Исследование и разработка технологии переработки отходов животноводства с получением биогаза

ВВЕДЕНИЕ 6
ГЛАВА 1. ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ПРОБЛЕМЫ УТИЛИЗАЦИИ ОТХОДОВ ЖИВОТНОВОДСТВА 8
1.1 Потенциал биоэнергетики и биоэнергетические источники России.8
1.2 Проблема негативного воздействия отходов животноводства на окружающую среду 16
1.3 Физико-химические свойства органических отходов животноводства как субстрата анаэробной переработки 17
1.4 Теоретические аспекты анализа метанового сбраживания на животноводческих фермах 20
ГЛАВА 2. АНАЛИЗ ТЕХНОЛОГИЙ, ОПТИМАЛЬНЫХ ПАРАМЕТРОВ И ОБОРУДОВАНИЯ ДЛЯ ПЕРЕРАБОТКИ ОТХОДОВ ЖИВОТНОВОДСТВА
................................................................................................................................. 29
2.1 Анализ технологий переработки отходов животноводства 29
2.1.1 Анаэробное сбраживание 30
2.1.2 Компостирование 32
2.1.3 Вермикомпостирование 35
2.1.4 Термохимическая газификация 36
2.1.5 Комплексная переработка 37
2.2.2 Параметры и оптимизация процесса сбраживания 44
2.2.3 Соблюдение температурного режима. Температурные границы процесса сбраживания 44
2.2.4 Выбор оптимальной влажности сырья 50
2.3 Технологические особенности процесса компостирования 53
2.3.1 Стадии компостирования 53
2.3.2 Микробиологические аспекты компостирования 56
2.3.3 Биохимические аспекты компостирования 57
2.3.4 Оптимальные условия компостирования 58
2.4 Анализ оборудования для переработки отходов животноводства 62
2.4.1 Биогазовые установки 62
2.4.2 Ферментеры 66
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 74
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 76

Весь текст будет доступен после покупки

Одним из направлений экономического развития общества является развитие ресурсосберегающих технологий. Такие технологии, обеспечивают производство продукции с минимально возможным потреблением топлива и других источников энергии, а также сырья, материалов, воздуха, воды и прочих ресурсов для технологических целей. Они включают в себя использование вторичных ресурсов, утилизацию отходов, а также рекуперацию энергии, замкнутую систему водообеспечения. Позволяют экономить природные ресурсы и избегать загрязнения окружающей среды.
Грамотное употребление отходов от сельского хозяйства - глобальная и важная проблема в нашем мире. С одной стороны она связана, с возможностью утилизации энергии биомассы и получением из неё жидкого и газообразного топлива (биогаза), с другой стороны способствует предотвращению загрязнения водных объектов, заражения почвенного покрова земли патогенными микроорганизмами и гельминтами, которые находятся в навозных стоках животноводческих ферм [47].
Многие ученые утверждают, что существенный ущерб природе идет от животноводства. Каждый год на фермах накапливаются тонны навозной и пометной массы. У многих производств отсутствует установки для очистки сточных вод - все это пагубно влияет на состояние окружающей среды. Для того, чтобы предотвратить нитратное и микробное загрязнение почв, воздуха, окружающей растительности, поверхностных и грунтовых вод, нужно соблюдать технологии переработки и складирования животноводческих отходов. Навоз содержит многие болезнетворные бактерии. При накоплении отходов без переработки – они могут быть источниками негативного воздействия на человека и животных и приводить к различным заболеваниям [64].

Весь текст будет доступен после покупки

ГЛАВА 1. ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ПРОБЛЕМЫ УТИЛИЗАЦИИ ОТХОДОВ ЖИВОТНОВОДСТВА


1.1 Потенциал биоэнергетики и биоэнергетические источники России
Энергетическое содержание производимых в мире сельскохозяйственных отходов составляет 93*1018Дж./год. Допуская, что только 25% из них можно реально использовать, то такие отходы могут обеспечить около 7% мировой энергии. Городские твердые отходы (твердые бытовые отходы, ТБО) также могут быть важным источником энергии. Если считать, что, в среднем, ТБО содержат 60-65% органических веществ растительного и животного происхождения, то по аналогии с фотосинтетической биомассой ежегодное содержание энергии в ТБО может составлять 4-6*1018Дж. Ежегодный прирост биомассы на земле составляет 220 млрд. тонн [51].

Рисунок 1 – Распределение биомассы в мире (земная биомасса – зеленая окраска)

Использование отходов птицеводства, животноводства, растениеводства и жизнедеятельности человека, а также вторичных ресурсов как альтернативных и возобновляемых источников тепловой и электрической

энергии давно является одним из важнейших направлений в энергетической стратегии многих стран мира. Особое внимание уделяется развитию технологий получения биогаза. С 70-х годов в Китае начала действовать национальная программа по добыче биогаза и уже через 10 лет в стране работало более 10 млн. фермерских биореакторов, производивших ежегодно 1,3 млрд. куб. м. биогаза, что позволило обеспечить теплом 35 млн. человек. Кроме малых фермерских установок, в Китае работает 40 тыс. больших и средних биогазовых станций и 24 тыс. биогазовых очистительных реакторов для обработки городских бытовых отходов. На биогазе работает 190 электростанций. Свыше 60 % всего автобусного парка страны, в том числе около 80 % в сельской местности, работают на биогазовых двигателях. Китай экспортирует как сам биогаз, так и двигатели на основе этого топлива более чем в 20 стран мира [34].

Весь текст будет доступен после покупки

1. www.biоgаswоrкs.соm
2. httр://www.biоgаs.vn.uа.
3. httр://www.biоrеsurs.соm.uа
4. httр://www.есоlоgу-еnеrgу.ru
5. httр://www.rоsbiоgаs.ru
6. httр://www.zеrnо-uа.соm
7. httр://www1.fiрs.ru
8. Абасов, В.С. Годовой отчет на тему: "Изучение влияния метанового эффлюента и сочетания его с другими видами удобрений на урожай и качество сельхоз культур", Кыргызский научно-исследовательский институт земледелия, 2005;
9. Амерханов, Р. А. Проектирование систем теплоснабжения сельского хозяйства: Учебник для студентов вузов агроинженерным специальностям. / Р. А. Амерханов, Б. Х. – Краснодар, 2001. – 200 с.: ил
10. Андреев, В.А., Новиков М.Н., Лунин С.М. Использование навоза свиней на удобрение. – М.: Росагропромиздат, 2002;
11. Архипченко, И. А. Оптимизация процесса компостирования и влияние биокомпостов на урожай / И. А. Архипченко, О. В. Орлова // Агрохимический вестник. – 2001. – № 5. – С. 22-24.
12. Баадер, В. Биогаз: теория и практика / В. Баадер, Е. Дене, М. Бен- нидерфер. – М.: Колос, 2005;
13. Баадер, В.Е. Биогаз, теория и практика, М, Колос, 2000 г.;
14. Баадер, В., Биогаз: теория и практика / В. Баадер, Е. Доне, М. Бреиндерфер. – М.Колос, 1999. – 148 с.
15. Баадер, В., Биогаз: теория и практика / В. Баадер, Е. Доне, М. Бреиндерфер. – М.Колос, 1982. – 148 с.;
16. Березин, И.В. Техническая биоэнергетика / И.В. Березин, Е.С. Панц- хава
a. // Биотехнология. – 2003.;

Весь текст будет доступен после покупки