автореферат диссертации по процессам и машинам агроинженерных систем, 05.20.01, диссертация на тему:Повышение эффективности технологической линии производства биокомпостов путем совершенствования узла ферментирования

На правах рукописи

СОКОЛОВ АЛЕКСЕЙ ВАЛЕНТИНОВИЧ

ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ ЛИНИИ ПРОИЗВОДСТВА БИОКОМПОСТОВ ПУТЁМ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ УЗЛА ФЕРМЕНТИРОВАНИЯ

Специальность 05.20.01 - Технологии и средства механизации сельского

хозяйства

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Санхт - Петербург - 2009

003463439

Диссертация выполнена на кафедре эксплуатации машинно-тракторного парка Федерального государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования Костромская государственная сельскохозяйственная академия

Защита состоится « 16 » апреля 2009 года в 11— часов на заседании диссертационного совета Д 006.054.01 при Северо-Западном научно-исследовательском институте механизации и электрификации сельского хозяйства Российской академии сельскохозяйственных наук по адресу: 196625, Санкт-Петербург-Павловск, п/о Тярлево, Фильтровское ш., д.З.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке СЗ НИИМЭСХ, с авторефератом на сайте www.sznii.ru

Научный руководитель

доктор технических наук, доцент Малаков Юрий Фёдорович

Официальные оппоненты: Заслуженный деятель науки и техники,

доктор технических наук, профессор Еникеев Внль Гумерович

кандидат технических наук, старший научный сотрудник Максимов Дмитрий Анатольевич

Ведущее предприятие

Научно Исследовательский Институт Сельского Хозяйства Центральных Районов Нечерноземной Зоны

Автореферат разослан « » марта 2009 года.

Учёный секретарь диссертационного совета

ыН

Черей Н.Н.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Максимально возможные урожаи сельскохозяйствен-ix культур можно получить только при совместном применении органических и неральных удобрений. При этом минеральные удобрения в основном способст-ют повышению урожайности. Органические удобрения, помимо повышения уро-айности, улучшают структуру и плодородие почв, способствуя увеличению содер-ания гумуса, что непременно сказывается на качестве продукции.

Одной из разновидностей органических удобрений является биокомпост. Био-мпост, полученный ускоренным методом с соблюдением установленных парамет-в ферментирования, представляет собой высокоэффективное органическое удоб-ние, обеззараженное от яиц и личинок гельминтов, патогенной микрофлоры, не держит жизнеспособных семян сорняков. Содержит подвижные формы азота и сфора, способствующие оптимизации минерального питания растений. Характе-пуется высоким содержанием органического вещества и благоприятными физиче-•ими свойствами.

В условиях активного применения минеральных удобрений в сельском хозяй-ве органические удобрения не только не теряют своего значения, но их роль в по-пнении плодородия почв, получения высококачественной, экологически чистой одукции растениеводства, возрастает. Поэтому необходимо обеспечить сельское зяйство высокопроизводительными и экономически выгодными способами и техно-гиями производства высококачественных органических удобрений.

Цель и задачи исследования. Целью исследования является повышение эф-ктивности технологической линии производства биокомпостов путём совершен-вования узла ферментирования. В соответствии с поставленной целью в диссерта-т решаются следующие задачи:

• анализ существующих технологий и устройств для производства биокомпостов, формулировка рабочей гипотезы;

• разработка модели функционирования процесса работы узла ферментирования и формализованное описание закономерностей, связывающих параметр

• разработка технологической схемы и конструкции узла ферментирования;

процесса ферментирования;

• разработка системы автоматического управления процессом;

• экспериментальное определение зависимостей между основными факторам определяющими работу узла ферментирования и нахождение оптимальн параметров его работы;

• оценка технико - экономической эффективности работы узла ферментиров ния в технологической линии производства биокомпостов.

Объект исследования. Процесс ферментирования в технологической лин производства биокомпостов.

Методы исследования. При выполнении диссертационной работы использ вались как стандартные, так и частные методики исследования с применением м тематического планирования эксперимента и обработки данных с использовани программ расчётов на ПЭВМ.

Научная новизна состоит в: разработке модели функционирования ферме тирующего устройства, позволяющей выйти на оптимальные значения основнь параметров влияющих на качественные и количественные показатели; разработ способа автоматического управления процессом ферментирования.

Практическая ценность и реализация результатов исследований. Разработ узел ферментирования для технологической линии производства биокомпостов п тент №2336252 и автоматическая система управления процессом ферментировани В лаборатории кафедры эксплуатации машинно-тракторного парка Костромск ГСХА изготовлена лабораторная установка по производству биокомпостов для пр ведения исследований. Изготовлен экспериментальный образец ферментирующе устройства и испытан в производственных условиях ООО «БХЗ - Arpo» Буйско района Костромской области.

Использование усовершенствованного узла ферментирования в технологич ской линии по производству биокомпостов позволит: снизить время процесса фе ментирования до 8 дней; сократить удельные затраты электроэнергии на 60%; сн зить себестоимость биокомпоста на 54%; получить годовой экономический эффе 105,2 тыс.руб.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы долож ны и обсуждены на научных конференциях профессорско - преподавательского с става и аспирантов в ФГОУ ВПО "Костромская ГСХА" 200б...2008гг, ГНУ Кос ромской НИИ СХ в 2008г. и СПб-ГАУ г.Санкт - Петербург в 2008...2009гг. С 200 по 2008г. работа выполнялась по программе «У.М.Н.И.К.», с 2008г. по н.в. выполн ется по программе «СТАРТ», финансируемые государственным Фондом развита

алых форм предприятий в научно - технической сфере. В 2008 году технологиче-кая линия по переработке органических отходов в биокомпосты, в состав которой ходит усовершенствованное ферментирующее устройство, была отмечена золотой едалью на 10-ой выставке «Золотая осень» в номинации «За производство высоко-ффективных экологически безопасных удобрений: почв, грунтов, подкормок, тех-ологий улучшения плодородия почв».

Публикации. Основное содержание диссертационной работы изложено в 10 1ечатных работах, в том числе в одном патенте на изобретение и 1 издании, реко-ендованном ВАК.

Объем работы. Работа состоит из введения, 5 глав, выводов, списка используе-ой литературы, включающего 79 наименований и 4 приложений. Общий объём работы зложен на 156 страницах машинописного текста, включая 25 таблиц и 68 рисунков.

На защиту выносятся следующие основные положения:

• модель функционирования процесса работы узла ферментирования и формализованное описание закономерностей, связывающих параметры процесса;

• технологическая схема и конструкция узла ферментирования;

• автоматическая система управления процессом ферментирования;

• технологические параметры узла ферментирования и оценка экономической эффективности.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность работы, изложены состояние пробле-

ы, цель и задачи исследования, сформулированы научная новизна, практическая начимость, основные положения, выносимые на защиту.

В первой главе «Состояние вопроса и задачи исследования» рассматриваются: лияние органических удобрений на плодородие почв; агрохимические свойства биоком-оста; процесс ускоренного аэробного ферментирования; анализ существующих техноло-й и устройств для производства биокомпостов, формулирование рабочей гипотезы.

Вопросами разработки технологий и технических средств для приготовления рганических удобрений занимались Ю.И. Вахромеев, Ю.В. Иванов, Н.Г. Ковалев, .П. Коваленко, Г.Е. Листопад, Г.И. Личман, Н.М. Марченко, В.Н Афанасьев, .3. Милащенко, Б.А. Нефедов, П.Д. Попов, Е.П. Харламов, С.Д. Сметнев, И.С. Ша-лов, В.А. Шмонин и др.

Проанализировав существующие технологии и устройства по ускоренном производству биокомпостов выявили основные недостатки узлов ферментирования:

• малая производительность, что не позволяет их использовать на предпри ятиях с большим выходом отходов производства, это приводит к их накоп лению и загрязнению окружающей среды;

• сложность аппаратурных решений основных процессов требует высоко квалификации оператора, большая энергоёмкость узла смешивания и веро ятность заклинивания при попадании посторонних предметов;

• забивание перфорации трубопроводов, системы вентиляции ферментёров, чт приводит к снижению производительности установки и возникновению очаго вого эффекта ферментирования, снижающего качество выходного продукта;

• отсутствие контроля за параметрами ферментирования не позволяет опти мально управлять процессом;

• сложность процесса выгрузки готового продукта и его автоматизации.

Анализ предшествующих исследований, устройств и установок по производству биокомпостов даёт основание сформулировать рабочую гипотезу. Увеличение производительности может быть достигнуто путём поддержания оптимальных технологических параметров ферментирующего устройства, таких как высота слоя массы, температура и концентрация кислорода. Повышение качества биокомпоста может быть достигнуто путём разработки системы вентиляции, позволяющей осуществить равномерное распределение воздуха в массе. Время процесса ферментирования и повышение температуры массы в единицу времени (скорость саморазогревания массы) зависят от концентрации кислорода в массе, на которую в свою очередь оказывают влияние температура массы и режим работы системы вентиляции (расход воздуха в системе вентиляции). Автоматическая система управления процессом ферментирования может осуществляться посредством управления подачей воздуха, на основе анализа концентрации кислорода в массе, по заданному запрограммированному алгоритму. Снижение себестоимости биокомпостов может быть достигнуто путем совершенствования узла ферментирования: системы вентиляции; выгрузки готового продукта; автоматического управления процессом ферментирования.

Во второй главе «Анализ процесса работы узла ферментирования» рассматриваются: модель функционирования узла ферментирования и формализованное описание закономерностей, связывающих параметры процесса ферментирования;

ехнологическая схема работы и конструкция узла ферментирования; система авто-атического управления процессом.

Функционирование узла ферментирования можно рассматривать как реакцию а входные внешние возмущения и управляющие воздействия. При этом наиболее одходящей расчётной схемой будет схема по принципу «вход - выход». В качестве ыходной переменной Y может рассматриваться любые из случайных параметров, арактеризующие качественные показатели протекания процесса ферментирования в стройстве. Такими параметрами являться: температура компостируемой массы T(t); корость саморазогревания массы Vx(t) и как следствие - время процесса ферменти-ования t. На устройство действуют внешние возмущения, образующие вектор -ункцию возмущений F, которые стремятся нарушить желаемое протекание процес-а, составляющими вектор - функции F являются: отношение в компостируемой мас-е углерода к азоту С:N(t), влажность компостируемой массы p(t) и высота слоя h(t).

качестве управляющего параметра, оказывающего непосредственное влияние на начение качественного показателя процесса, выступает режим работы системы вен-иляции tBel!(t), как следствие - расход воздуха через систему вентиляции q(t) и кон-ентрация кислорода в компостируемой массе C02(t).

На устройство так же оказывает воздействие вектор внутренних связей D, в ачестве составляющей которого выступает температура компостируемой-массы (t), оказывающая влияние, на скорость саморазогревания массы VT(t) и концентра-ию кислорода Сог(0- Таким образом, процесс, протекающий в ферментирующем стройстве, можно представить в виде информационной модели (рисунок 1).

Реализация представленной информационной модели процесса работы ферментирующего устройства позволит найти соотношение между внешними возмущениями, качественным показателем и управляющим параметром процесса ферментирования. Информацию о причинно следственных связях отражает в полной мере модель функционирования технологического процесса, представленная в виде блок - схемы по принципу «вход - выход», которая изображена на рисунке 2.

пи

м т: А, tnoftt —■->

пШ —>

j/fe///

Рисунок 1 - Информаци-нная модель работы узла ферментирования

CN

0'.

1 \ -> ТШ

Ас Av А, ■Î А,

Ш

Ак Î/W/Z

Рисунок 2—Модель функционирования технологического процесса: С:Щ0 — отношение углерода к азоту; р(0 - влажность массы; СО2(0 - концентрацию кислорода; Т(У — температура массы; У(1) — скорости саморазогревания; ц(1) -расход воздуха; 1вен(1) -режим работы системы вентиляции; 1пр — время процесса фермен-тирования

Поскольку модель функциониров ния технологического процесса фермен тирующего устройства представляет со бой многомерную систему, то для иден тификации её разбивают на одномерны частные модели. Частные модели moi быть представлены в виде схемы, на кото рую на входе действуют одно или дв возмущающих воздействия, а на выход имеется один случайный процесс. Общ модель процесса формирования скорое саморазогревания массы представлена н рисунке 3.

Модель описывается оператором Av, пред ставляющий собой совокупность из двух операто ров преобразования частных моделей А] и Aq: \v^i) = Al[C:N(t)-p(t)} \v?(t) = A\T(t)]

(1)

(2)

Рисунок 3 - Модель процесса формирования скорости саморазогревания массы

Преобразование скорости саморазогревания массы Ут(1) в параметр времени процесса ферменти-рования описывается оператором А,пр

Рассматривая модель функционирования технологического процесса работы ферментирующего устройства как многомерную систему можно записать:

А„

Ап =

(3)

Вид и структура оператора Ап, описывающего преобразование входного процесса Р(0 в выходной У(1), есть математическая модель процесса работы ферментирующего устройства.

Все операции процесса производства биокомпостов должны быть направлены на следующие основные цели: наиболее полное сохранение питательных веществ, содержащихся в исходных компонентах; получение биокомпостов в виде, удобном

7 в 9

для хранения, транспортировки и внесения в почву; максимально возможную механизацию и автоматизацию процесса ферментированя; минимальные затраты труда и денежных средств; исключение возможности загрязнения окружающей среды.

Опираясь на разработанную модель функционирования и анализ известных систем и установок разработан узел ферментирования, позволяющий исключить большинство недостатков известных систем и установок для ускоренного приготовления биокомпостов. Данное устройство предназначено для осуществления процесса ферментирования в технологической линии по производству биокомпостов (рис. 4, 5).

Линия работает следующим образом. Самосвальными средствами загружаются ёмкости 1 и 2 соответственно пометом и торфом. В зависимости от выполнения необходимого соотношения (по влажности и углерода к азоту), выставляются соответствующие скорости выгрузных транспортёров ёмкостей. По завершению указанных настроечных регулировок, линия готова к пуску. Одновременно запускаются приводы смесителя и выгрузного шнека 3, а также транспортёры 4, 5 для верхней загрузки узлов ферментирования 6, 7, 8, 9. По мере освобождения компонентов в емкостях 1, 2 производится до-загрузка, без остановки линии, до полного заполнения ферментера. Устанавливается режим работы системы вентиляции 12, с помощью автоматической системы управления процессом ферментирования для каждого ферментёра в отдельности и включается на 7 - 8 дней, при этом производится контроль за параметрами про-

Рисунок 4 — Технологическая линия производства биокомпостов

г- '-'лч- .......-> .......- гт

Рисунок 5 - Общий вид узла ферментирования

цесса ферментирования с помощью датчиков температуры 17 и газоанализатора к слорода 18, расположенных внутри корпуса ферментёра. Датчики соединены с зле трическим блоком контроля 19. Заполненный узел ферментирования освободится ч рез 7-8 дней, за это время идет заполнение соседних, работающих циклично, их числ: определяется суточным объемом переработки помета (навоза). Выгрузка готовог биокомпоста осуществляется транспортёром 15, находящимся под компостируемо: массой на днище корпуса. Далее компост через регулируемую заслонку (на рисунк| не показано) поступает на транспортёр дальнейшей транспортировки 16, имеющш возможность реверсирования, для направления массы в транспортное средство, есл! не требуется фасовка, или для загрузки фасовочных машин 10, 11.

Интенсивность жизнедеятельности микроорганизмов в процессе ферментирова ния во многом зависит от обеспечения их кислородом. Автоматическая система управления процессом ферментирования осуществляется посредством управления подаче воздуха, на основе анализа концентрации кислорода в массе, по заданному запрограм мированному алгоритму. Регулировка объёма воздуха, поступающего в массу произ водиться путём изменения режима работы электродвигателя вентилятора, которы:; управляется при помощи ключей газоанализатора. Общая схема работы автоматиче] ской системы управления процессом ферментирования изображена на рисунке 6.

Рисунок б — Общая схема работы автоматической системы управления процессом ферментирования: I— пробоотборник газоанализатора; 2, 3 - датчик температуры; 4 - вентилятор с асинхронным трёхфазным электродвигателем; 5 — датчик кислорода; б — микрокомпрессор; 7 - двухканальный измеритель температуры ТРМ-200; 8 -двухканальный газоанализатор кислорода ПКГ-4/2-К-С-Р; 9 — преобразователь интерфейсов Я8-485/Я8-2 32 АС-ЗМ; 10-ПЭВМ; 11, 12 - программное обеспечение

В третьей главе «Программа и методика экспериментальных исследований технологического процесса работы узла ферментирования» описаны методики проведения лабораторных и производственных экспериментальных исследований, оборудование, используемое для проведения экспериментов, производственная и лабораторная установки, а так же расчеты элементов конструкции и системы вентиляции производственной экспериментальной установки.

Организация экспериментальных исследований, обработка и анализ результатов, выполнялись на основе теории математического планирования экспериментов, математического анализа и теории вероятностей. Результаты экспериментов обрабатывались на ПЭВМ с использованием пакета программ STATISTICA 6.0 и STATGRAPHICS Plus 2.1.

Экспериментальные исследования проводились в два этапа: 1 - исследование работы системы вентиляции и определение зависимостей между концентрацией кислорода в массе, скоростью её саморазогревания и временем протекания процесса : ферментирования на лабораторной экспериментальной установке; 2 - исследование на производственной экспериментальной установке, регистрация основных входных и выходных параметров процесса согласно частным моделям функционирования; определение зависимостей между параметрами процесса и определение оптимальных параметров работы узла ферментирования, проверка автоматической системы управления процессом ферментирования в производственных условиях.

Для контроля за процессом ферментирования на лабораторной и производственной экспериментальных установках был создан блок индикации и записи основных параметров процесса, представленный на рисунке 7.

Экспериментальные исследования произ-одственной установки производились в летний гериод 2008г. в ООО «БХЗ - Arpo» г. Буй, Костромской обл. Производственная эксперимен-альная установка (рисунок 8) состоит из сле-ующих основных элементов: 1 - ёмкость, 2 -ыгрузной транспортёр, 3 - вентилятор, 4 - окно ентилятора, 5- рама вентилятора; 6 - электро-вигатель вентилятора; 7 - воздуховоды системы нгиляции.

Рисунок 7—Блок индикации и записи параметров процесса: 1 — терморегуляторы ТРМ-201; 2-газоанализатор ПКГ-4/2 К-С-Р; 3 -преобразователь интерфейсов;4 -ноутбук

Программой исследования на лабораторной экспериментальной установке предусматривалось проведение следующих экспериментов: исследование влияния объёма воздуха, проходящего через систему вентиляции, на концентрацию кислорода в массе; определение влияния времени процесса ферментирования, на

концентрацию кислорода в массе; определение влияния концентрации кислорода в массе на скорость её саморазогревания; исследование влияния времени ферментирования на температуру массы.

Программой исследования на производственной экспериментальной установке предусматривалось проведение следующих экспериментов: определение оптимальной высоты слоя массы; исследование влияния объёма воздуха в системе вентиляции и температуры массы на концентрацию кислорода в массе; определение оптимальной концентрации кислорода; определение зависимости между временем процесса ферментирования и температурой массы.

В четвёртой главе «Результаты экспериментальных исследований технологического процесса работы узла ферментирования» приведены результаты экспериментальных исследований на лабораторной и производственной установках, а так же качественные показатели биокомпоста, полученного при проведении исследований в производственных условиях.

Анализируя данные, полученные в результате проведения лабораторных экспериментов, определили основные управляющие факторы, влияющие на процесс ферментирования и зависимости между этими факторами. При ферментировании массы на лабораторной установке оптимальное значение параметра концентрации кислорода находилось в пределах 6,2 - 8,3%, при этом значение параметра саморазогревания массы лежит в области максимума. Время с момента загрузки компостируемой массы до завершения процесса ферментирования составляет 180ч, максимальная температура массы 65°С, достигалась по истечении 75ч работы лабораторной установки.

0 1 /

—. ;-

: ¡! ; 1

т:::г

'-т.!

Рисунок 8 - Общий вид производственной экспериментальной установки

При проведении эксперимента по определению оптимальной высоты слоя компостируемой массы, производился контроль за параметром концентрации кислорода в 9 различных точках массы при высоте слоя 1,1м, 1,5м, 1,8м (таблица 1). Таблица 1 - Результаты эксперимента по определению оптимальной высоты слоя компостируемой массы

Высота Значение концентрации кислорода в пробе, % ср. знач, % дисперсия коэффициент

слоя, м 1 2 3 4 5 6 7 8 9 вариации

1,1 10,7 9,8 9,0 11,1 10,0 9,5 10,8 9,7 8,9 9,94 0,613 0,079

1,5 11,0 9,9 8,9 11,0 10,0 9,0 11,1 9,9 8,5 9,92 0,954 0,098

1,8 11,4 9,6 7,9 11,30 10,0 8,4 11,8 9,7 7,8 9,77 2,307 0,156

Анализируя данные, полученные в результате проведения эксперимента, можно сделать вывод об оптимальной высоте слоя массы. Коэффициент вариации показывает неравномерность концентрации кислорода в разных точках массы, при высоте слоя до 1,5м его значение не превышает 0,1, что соответствует равномерности концентрации кислорода 90%. Рассматривая значения концентрации кислорода проб, расположенных о ширине массы, следует отметить, что коэффициент вариации по ширине массы мходиться в пределах 0,006 - 0,035. Данные параметры свидетельствуют, что оличество перфорированных труб в данной системе вентиляции следует считать остаточным, а расположение их в ёмкости установки оптимальным.

В результате обработки данных эксперимента по определению влияния расхо-а воздуха в системе вентиляции и температуры массы на концентрацию кислорода олучили уравнение регрессии:

С02 = 6,3 + 2,43я„ + 0,21 + 0,6Яв2+0,712 - 0,05X где я„, I - соответствующие значения факторов в кодированном виде. Дисперсионный анализ уравнения регрессии показывает, что модель инфор-ационно способна, так как коэффициент детерминации параметра С02 достаточно елик Я - квадрат равен 99,99%. Модель значима, так как критерий Фишера Р=0,01 ри уровне значимости моделей р менее 0,07, что говорит о статическом отношении ежду переменными на уровне 99%.

Анализ коэффициентов уравнения регрессии показал, что наибольшее влияние а концентрацию кислорода оказывает расход воздуха в системе вентиляции (коэф-ициент регрессии 2,43), меньшее влияние оказывает температура компостируемой ассы (коэффициент регрессии 0,2).

Полученное уравнение регрессии справедливо только в заданном диапазоне ачений варьируемых факторов С02 от 2,5% до 11,5% и от 0,7 до 3,3 м3/мин.

Рисунок 9 - Поверхность отклика функции С0г=/(дв, t)

На рисунке 9 показана поверхность отклика функции C02=f(qB, t).

В результате обработки данных эксперимента по определению влиянию концентрации кислорода и температуры массы на скорость саморазогревания получили следующее уравнение регрессии:

Vt= 1,41 +0,2 Со2-0,5 81-0,72 С022 -0,6312-0,45 С021 Дисперсионный анализ уравнения регрессии показывает, что модель информационно способна, так как коэффициент детерминации параметра Сог имеет высокое значение R - квадрат равен 91,686%.

Анализируя коэффициенты уравнения регрессии можно сделать вывод, что наибольшее влияние на параметр оптимизации оказывает температура компостируемой массы (коэффициент регрессии 0,583333), в меньшей степени оказывает влияние концентрации кислорода в компостируемой массе (коэффициент регрессии 0,196667). Уравнение регрессии справедливо в диапазоне значений варьируемых факторов концентрации кислорода от 2,5% до 11,5% и температуры масы от 25 до 75°С.

На рисунке 10 изображена поверхность отклика функции Vt=f(Co2, t).

ШДля определения оптимального значения параметра Сог в зависимости от температуры компостируемой массы необходимо найти производную функции Vt=f(C02, t) по параметру концентрации кислорода и приравнять её к нулю. Таким образом, мы находим функцию

Для удобства произведём замену переменных: V,=z; С02:=х; t=y. Рисунок 10 - Поверхность отклика z-(x )=0j2 _ 0,58 у - 1,44 х - 0,45 у - 0,63 у2

функции V,=f(Сo* t) 2

Z (х)=0,2 - 1,03 у -1,44 х - 0,63 у

0,2 - 1,03 у - 1,44 х - 0,63 у2=0 Находим функцию оптимального значения параметра концентрации кислорода от температуры массы, и производим замену переменных:

СО2ОПТ=0,14-0,721-0,4412 Для удобства определения числового значения концентрации кислорода приводим параметр Со201ГГк натуральному виду: С0201ТГ=7,62 - 3,251 - 1,98X2

Графики оптимальной концентрации кислорода в процессе ферментирования и зависимости температуры массы от времени процесса представлены на рисунках 11 и 12.

Рисунок 11 — График оптимальной Рисунок 12 —График зависимости тем-

концентрации кислорода пературы массы от времени процесса

ферментирования

Максимальная температура массы (79,8°С) достигнута по истечении 190 ч. ра-оты установки, при оптимальном параметре концентрации кислорода на всём про-яжении процесса ферментирования. Максимальная скорость саморазогревания ассы (1,6°С/ч) наблюдалась при повышении температуры массы от 38 до 50°С.

Достижение температуры массы максимального значения и дальнейшее её нижение свидетельствует об окончании процесса ферментирования и начала опе-ации выгрузки биокомпоста.

При проведении исследований на экспериментальной установке в условиях оизводства получены следующие основные технологические параметры: опти-альная высота слоя массы 1,5м; время с момента загрузки компостируемой массы завершения процесса ферментирования - 7,9дн; максимальная температура мас-I - 79,8°С; максимальная скорость саморазогревания массы - 1,6°С/ч, получена в апазоне температур 38 - 50°С; энергопотребление на единицу массы полученного одукта (биокомпоста) - 9,4 кВт ч/т; производительность - 0,9т/сут.

В ходе проведения экспериментов установлено, что автоматическая система равления процессом ферментирования, по средством управления подачей воздуха заданному запрограммированному алгоритму на основе анализа концентрации

кислорода в массе позволяет оптимально управлять процессом ферментирования, получить максимальную скорость саморазогревания массы и производительность установки. Показатели физико - химических исследований исходных компонентов и биокомпоста, полученного при проведении исследований в условиях производства, представлены в таблицах 2, 3.

Таблица 2 — Физико - химические показате- Табтща 3 - Физико - химические поли исходных компонентов казатели биокомпоста

Показатель Значение характеристики

Торф Куриный помёт

Плотность 0,35r/cMJ 0,71r/cMJ

Массовая доля воды 56,3% 68,8%

Кислотность солевой суспензии 4,0 ед.рН 9,3 ед.рН

Массовая доля органического вещества 93,4% 72,5%

Массовая доля общих форм: азота фосфора калия 1,02% 0,34% 0,57% 5,98% 4,34% 2,17%

Показатель Значение

Массовая доля воды (влажность), % 56,0

Кислотность, рН 7,6

N„6m,% 3,05

Р205, % 1,2

К20, % 1,8

Mg, % 0,15

Са, % 0,55

MgO, % 0,25

СаО, % 0,77

В полученном биокомпосте достаточно высокое содержание микроэлементов азота; фосфора; калия и кальция. Результаты исследований по определению содержа ния семян сорных растений показали, что в исходном торфе содержалось 12 шт/i всхожих семян сорных растений при влажности торфа 62%. После проведения процес са ферментирования всхожих семян сорных растений не обнаружено. Микробиологи ческий посев полученного биокомпоста показал отсутствие патогенной микрофлоры.

В пятой главе «Экономические показатели результатов исследования» вы полнена оценка технико - экономической эффективности работы узла ферментиро вания в технологической линии производства биокомпостов. Экономическое обос нование производилось по следующим показателям: капитальным вложениям, экс плуатационным издержкам, приведенным затратам, годовой экономии, годовом экономическому эффекту и сроку окупаемости. В сравнении с базовым варианто (линия по производству биокомпоста в ООО «БХЗ - Arpo» Костромская область г.Буй) удельные затраты на электроэнергию снижаются на 44,27руб/т, экономи удельных затрат на ТО и ремонт составляет 41,78руб/т, удельные затраты на фон заработной платы снижаются на 232,67руб/т, что выражается в снижение себестои мости готового продукта на 423,16руб/т.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1. В результате произведённого анализа существующих технологии и устройств по ускоренному производству биокомпостов выявлены основные недостатки узлов ферментирования и сформулирована рабочая гипотеза, которая содержит решения по увеличению производительности узла ферментирования, повышению качества и снижению себестоимости биокомпоста, способу автоматического управления процессом ферментирования.

2. Разработана модель функционирования процесса работы узла ферментирования и формализованное описание закономерностей, связывающих параметры процесса. Установлено, что технологический процесс работы является многомерной системой, представляющей собой модель с входными возмущениями - отношением углерода к азоту C:N(t) и влажностью компостируемой массы p(t), выходным параметром — временем процесса ферментирования t и управляющим воздействием -режимом работы электродвигателя вентилятора tBcn. Процесс формирования выходного параметра - времени процесса ферментирования t осуществляется в две стадии, это получение оптимальной скорости саморазогревания массы V,(t) на всём протяжении процесса ферментирования и достижение параметра температуры массы максимального значения.

3. Разработана технологическая схема и конструкция узла ферментирования, которая содержит следующие отличительные признаки: основными элементами системы вентиляции являются перфорированные трубы, обеспечивающие равномерное распределение воздуха в массе и направленные параллельно движению массы при выгрузке; контроль за дыхательной активностью микроорганизмов осуществляется по значению параметра концентрации кислорода в компостируемой массе и её температуре; выгрузка готового продукта осуществляется транспортёром, находящимся под компостируемой массой.

4. Разработана автоматическая система управления процессом ферментирования, а счёт управления подачей воздуха по заданному запрограммированному алгорит-у на основе анализа концентрации кислорода в компостируемой массе. Данная истема позволяет поддерживать оптимальную концентрацию кислорода в процессе ерментирования, получить максимальную скорость разогревания массы и произ-одительность установки.

5. При обработке данных экспериментов найдены соотношения между основны-и факторами определяющими работу узла ферментирования, такими как: расход

воздуха в системе вентиляции температура компостируемой массы Т(Х); концентрация кислорода Сог(0; скорость саморазогревания массы У,(Т); время процесса ферментирования Ц,.

Зависимость между расходом воздуха в системе вентиляции, температурой массы и концентрацией кислорода описывает уравнение регрессии: Сш= 6,3 + 2,43я„ + 0,21 + 0,6яв2+0,712 - 0,051 я„ Влияние концентрации кислорода в массе и средней её температуры на скорость саморазогревания массы до температуры 75°С описывает следующее уравнение регрессии:

У,=1,41+0,2 Со2~0>58 * - 0,72 С022 - 0,6312-0,45 С^ В результате обработки данных эксперимента по определению зависимости между временем процесса ферментирования и температурой массы, при оптимальном значении концентрации кислорода получили уравнение регрессии:

1= 19,61 +1,31 Т-0,0073 Т2

Оптимальная высота слоя массы в узле ферментирования 1,5м, при этом величина неравномерности распределения кислорода в массе менее 10%. Максимальный вес загружаемых исходных компонентов 7т. Получена математическая модель оптимальной концентрации кислорода, которая позволяет получить максимальную скорость саморазогревания массы на всём протяжении процесса ферментирования, при температуре массы до 75°С:

Со2ОПТ=7,62 — 3,251 - 1,9812 Оптимальная концентрация кислорода в массе при температуре выше 75°С составляет 2,67%.

6. Установлено, что использование усовершенствованного узла ферментирования в технологической линии производства биокомпостов позволяет: сократить затраты по всем статьям расходов на 50 - 64%, в основном за счёт уменьшения энергетических затрат; повысить качество готового продукта; уменьшить время пребывания исходного сырья в технологической линии с 12-15 до 8 дней; уменьшить себестоимость биокомпоста на 54%. Экономические расчеты показывают, что при внедрении в технологическую линию по производству биокомпостов одного узла ферментирования годовой экономический эффект составит 105,2 тыс.руб. и срок окупаемости 1год.

ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ ДИССЕРТАЦИИ ИЗЛОЖЕНЫ В СЛЕДУЮЩИХ ОПУБЛИКОВАННЫХ РАБОТАХ

1. Соколов A.B. Технология производства биокомпостов. /[текст] / A.B. Соколов //Актуальные проблемы науки в АПК: Материалы 58-й международной научно-практической конференции: Т 3. - Кострома: Изд. КГСХА, 2007.-С. 125-127.

2. Малахов Ю.Ф., Соколов A.B. Результаты исследования влияния основных управляющих факторов процесс ускоренного аэробного компостирования/ [текст] / A.B. Соколов // Сборник материалов научно-практической конференции: Основы повышения эффективности сельскохозяйственного производства Евро-Северо-Востока России, Кострома, 2008-С. 143-150.

3. Виноградова B.C., Мапаков Ю.Ф., Соколов A.B., Новиков И.П. Биоконверсия органических отходов, как способ повышения экологической чистоты производства и окружающей среды /[текст]/ Ю.Ф. Малаков, B.C. Виноградова, A.B. Соколов //Вестник ФГОУ ВПО МГАУ, Выпуск №2,2007. - С. 7476.

4. Малаков Ю.Ф., Соколов A.B. Модель процесса работы устройства для переработки органических отходов /[текст]/ A.B. Соколов // Актуальные проблемы науки в АПК: Материалы 59-й международной научно-практической конференции: Т 3. - Кострома: Изд. КГСХА, 2008,- С. 166-169.

5. Виноградова B.C., Малаков Ю.Ф., Соколов A.B., Новиков И.П. Механизированная аэробная переработка органических отходов сельскохозяйственного производства - реальный путь получения биокомпостов в каждом хозяйстве/[текст]/ В.С.Виноградова, Ю.Ф. Малаков, A.B. Соколов // Труды Костромской государственной сельскохозяйственной академии. - Выпуск 68. - Кострома: КГСХА, 2008. - С.80 - 90.

6. Малаков Ю.Ф., Соколов A.B. К вопросу обоснования параметров ферментирующего устройства в технологии переработки органических отхо-дов/[текст]/ A.B. Соколов //Известия МААО Выпуск №6,2008. - С. 85 - 87.

7. Малаков Ю.Ф., Соколов A.B. Повышение эффективности технологической линии производства биокомпостов путём совершенствования узла фермен-тирования/[текст]/ A.B. Соколов //Известия МААО Выпуск №7, 2008. - С. 140 - 146.

© Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Костромская государственная сельскохозяйственная академия" 156530, Костромская обл., Костромской район, пос. Караваево, уч. городок, КГСХА Лицензия на издательскую деятельность ЛР №021292. Выдана 18/06/98

Компьютерный набор. Подписано в печать 24/02/2009. Заказ №042. Формат 84x60/16. Тираж 100 экз. Усл. псч. л. 1,0. Бумага офсетная. Отпечатало 25/02/2009.

ВВЕДЕНИЕ

1 .СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ

1.1 Влияние органических удобрений на плодородие почв

1.2 Агрохимические и агроэкологические свойства компоста

1.3 Существующие технологии производства компостов из навоза и помета

1.4 Ускоренное ферментирование

1.4.1 Разложение в аэробных условиях

1.4.2 Факторы, влияющие на процесс приготовления компоста

1.4.3 Изменение органического вещества в процессе приготовления компоста

1.4.4 Минерализация белковых соединений

1.5 Анализ систем ускоренного ферментирования

1.6 Рабочая гипотеза и задачи исследования

2. АНАЛИЗ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА РАБОТЫ УЗЛА ФЕРМЕНТИРОВАНИЯ

2.1 Модель функционирования узла ферментирования

2.2 Технологическая схема работы и конструкция узла ферментирования

2.3 Система автоматического управления процессом ферментирования

3. ПРОГРАММА И МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА РАБОТЫ УЗЛА ФЕРМЕНТИРОВАНИЯ

3.1 Задачи и программа экспериментальных исследований

3.2 Методика проведения экспериментального исследования на лабораторной установке

3.2.1 Описание лабораторной экспериментальной установки

3.2.2 Приборы и аппаратура, используемые при исследованиях на лабораторной и производственной экспериментальных установках

3.2.3 Методика проведения эксперимента по исследованию влияния расхода воздуха в системе вентиляции, на концентрацию кислорода в компостируемой массе

3.2.4 Методика проведения эксперимента по исследованию влияния времени процесса ферментирования, на концентрацию кислорода в массе

3.2.5 Методика проведения эксперимента по исследованию влияния концентрации кислорода в компостируемой массе на скорость её саморазогревания

3.2.6 Методика проведения эксперимента по исследованию влияния времени процесса ферментации на температуру массы 78 3.3 Методика проведения производственного экспериментального исследования

3.3.1 Производственная экспериментальная установка

3.3.2 Методика проведения эксперимента по определению оптимальной высоты слоя компостируемой массы

3.3.3 Методика проведения эксперимента по исследованию влияния расхода воздуха через систему вентиляции и температуры компостируемой массы на концентрацию кислорода

3.3.4 Методика проведения эксперимента по исследованию влияния концентрации кислорода в компостируемой массе и её температуры на скорость саморазогревания массы

3.3.5 Методика проведения эксперимента по определению оптимальной концентрации кислорода в массе при её температуре свыше 75°С

3.3.6 Методика проведения эксперимента по определению зависимости между временем процесса ферментирования и температурой массы, при оптимальном значении концентрации кислорода 104 4. РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА РАБОТЫ УЗЛА

ФЕРМЕНТИРОВАНИЯ

4.1 Результаты исследования лабораторной экспериментальной установки 106 4.1.1 Результаты исследования по влиянию расхода воздуха в системе вентиляции, на концентрацию кислорода в массе

4.1.2 Результаты эксперимента по исследованию влияния времени процесса ферментирования, на концентрацию кислорода в массе

4.1.3 Результаты эксперимента по исследованию влияния концентрации кислорода в компостируемой массе на скорость её саморазогревания

4.1.4 Результаты эксперимента по исследованию влияния времени процесса ферментирования на температуру массы

4.2 Результаты исследования производственной экспериментальной установки

4.2.1 Результаты эксперимента по определению оптимальной высоты слоя компостируемой массы

4.2.2 Результаты эксперимента по исследованию расхода воздуха в системе вентиляции и температуры компостируемой массы, на концентрацию кислорода

4.2.3 Результаты эксперимента по исследованию влияния концентрации кислорода в компостируемой массе и её температуры на скорость саморазогревания массы до температуры 75°С

4.2.4 Результаты эксперимента по определению оптимальной концентрации кислорода в массе при её температуре свыше 75°С

4.2.5 Результаты эксперимента по определению зависимости между временем процесса ферментирования и температурой массы, при оптимальном значении концентрации кислорода

4.3 Физико - химические и микробиологические исследования биокомпоста 127 5. ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЯ 131 5.1 Оценка технико - экономической эффективности работы узла ферментирования в технологической линии производства биокомпостов 131 ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ 142 СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 145 ПРИЛОЖЕНИЯ

Актуальность работы.

Максимально возможные урожаи сельскохозяйственных культур можно получить только при совместном применении органических и минеральных удобрений. При этом минеральные удобрения в основном способствуют повышению урожайности. Органические удобрения, помимо повышения урожайности, улучшают структуру и плодородие почв, способствуя увеличению содержания гумуса, что непременно сказывается на качестве продукции.

Одной из разновидностей органических удобрений является биокомпост. Биокомпост, полученный ускоренным методом с соблюдением установленных параметров ферментирования, представляет собой высокоэффективное органическое удобрение, обеззараженное от яиц и личинок гельминтов, патогенной микрофлоры, не содержит жизнеспособных семян сорняков. Содержит подвижные формы азота и фосфора, способствующие оптимизации минерального питания растений. Характеризуется высоким содержанием органического вещества и благоприятными физическими свойствами.

В условиях активного применения минеральных удобрений в сельском хозяйстве органические удобрения не только не теряют своего значения, но их роль в повышении плодородия почв, получения высококачественной, экологически чистой продукции растениеводства, возрастает. Поэтому необходимо обеспечить сельское хозяйство высокопроизводительными и экономически выгодными способами и технологиями производства высококачественных органических удобрений, решая тем самым проблему утилизации отходов производства животноводческих предприятий и птицефабрик [52,66].

Цель работы. Повышение эффективности технологической линии производства биокомпостов путём совершенствования узла ферментирования.

Задачи исследования.

1. анализ существующих технологий и устройств для производства биокомпостов, формулировка рабочей гипотезы;

2. разработка модели функционирования процесса работы узла ферментирования и формализованное описание закономерностей, связывающих параметры процесса ферментирования;

3. разработка технологической схемы и конструкции узла ферментирования;

4. разработка системы автоматического управления процессом;

5. экспериментальное определение зависимостей между основными факторами, определяющими работу узла ферментирования и нахождение оптимальных параметров его работы;

6. оценка технико - экономической эффективности работы узла ферментирования в технологической линии производства биокомпостов.

Объект исследования. Процесс ферментирования в технологической линии производства биокомпостов.

Методика исследования. При выполнении диссертационной работы использовались как стандартные, так и частные методики исследования с применением математического планирования эксперимента и обработки данных на ПЭВМ.

Научная новизна. Научная новизна состоит в:

• разработке модели функционирования ферментирующего устройства, позволяющей выйти на оптимальные значения основных параметров влияющих на качественные и количественные показатели;

• разработке способа автоматического управления процессом ферментирования.

Достоверность основных положений подтверждена положительными результатами лабораторных и производственных исследований.

Практическая ценность и реализация результатов исследований. Разработан узел ферментирования для технологической линии производства биокомпостов патент №2336252 и автоматическая система управления процессом ферментирования. В лаборатории кафедры эксплуатации машинно-тракторного парка Костромской ГСХА изготовлена лабораторная установка по производству биокомпостов для проведения исследований. Изготовлен экспериментальный образец ферментирующего устройства и испытан в производственных условиях ООО «БХЗ — Агро» Буйского района Костромской области.

Использование усовершенствованного узла ферментирования в технологической линии по производству биокомпостов позволит: о снизить время процесса ферментирования до 8 дней; о сократить удельные затраты электроэнергии на 60%; о снизить себестоимость биокомпоста на 54%; о получить годовой экономический эффект 105,2 тыс.руб.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы доложены и обсуждены на научных конференциях профессорско-преподавательского состава и аспирантов ФГОУ ВПО Костромская ГСХА в 2005.2008гг, ГНУ Костромской НИИ СХ в 2008г. и СПб-ГАУ г.Санкт -Петербург в 2008.2009гг. С 2007 по 2008г. работа выполнялась по программе «У.М.Н.И.К.», с 2008г. по н.в. выполняется по программе «СТАРТ», финансируемые государственным Фондом развития малых форм предприятий в научно - технической сфере (приложение П. 2). В 2008 году технологическая линия по переработке органических отходов в биокомпосты, в состав которой входит усовершенствованный узел ферментирования, была отмечена золотой медалью на 10-ой выставке «Золотая осень» в номинации «За производство высокоэффективных экологически безопасных удобрений: почв, грунтов, подкормок, технологий улучшения плодородия почв» (приложение П. 3).

Публикации. Основное содержание диссертационной работы изложено в 10 печатных работах, в том числе в одном патенте на изобретение №2336252 и 1 издании, рекомендованном ВАК.

Объём работы. Работа состоит из введения, 5 глав, выводов, списка используемой литературы, включающего 79 наименований и 4 приложений. Общий объём работы изложен на 156 страницах машинописного текста, включая 25 таблиц и 68 рисунков.

На защиту выносятся следующие основные положения:

• модель функционирования процесса работы узла ферментирования и формализованное описание закономерностей, связывающих параметры процесса;

• технологическая схема и конструкция узла ферментирования;

• автоматическая система управления процессом ферментирования;

• технологические параметры узла ферментирования и оценка экономической эффективности.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

1. В результате произведённого анализа существующих технологии и устройств по ускоренному производству биокомпостов выявлены основные недостатки узлов ферментирования и сформулирована рабочая гипотеза, которая содержит решения по увеличению производительности узла ферментирования, повышению качества и снижению себестоимости биокомпоста, способу автоматического управления процессом ферментирования.

2. Разработана модель функционирования процесса работы узла ферментирования и формализованное описание закономерностей, связывающих параметры процесса. Установлено, что технологический процесс работы является многомерной системой, представляющей собой модель с входными возмущениями - отношением углерода к азоту C:N(t) и влажностью компостируемой массы p(t), выходным параметром - временем процесса ферментирования t и управляющим воздействием - режимом работы электродвигателя вентилятора tBcH. Процесс формирования выходного параметра - времени процесса ферментирования t осуществляется в две стадии, это получение оптимальной скорости саморазогревания массы Vt(t) на всём протяжении процесса ферментирования и достижение параметра температуры массы максимального значения.

3. Разработана технологическая схема и конструкция узла ферментирования, которая содержит следующие отличительные признаки: основными элементами системы вентиляции являются перфорированные трубы, обеспечивающие равномерное распределение воздуха в массе и направленные параллельно движению массы при выгрузке; контроль за дыхательной активностью микроорганизмов осуществляется по значению параметра концентрации кислорода в компостируемой массе и её температуре; выгрузка готового продукта осуществляется транспортёром, находящимся под компостируемой массой.

4. Разработана автоматическая система управления процессом ферментирования, за счёт управления подачей воздуха по заданному запрограммированному алгоритму на основе анализа концентрации кислорода в компостируемой массе. Данная система позволяет поддерживать оптимальную концентрацию кислорода в процессе ферментирования, получить максимальную скорость разогревания массы и производительность установки.

5. При обработке данных экспериментов найдены соотношения между основными факторами определяющими работу узла ферментирования, такими как: расход воздуха в системе вентиляции q„(t); температура компостируемой массы T(t); концентрация кислорода С02ОО; скорость саморазогревания массы Vt(t); время процесса ферментирования tnp.

Зависимость между расходом воздуха в системе вентиляции, температурой массы и концентрацией кислорода описывает уравнение регрессии:

С02= 6,3 + 2,43q„ + 0,2t + 0,6qB2+0,7t2 - 0,05't qB

Влияние концентрации кислорода в массе и средней её температуры на скорость саморазогревания массы до температуры 75°С описывает следующее уравнение регрессии:

V,=1,41+0,2 CO2-0,58 t- 0,72 Со22 - 0,63't2- 0,45 CO2't

В результате обработки данные эксперимента по определению зависимости между временем процесса ферментирования и температурой массы, при оптимальном значении концентрации кислорода получили уравнение регрессии: t= 19,61 + 1,31'Т- 0,0073'Т2

Оптимальная высота слоя массы в узле ферментирования 1,5м, при этом величина неравномерности распределения кислорода в массе менее 10%. Максимальный вес загружаемых исходных компонентов 7т. Получена математическая модель оптимальной концентрации кислорода, которая позволяет получить максимальную скорость саморазогревания массы на всём протяжении процесса ферментирования, при температуре массы до 75 °С:

Со2ОПТ'=7,62 - 3,25't - 1,98't2 Оптимальная концентрация кислорода в массе при температуре выше 75°С составляет 2,67%.

6. Установлено, что использование усовершенствованного узла ферментирования в технологической линии производства биокомпостов позволяет: сократить затраты по всем статьям расходов на 50 — 64%, в основном за счёт уменьшения энергетических затрат; повысить качество готового продукта; уменьшить время пребывания исходного сырья в технологической линии с 12-15 до 8 дней; уменьшить себестоимость биокомпоста на 54%. Экономические расчеты показывают, что при внедрении в технологическую линию по производству биокомпостов одного узла ферментирования годовой экономический эффект составит 105,2тыс.руб. и срок окупаемости 1год.

1. Авдонин Н.С. Агрохимия. Издательство МГУ. -М: 1980. -344с.

2. Агрохимия. Под ред. академ. ВАСХНИЛ Б.А.Ягодина, М: ВО Агропромиздат, 1989.

3. Анискин В.И. Создание перспективной сельскохозяйственной техники с обеспечением ее экологичности. Инженерная экология, №5. 1995. с. 2038.

4. Бондаренко Н.Ф. и др. Моделирование продуктивности агроэкосистем.- Л: Гидрометеоиздат, 1982. -284с.

5. Бронштейн И.Н. Справочник по математике (для инженеров и учащихся вузов) / И.Н. Бронштейн, К.А. Семендяев. 7-е изд. - М.: Государственное издательство технико-теоритической литературы, 1957.-608с.

6. Бурченко П.Н. Прогрессивные тенденции механизации обработки почвы и перспективы развития почвообрабатывающих машин. В кн. научно- технический прогресс в механизации, электрификации и автоматизации сельскохозяйственного производства. -М: 1981. с.60-63.

7. Васильев В.А., Филипова Н.В. Справочник по органическим удобрениям. 2-е изд., переб. И доп. — М.: Росагропромиздат, 1988. -255 е.: ил.

8. Вернадский В.И. Биосфера. М.: 1967. -374с.

9. Веденяпин Г.В. Общая методика экспериментального исследования и обработки опытных данных. -3-е изд., доп. и перераб. -М.: Колос, 1973:- 199 е., ил.

10. Ю.Виноградова B.C., Малаков Ю.Б., Ю.Ф. Малаков, Соколов А.В., Новиков И.П. Биоконверсия органических отходов как способ повышения экологической чистоты производства и окружающей среды.// Вестник ФГОУ ВПО МГАУ, Выпуск №2,2007. С. 74 - 76.

11. Ворошилов Ю.И., Ковалев Н.Г., Мальцман Г.С. Очистка, утилизация и влияние на природную среду сточных вод животноводческих комплексов (обзорн. информ.). М.: ВНИИТЭИСХ, 1079. -58с.

12. Докучаев Н.А., Стома JI.A., Гачин В.М. Удаление и использование навоза. -М.: Россельхозиздат, 1976. 52с.

13. Дубенко С.Ф., Шубов Л.Я., Ройзмак В.Я. Сбор и переработка бытовых отходов в зарубежных странах. -М.: 1978, 44с.

14. Дунаев П. Ф., Леликов О. П. Конструирование узлов и деталей машин: Учеб. пособие для машиностроит. Спец. Вузов.- 4-е изд., перераб. И доп. М.: Высш. щк., 1985, -416 е., ил.

15. Евланов Л.Г. Контроль динамических систем. -М: Наука, 1971, -431с.

16. Еникеев В.Г., Малаков Ю.Ф. Теоретические основы системного подхода к органическому веществу почвы в экологическом земледелии. ВНИИТЭИагропром, №136 ВС-2000, -66с.

17. Еникеев В.Г., Малаков Ю.Ф. Системный подход к органическому веществу почвы в экологическом земледелии. // Материалы второй международной научно-практической конференции 20-21 июня 2000 под редакцией В.Г.Еникеева и В.Л.Обухова. -С-Пб: 2000. с.22-25.

18. Ерохин М.Н., Карп А.В., Выскребенцев Н.А. и др. Подъемно-транспортные машины. -М.; Колос., 1999, —228 е.,ил. — (Учебник и учебные пособия для высших учебных заведений).

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

20. Заболоцкая Т.Г. Биологический круговорот элементов в агроценозах и их продуктивность. -Л.: Наука, 1985. -179с.

21. Захаров А.А. Практикум по применению теплоты в сельском хозяйстве. М.: Агропромиздат, 1993. - 175с.

22. Земледелие. Под редакцией проф. Воробьева -М: Агропромиздат. 1991. Учебник для с.-х. вузов . —527с.

23. Иванов Ю.В., Потапов Г.П. Обоснование зон применения разбрасывателей удобрений различной грузоподъемности и погрузочных средств к ним. Научн.-техн. бюлетень ВИМ, 1976-1977, вып. —31с.

24. Иванов Ю.В. Основные направления научно-технического прогресса в области механизации применения минеральных удобрений. Сб. научн. трудов ВИМ. 1991. т. -126с.

25. Ковда В.А. Основы учения о почвах. Книга вторая. -М.: Наука, 1973. -468с.

26. Крхамбаров Я.Н. Технология ускоренного биотермического обезвреживания твердых бытовых отходов // Науч. труды АКХ. 1962 -№14.

27. Колпаков А.П., Карнаухов И.Е. Проектирование и расчет механических передач. М.: Колос, 2000. 328 е., ил.

28. Ковалев Н.Г., Хайлис Г.А., Ковалев М.М. Сельскохозяйственные материалы (виды, состав, свойства). М.: ИК "Родник", журнал "Аграрная наука", 1998. 208с., ил.

29. Курмаз JI.B. Детали машин. Проектирование: Справочное учебно — методическое пособие 2-ое изд., испр.: М.: Высш шк.,2005. -309с.: ил.

30. Листопад Г.Е. Задачи земледельческой механики в решении проблемы программирования урожая. Научн. техн. прогресс в агропром. пр-ве. — М: 1990.-213с.

31. 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.

32. Лурье А.Б., Еникеев В.Г. К методике моделирования сельскохозяйственных агрегатов и их систем регулирования при случайном характере входных возмущений // Записки ЛСХИ, 1978. т. 108. —Л., -С. 5-11.

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

34. Лурье А.Б., Громбчевский А.А. Расчет и конструирование сельскохозяйственных машин. -Л.: "Машиностроение" Ленингр. отд-ние, 1977.-528с., ил.

35. Лурье А.Б. Статистическая динамика сельскохозяйственных агрегатов. -2-е изд., перераб. и доп. М.: Колос, 1981.-382 с, ил.

36. Малаков Ю.Ф., Соколов А.В. Модель процесса работы устройства для переработки органических отходов.// Актуальные проблемы науки в АПК: Материалы 59-й международной научно-практической конференции: Т 3. Кострома: Изд. КГСХА, 2008.- С. 166-169.

37. Малаков Ю.Ф. Органические удобрения в экологическом земледелии. ВНИИТЭИагропром, №144 ВС-99, -Зс.

38. Малаков Ю.Ф. Органические удобрения, эффективное применение в экологическом земледелии. Под ред. В.Г.Еникеева. С-Пб, изд-во СПбГАУ, 2000. -205с.

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

40. Мараманов В.А., Пигалов А.И. Основы научных исследований и техника эксперимента механо-технологических процессов первичной обработки лубяных волокон: Учебн. пособие /Костромской технологический ин-т.-Ярославль, 1989 88с.

41. Марченко Н.М., Личман Г.И., Шебалкин А.Е. Механизация внесения органических удобрений. -М: ВО Агропромиздат. 1990 208с.

42. Мельников С.В., Алешкин В.Р., Рощин П.П. Планирование эксперимента в исследованиях сельскохозяйственных процессов. — Л.: Колос, 1980 163 е., ил.

43. Методика статистической обработки на ЭВМ результатов испытаний и исследований сельскохозяйственных агрегатов и их систем управления /Сост. Абелев Е.А., Литновский В.Т., Теплинский И.З. и др., под ред. Лурье А.Б.- Л., 1983.-37 с.

44. Митропольский А.К. Техника статистических вычислений. М.: Физмашгиз, 1961.

45. Методика экономической оценки сельскохозяйственной техники (руководство по дипломному проектированию) / Под ред. Н.С.Власова. М.: Колос, 1979. -399 с, ил.

46. Методические указания по агрохимическому обследованию почв сельскохозяйственных угодий. ЦИНАО -М: 1985. -158с.

47. Муленков В.Г. Плодородие почв Московской области и пути его повышения. Сб. трудов «Параметры плодородия основных типов почв» под ред. академ. ВАСХНИЛ А.Н.Каштанова. -М: ВО Агропромиздат, 1988. с. 223-236.

48. Научно-технический прогресс в инженерной сфере АПК России. (Материалы научно-практической конференции. ВИМ, 20-21 октября 1992г.). -М: 1993.

49. Нормы и нормативы для планирования механизации и электрификации в отраслях АГЖ/Сост.: Шахмаев М.В., Юркин В.И.-М.: Агропромиздат, 1988.-591с.

50. Образцов А.С. Системный метод: применение в земледелии. -М.: ВО Агропромиздат, 1990.-303с.

51. Патент №2336252. Линия переработки органических отходов в1 г ;биокомпост. МПК 7 С 05 F 3/00, 2008г.

52. Патент №264368, Способ приготовления биокомпоста. МПК 7 С 05 F 3/00, 2003г.

53. Патент №2248956, Установка для приготовления компоста. МПК 7 С 05 F 3/06, 2003г.

54. Патент №2112764, Способ приготовления компоста. МПК 7 С 05 F 3/00, 1998г.

55. Свидетельство на полезную модель РФ 115726, МПК 7 С 05 F 9/00, 2000г.

56. Патент №2022950, Линия переработки органических отходов, МПК 7 С 05 F 17/00, 1994г.

57. Патент №2164905, Установка для приготовления компоста МПК 7 С 05 F 3/06, 2000г.

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

59. Пустыльнин Е.И. Статистические методы анализа и обработки наблюдений. М.: "Наука", 1968, -190с.

60. Райбман Н.С. Что такое идентификация. -М.: 1970.

61. Райбман Н.С., Чадеев В.М. Построение моделей процессов производства. -М.: Энергия, 1975.

62. Рекомендации по использованию органических удобрений в условиях Московской области. -М: 1990. -74с.

63. Рекомендации по повышению качества приготовления и внесения минеральных удобрений и химических мелиорантов почв наземными машинами. Рязань, 1985. -85с.

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

65. Соколов А.В. Технология производства биокомпостов. // Актуальные проблемы науки в АПК: Материалы 58-й международной научно-практической конференции: Т 3. Кострома: Изд. КГСХА, 2007 - С. 125127.

66. Справочник по математике (для научных работников и инженеров) / Корн Г., Корн Т. -М.: Наука, 1973,- 416с.

67. Справочник по организации и планированию сельскохозяйственного производства. Под редакцией проф. Максимова М.М. Ярославль 2002.-374 с.

68. Типовая технология производства и внесения твердых органических удобрений. -М.: ВИМ, 1987.

69. Хайлис Г.А., Ковалев М.М. Исследование сельскохозяйственной техники и обработка опытных данных. М.: Колос, 1994. —169 с, ил.

70. Халтлен К. Планирование эксперимента в исследовании технологических процессов. -М.: Мир, 1977

71. Шапиро М.А., Кузьменкова A.M. Ускоренная переработка мусора и использование компоста за рубежем. -М: Стройиздат, 1964, -С. 5-56.

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

73. Цуркан М.А. Агрохимические основы применения органических удобрений. -Кишинев: Штиинца, 1985. -287с.

74. Энциклопедический справочник. Брокгауз, Ефрон, Санкт-Петербург, 1898, переизданный Лениздатом 1971. -235с.

75. Paul Thomas. System and method for processing organic waste material (патент №7144507) 2005.

76. William H. Organic waste processing method and device therefore (патент C05F 17/02 №092272) 2000.

77. Jean-Pierre. Tring-Jonction. Continuous composter ( патент C12M 1/02 №617858)-2003.