявке №4412913, 1989.

183. Щеткин Б.Н. Микропроцессорное устройство контроля качества технологического процесса картофелепосадочной машины. Сб. научных трудов ЛСХИ. -Л.: 1988.

184. Щеткин Б.Н. Анализ технологического процесса картофелепосадочной машины типа КСМ как объекта в системе автоматическогоконтроля и управления. Сб. научных трудов ЛСХИ. -Л.: 1986.

185. Щеткин Б.Н., Щеткин С.Н. Установка для обработки органических отходов. Патент РФ №2045504, по заявке №93028665, 1993.

186. Щеткин Б.Н., Еникеев В.Г. Установка для переработки органических отходов на удобрения или корм. Заявка№ 99120623/13. Опубл.2001. Бюл.№21.

187. Щеткин Б.Н., Еникеев В.Г. Способ переработки органических отходов на удобрения или корм. Заявка № 99120624/13. 0публ.2001. -Бюл.№21.

188. Щеткин Б.Н., Еникеев В.Г. Установка для переработки органических отходов на удобрения или корм. Заявка№ 99120626/13. Опубл.2001. Бюл.№21.

189. Щеткин Б.Н., Еникеев В.Г. Способ переработки органических отходов на удобрения или корм. Заявка № 99120627/13. 0публ.2001. -Бюл.№21.

190. Щеткин Б.Н. Модели функционирования технологического процесса пневмотермической установки. -М.: -ж-л «Тракторы и сельскохозяйственные машины» № 3 2003. с.ЗЗ.

191. Щеткин Б.Н. Технологический комплекс для утилизации птичьего помета на птицефабрике. -М.: -ж-л «Тракторы и сельскохозяйственные машины» № 7 2003. с. 10.

192. Щеткин Б.Н. Утилизация отходов птицефабрик и получение высокоэффективного экологически чистого удобрения./ Актуальные проблемы инженерного обеспечения АПК. Сборник материалов международной научной конференции. ч.З; Ярославль.: ЯГСХА.-2004.

193. Щеткин Б.Н. Экологически чистая технология приготовления компостов с использованием термического воздействия./ Актуальные проблемы инженерного обеспечения АПК. Сборник материалов международной научной конференции. ч.З; Ярославль.: ЯГСХА.-2004.

194. Щеткин Б.Н. Влияние птичьего сушеного помета на урожайность картофеля и плодородие почвы. / Актуальные проблемы инженерного обеспечения АПК. Сборник материалов международной научной конференции. ч.З; Ярославль.: ЯГСХА.-2004.

195. Щукин В.К. Теплообмен и гидродинамика внутренних потоков в полях массовых сил. -М.: Машиностроение, 1980. -240 с.

196. Экологические основы рекультивации земель /Под ред. Н.М.Черновой. -М.: Наука,1985. -183с.