Введение к работе
Актуальность проблемы. Интенсификация свиноводства привела к переводу этой отрасли на промышленную основу, что позволило значительно снизить себестоимость свинины, в 5-7 раз. поднята производительность труда. Однако, отрицательным последствием промышленного свиноводства явилась проблема использования большого количества жидкого навоза, нерешенность которой привела к ухудшению природной среды, неудовлетворительной ветеринарне— бактериологической обстановке в зоне расположения свиноводческих предприятий.
Существуйте методы переработки жидкого свиного наваза еще не в полной мере отвечают возросшим современным требованиям. Подготовка жидкого свиного навоза к орошению с применением биологической очистки приводи? к значительным потерям питательных веществ, сооружения дороги и требуют больших затрат энергии. Приготовление компостов из жидкого навоза требует большого количества наполнителя (торфа, соломы и т.п.), что значительно увеличивает транспортные расходы.
Одним из наиболее перспективных направлений решения проблемы является анаэробная переработка жидкого свиного навоза. Анаэробная переработка обеспечивает дезодорации и дегельминтизацию навоза, уничтожение всхожести семян сорных растений, перевод питательных вешеств в легко усвояемую растениями минеральную форму и получение биогаза, содержащего 60-70$ метана теплотворной способностью 22-25 ВДцЛг.
Перспективность анаэробной переработки животноводческих стоков отмечена "Основными направлениями и перспективами экономического и социального развития СССР на 1986-1990 гг. и на период до 2000 года", согласно которым предусмотрено разработать и организовать производство биоэнергетических установок для переработки отходов на животноводческих и птицеводческих фермах и комплексах.
Однако, анаэробное сбраживание жидкого свиного навоза -энергоемкий процесс, на проведение которого требуется значительное количество энергии. При этом основная часть энергии (более 78$) расходуется на нагрев навоза до температуры сбраживания и
компенсацию теплопотерь.
Поэтому нами была поставлена задача - повышение эффективности процесса анаэробного сбраживания жидкого свиного навоза путем сокращения затрат энергии на поддерживание процесса.
ЦзЗЬЛЗйЯШ- Совершенствование системы подогрева навоза в технологиях анаэробного сбраживания с целью повышения эффективности и снижения затрат анергии.
Объект, исследования. Исследования проводились на лабораторных и экспериментальных установках на жидком свином навозе Пярнуской межколхозной свинофермы и свинокомбината "ЖСЕКО".
М!12ДЗКЗ_2Д2ДЙа2йи Теоретические и экспериментальные исследования проведены на основе общих положений проведения научно-исследовательских работ с использованием стандартных методик и методических указаний. Результаты исследований обработаны с псмошыа методов математической статистики на ЭВМ.
Научная новизна работы. Теоретически и экспериментально обосновано применение выносных теплообменников, работавших по рециркуляционной схеме, в системах подогрева навоза при анаэробном сбраживании. Получены зависимости для определения геп-лвфизических параметров жидкого свиного навоза в зависимости от содержания сухого вещества и температуры. Установлена применимость классических критериальных уравнений для определения коэффициента теплоотдачи при вынужденном движении жидкого свиного навоза. Определено термическое сопротивление слоя загрязнений, образованного на поверхности теплообмена из отложений жидкого свиного навоза.
Разработана методика инженерного расчета линии подогрева в технологиях анаэробного сбраживания жидкого свиного навоза.
ПЕШЇВЗі!а5_ШШйЇЬ« Разработанная методика инженерного расчета позволяет рассчитать основные теплотехнические параметры линии подогрева жидкого свиного навоза при его анаэробном сбраживании в метантенках.
Результаты исследований использованы при разработка "Методических рекомендаций по проектированию систем удаления, обработки, обеззараживания, хранения и утилизации навоза и помета", утвержденных Минсольхозоы СССР 28 сентября 1981 г. и ВАСХШШ 19 августа 1981 г.; при разработке "Инструкции по при-
еыке, наладке и эксплуатации сооружений обработки навоза", утвержденных Минсельхозом СССР 12 ноября 1985 г.; при разработке Гипронисельхозом проектных предложений опытно-промышленной биоэнергетической установки Стрыйской свинофабрики в Львовской области; при разработке УкрНИИагропроектом проекта реконструкции очистных сооружений с установкой метанового сбраживания для совхоза "Россия" в Черкасской области.
По результатам исследований проведен расчет и создана технологическая линия подогрева на биогазовой установке Пярнуской межколхозной свинофермы. Экономический эффект от внедрения линии подогрева на биогазовой установке Пярнуской межколхозной свинофермы составил 62,2 тнс.руб. в год.
Апробация работы. Основные материалы диссертации докладывались и обсуждались на научно-производственном совещании и координационном совете по вопросам исследования, проектирования и строительства систем сооружений метанового сбраживания навоза в соответствии с заданием 03.09 ГКНТ СССР "Разработать и осуществить строительство биоэнергетических установок по переработке отходов животноводства, птицеводства в газообразное топливо и удобрения" в 1982 г. в г. Таллинне; на научно-производственном совещании по биологическим методам переработки жидкого навоза, координационном совете по решению проблемы 03.09 ГКНТ СССР в 1983 г. в г. Киеве; на секции удаления, переработки и рационального использования навоза Совета по технологии производства продуктов животноводства на промышленной основе при Президиуме ВАСХНИЯ в 1988 г. в г. Пярну; на научно-методическом совещании секции механизации Западного отделения ВАСХНИЛ "Проблемы комплексной механизации свиноводства" в 1989 г. в г. Тарту.
Охйдикщда. Основное содержание диссертации опубликовано в II работах.
Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, выводов, списка литературы и приложений. Изложена на 162 страницах машинописного текста, включает 24 рисунка и 36 таблиц. Список использованной литературы включает 151 наименование.
