ssa-057 (647942)

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла

Таблица 22

Продолжение

Окончание 2 главы

Подготовка и использование жидкого навоза.

Жидкий навоз можно использовать несколькими способами: 1) вносить в почву мобильными цистернами, оборудованными специальными разбрасывателями; 2) подавать на поле насосами по трубам и вносить с поливной водой; 3) разделив навоз на твердую и жидкую фракции, раздельно вносить их и т.п.

Жидкий навоз при хранении легко расслаивается и, если некоторое время его не перемешивать, на поверхность всплывут солома и мякина, а такие тяжелые частицы, как силос и почва, осядут на дно. В хранилищах обычного размера толщина всплывающего слоя за месяц увеличивается примерно на 10 см и к концу стойлового периода достигает 70 см. поэтому перед забором навоза из хранилища его нужно тщательно перемешивать.

Известны три способа перемешивания бесподстилочного навоза: механический (крестообразными, решетчатыми и лопастными мешалками), гидравлический (гидромониторами) и пневматический (компрессорами).

Так как мешалки хорошо перемешивают навоз в небольших хранилищах (емкостью до 250 м³), принимаем в нашем случае для перемешивания жидкого навоза в навозоприемнике решетчатую мешалку.

Навоз - ценное органическое удобрение, состоящее из твердых и жидких выделений животных, поэтому после обеззараживания (сбраживания) вносим его в почву мобильными цистернами.

3. Конструкторская разработка проекта.

Биоэнергетическая установка для метанового сбраживания жидкого навоза.

3.1.1. Обоснование необходимости совершенствования процесса утилизации навоза.

Сельскохозяйственные животные часто поражаются заболеваниями, вызываемыми паразитическими червями - гельминтами. Из-за пораженности животных гельминтами наша страна ежегодно недополучает не менее 10% продукции животноводства и, в первую очередь, молока и мяса. Снизить степень пораженности животных гельминтами и болезнетворными бактериями можно лишь при внедрении в практику мер, профилактирующих возможность заражения.

Обычно гельминтами животные заражаются, заглатывая с кормом или водой их яйца-личинки, которые попадают во внешнюю среду с калом животных. Вот почему уничтожение их в навозе перед использованием его в качестве удобрения, особенно на пастбищах и полях, предназначенных под кормовые культуры, имеет большое профилактическое значение.

Методы дегельминтизации "твердого" подстилочного навоза разработаны еще в тридцатых годах нашего столетия. Яйца и личинки гельминтов не переносят температуру свыше 40, и в течение примерно минуты погибают при температуре 60. Вот почему был предложен метод биометрической дегельминтизации навоза, учитывающий способность "твердого" навоза домашних животных к самонагреванию.

В последние годы, в связи с получением в хозяйствах не только "твердого", но и жидкого навоза, вопрос о его дегельминтизации возник вновь и только начинает изучаться.

Разбавление навоза водой перед хранением или во время хранения в соотношении 1:10 увеличивает период выживаемости патогенных бактерий более чем в три раза.

Длительные периоды выживаемости микрофлоры в жидком навозе, зараженном возбудителями заболеваний, указывают на то, что даже после длительного хранения сохраняется потенциальная опасность инфекции. Масштаб ее зависит, в первую очередь, от санитарного состояния поголовья, быстроты установления пораженности скота какой-либо инфекционной болезнью, оперативности и действенности противоэпизоотических мероприятий.

Применяемые методы обеззараживания навоза не должны снижать качества навоза как удобрения и отрицательно влиять на плодородие и биологические процессы в почве.

1. Анализ существующих технологий обеззараживания жидкого навоза.

Для обеззараживания жидкого навоза используют химический, термический, биологический и механический способы обработки.

1) Химический способ. Химические вещества целесообразно применять для изменения рН среды жидкой фракции навоза, а также в борьбе с запахом. Например, при аэробной обработке навозной массы, по данным исследований, проведенных в Швейцарии, в нее достаточно добавить сульфат аммония в концентрации 14 кг/м³ для нейтрализации сероводорода и ппочти всех производных азота. Сульфат аммония можно засыпать и в навозожижесборнники, расположенные в животноводческих зданиях.

2) Термический способ. Используют против возбудителей заболеваний и их спор. Однако, широкое распространение они могут получить тогда, когда будут созданы экономичные тепловые условия.

3) Биологический способ. Наиболее совершенный способ обработки жидкого навоза. При этом возможны два варианта - анаэробная и аэробная обработки. При аэробной обработке выделяется меньше зловонных газов, чем при анаэробной. Однако в первом случае для окисления навоза требуются большие площади (1 га на 200 коров). Чтобы избежать этого, используют различные механические системы для введения кислорода - аэробные ямы, лагуны, окислительные каналы, бункера с аэрацией под давлением и т.д.

При выборе технологии обработки и соответствующего оборудования важно знать состав экскрементов и их основные характеристики: потребность в кислороде, количество твердых и летучих веществ, запах и др.

1. Технология утилизации навоза.

Учитывая приведенные выше условия и то, что обеззараживание жидкого навоза должно быть простым и не требовать больших материальных затрат, принимаем биологический способ сбраживания навоза в анаэробных условиях.

Растения, идущие на корм животным, используются последними лишь на 30-40%, остальная же часть органического вещества идет в навоз. Навоз, навозная жижа и растительные отходы, внесенные в почву под воздействием солнца, воздуха и воды, разлагаются в аэробных условиях и отдают в атмосферу до 350 тысяч ккал тепла на 1 т свежего навоза.

Одним из эффективных способов сокращений указанных потерь является метановое сбраживание навоза и растительных отходов в биологических гумусно-газовых установках.

Важным свойством метанового сбраживания является обеззараживание навоза от ряда болезнетворных бактерий, гельминтов и семян сорных трав. Благодаря этому сбраженный навоз можно вносить под все культуры. Установлено также, что мухи в сбраженном навозе не размножаются, отложенные в нем личинки погибают.

По данным бывшего запорожского филиала ВИЭСХ, десятидневное метановое сбраживание навоза в бродидьных камерах биогазовой установки обеспечивает полное обеззараживание навоза от яиц и личинок ряда гельминтов - аскарид, трихоцефалят, дикройцелей и стронголят. Все эти факты свидетельствуют о том, что метановое сбраживание навоза является важной санитарной мерой против значительной части заболеваний животных.

Анаэробное метановое сбраживание навоза и растительных отходов в биогазовых установках обогащает их бактериями метанового брожения, повышает удобрительные качества за счет сохранения азота и перевода значительной части его в легкоусвояемую растениями минеральную форму. Распад органических веществ сопровождается частичным окислением углерода в углекислоту и образованием метана с незначительным выделением тепла. Из каждой тонны навоза выделяется в среднем 50 м³ биогаза.

Что же такое биогаз? Этим термином обозначают газообразный продукт, получаемый в результате анаэробной, то есть происходящей без доступа воздуха, ферментации (перегревания) органических веществ самого разного происхождения. В любом крестьянском хозяйстве в течение года собирается значительное количество навоза. обычно после разложения его используют как органическое удобрение. Однако мало кто знает, какое количество биогаза и тепла выделяется при ферментации. А ведь эта энергия тоже может сослужить хорошую службу сельским жителям.

Биогаз - смесь газов. Его основные компоненты: метан (СН₄) - 55-75% и углекислый газ (СО₂) - 28-43%, а также в очнь малых количествах другие газы, например, сероводород (Н₂S).

В среднем 1 кг органического вещества, биологически разложимого на 70%, производит 0,18 кг углекислого газа, 0,2 кг воды и 0,3 кг неразложимого остатка.

Поскольку разложение органических отходов за счет деятельности определенных типов бактерий, существенное влияние на него оказывает окружающая среда. Исследования показывают, что для нормального процесса метанового сбраживания навоза и растительных отходов необходимо обеспечить следующие условия: защита бродильных камер от проникновения воздуха и света; слабощелочная реакция среды (рН в пределах 7 - 7,8), содержание летучих жирных кислот не более 2 000 мг/л.

Оптимальными температурами для размножения метановых бактерий являются 30 - 34 (мезофильное брожение) и 50 - 55 (термофильное брожение).

При термофильном брожении биохимические процессы протекают более интенсивно, однако при этом затрачивается больше тепла. Вот почему более экономичным считается мезофильное брожение.

1. Расчет процесса метанового сбраживания проводим в такой последовательности:

Объем навозоприемника:

V_n= ^a_сут^t₀^k_B^'

^_n

где a_сут - суточный выход навоза (влажность 92%) - 22 741,6 кг.

_n - плотность навоза, кг/м³ (_n= 1020 кг/м³);

t_n - время накопления навоза, сут;

k_B - коэффициент, учитывающий изменение плотности навоза, в зависимости от исходной влажности (k_B = 1,5).

V_n=

Принимаем объем навозоприемника равным 70 м³.

Объем емкости для нагрева:

V₀=

где t₀ - время нагрева, сут;

k'_B - коэффициент, учитывающий изменение объема, в зависимости от температуры нагрева.

V₀=

Принимаем объем емкости для нагрева равным 30 м³.

Объем менантенка:

V_м =

где q - суточная доза загрузки менантенка, %.

V_м =

Принимаем объемы двух менантенков равными V_1м = 225 м³ и V_2м = 225 м³.

Продолжительность сбраживания:

t_сб = 100/q', сут, …. Стр. 115 1,

где q' - выход биогаза, приходящийся на 1т переработанного навоза, м³.

t_сб = 100/20 = 5 сут.

Суточный выход биогаза:

G_б = Q_сутq', м³,…. Стр 1151.

G_б = 22 741,6  20 = 440 м³ биогаза.

Объем газгольдера:

V_Г =

где t_н.б. = время накопления биогаза за сутки, г.

V_Г =

Принимаем объем газгольдера равным 220 м³.

Общая тепловая энергия получаемого биогаза:

Q_общ = G_бС_б, МДж, стр 1151,

где С_б = 24 МДж/м³ - теплотворная способность бигаза.

Q_общ = 24440 = 10 560 МДж.

Расход теплоты на нагрев исходного навоза с t₁ = 8С до t₂ = 35С (мезофильный режим).

Q_м.р. =

где С_н - теплоемкость навоза (С_н = 4,06 кДж/(кгС));

= КПД нагревательного устройства (=0,7).

Q_м.р. =

Расход теплоты на собственные нужды:

Q_с.н. = Q_м.р. + Q_к.т. , МДж,…… 1151,

где Q_к.т. - расход теплоты на компенсацию теплопотерь.

Q_с.н. = 3 561,3 + 200 = 3 761,3 МДж.

Общее количество биогаза, идущего на собственные нужды:

G_б.н. = Q_с.н./С_б , м³, ………1151,

G_б.н. =

Выход товарного биогаза:

G_б.т. =G_б - G_б.н. , м³, ……1151.

G_б.т. = 440 - 156,7 = 283,3 м³.

Коэффициент расхода биогаза на собственные нужды:

_б =

_б = 156,7440 = 0,35.

Тепловая мощность котла КГ-1500:

W_к = 1500С_б/G_б , МДж, …….1151,

где С_б = 24 МДж/м³. - теплотворная способность биогаза.

W_к =

Характеристики

Тип файла документ

Документы такого типа открываются такими программами, как Microsoft Office Word на компьютерах Windows, Apple Pages на компьютерах Mac, Open Office - бесплатная альтернатива на различных платформах, в том числе Linux. Наиболее простым и современным решением будут Google документы, так как открываются онлайн без скачивания прямо в браузере на любой платформе. Существуют российские качественные аналоги, например от Яндекса.

Будьте внимательны на мобильных устройствах, так как там используются упрощённый функционал даже в официальном приложении от Microsoft, поэтому для просмотра скачивайте PDF-версию. А если нужно редактировать файл, то используйте оригинальный файл.

Файлы такого типа обычно разбиты на страницы, а текст может быть форматированным (жирный, курсив, выбор шрифта, таблицы и т.п.), а также в него можно добавлять изображения. Формат идеально подходит для рефератов, докладов и РПЗ курсовых проектов, которые необходимо распечатать. Кстати перед печатью также сохраняйте файл в PDF, так как принтер может начудить со шрифтами.

Список файлов реферата