автореферат диссертации по процессам и машинам агроинженерных систем, 05.20.02, диссертация на тему:Разработка энергосберегающей электротехнологии сбраживания навоза с использованием объемного СВЧ-нагрева

На правах рукописи

Решетникова Ирина Валентиновна

РАЗРАБОТКА ЭНЕРГОСБЕРЕГАЮЩЕЙ ЭЛЕКТРОТЕХНОЛОГИИ СБРАЖИВАНИЯ НАВОЗА С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ОБЪЕМНОГО

СВЧ-НАГРЕВА

Специальность 05.20.02 - электротехнологии и электрооборудование

в сельском хозяйстве

АВТОРЕФЕРАТ 003479741

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Ижевск 2009

Работа выполнена на кафедре «Технологии и оборудование пищевых и перерабатывающих производств» Федерального государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Ижевская государственная сельскохозяйственная академия» (ФГОУ ВПО Ижевская ГСХА)

Научный руководитель доктор технических наук, профессор

Касаткин Владимир Вениаминович

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Беззубцева Марина Михайловна

кандидат технических наук, доцент Дородов Павел Владимирович

Ведущая организация: Государственное учреждение зональный научно-исследовательский институт сельского хозяйства Северо - Востока им.И.В.Рудницкош (НИИСХ Северо-Востока им.Рудницкого)

Защита состоится «06» ноября 2009 г. в 10.00 часов на заседании диссертационного совета КМ 220.030.02 в ФГОУ ВПО «Ижевская ГСХА» по адресу: 426069, г. Ижевск, ул. Студенческая, д. 9-315.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГОУ ВПО «Ижевской государственной сельскохозяйственной академии», а с авторефератом на сайте www.izhgsha.ru

Отзывы на автореферат в двух экземплярах, заверенные печатью, просим высылать по адресу: 426069, г. Ижевск, ул. Студенческая, д.11, Диссертационный совет. Телефон/факс: 58-99-47.

Автореферат размещен на сайте и разослан 03 октября 2009г.

Ученый секретарь диссертационного совел кандидат технических наук

'¿.^Н.Ю. Литвинкж

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы.

Сегодня в мире использование нетрадиционных возобновляемых источников энергии (НВИЭ) достигло промышленного уровня, ощутимого в энергобалансе ряда стран. Масштабы применения НВИЭ в мире непрерывно и интенсивно возрастают. Это направление является одним из наиболее динамично развивающихся среди других направлений в энергетике.

В последнее время всё большее внимание привлекают нетрадиционные, -с технической точки зрения, источники энергии: солнечное излучение, морские приливы и волны, геотермальные источники, энергия ветра, энергия биомассы и мн. др. Некоторые из них, например, ветер и энергия биомассы, находили широкое применение и в прошлом, а сегодня переживают второе рождение.

Теоретические вопросы, посвященные переработке отходов АПК, рассматривали в своих работах российские ученые: Гужулев Э.П., Дубровский B.C., Бацанов И.Н., Ковалев Н.Г., Марченко В.И., Шрамков В.М., Зуев В.А. и др.; и зарубежные ученые Kelly W.F., Anderson P.A., Baker D.N. и др.

В ИжГСХА начиная с 1995 года на кафедре «Механизации и переработки сельскохозяйственной продукции», началось развитие одного из научных направлений по теме: Утилизация отходов сельскохозяйственного производства. С 2004 года этим направлением начал заниматься доцент Игнатьев Сергей Петрович. В составе творческой группы работала и Свалова Марианна Викторовна. Результатом наших исследований стали выигранные конкурсы в Министерстве природных ресурсов и охраны окружающей среды Удмуртской Республики и в Министерстве сельского хозяйства Российской Федерации. Поэтому можно говорить об актуальности выбранного направления исследований.

Цель работы. Интенсификация и повышение эффективности переработки навоза для получения биогаза как источника энергии на основе энергосберегающей электротехнологии.

Объект исследования. Электротехнологический трехстадийный процесс работы биогазовой установки.

Предмет исследования. Закономерности трехстадийного процесса работы биогазовой установки на основе энергосберегающей электротехнологии.

Основные положения, выносимые на защиту:

- энергосберегающий метод непрерывного сбраживания навоза с использованием СВЧ энергии;

- механизм расчета и оценки энергоемкости работы биогазовой установки;

- физические модели и математическое описание процессов сбраживания непрерывного действия с СВЧ нагревом;

- технология метанового сбраживания навоза с применением СВЧ излучения и изготовление образца биогазовой установки непрерывного действия, реализующего эту технологию;

- эффективность разработанной технологии.

Научную новизну работы составляют:

- способ нагрева навоза на биогазовых установках непрерывного действия с объемным электромагнитным излучением (СВЧ), реализующий трехстадийный процесс в едином цикле;

- физические модели и математическое описание процессов сбраживания навоза на метантенках непрерывного действия с СВЧ нагревом, позволяющие определять режимы технологического процесса и параметры проектируемого оборудования;

- математическая модель энергоемкости технологического процесса на метантенках непрерывного действия на основе метода конечных отношений, позволяющая оптимизировать энергоемкость процесса.

Практическая значимость и реализация результатов исследований.

- разработан и испытан опытный образец лабораторной непрерывно -действующей биогазовой установки, на основе которого может быть создана промышленная установка;

температурные технологические режимы на основе переработки

навоза;

- разработан лабораторный технологический процесс, обеспечивающий оптимизацию энергозатрат при переработке навоза за счет объединения стадий и применения СВЧ нагрева.

Апробация работы. Основные положения работы доложены на научно-практических конференциях: в ФГОУ ВПО Ижевская ГСХА «Инновационное развитие АПК. Итоги и перспективы», Ижевск, 2007; в ФГОУ ВПО Пермский ГСХА на всероссийской научно-практической конференции молодых ученых, аспирантов и студентов «Вклад молодых ученых в развитие АПК», Пермь, 2007 г; «Научный потенциал аграрному производству посвящается 450 - летию вхождения Удмуртии в состав России», Ижевск, 2008г.; в ГОУ ВПО «Магнитогорский Государственный университет им. Г.И.Носова» на Всероссийской научно-практической конференции «Актуальные проблемы территориального развития», 2008 г.

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 7 статей, в том числе 3 статьи в научных журналах, входящих в перечень ВАК.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, пяти глав, общих выводов, списка литературы и приложений. Объем работы составляет 124 страниц, 32 рисунка, 11 таблиц и 5 приложений. Список литературы включает 184 наименования, в том числе 7 на иностранном языке.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении изложена актуальность проблемы, цель, научная новизна и практическая ценность работы.

В первой главе «Анализ состояния вопроса утилизации навоза в сельскохозяйственном производстве» на основе анализа научных и литературных источников исследуется проблема утилизации навоза в сельскохозяйственном производстве. В нашей стране недостаточно

отработанных промышленных технологий, позволяющих масштабно решать проблему утилизации отходов АПК.

Проблема утилизации отходов имеет важное экологическое, экономическое и энергосберегающее значение. Наиболее перспективным вариантом переработки отходов производства в ценный удобрительный материал является анаэробное сбраживание, которое сопровождается получением биогаза.

Особое внимание уделяется развитию технологий получения биогаза, получающегося при утилизации отходов сельскохозяйственных производств.

Отходы биомассы ферм и жидкие составляющие являются 4 рязнителями окружающей среды. Повышенная восприимчивость сельскохозяйственных культур к отходам приводит к загрязнению грунтовых вод и воздушного бассейна, создает благоприятную среду для заражения почвы вредными микроорганизмами. В отходах животных жизнедеятельность болезнетворных бактерий и яиц гельминтов не прекращается, содержащиеся в нем семена сорных трав сохраняют свои свойства.

Для устранения этих негативных явлений необходима специальная технология утилизации отходов биомассы, позволяющая повысить концентрацию питательных веществ и одновременно устранить неприятные запахи, подавить патогенные микроорганизмы, снизить содержание канцерогенных веществ и получить дополнительно источник энергии.

Из анализа способов и методов утилизации отходов и ряда существующих проблем, вытекают задачи:

- разработать энергосберегающий метод непрерывного сбраживания навоза с использованием СВЧ энергии;

- создать физические модели и дать математические описания процессов сбраживания непрерывного действия с СВЧ нагревом;

- разработать и изготовить образец биогазовой установки непрерывного действия, реализующий технологию метанового сбраживания навоза с применением объемного СВЧ излучения;

- обосновать эффективность разработанной технологии.

Во второй главе «Теоретические и лабораторные исследования интенсивных методов сбраживания отходов с/х производства» предложено соединить в единый цикл три стадии метанового сбраживания с целью интенсификации и оптимизации равномерного объемного разогрева метантенка. На основании анализа состояния вопроса, теоретических и лабораторных исследований определяем, что непрерывный процесс переработки навоза при объемном и СВЧ излучении, включает в себя комплекс взаимосвязанных сложных теплофизических процессов: дозированная загрузка отходов, нагрев биомассы, периодическое перемешивание, дозированная выгрузка переработанного субстрата, сбор и , резервирование газа.

Для изучения этих процессов была разработана установка, состоящая из СВЧ шкафа, шлангов, водного затвора, жидкостного манометра, счетчика электрической энергии. Проводились. эксперименты с двумя образцами:

свиной и коровий навоз. Установка для проведения экспериментов трех стадий метанового сбраживания с СВЧ нагревом, показана на рисунке 1.

Рисунок 1 - Установка для проведения экспериментов трех стадий метанового сбраживания с СВЧ нагревом: 1 - СВЧ шкаф; 2 - Шланги; 3 - Водный затвор; 4 - Жидкостный манометр; 5 - Счетчик электрической энергии

На рисунке 2 показана кинетика выделения биогаза в зависимости от температуры и времени сбраживания при контактном нагреве свиного (1) и коровьего (2) навоза, а также контактный нагрев в трех режимах сбраживания.

9 10 11 12 13 % 15 16 17 18 19 20 21 2223 21, Время сбражидания, суш - крибоя контактного ногреба —

—- крибоя Ьыхода биогаза единого набоза

Рисунок 2 - Кинетика выделения биогаза в зависимости от температуры и времени сбраживания при контактном нагреве свиного (1) и коровьего (2) навоза

На рисунке 3 приведены сравнительные характеристики выделения биогаза в зависимости от температуры и времени сбраживания свиного навоза при контактном и СВЧ нагреве.

60

50

10

Ж*

20

;

4

1—1 и >

г /

) *

/ /

4 и \

/ \

/ А 1

& \

1

12 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 % 15 16 17 18 19 20 21 22 23 21* Время сВрожийания, сут. - кривая нагреёа единого ноЬоза при контактном ногреЬе

Рисунок 3 - Кинетика выделения биогаза в зависимости от температуры и времени сбраживания свиного навоза при контактном и СВЧ нагреве

Анализируя полученные данные и графики на рисунках 2 и 3, выявили основные подходы к методам интенсификации процесса нагрева. Интенсификация за счет равномерного объемного разогрева метантенка до 55°С и объединения трех стадий сбраживания в единый цикл позволит потери тепла высокотемпературной зоны использовать для нагрева субстрата предыдущих стадий, что сократит время нагрева навоза при экономии энергии на разогрев.

За критерии оптимизации принимаем максимальный выход биогаза и минимизацию затрат энергии. На основе теоретических и экспериментальных данных разрабатываем схему физической модели процесса метанового сбраживания навоза с СВЧ нагревом, которая представлена на рисунке 4.

Схема физической модели процесса непрерывного метанового сбраживания с СВЧ нагревом разработана так, что высокотемпературная (термофильная) зона находится в центральной части метантенка, при этом температура центральной зоны разогревает мезофильную и психрофильную зоны за счет контактного разогрева через перегородки, разделяющие эти зоны, и диффузии субстрата.

очистки газа

Рисунок 4 - Схема физической модели процесса метанового сбраживания

В принципиальной схеме данной физической модели процесса метанового сбраживания идет непрерывный процесс газообразования, так как присутствуют все стадии анаэробной переработки навоза.

Диэлектрический нагрев в центральной секции метантенка осуществляется в пределах температуры 40...55°С, что соответствует термофильному режиму сбраживания. Эта температура поддерживается постоянно, для обеспечения непрерывного режима работы реактора. При поддержании заданного максимума температуры происходит постоянный теплообмен биомассы, который позволяет достичь двух других режимов сбраживания в метантенке. Теплообмену способствуют диффузионный процесс при загрузке и выгрузке сырья, а также циклическое перемешивание субстрата. Мезофильный режим сбраживания происходит во второй секции метантенка, где за счет конвективного нагрева достигается температура в пределах 25. ..40°С. В первой секции реактора диапазон температур соответствует психрофильному режиму сбраживания с диапазоном температур в пределах 8..,25°С.

Диэлектрический нагрев является самым подходящим для этой технологии переработки навоза, так как идет практически выделение тепла во всем объеме обрабатываемого субстрата.

Исходя из проведенных экспериментов, обосновали объединение в единый цикл (реактор) трех стадий метанового сбраживания с объемным разогревом метантенка и выявили основные режимы сбраживания (психрофильный при 8...25°С, мезофильный при 25...40°С и термофильный при 40...55°С).

В третьей главе «Теоретическое обоснование интенсификации и энергосбережения при метановом сбраживании навоза» разработана математическая модель процесса сбраживания.

На рисунке 5 показан процесс передачи теплоты субстрату, который заключается в том, что энергия, подводимая к магнетрону по средством электрического преобразования, переходит в тепловую, тем самым происходит объемный разогрев метантенка путем послойной передачи теплоты

свч

йЖшШЬ

< шшшшшшвшшшшшш

Я

Рисунок 5 - Схема нагрева биомассы СВЧ излучением Расход энергии в расчете на нагрев 1 кг субстрата для конвективной

камеры равен

= ЮО-К-Ор -£0) ^

Рб Р ' '

(1)

где К - коэффициент теплопередачи стены метантенка; ^ - среднее значение температуры субстрата внутри метантенка за весь рассматриваемый промежуток времени в расчетной зоне; ^ - среднее значение температуры окружающего воздуха за тот же промежуток времени; Рб - базисная плотность субстрата; - влажность субстрата; 8КЛ/К - отношение площади внутренней поверхности конвективной камеры к объему загрузки субстрата в нее; гк -продолжительность оборота конвективной камеры; г - рассматриваемый промежуток времени, в течение которого происходят потери тепла.

Передача теплоты через стенку, а также потери теплопередачи между секциями метантенка, записаны следующими выражениями:

= •<Р-г (2)

э =

100-а! ■аг-аз'&зд ) ^кд . _ ,

Ре ^кд Р

(3)

где 1с1Лег - температуры внутренней и наружной поверхностей стенки, ¿яа ~~ ^жз" температура сред, се1 • аг- коэффициенты теплоотдачи, <р-

плотность теплового потока, и показаны на рисунке 6. Потери Э^щ - передача теплоты, учитываются между всеми секциями метантенка, которые описываются уравнением (3).

Для окончательного расчета энергоемкости всей установки на основе метода конечных отношений разработали математическую модель. С этой целью схему физической модели установки метанового сбраживания (рис. 4), показываем в виде формализованного изображения процесса энергопотребления и энергопроизводства на основе которого и разрабатываем математическую модель энергоемкости, как отдельных стадий работы метантенка, так и всей установки в целом.

В формализованном изображении (таблица 1) энергопроизводство включает в себя энергоемкости стадий метанового сбраживания и энергоемкость полученного биогаза. Для обеспечения работоспособности оборудования необходимо, чтобы система управления поддерживала в метантенке необходимые режимы, заданные технологическим процессом.

Математическая модель энергоемкости технологии метанового сбраживания биомассы, на установках непрерывного действия с СВЧ нагревом, представлена в таблице 2, где индекс есть произведение энергоемкости энергетических параметров затраченных на загрузку навоза. Остальные индексы (дзгЧб]) аналогичны соответствующим процессам, обеспечивающие работу метантенка. Общая энергоемкость q^ получается в

результате суммы энергоемкости технологического процесса на произведение энергоемкости системы управления.

Таблица 1- Формализованное изображение процесса энергопотребления и

энергопроизводства

4Ц1 № 4щ 41 4и 4у

Биомасса (влажность 90...93%) Параллельно всему процессу

Подвод Питание Насос Загрузка дг я 421

Подвод Питание Перемешивающее устройство о Психрофильный режим, перемешивание субстрата дз п 431

Подвод Питание Перемешивающее устройство Мезофильный режим, перемешивание субстрата д^ п 441

Система управления

Подвод Питание Перемешивающее устройство Термофильный режим, перемешивание субстрата 45 П 451

Шкаф управления

Подвод Питание Конвективно-диэлектрический нагрев 452

Питание

Подвод Питание Затвор Выгрузка шлама 46 4б1

биогаз /переработанный субстрат д? Подвод

К)

Таблица 2- Математическая модель энергоемкости технологии метанового сбраживания навоза на

с СВЧ нагревом

Биомасса 41

р" Ч.2И- — 211 Р«1 _ _ 212 212 р«дг „ _ 213 ^ рвьа 213 Ян 4211 <¡212 4213 рв* 42=— + А рейх 213

рвх „ — Чзи—^г рвх 312 рвых 312 рта „ — 313 гт 431~ 4311 4312 Язи рвх рейх '313

рвх п - 411 I4" реых Г4П рвх _ _ 412 рвы* 412 рта _ — 413 1413—^ 413 Ч41= 4431 ^432 <7-Ш р» 44=— гуенх 413

Р" л — 511 4511 ршх 511 рта „ — 512 4512—^ 512 рта „ — 513 4513—^ 513 <?Я= 4512 4513 р«« . »« _ 511 521

Р" _ _ 521 Ч521~~ '521 рта _ — 522 522 рта „ _ * 523 4523—^ 523 Ч52= 452145224523 рвых . рвых 513 т| 523

рвх Г6\\ Чб11~ рвых г611 рвх гб\г 4.612 рвья 612 рвх Г613 4б13= р«ых ^613 Чб1= Чб114612 4613 II »

рта П<" р« рта , рта рта (¡2 + 43 + Я4 + 45+ 4 6 - ^' + + 411 + 5,1 21 + " т» рвыс рвых рвых рвых , рвых рейх 213 ' 313 413 513 523 613

переработанный субстрат 47- р«а . ггг~1 . р*"* ГР«" -1- 37ми Р^ИЛ- Р® . ГР®*" - Р""* . ГР*®** 4- Р""М. Т 1 1-ги» "433 ^ИЗ 318 " "41! V 513 ^ "522^ -Г615> ^ р®« р«ш Р«и грвих , ргьга рйьц , „вш ГрЕ* р^ 1. Пт51" . рлм* . г/™} . ряк-| , рват "Н?1 • Г»ИЛ р«ш рви [в&я , р<=И1 раах , ре ■"313 413 V 513 > г5т& Гваз ' *

В четвертой главе «Разработка технологии процесса метанового сбраживания в установках с СВЧ нагревом и экспериментальные исследования процесса» представлен технологический процесс метанового сбраживания навоза и обработка экспериментальных исследований метанового сбраживания при объемном диэлектрическом нагреве.

Технологический процесс по переработке навоза на предприятиях АПК представлен на рисунке 7.

Условные обозначения:

П - предприятие АПК;

М - метантенк;

Г - энергетический преобразователь;

Б - хранилище биомассы;

Рисунок 7 - Структурная схема линии по переработке навоза

Исходным сырьем, поступающим в линию, является свиной и коровий навоз. В начале технологического процесса переработки навоза в метантенке получаем органический субстрат и биогаз. Важным условием для анаэробного сбраживания является оптимальная температура вещества в метантенке, поддержание которой обеспечивается конвективно-диэлектрическим нагревом.

Принцип работы трехстадийного метантенка биогазовой установки с СВЧ нагревом заключается в том, что подготовленная для сбраживания масса поступает в первую секцию 10 (психрофильную с диапазоном температур 8...25°С) биореактора, показанного на рисунке 8. Перемешивание в данной камере при помощи мешалок 3 осуществляется частотой 1 раз в сутки час с продолжительностью 10 мин и со скоростью вращения мешалок 24...33 об/мин. Затем биомасса по принципу сообщающихся сосудов перемещается во вторую 11 (мезофильную с диапазоном температур - 25...40 °С) в которой перемешивание осуществляется частотой 1 раз в 2 часа с продолжительностью 10 мин и со скоростью вращения мешалок 42. ..51 об/мин; и третью 12 (термофильную с диапазоном температур - 40...55

°С) частотой перемешивания субстрата 1 раз в час с продолжительностью 10

Рисунок 8 - Схема трехстадийного метантенка биогазовой установки с СВЧ нагревом

Трехстадийный метантенк биогазовой установки с СВЧ нагревом состоит из корпуса, систем контроля и управления. Сбраживаемая масса подогревается устройством диэлектрического нагрева в центральной секции до температуры 55°С, которая контролируется термодатчиками 8 нижнего и верхнего уровня. Перемешивание происходит периодически 2...3 раза в сутки при помощи перемешивающих устройств 3. Выделяющийся биогаз, собирают и хранят в резервуаре низкого давления. Получившийся в процессе сбраживания шлам поступает в ёмкость 9 для дальнейшей переработки. Реактор сконструирован так, что идет непрерывный процесс газообразования, так как присутствуют все стадии анаэробной переработки навоза.

Опытный образец установки непрерывного действия, реализующий процесс сбраживания навоза, согласно схемы на рисунке 8, в едином цикле представлен на рисунке 9.

Рисунок 9 - Установка для получения биогаза непрерывного действия с СВЧ нагревом: 1 - психрофильная камера, 2 - мезофильная камера, 3 - термофильная

кямр.пя

Установка для получения биогаза непрерывного действия с СВЧ нагревом состоит из реактора, который разделен на три секции. Загрузка и выгрузка осуществляется при помощи насосов. Переход биомассы из секции в секцию происходит по принципу сообщающих сосудов. Получаемый в процессе метанового сбраживания биогаз, поступает в емкость для сбора газа. Количество выделяемого газа контролируется газовым счетчиком.

Возможность объединения психрофильного, мезофильного и термофильного режимов метанового сбраживания проверена и подтверждена экспериментально на данной установке.

а? |

I

100 200 300 т 500 600 700 800 900 1000 1100 1200 1300 Ш 1500 Путь прохождения диомассы, ми

- крибоя ногреСа свиного ноЬоза — " ^и6ая " 6тт сЬито наЪоз°

-4- - кридая нагрвдо короЬьего надоза -*- ~ кривая быхада Виогоза короЬьего надоза

т

50

У- 7Е-; 12х?- 5Е-0 Вхг + 0,00* ,276

—¥1 = 4Р + ЯР -ПЙ* •ИР -П«5х •П.Т 7 ^ и

.30

V 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 1100 1200 1300 %00 1500

Путь прохождения. Виомассы, мм - кривая нагреШшогонобоза ~ ~ тШ Выхода биогаза Лият наВоза

—♦— - крийая Выхода Виогаза короВьего наВоза

Рисунок 10 - Кинетика получения биогаза в едином цикле сбраживания:

а - контактный нагрев, б - СВЧ нагрев

Результаты экспериментальных исследований метанового сбраживания при СВЧ нагреве со свиным и коровьим навозом, показали, что процесс сбраживания биомассы происходит интенсивнее по всему объему метантенка, реализующую разработанную технологию, за счет объемного нагрева (рисунок 10).

В пятой главе «Технико-экономические показатели и экономическая эффективность разработанных методов, установок и технологий» показана технико-экономическая оценка проведенных мероприятий, на основе методики расчета экономической эффективности, разработанный во Всероссийском институте электрификации сельского хозяйства и на основе диаграммной техники профессора В.Н. Карпова, которые показали, что проведенные мероприятия дают экономический эффект равный 573320 руб. Срок окупаемости биогазовой установки около шести лет. Сравнительная универсальная диаграмма с двумя способами нагрева показана на рисунке 11.

Рисунок 11 - Сравнительная универсальная диаграмма с двумя способами нагрева: 1 - контактный нагрев; 2 - СВЧ нагрев

Результаты расчетов технико-экономических показателей полностью совпадают с данными полученными на универсальной диаграмме.

ВЫВОДЫ

1. Метод объемного энергосберегающего нагрева процесса метанового сбраживания навоза, позволяющий наиболее полно использовать энергетический и питательный потенциал исходного сырья, может быть перспективен для получения новых продуктов функционального назначения и кормов, конкурентноспособных на отечественном рынке.

2. Рациональное распределение по объему сбраживания дополнительных видов энергии волновой природы снижает энергоемкость процесса по сравнению с конвективно-контактной в 1,5...2,0 раза за счет новой схемы реактора (сочетающем вид энергии, стадийность ее использования и объемное распределение).

3. Физические и математические модели процесса, разработанные в диссертации, обеспечивают расчет режимов технологических процессов по заданным количественным и качественным показателям готовых продуктов и

17

определение параметров оборудования для достижения заданной производительности.

4. На разработанной экспериментальной биогазовой установке метанового сбраживания непрерывного действия реализован стадийный подвод энергии разных видов и экспериментально установлены рациональные энергетические параметры:

• психрофильное сбраживание (первая стадия) при температуре 8...25°С, обеспечиваемое за счет: загрузки исходного сырья температурой О...Ю°С, конвективного и контактного нагрева от материла следующей стадии и перемешивания (частотой 1 раз в сутки час с продолжительностью 10 мин и со скоростью вращения мешалок 24...33 об/мин);

• мезофильное сбраживание (вторая стадия) при температуре 25...40°С, обеспечиваемое за счет: поступления сырья из зоны первого периода сбраживания температурой 20...25°С, конвективного и контактного нагрева от материла следующей стадии и перемешивания (частотой 1 раз в 2 часа с продолжительностью 10 мин и со скорость ю вращения мешалок 42...51 об/мин);

• термофильное сбраживание (третья стадия) при температуре 40...55°С, обеспечиваемое за счет: поступления сырья из зоны второго периода сбраживания температурой 25...40°С, объемного диэлектрического, конвективного и контактного нагрева от источника СВЧ излучения и перемешивания (частотой 1 раз в час с продолжительностью 10 мин и со скоростью вращения мешалок 51.. .60 об/мин).

5. Параметры и режимы технологических процессов, обеспечивающие минимальную энергоемкость, использованы при выполнении Государственного контракта № 1664/13 от 11.11.2008 г. с Министерством сельского хозяйства Российской Федерации, где реализована технология промышленной переработки помета в удобрение, содержащая технологические и технические решения по производству органических удобрений на пометной основе.

6. Экономический эффект от применения СВЧ нагрева за счет мер по энергосбережению (объемный, равномерный разогрев, использование потерь энергии с высокотемпературной зоны для разогрева предыдущих низкотемпературных зон сбраживания) даст экономическую выгоду от выхода биогаза, которая составляет 573320 руб. при сроке окупаемости биогазовой установки около шести лет.

ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ ДИССЕРТАЦИИ ОПУБЛИКОВАНЫ В СЛЕДУЮЩИХ РАБОТАХ:

Издания, указанные в перечне ВАК:

1. Решетникова, И.В. Отходы - на службу сельской энергетике. /И.В. Решетникова, М.А.Валиулин, С.П.Игнатьев, Е.Г.Трефилов //Механизация и электрификация сельского хозяйства. - 2008. - №12. - С.56-57.

2. Савушкин, A.B. Альтернативное топливо в сельском хозяйстве. /А.В.Савушкин, B.C. Вохмин, И.В. Решетникова //Механизация и электрификация сельского хозяйства. - 2009. - №4. - С.37-38.

3. Кошкин, М.В. Перспективы использования биогаза. /М.В.Кошкин, И.В.Решетникова, А.В.Савушкин //Механизация и электрификация сельского хозяйства. - 2009. - №6. - С.33-34.

Другие издания:

4. Решетникова, И.В. Биогаз и установки по использованию биогаза для предприятий АПК. /И.В.Решетникова, М.А.Валиулин, М.В.Кошкин,

B.СЛЗохмин

//Научный потенциал аграрному производству посвящается 450 - летаю вхождению Удмуртии в состав России. Всероссийская научно-практическая конференция, 26-29 февраля 2008г./ ФГОУ ВПО ИжГСХА. - Ижевск: Изд-во ФГОУ ВПО ИжГСХА, 2008. - T.IV. - С.188-195.

5. Решетникова, И.В. Проблемы утилизации навоза. /И.В.Решетникова, М.А.Валиулин, С.В.Петров //Научный потенциал аграрному производству посвящается 450 - летаю вхождению Удмуртии в состав России. Всероссийская научно-практическая конференция, 26-29 февраля 2008г./ ФГОУ ВПО ИжГСХА. - Ижевск: Изд-во ФГОУ ВПО ИжГСХА, 2008.- T.IV. -

C. 195-199.

6. Решетникова, И.В. Разновидности биогазовых установок. /И.В .Решетникова, М.А.Валиулин, Р.С.Петров //Научный потенциал аграрному производству посвящается 450 - летию вхождению Удмуртии в состав России. Всероссийская научно-практическая конференция, 26-29 февраля 2008г./ ФГОУ ВПО ИжГСХА.- Ижевск: Изд-во ФГОУ ВПО ИжГСХА, 2008. - T.IV. - С.208-212.

7. Свалова, М.В. Разработка установки для переработки отходов сельхозпроизводства. /В.В. Касаткин, С.П. Игнатьев, И.В. Решетникова // Научный потенциал аграрному производству посвящается 450 - летию вхождению Удмуртии в состав России. Всероссийская научно-практическая конференция, 26-29 февраля 2008г./ ФГОУ ВПО ИжГСХА.- Ижевск: Изд-во ФГОУ ВПО ИжГСХА, 2008. - TJV. - С.130-135.

Подписано в печать 25.09.09 г. Бумага офсетная Гарнитура Times New Roman Формат 60x84" 6. Объем 1 печл. Тираж 100 экз. Заказ № 9548 Изд-во ФГОУ ВПО Ижевская ГСХА 426069, г. Ижевск, ул. Студенческая, 11

ОСНОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ И ИНДЕКСЫ

ВВЕДЕНИЕ

1 АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ ВОПРОСА УТИЛИЗАЦИИ НАВОЗА В СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОМ ПРОИЗВОДСТВЕ

1.1 Проблемы утилизации отходов в свете вторичных возобновляемых ресурсов

1.2 Анализ экспериментальных и теоретических работ по интенсификации процесса метанового сбраживания

1.2 1 Мировой опыт использования биогазовых установок

1.2.2 Температура процесса

1.2.3 Оптимальный режим температуры

1.2.4 Поддержание постоянной температуры в биореакторе

1.3 Выводы и задачи работы

2 ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ И ЛАБОРАТОРНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ИНТЕНСИВНЫХ МЕТОДОВ СБРАЖИВАНИЯ ОТХОДОВ С/Х ПРОИЗВОДСТВА

2.1 Теоретическое обоснование объединения в единый цикл (реактор) трех стадий метанового сбраживания с объемным разогревом метантенка

2.2 Оптимизация энергосбережения энергетических составляющих сбраживания на основе метода конечных отношений

2.3 Объемные электромагнитные излучения для интенсификации процесса сбраживания

2.3.1 Диэлектрический нагрев навоза

2.3.2 Применение диэлектрического нагрева при переработке навоза

2.3.3 СВЧ излучение и его влияние на анаэробные бактерии

2.4 Лабораторная установка для исследования анаэробного сбраживания навоза

2.5 Лабораторные исследования метанового сбраживания при контактном нагреве

2.5.1 Определение стадий анаэробного сбраживания в едином цикле при контактном нагреве

2.5.2 Определение влияния СВЧ на анаэробные бактерии

2.6 Схема непрерывной переработки навоза методом метанового сбраживания

2.7 Выводы по главе

3 ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ИНТЕНСИФИКАЦИИ И ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЯ ПРИ МЕТАНОВОМ СБРАЖИВАНИИ НАВОЗА

3.1 Разработка математической модели энергетических составляющих отходов с СВЧ - нагревом

3.1.1 Конвективный нагрев в метантенке

3.1.2 Диэлектрический нагрев в метантенке

3.1.2.1 Расчет процесса нагрева с применением диэлектрического поля

3.1.2.2 Расчет энергоемкости диэлектрически-конвективного нагрева

3.1.3 Контактный нагрев в метантенке

3.2 Модель процесса утилизации навоза с целью энергосбережения

3.3 Модель энергоемкости метантенка

3.3.1 Формализованное изображение процесса энергопотребления и энергопроизводства при метановом сбраживании

3.3.2 Математическая модель энергоемкости технологии метанового сбраживания навоза

3.4 Выводы по главе

4 РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ ПРОЦЕССА МЕТАНОВОГО СБРАЖИВАНИЯ В УСТАНОВКАХ С СВЧ ■ - НАГРЕВОМ И

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОЦЕССА

4.1 Разработка технологического процесса метанового сбраживания

4.1.1 Структурная схема линии получения биогаза

4.1.2 Операторная схема линии по переработке навоза

4.1.3 Обоснование технологической схемы линии

4.2 Технологический процесс работы метантенка

4.3 Результаты и обработка экспериментальных исследований метанового сбраживания при СВЧ - нагреве

4.4 Выводы по главе 93 5 ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ И ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ РАЗРАБОТАННЫХ МЕТОДОВ, УСТАНОВОК И ТЕХНОЛОГИЙ

5.1 Технико-экономические показатели технологии метанового сбраживания при СВЧ - нагреве и контактном нагреве

5.2 Технико-экономический анализ энергоемкости технологического процесса метанового сбраживания на биогазовых установках непрерывного действия

5.3 Выводы по главе 103 ЗАКЛЮЧЕНИЕ И ОБЩИЕ ВЫВОДЫ 104 СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 106 ПРИЛОЖЕНИЯ

ОСНОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ И ИНДЕКСЫ 1. Обозначения:

Е — напряженность электрического поля, В/см; f - частота излучающего генератора, Гц; в - относительная диэлектрическая проницаемость; N - мощность, Вт; U - электрическое напряжение, В; I — электрический ток, А; т] - коэффициент полезного действия (КПД); qTn - энергоемкость технологического процесса, Дж/кг; Язагр - энергоемкость загружаемого субстрата, Дж/кг; Яподв - энергоемкость подвода СВЧ-энергии нагреваемого объема, Дж/кг;

ЯпеР2 - энергоемкость процесса передачи энергии слою вещества 2-ой стадии, Дж/кг; qnepi - энергоемкость процесса передачи энергии слою вещества 1-ой стадии, Дж/кг;

Ябиог - энергоемкость выгружаемого биогаза, Дж/кг; Явыгр - энергоемкость выгружаемого субстрата, Дж/кг; Эпот.к - расход энергии в расчете на нагрев 1 кг субстрата для конвективной камеры, Дж;

Эцот.сг - передача теплоты через стенку, Дж; К - коэффициент теплопередачи стены метантенка, кВт/(м2 °С); tp - среднее значение температуры субстрата внутри метантенка за весь рассматриваемый промежуток времени в расчетной зоне, °С; t0 - среднее значение температуры окружающего воздуха за тот же промежуток времени, °С;

Рб - базисная плотность субстрата, кг/м ; Wh - влажность субстрата, %;

SK/VK - отношение площади внутренней поверхности конвективной камеры к объему загрузки субстрата в нее; г к - продолжительность оборота конвективной камеры, с; т - рассматриваемый промежуток времени, в течение которого происходят потери тепла, с; tcl,tc2 - температуры внутренней и наружной поверхностей стенки,°С; £Ж1 ~ £жз" температура сред,°С; ах • ое2- коэффициенты теплоотдачи, Вт/(м °С); ф - плотность теплового потока, кг/м ;

Эпот.ц - потери теплопередачи между секциями метантенка, Дж; Ц - стоимость 1 кВт • ч электрической энергии, руб./кВт • ч; t - температура,°С; W - влажность продукта, %;

S/V - отношение площади ограждающей камеры к объему загрузки продукта в нее, м /м ; с - теплоемкость, кДж/(кг • °С); 2. Индексы: V - объем; m - тепловые потери с поверхности продукта в окружающую среду; t - термический; а — анод лампы; вх - на входе; вып - выпрямитель; вых - на выходе; е - электрический; кд - конвективно - диэлектрический нагрев (КД); маг - магнетрон; П - продукт; т - тепловая; теор - теоретические; сут — сутки. 3. Сокращения

НВИЭ - нетрадиционные возобновляемые источники энергии;

СВЧ - сверхвысокочастотный;

АВТ - автоматический;

АПК — агропромышленный комплекс;

МКО — метод конечных отношений;

КПД - коэффициент полезного действия;

КРС — крупный рогатый скот;

ВОБ — время оборота биореактора;

СОВ - сухое органическое вещество;

СВ — сухое вещество;

Д - доза загрузки биореактора.

Сегодня в мире использование нетрадиционных возобновляемых источников энергии (НВИЭ) достигло промышленного уровня, ощутимого в энергобалансе ряда стран. Масштабы применения НВИЭ в мире непрерывно и интенсивно возрастают. Это направление является одним из наиболее динамично развивающихся среди других направлений в энергетике.

В последнее время всё большее внимание привлекают нетрадиционные, - с технической точки зрения, источники энергии: солнечное излучение, морские приливы и волны, геотермальные источники, энергия ветра, энергия биомассы и мн. др. Некоторые из них, например, ветер и энергия биомассы, находили широкое применение и* в прошлом, а сегодня переживают второе рождение.

Проблема утилизации отходов имеет важное экологическое, экономическое и энергосберегающее значение. Наиболее перспективным вариантом переработки отходов производства в ценный удобрительный материал является анаэробное' сбраживание, которое сопровождается получением биогаза.

Особое внимание уделяется развитию технологий получения биогаза, получающегося при утилизации отходов сельскохозяйственных производств.

Отходы биомассы ферм и жидкие составляющие являются загрязнителями окружающей среды. Повышенная восприимчивость сельскохозяйственных культур к отходам приводит к загрязнению грунтовых вод и воздушного бассейна, создает благоприятную среду для заражения почвы вредными микроорганизмами. В отходах животных жизнедеятельность болезнетворных бактерий и яиц гельминтов не прекращается, содержащиеся в нем семена сорных трав сохраняют свои свойства.

Для устранения этих негативных явлений необходима специальная технология утилизации отходов биомассы, позволяющая повысить концентрацию питательных веществ и одновременно устранить неприятные запахи, подавить патогенные микроорганизмы, снизить содержание канцерогенных веществ и получить дополнительно источник энергии.

Включение биоэнергетических установок по переработке биомассы в производственный цикл, позволяет решить некоторые задачи: утилизировать отходы в зонах производства и переработки сельхозпродуктов и улучшить экологическую обстановку; получить дополнительные энергетические ресурсы на основе местного возобновляемого сырья; получить дешевые экологически чистые органические удобрения и обеспечить процесс восстановления и увеличения естественного плодородия почв.

В то же время по данным отечественных и зарубежных исследователей и практиков, используя прогрессивные технологии и правильно организовывая деятельность хозяйственного подразделения, руководители АПК могут превратить свои предприятия в эффективные, экономически целесообразные и главное экологически чистые хозяйства. При этом имеется в виду исключительно проблема утилизации отходов АПК.

В России данные технологии пока не имеют массового распространения, хотя-они могли бы с большими успехами применяться и в нашей стране.

В ИжГСХА начиная с 1995 года на кафедре «Механизации и переработки сельскохозяйственной продукции», началось развитие одного из мощных направлений по теме: Утилизация отходов сельскохозяйственного производства. С 2004 года этим направлением начал заниматься доцент Игнатьев Сергей Петрович. В составе творческой группы работала и Свалова Марианна Викторовна. Результатом наших исследований стали выигранные конкурсы в Министерство природных ресурсов и охраны окружающей среды Удмуртской Республики и в Министерство сельского хозяйства Российской Федерации. Поэтому можно говорить об актуальности выбранного направления исследований.

Поставленная цель - интенсификация и повышение эффективности переработки отходов для получения биогаза как источника энергии на основе энергосберегающих электротехнологий является актуальной задачей переработки сельскохозяйственных отходов с получением биогаза. Объект исследования: Объектом исследований является электротехнологический трехстадийный процесс работы биогазовой установки. Предмет исследования: закономерности трехстадийного процесса работы биогазовой установки на основе энергосберегающих электротехнологий. Научную новизну работы составляют:

- способ нагрева навоза на биогазовых установках непрерывного действия с объемным электромагнитным излучением (СВЧ), реализующий трехстадийный процесс в едином цикле;

- физические модели и математическое описание процессов сбраживания непрерывного действия с СВЧ нагревом;

- математическая модель энергоемкости технологического процесса на метантенках непрерывного действия на основе метода конечных отношений, позволяющая оптимизировать энергоемкость процесса.

Практическую значимость работы представляют:

- разработан и испытан опытный образец лабораторной непрерывно -действующей биогазовой установки, на основе которого может быть создана промышленная установка; температурные технологические режимы на основе переработки навоза;

- разработан лабораторный технологический процесс, обеспечивающий оптимизацию энергозатрат при переработке навоза за счет объединения стадий и применения СВЧ нагрева. Апробация работы:

Основные положения работы доложены на научно-практических конференциях в ФГОУ ВПО Ижевская ГСХА «Инновационное развитие

АПК. Итоги и перспективы», Ижевск, 2007; в ФГОУ ВПО Пермский ГСХА на всероссийской научно-практической конференции молодых ученых, аспирантов и студентов «Вклад молодых ученых в развитие АПК», Пермь, 2007 г; «Научный потенциал аграрному производству посвящается 450 -летию вхождения Удмуртии в состав России», Ижевск, 2008г.; в ГОУ ВПО «Магнитогорский Государственный университет им. Г.И.Носова» на Всероссийской научно-практической конференции "Актуальные проблемы территориального развития", 2008 г.

По материалам исследований опубликовано 7 печатных работ.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ И ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1. Метод объемного энергосберегающего нагрева процесса метанового сбраживания навоза, позволяющий наиболее полно использовать энергетический и питательный потенциал исходного сырья, может быть перспективен для получения новых продуктов функционального назначения и кормов, конкурентноспособных на отечественном рынке.

2. Рациональное распределение по объему сбраживания дополнительных видов энергии волновой природы» снижает энергоемкость процесса по сравнению с конвективно-контактной в 1,5.2,0 раза за счет новой схемы реактора (сочетающем вид энергии, стадийность ее использования-и объемное распределение).

3. Физические и математические модели процесса, разработанные в диссертации, обеспечивают расчет режимов- технологических процессов по заданным количественным и качественным показателям готовых продуктов и определение параметров оборудования для- достижения задан] и производительности.

4. На разработанной экспериментальной биогазовой- установке метанового сбраживания непрерывного действия реализован стадийный подвод энергии разных видов- и экспериментально установлены рациональные энергетические параметры:

• психрофильное сбраживание (первая*стадия) при температуре 8. .25°С, обеспечиваемое за счет: загрузки исходного-сырья-температурой О.Ю°С, конвективного и контактного нагрева от материла следующей стадии и перемешивания* (частотой 1 раз в сутки час с продолжительностью 10 мин и со скоростью вращения мешалок 24.33 об/мин);

• мезофильное сбраживание (вторая стадия) при температуре 25.40°С, обеспечиваемое за счет: поступления, сырья из зоны первого периода сбраживания температурой 20.25°С, конвективного и контактного нагрева от материла следующей стадии и перемешивания (частотой 1 раз в 2 часа с продолжительностью 10 мин и со скоростью вращения мешалок 42. 51 об/мин);

• термофильное сбраживание (третья стадия) при температуре 40.55°С, обеспечиваемое за счет: поступления сырья из зоны второго периода сбраживания температурой 25.40°С, объемного диэлектрического, конвективного и контактного- нагрева от источника СВЧ излучения и перемешивания* (частотой 1 раз в час с продолжительностью 10 мин и со скоростью вращения мешалок 51. .60 об/мин).

5. Параметры и режимы технологических процессов, обеспечивающие минимальную энергоемкость, использованы при выполнении Государственного контракта № 1664/13 от 11.11.2008 г. с Министерством сельского хозяйства. Российской Федерации, где реализована технология промышленной переработки помета в удобрение, содержащая технологические и технические решения по производству органических удобрений на пометной основе.

6. Экономический эффект от применения СВЧ нагрева за счет мер по энергосбережению (объемный, равномерный разогрев, использование потерь энергии с высокотемпературной зоны для разогрева предыдущих низкотемпературных зон сбраживания) даст экономическую выгоду от выхода биогаза, которая составляет 573320 руб. при сроке окупаемости биогазовой установки около шести лет.

1. Адлер Ю.П., Маркова Е.В., Грановский Ю.В. Планирование эксперимента при поиске оптимальных условий. М.: Наука, 1976. - 283с.

2. Ангилеев О.Г. Комплексная утилизация побочной продукции растениеводства. — (Научно-технический прогресс в АПК). М.: Росагропромиздат, 1990.- 160с.

3. Анурьев В.И. Справочник конструктора машиностроителя. - М.: Машиностроение, 1982 . - 123с.

4. Басов A.M., Быков В.Г., Лаптев А.В., Файн В.Б. Электротехнология. М.: Агропромиздат, 1985.-256с.

5. Бацанов И.Н., Лукьяненков И.И. Уборка и утилизация навоза на свиноводческих комплексах. М.: Россельхозиздат, 1977. - 169 с.

6. Безруких П.П. Состояние и перспективы развития возобновляемой энергетики России / Тракторы и с.-х. машины. 2004. - №8. - С.3-5.

7. Беккер М.Е., Упит А.А., Марауска М.К. и др. Исследование метанового брожения отходов свиноводческой фермы. Изв. АН ЛатвССР, 1983. - №5. -100с.

8. Белов В. Биотопливо из рапса // Сельский механизатор. 2004. - №5. - 32 с.

9. Биогаз из отходов. За рубежом, 1982. - №12.-21 с.

10. Биогазовая установка // Земледелие. 1998. - №2. - 34 с.

11. Биогаз очистных сооружений, канализации и его применение: Обзор экономика жилищ.- коммун. Хозяйства. М., 1992. - С. 34-66.

12. Бирюков В.А. Процессы диэлектрического нагрева и сушки древесины. М. -JL: Гослесбумиздат, 1961.- 147 с27

13. Богданов В.М., Банникова JI.A. Производство и применение заквасок в молочной промышленности. М.: Пищ. пром., 1968. — 28 с.

14. Богданов С.Н., Иванов О.П., Куприянова А.В. Холодильная техника. Свойства веществ. //Справочник. 3 изд. - М.: Агропромиздат, 1985.-208c.29

15. Брандт Г. Проектирование животноводческих комплексов / Пер. с нем. К.Ф. Плита; под ред. А.Г.Иванкова. 2-е изд., доп. М.: Стройиздат, 1985. 256 с.

16. Брагинский Л.Н., Бегачев В.И., Барабаш В.М. Перемешивание в жидких средах. М.: Химия, 1984. - 362 с.

17. Бронштейн И.М., Семедяев К.А. Справочник по математике для инженеров и учащихся ВУЗов. М.: Наука, 1986. - 544 с.

18. Брюханов О.Н. Природные и искусственные биогазы. М.: Академия, 2004. - 207с.

19. Бутузов* В.А. Использование биогаза канализационных очистных сооружений. // Водоснабжение и санитарная техника. 2002. - №6.- С.36-38.

20. Быховский Б.Н. Разработка технологических средств контроля и технологий сублимационной сушки вакцин для* животноводства. Автореф. канд. дисс. ВИЭСХ, 1999.-20 с.34

21. Веденяпин Г.В. Общая методика экспериментального исследования и обработки опытных данных. М.: Колос, 1973. - 199 с.

22. Гильманшина С.И. Основы аналитической химии. М.: СПб: Питер. - 2006. 224 с.

23. Гелетуха Г.Г., Марценюк З.А. Обзор технологий добычи и использования биогаза на свалках и полигонах твердых бытовых отходов и перспективы их развития в Украине. Электротехнологии и,ресурсосбережение. 4. — 1999. -С. 6-14.

24. Гераскин Н.Н., Стерн В.Н., Соколов JI.H. Сельскохозяйственные производственные комплексы. М.: Стройиздат, 1982. - 177с.

25. Головков С.И. Энергетическое использование древесных отходов М.: Лесная Промышленность, 1987. - 220 с.

26. Гончар В.И. Нетрадиционные возобновляемые источники энергии в Энергетической программе СССР. М.: Педагогика, 1990. - 22с.

27. Гореньков Э.С., Бибергал B.JI. Оборудование консервного производства: Справочник. М.: Пищевая промышленность, 1989. - 256 с.50

28. Горяев А.А. Перспективы применения токов высокой частоты для камерной сушки //Актуальные направления развития сушки: Тез. Докл. Всесоюзной научно-технической конференции. 10-12 сент. 1980 г.Архангельск, 1980. с.42-45

29. Горяев А.А. Перспективы использования нетрадиционных и комбинированных способов сушки. //Состояние и перспективы развития сушки древесины: Тез. докл. Всесоюзного научно технического-совещания 10-13 сент. 1985 г. - Архангельск, 1985. - С. 19 - 23.

30. ГОСТ 23838-89. Здания предприятий. Параметры / Госстрой СССР. М., 1989.

31. ГОСТ 28984-91. Модульная координация размеров в строительстве. Основные положения / Госстрой СССР. М., 1991. 14 с.

32. Гужулев Э.П., Горюнов В.Н., Лаптий А.П. Нетрадиционные источники энергии: Монография. — Омск.: Изд-во ОмГТУ, 2004. 272 с.

33. Гухман А.А. Применение теории подобия к исследованию процессов тепло-массобмена. М.: Высшая школа, 1967. - 303 с.

34. Доспехов Б. А. Методика полевого опыта. М.: Агропромиздат, 1985.- 351с.

35. Дубровский B.C., Виестур У.Э. Метановое сбраживание сельскохозяйственных отходов. Рига: Зинатие, 1988. - 204 с.

36. Дьяконов К.Ф., Горяев А.А. Сушка токами высокой частоты. М.: Лесная промышленность, 1981. — 168 с.64

37. Дюк В. Обработка данных на ПК в примерах — СПб: Питер, 1997. 240с.

38. Завалишин Ф.С., Мацнев М.Г. Методы исследований по механизации сельскохозяйственного производства. — М.: Колос, 1982. — 232 с.

39. Захаров А.А. Применение теплоты в сельском хозяйстве. М.: Агропромиздат, 1986. - 288 с.

40. Кадыков Ю.М., Селивахин А.И. Малая энергетика и энергосберегающие технологии. // Механизация и электрификация сельского хозяйства. 1997. -№4. С.4-8.

41. Карамян Г., Казарян Э., Судзиловский О.Ю., Надер А.В. Энергетические и экономические аспекты использования комбинированных солнечных установок горячего водо- и теплоснабжения. // Информационные технологии и управление. 2003. - Т. 1-2. - С.80-87

42. Карамян Г., Казарян Э. Система анаэробного брожения органических отходов. Патент РА, N1578 А2 , 11.04.2005

43. Карасенко В.А., Заяц Е.М., Баран А.Н., Корко B.C. Электротехнология М.: Колос, 1992. - 304 с.

44. Карпов В.Н. Введение в энергосбережение на предприятиях АПК. // Санкт-Петербургский Государственный Аграрный Университет. Типография СПбГАУ: Питер, 1999. с 45-65.

45. Карпов В.Н. Термодинамические основы методологии энергосбережения в с/х электротехнологиях облучения объектов. //Известия академия наук Энергия. №1, 1994. - С.66-74.

46. Карпов В.Н., Шур И.З. Энергетика технологических процессов оптического обучения объектов АПК. //Известия Академии Наук. Энергетика. №4, 1997. - С.149-159.

47. Касаткин В.В., Фокин В.В., Агафонова Н.М. Применение СВЧ-энергии для обработки продукции растениеводства. // Аграрная наука на рубеже тысячелетий: Труды республиканской научно-практической конференции / ИЖГСХА. Ижевск: Шеп, 2001, № 9. - С. 20 - 21.

48. Касаткин В.В., Агафонова Н.М., Касаткина В.В. Энергетическое состояние воды и ее химическая активность. // Научное обеспечение АПК. Итоги иперспективы: Труды научно-практической конференции. Ижевск: ИжГСХА, 2003.

49. Касаткин В.В., Фокин В.В., Агафонова Н.М., Кузнецова И.В. Ультразвук и СВЧ в технологии переработки льносоломы. // Хранение и переработка сельхозсырья, 2003. № 11. - С. 48-49.

50. Касаткин В.В., Литвинюк Н.Ю., Фокин В.В. Расчет условий эффективности конвективно-диэлектрической сушки пищевых продуктов. //Труды научно-практической конференции «Электропривод и энергосберегающие технологии». Ижевск: Шеп, 2000.86

51. Касаткин В.В., Фокин В.В., Главатских Н.Г., Касаткина В.В. Совершенствование сублимационной сушки термолабильных продуктов с помощью ультразвуковых колебаний. //Хранение и переработка сельхозсырья, 2004. № 3. - 116 с.

52. Клайн С. Дж. Подобие и приближенные методы. М.: Мир, 1968. - 302 с.

53. Ковалев Н.Г., Глазков И.К., Матяш И.Н. Уборка и утилизация навоза на свиноводческих фермах. М.: Россельхозиздат, 1981. - 63 с.

54. Ковалев А.А. Эффективность производства биогаза на животноводческих фермах // Техника в сельском хозяйстве 2001. - №3. - С.30-33.

55. Ковалев Л.А., Панцхва Е.С., Школа И.И. Получение биогаза из подстилочного навоза // Техника в с.-х. 1998. - №4. - С. 12-14.

56. Кондаков A.M. Альтернативные источники энергии — География в школе. 4/88 М.: Педагогика, 1988.

57. Кононов Ю.Д. Энергетика и экономика. Проблемы перехода к новым источникам энергии. М.: Наука, 1981. - 145 с.

58. Корнева Н. Проект национального стандарта на птичий помет / Н. Корнева, А. Горохов, В. Лысенко // Птицеводство. 2008. - №9. - С. 62-64.

59. Кораблев JI.Д. Экономия энергоресурсов в сельском хозяйстве. М.: Агропромиздат, 1988.-208с.

60. Котова Т.А., Волкова М.В. Успехи в области производства и применения аминокислот. М.:ОНТИТЭИ, Микробиопром, 1983. - 167с.

61. Круть П.Е. Строительство индивидуальных домов и ферм. Саратов: Приволж. кн. изд-во, 1995. 496 с.

62. Кулик Г.В., Окунь Н.А., Пехтерев Ю.М. Справочник по планированию и экономике сельскохозяйственного производства. М.: Россельхозиздат, 1983. - 479 с.

63. Курочкин А.А., Ляшенко В.В. Технологическое оборудование для переработки продукции животноводства. М.: Колос, 2001. - 440 с.

64. Курочкин А.А., Спицын И.А., Зимняков В.М. Дипломное проектирование по механизации переработки сельскохозяйственной продукции. М.: Колос, 2006. - 424 с.

65. Кутухтин Е.Д., Коробков В.А. Конструкции промышленных и сельскохозяйственных производственных зданий и сооружений: Учеб. пособие для вузов. М.: Стройиздат, 1982.

66. Литовченко И.В., Макаренко К.В., Стручалина Т.И. Проблемы и перспективы анаэробной микробиологической конверсии аминокислот в биогаз. Фрунзе: Илим, 1990. - 20с.

67. Литовченко В.В., Таштаналиев А.С., Стручалина Т.И., Прохоренко В.В Биотрансформация органических отходов производства аминокислот. //Изв. HAH КР. 2001. - № 1-2. - С. 31-35.

68. Лобанко А.Г. Биогаз сельскому хозяйству. — М.: Агропромиздат, 1990. 46 с.

69. Лотош В.Е. Утилизация канализационных стоков и осадков. // Науч.- и техн. аспекты охраны окружающей среды: Обзор, информ / ВИНИТИ. 2002. - №6. - С.93-109.

70. Луканин В.Н., Шатров М.Г., Камфер Г.М. и др. Теплотехника. //Учебное пособие. М.: Высшая школа. 2001. - 670 с.

71. Лукьяненко И.И. Перспективные системы утилизации навоза (в хозяйствах Нечерноземья). -М.: Россельхозиздат, 1985. 176с.

72. Лыков А.В. Тепло и массообмен в процессах сушки. - М. - Л.: Госэнергоиздат, 1956. — 464 с.

73. Лысенко В.П. Переработка отходов птицеводства Сергиев Посад. - 1998. -152 с.

74. Лысенко В.П. Перспективные технологии и оборудование для реконструкции и технического перевооружения в птицеводстве. — М.: ФГНУ «Росинформагротех». 2002. 540 с.

75. Лысенко В.П. Птицефабрики России поставщики эффективных экологически чистых органических удобрений. //Международный сельскохозяйственный журнал. 2002. - №3. - С.53-55.

76. Маккинерни М., Брайант М. Основные принципы анаэробной ферментации с образованием метана. //Биомасса как источник энергии. М.: Мир, 1985. -С. 246-265.

77. Мариненко Е.Е. Использование нетрадиционных, экологически чистых источников энергии в сельском хозяйстве: Информационный листок Волгоградского ЦНТИ. Волгоград, 1997. - 156 с.

78. Мартынов А.Ю. Переработка органических отходов мясокомбинатов методом аэробного сбраживания. //Мясная индустрия. 2003. - №8. - С.21-23.

79. Масаев И. В. Использование биоотходов сельского хозяйства в качестве альтернативного топлива. //Изв. Акад. Пром. Экологии. 2001. - № 3. - С. 7980.

80. Масаев И.В., Троицкая Е.В. Использование биоотходов сельского хозяйства в качестве топлива и рациональные технологии сжигания. //Изв. Акад. Пром. Экологии. 2000. - №4. - С.84-86.

81. Мельников С.В., Алешкин В.Р., Рощин П.М. Планирование эксперимента в исследованиях сельскохозяйственных процессов. Л.: Колос, 1980. - 168 с.

82. Методика определения экономической эффективности технологий и сельскохозяйственной техники / ВИЭСХ. М., 1998. Часть 1.-е. 20.146

83. Минбаева Л.Ф. Вопросы энергосберегающей политики на предприятиях пищевой промышленности. //Хранение и переработка сельхозсырья. 2003. № 5.

84. Митин С.Г., Орсик Л.С., Сорокин Н.Т. и др. Биоэнергетика: мировой опыт и прогноз развития: Науч.ан.обзор. — М.: ФГНУ «Росинформагротех», 2007. -204 с.

85. Михальчук А.Н. Спутник сельского электрика: Справочник. М.: Росагропромиздат, 1989. - 254 с.

86. Муругов В.П., Пинов Н.Б. Расширение сферы использования энергии возобновляемых источников. // Техника в с.-х. 1996. - №2. - с. 17

87. Налимов В.В., Чернова Н.А. Статистические методы планирования экстремальных экспериментов. М.: Наука, 1965. - 340 с.

88. Нейман Л.Р., Демирчан К.С. Теоретические основы электротехники: В 2 т.2.е изд. стереотип. Л.: Энергия, 1975. — Т1. — 524 с.

89. ОНТП 1-77. Общесоюзные нормы технологического проектирования предприятий крупного рогатого скота. М.: Стройиздат, 1979.

90. ОНТП 2-77. Общесоюзные нормы технологического проектирования свиноводческих предприятий. М.: Стройиздат, 1979.

91. Омелянский B.JL, Виноградский С.Н. Русские микробиологи. М.: Изд.-во Министерства сельского хозяйства. - 1960. - 83с.

92. Определение экономической эффективности использования в сельском хозяйстве капитальных вложений и новой техники. Л., 1986. - 58 с.

93. Осетров В.Г. Исчисление высказываний при проектировании процессов сборки машин. //Вестник машиностроения. 1998. - №3. - С.29-33.

94. Осетров В.Г. Алгебра сборки- машин. //Вестник Ижевского государственного технического университета. 2000. - №4. - С.27-32.

95. Осетров В.Г., Мишунин В.П. Применение алгебраических преобразований в технологии сборки машин. //Сборка в машиностроении и приборостроении.- 2002. №8. - С.9-14.

96. Осетров В.Г. Теория и практика сборки машин. — Ижевск: Изд-во ИжГТУ,- 2005. 256 с.

97. Осмоловский М.С., Старков А.А., Шаруденко Ю.С. Животноводческие комплексы на промышленной основе. М.: Стройиздат, 1984. 143 с.

98. Панцхава Е.С. Биогазовые технологии радикальное решение проблем экологии, энергетики и агрохимии. // Теплоэнергетика. -1994. - № 4. - С. 36-42.

99. Першанов Н.А. Конвективно высокочастотная сушка древесины. - М.: Гослесбумиздат, 1963. - 85 с.169

100. Рубанов И.Л., Михайлов Н.Н., Тимохина А.А. Методические указания по применению математических методов планирования эксперимента в сельском хозяйстве. М.: Колос, 1973. - 40 с.

101. Румшинский Л.З. Математическая обработка результатов эксперимента. -М.: Наука, 1971.- 192 с.

102. Сельскохозяйственные здания и сооружения / Д.Н. Топчий, В.А. Бондарь, О.Б. Кошлатый, Н.П.Олейник, В.И. Хазин. М.: Агропромиздат, 1985. 480 с.

103. Сельское хозяйство. Большой Энциклопедический словарь /В.К. Месяц (гл. ред.) и др. М.: Научное изд-во «Большая Российская Энциклопедия», 1998.-656 е.; ил.

104. Семененко И.В.Обоснование загрузки биоэнергетические установки.// Механизация и электрификация сельского хозяйства. — 1991.-№12.-С.16-17

105. Серпионова Е.Н. Промышленная адсорбция газов и паров. М.: Высшая школа, 1969. - 416 с.

106. Сидоров А. Н., Ивановский М. Н. Гидравлика и гидросиловые установки. -М.: 1959. 167с.

107. Сидыганов Ю.Н., Шамшуров Д.Н. Оборудование и технология проведения исследований процесса анаэробного сбраживания с применением экспериментальной установки «Биогазовые технологии». Механизация и электрификация сельского хозяйства. 2006. - №7. - 167с.

108. Сидыганов Ю.Н., Окунев А.Ю., Шамшуров Д.Н. Модель массопереноса многокомпонентной смеси в мембранных контакторах для оптимизации процесса газоразделения. Механизация и электрификация сельского хозяйства. 2006. - №12. - 178с.

109. СНиП 2.01.02-85* (с изм. 1991 г.). Противопожарные нормы / Госстрой СССР. М.: АППЦИТП, 1991. 13 с.

110. СНиП 2.04.05-91*. Отопление, вентиляция и кондиционирование / Госстрой СССР. М., 1991. 82 с.

111. СНиП 23-01-99. Строительная климатология / Госстрой России. М.: ГУП ЦПП, 2000. 57 с.

112. СНиП II-3-79*. Строительная теплотехника / Госстрой России. М.: ГУП ЦПП, 1998. 29 с.

113. СНиП П-97-76. Генеральные планы сельскохозяйственных предприятий. Нормы проектирования. М.: Стройиздат, с изм. № 1. 1985 и № 2. 1990 / Госстрой России. М.: ГУП ЦПП, 1990. 20 с.

114. Слотэр Э. Перспективы развития газовой теплоэнергетики. // Мировая электроэнергетика. 1996. - №1. — С.38-40

115. Состояние и перспективы развития биогазовых установок. М.: ЦНИИТЭИ. - 1986.-41 с.

116. Справочник по теории вероятностей, математической статистике и теории случайных функций. /Под ред. А.А. Свешникова. М.: Наука, - 1970. — 656 с.

117. Степанова В.Э. Основы проектирования агропромышленных комплексов. М.: Агропромиздат, 1985.

118. Суднова В.В. Качество электрической энергии. М.: ЗАО «Энергосервис», 2000. -80с.

119. Таштаналиев А.С., Стручалина Т.Н. Стоки микробиологического производства аминокислот постулирующее вторичное сырье. //Проблемы строительства и архитектуры на пороге XXI века. - Ч.З. - Бишкек: Илим. -2000. - С. 150-160.

120. Таштаналиев А.С., Стручалина Т.П. Биодеградация отходов* микробиологического синтеза аминокислот в анаэробных условиях. //Проблемы и перспективы развития химии и химических технологий в Кыргызстане. Бишкек: Илим/ - 2001. - С. 260-265.

121. Технология переработки продукции растениеводства. /Под ред. Н. М. Личко. М.: Колос, 2000. - 552 с.

122. Торф в народном хозяйстве/ Под общ. ред. Б.Н.Соколова. М.: Недра. -1988.-268с.

123. Установка биогазовая УБГ-10 // Технический сервис в АПК . 1993. -№5. -26 с.

124. Фокин К.Ф. Строительная теплотехника ограждающих частей зданий. М.: Стройиздат. 1973. 287 с.

125. Франс Дж. Математические модели в сельском хозяйстве./ Пер. с англ. А.С. Каменского; под ред. Ф.И. Ерешко. Предисл. Ф.И. Ерешко,А.С. Каменского. М.: Агропромиздат, 1987. - 400 с.

126. Храмешин А.В. Математические модели и методы в расчётах на ЭВМ. -РИО ИжГСХА, 2001. 40 с.

127. Храмешин А.В., Возмищев И.В., Шмыков С.Н. Моделирование и САПР «КОМПАС-ГРАФИК» в инженерных и технологических расчётах. -Ижевск: Изд-во ФГОУ ВПО ИжГСХА, 2003. 47 с.

128. Частухин В.И. Топливо и теория горения: Учеб.пособ. — Киев: Высшая школа. 1989. - 223с.

129. Шведов В. Обработка отходов птицеводства // Сельский механизатор. -1999. №12. — С.32-33.

130. Шумилин Б. Производство биогаза в фермерском хозяйстве. // Техника и оборудование для села.- 2001. №6. - 35 с.

131. Экономика с/х и перерабатывающих предприятий/ под редакцией Р.А. Волковой М.; Колос - С, 2005. - 240 с.

132. Экологический бумеранг. Наука и жизнь. 1996. - № 5. - 134 с.

133. Энергетические ресурсы мира. Под редакцией Непорожнего П.С., Попкова В.И. М.: Энергоатомиздат. - 1995. - С.123 - 134.

134. Юдин М.И. Планирование эксперимента и обработка его результатов: Монография. Краснодар: КГАУ. - 2004. - 239 с.

135. Anderson P.A., Baker D.N., Sherry P.A., Cor-bin J.E. Histidin, phenylalanin, tirosine and tryptophan requirement for growth of young kitten //Journal of Animal •Scienct. 1980. - P. 479.

136. Fears R., Elspeth A, Murrell AJ Tryptophan and the control of triglyceride and carbohidrate metabolism in the rat // The British Journal of Nutrion, 1980. N26. -P. 349-356.

137. Druk H., Fischer S., Kerskes H. Workshop Thermische Solaranlagen. Intersolar, 2005. Stuttgart.

138. Heinz Ladener. Solaranlagen. Planung, Bau&Selbsbau von Solarsystem. Okobux, 2003. 226 p.

139. Kelly W.F., Chechley S.A., Bender D.A. Cushing syndrome, tryptopfan and depression // The British Journal of psychiatry. 1980. - 136. - P. 125-132.

140. Der PARADIGMA Sonnenkollektor. Heizsysteme in okologischer kosequenz. 2002.