Департамент научно-технологической политики и образования



страница1/16
Дата09.05.2016
Размер2.41 Mb.
  1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   16
МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ДЕПАРТАМЕНТ НАУЧНО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ ПОЛИТИКИ И ОБРАЗОВАНИЯ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ

УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

«БЕЛГОРОДСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ ИМЕНИ В.Я. ГОРИНА»

УДК 631.36

Регистрационный номер

Инв. № 9.4.53

Утверждаю

Проректор БелГСХА им. В.Я. Горина

по научной работе

_______________А.В. Колесников

«_____» ____________ 2013 г


ОТЧЕТ

О НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКОЙ РАБОТЕ

по теме

Разработка и исследование машин и оборудования для уборки, переработки и утилизации навоза



Начальник научной части А.Н. Ивченко

Руководитель темы С.А. Булавин

пос. Майский, 2013 г.


Введение……..…………………………………………………………….




1 Характеристики навоза




1.1 Количественная характеристика навоза.…...…………………………...




1.2 Качественная характеристика навоза……………………………….…




1.3 Физико-механические свойства жидкого навоза……………………..




1.4 Вязко-пластичные свойства жидкого навоза………………………….




2 Средства механизации удаления навоза из животноводческих помещений




2.1 Способы уборки навоза…...………………………………………..…...




2.2 Механические средства удаления навоза……………….……………..




2.3 Гидравлические средства удаления навоза……………………….…...




2.4 Пневматические средства удаления навоза…………………………...




3 Технологии и технические средства переработки навоза способом метанового сбраживания




3.1 Система утилизации навоза…………………………………………….




3.2 Переработка навоза в реакторах биоэнергетических установок………..




3.3 Система переработки навоза…………………...………………………




4 Технологии и технические средства производства органических удобрений способом компостирования




4.1 Технологии приготовления компостов в буртах на открытых

площадках…………………………………………………………………...






4.2 Технологии приготовления компостов в стационарных установках

ускоренного компостирования (In-vessel composting systems)……..…….……






4.3 Биотехнологическая система производства органических удобрений

способом ускоренного компостирования……………………………………...






4.3.1 Разработка технических средств биотехнологической системы……...




4.3.2 Математическое моделирование биотехнологической системы

производства органических удобрений…………………………………….






5 Разделение навоза и помета на фракции




5.1 Биологическая очистка жидкой фракции навозных стоков…..….......




5.2 Анаэробная обработка навоза и помета………………...…………......




5.3 Обеззараживание навоза, помета и стоков….…………………………




6 Конструктивно-технологические схемы измельчающих

устройств




7 Совершенствование оборудования для получения

однородной массы жидких стоков




7.1 Существующие перемешивающие устройства…………...…………...




7.1.1 Механические перемешивающие устройства…………………….




7.1.2 Гидравлические перемешивающие устройства…………………..




7.1.3 Лагунные миксеры и мешалки…………………………………….




7.2 Аналитические исследования оборудования для получения

однородной массы жидких стоков…………………………………………






7.3 Предлагаемый агрегат для создания однородной массы навоза в

лагуне………………………………………………………………………..






7.4 К обоснованию формы лагуны для получения однородной

массы жидких стоков……………………………………………………….






8 Разработка агрегата для внутрипочвенного внесения жидких животноводческих стоков




8.1 Машины для внесения жидких органических удобрений……………




8.2 Агрегат для внутрипочвенного внесения жидких стоков……………




8.3 Теоретические исследования процессов переработки и

внутрипочвенного внесения жидкого навоза……………………………..






8.4 Экспериментальные исследования переработки и утилизации

жидких стоков в почву……………………………………………………...






8.5 Результаты оптимизации конструктивно-режимных

параметров распределителя жидкого навоза в почву…………………….






8.6 Производственная проверка агрегата для внутрипочвенного

внесения жидких органических удобрений……………………………….






9 Производство гранулированных удобрений




9.1 Утилизация навоза в удобрения………………………………………..




9.2 Преимущества технологии «Биоклад»………………………………...




9.3 Ценность «Биоклада»…………………………………………………...




9.4 Результаты испытаний комплекса удобрений «Биоклад»……………




9.5 «Биоклад» по стерне и пожнивным остаткам…………………………




10 Экономическая эффективность применения

жидкого навоза




10.1 Энергетическая оценка технологического процесса производства

и применения подстилочного навоза………………………………………






10.1.1 Затраты совокупной энергии на производство подстилочного

навоза……………………………………………………………………...






10.1.2 Затраты совокупной энергии технологического процесса

внесения подстилочного навоза…………………………………………






10.1.3 Энергетическая оценка технологического процесса

внесения жидкого навоза………………………………………………...






10.2 Экономическая эффективность биотехнологической системы

производства органических удобрений……………………………………






Библиографический список




Введение

«Нет отходов - есть неиспользуемое сырье»

(Ц.И. Менделеев)

Сельское хозяйство - сферу являющаяся стратегической для продуктовой безопасности, прикрывает геополитическую строение страны, привносит основной лепта в неизменное развитие сельскохозяйственных территорий и сохранение общественной стабильности, может рассматриваться как инструмент в геополитике [1,2].

Сокращение поголовья скота соединено с толстой рентабельностью фабрики молока и мяса в нашей державе , одной из причин которой является аннуляция государственного приспособления централизованного ценообразования на оснастка и субстанции , закупаемые аграрными организациями. Как следствие настоящего - недостаточная фондовооруженность и неудовлетворительное состояние производственных фондов, изнашивание которых, по данным Росстата достиг 80% [2].

В настоящее время сельские организации России - производители продукции можно условно распределить на удовлетворительно категории хозяйств - сельские организации, крестьянские фермерские хозяйства и частные подсобные хозяйства населения. лепта хозяйств всевозможных категорий в производство животноводческой продукции распознан .

часть хозяйств жителя в фабрике всех животноводческих продуктов, кроме яиц и мяса особы в ругательные годы константно превышает 50 %. Так на кончено 2008 года в структуре поголовья скота на хозяйства обитателей приходилось 47,5% поголовья крупного рогатого скота, 38,8% хавроний (на кончено декабря 2007г. - соответственно 46,9%, 42,6%) [3]. лепта этой категории хозяйств в решение вопроса обеспечения обитателя животноводческими провизиями бесспорен. лепта крестьянских фермерских хозяйств незначителен , однако данное наиболее динамично развивающийся сектор.

Сравнительная характеристика молочных ферм в штата и России показывает, словно в Америка доля поголовья на фермах до 10 буренок в их общем части крайне мала - менее 1 %, в то период как в Российской блоку на данную категорию приводится более половины всех пеструх , в главном сконцентрированных в личных вспомогательных и крестьянских фермерских хозяйствах, узор 1.

Группы ферм с поголовьем

Рисунок 1 - Распределение поголовья коров по группам ферм в

США и России

Около трети всего поголовья коров Америка сосредоточено на фермах с поголовьем от 10 до 100 зоологических , причем этаких ферм было 57 % от общего количества молочных ферм США. настоящее свидетельствует о том, что данная строение наиболее адаптирована к базару при контрактах , какие имеются в штату , где немало средств вкладывалось, прежде всего, в инфраструктуру. В России же на настоящую категорию случается менее 2 %.

Как и в России, в США снежное производство на крупных комплексах с поголовьем более 1000 буренок также воспитано . Там направлено около трети всего поголовья, однако таких ферм мало - 1,4 %, при этом в России на таких комплексах содержится возле 6 % поголовья коровок .

В 2012 году выход навоза крупного рогатого скота в целом по стране собрал 422 млн. тонн, узор 2, из них:

231 млн. тонн подстилочного, от более чем 5,8 млн. частных подсобных хозяйств и 3,6 тысяч крестьянских фермерских хозяйств;

66 млн. тонн полужидкого, от 14 тысяч молочных комплексов 100 - 1000 башки с привязным и беспривязным содержанием звериных на косметической подстилке (1...3 кг на черепок в сутки) и механической системе уборки навоза из поселений ;

25 млн. тонн жидкого навоза, от 494 здоровенных комплексов алебастрового и мясного направления употребляющих бесподстилочное содержание животных и гидравлическую приборку навоза из помещений.

Рисунок 2 - Годовой объем навоза большущего рогатого скота и его

распределение по видам

В тоже время 166 млн. тонн полужидкого навоза влажностью 85...87% и 25 млн. тонн жидкого навоза ежегодно доставляют реальную тему для большинства сельскохозяйственных предприятий России, словно имеет всецело обоснованные момента :

- отсутствие рентабельности животноводства привело к полному пропуску затрат на переработку и внесение навоза;

- производственные фонды налаженности утилизации навоза на живущих комплексах не использовались с начала 90-х возрастов , что вогнало к разбитию капитальных конституций (заглубленные бетонные хранилища слабого навоза, перекачивающие станции и т.д.) и уничтожению оснастки (установки ради разделения на фракции, погрузчики непрерывного акты ГШД-250 ради погрузки навоза и приготовления компостов, стационарные установки для приготовления компостных смесей УКС-Ф-60, разбрасыватели навоза вида ПРТ и РОУ, цистерны для внесения жидкого навоза РЖТ-8 (МЖТ-10) и т.д.);

- на новых комплексах, возведенных по западным технологиям и не отвечающих российским нормам технологического проектирования (Hill 17-99), работоспособные системы переделки навоза вообще не предусматриваются, т.к. цена их произведения , по предоставленным ряда знатоков , равна цены сооружений всего животноводческого комплекса. По этой моменту утилизация навоза происходит лишь «на бумаге», а в действительности навоз годами накапливается в пленочных лагунах или на необорудованных грунтовых площадках, препровождая реальную опасность экологии районов .

Отсутствие спроса на машины и оборудование для переработки и внесение навоза, сложная экономическая условие предприятий, все это вогнало к застопориванию выпуска предоставленной техники в России и странах СНГ. привозные аналоги располагают высокую цена и часто не адаптированы к природно-климатическим условиям нашей страны.

В тоже время ужесточаются требования к охране облегающей среды, улучшается работа ковлролируюших органов - экологических работ . Так же отсутствие удобрения сельскохозяйственных наделов органикой в течение ругательных 20-ти лет вогнало к худосочности почв, их закислению и снижению гумуса.

В взаимоотношению с вышеизложенным можно подметить , что в последние возрасты убыточность животноводства привела к разрушению системы переработки навоза и внесения органических удобрений на действующих комплексах и их формальности в программах новых ферм. По этой фактору ежегодно 200-250 млн. тонн навоза скапливается и держится в движение нескольких возраста , теряя здоровые свойства и загрязняя обступающую среду [3].

В участке с объектом современные обстоятельства хозяйствования предъявляют высокие запроса к снабжению экологической безвредности производств, сбережению энергетических ресурсов и налаженности производства органических удобрений с заданными параметрами качества.

Решение настоящего вопроса предложено осуществить за счет введения высокотехнологичных уклонов и цехов переработки навоза в органическое удобрение святого качества.

В тоже время использование таких энерговооруженных технических систем приводит к значительному росту себестоимости удобрений с 100-140 руб. до 450-520 руб. снаружи одну тонну, будто в домашнюю очередь ведет к убыточности их употребления , т.к. лишний продукт с/х культур не окупает выработанные затраты.

Таким ролью сложилась проблемная ситуация: с одной сторонки качественные органические удобрения нужны для роста плодородия земли , с второй стороны их производство стародавними способами и средствами вызывает увеличения трат , что не окупается набавкой урожайности от их употребления .

В связи с создавшейся обстановкой возникает жизненная научная вопрос разработки ресурсосберегающих технологий фабрики органических удобрений на основанию новых более эффективных средств механизации процесса с первейшими , научно аргументированными конструктивно-режимными параметрами.

При воспитании животноводства на промышленной основании возникают нешуточные проблемы, сцементированные с утилизацией жидких стоков. В Белгородской надела годовой выход жидких стоков составляет около 11 млн. м3. Выполнение требований по хранению, дезинфекции и применению животноводческих стоков позволит заработать ценные удобрения, множащие почвенное злачность , и отвести загрязнение облегающей среды.

Непременным договором плодородия грунтов является использование органических удобрений, прежде всего навоза, который обеспечивает не только пищевой режим растений, однако и регулирует интенсивность и объем незначительного биологического водоворота энергии в агроэкосистемах. Еще академик Прянишников Д.Н. направлял , что: «как бы не велико водилось производство минеральных удобрений, навоз никогда не потеряет своего значения, как одно из главнейших удобрений в сельскохозяйственном хозяйстве». употребление жидкого навоза в свойстве органического удобрения является одним из результативных способов увеличения плодородия грунтов , поскольку ценность жидкого навоза как органического удобрения знакома [1,2].

задача рационального применения огромных объемов жидкого навоза животноводческих комплексов требует общих усилий научно-исследовательских и экспериментально конструкторских налаженности , комплексного анализа всех взаимосвязанных между собой факторов: экологического, экономического и общественного характера.

При заключении данной задачи оптимизации эких элементов графика комплекса как технология содержания животных, объемно-планировочные и действующие решения животноводческих зданий и сооружений, методики удаления навоза и т.д., обязана проводиться сообща , так что все настоящие элементы взаимосвязаны и их необходимо анализировать с учетом роли и значимости любого из них в производственной деятельности комплекса, с тем, чтобы животноводческие комплексы не имели отходов, мажущих окружающую сферу , а применяли бы их как сырье для фабрики сельскохозяйственной продукции [3].

При затяжном уменьшении резервов топлива, всесветная его экономия требует разработки и насаждения ресурсосберегающих методик основанных на использовании нетрадиционных источников энергии.

Применение методике переработки навоза в реакторах биоэнергетических приборов , сдерживалось поставленными обстоятельствами в частности здоровенным капиталовложениями, когда специалисты отсрочивали данную схему только к способам приобретения биогаза. Однако в течении анаэробной переделки навоза застыли получать не только свежеиспеченный энергоноситель в виде биогаза, да и экологически чистое органическое удобрение. В результате анаэробного сбраживания навоза разрушается клетчатка, полновесное количество белкового азота сообщается в аммиачный, доступный растениям, коагулирует органическое элемент . Кроме того, в процессе сбраживания ускоряется процесс разложения навоза, при этом пропадают семена сорных растений, гильменты, опускается порог духа . Основное преимущество анаэробного сбраживания заключается в сохранении почти всего азота и перевод значительной числе его в легкоусвояемую растениями форму. употребление сброженной пропасти позволяет поднять урожайность полевых культур на 30…40%.

Анализ отечественного и заграничного опыта представляет , что наиболее рациональным технологией использования водянистого навоза в качестве органического удобрения, приходит непосредственное внесение его на поля в переработанном обличье , методом внутрипочвенного внесения, с применением цистерн разбрасывателей, дождевальных аппаратов, устройств для локального внесения, при междурядной обрабатыванию , подкормке и т.п [4].

1 Характеристики навоза

1.1 квантитативная характеристика навоза

При проектировании и эксплуатации животноводческих предприятий необходимо учитывать выход стула животных многообразных половозрастных групп. групповой выход и состав навоза зависят от качества и количества потребляемого корма, внешности и лет животных, договоров их содержания, специализации хозяйства и способов вытаскивания навоза и помета. число получаемых кала от всяческих видов скотских и лица по половозрастным группам доставлено в таблице 1.1 [5].

Таблица 1.1 - Количество и влажность стульев крупного рогатого скота

Показатели

Быки производители

буренки

Телята


Молодняк

до 6 лун

на откорме

до 4 лун

до 6 лун на откорме до 4 лун

6-12 лун на откорме до 4 Селен

на откорме 6-12 лун

12-18 Селен и нетели

на откорме

больше 12 месяцев

кал :

масса, кг



40

55

4,5



7,5

14

26



27

35

сырость , %



86

97,6


87,4

87,2


86,2

86,7


84,9

Кал:


куча , кг

30

35



1

5

10



14

20

23



промозглость , %

83

85,2



80

83

83,5



79,5

83,5


80,1

Моча:


пропасть , кг

10

20



3,5

2,5


4

12

7



12

сырость , %

95

94,1


95,1

96,2


96,5

94,1


96,0

94,2


Примечание. густота сухого элемента экскрементов должно принимать 1250 кг/м3, его зольность — 16 %. долю и сырость подстилочного навоза определяются расчетным путем из условий содержания животных, а также наружности , влажности и количества прибавляемой подстилки на голову в сутки.

Средняя сырость экскрементов: для коров белоснежных пород собирает 88%, для молодняка, мясного скота и телят — 86%. Зольность сухого элемента экскрементов знатного рогатого скота 6%. сырость подстилочного навоза КРС в зависимости от способа содержания животных и количества прибавляемой подстилки приблизительно может собирать для буренок молочных пород, молодняка и теляти при привязном содержании сообразно 78, 72, 68%, боксовом — 79, 78, 72%, беспривязном содержании на глубокой подстилке — 69, 71, 70%.

  1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   16


База данных защищена авторским правом ©bezogr.ru 2016
обратиться к администрации

    Главная страница