Науковий вісник НГУ

Оптимізація методів отримання екологічно чистих біомінеральних добрив

• 
• 

Рейтинг користувача:  / 1

ГіршийКращий 

Деталі

Категорія: Екологічна безпека, охорона праці

Останнє оновлення: 21 липня 2014

Опубліковано: 23 грудня 2013

Перегляди: 4405

Aвтори:

О.Р. Очеретнюк, Дніпродзержинський державний технічний університет, аспірантка кафедри хімічної технології неорганічних речовин, м.Дніпродзержинськ, Україна

М.Д. Волошин, доктор технічних наук, професор, Дніпродзержинський державний технічний університет, завідувач кафедри хімічної технології неорганічних речовин, м.Дніпродзержинськ, Україна

В.В. Кармазіна, кандидат фізико-математичних наук, доцент, Дніпродзержинський державний технічний університет, доцент факультету менеджменту, економіки, соціології та філології кафедри інформатики та комп'ютерних технологій, м.Дніпродзержинськ, Україна

Реферат:

Мета. Дослідження впливу попередньої хімічної та механічної обробки анаеробно зброджувальної суміші із вторинної сировини на динаміку й швидкість виходу біогазу методом регресійного аналізу та лабораторних досліджень. Визначення впливу факторів, що впливають на якість процесу анаеробного зброджування, зокрема динаміку та швидкість виходу біогазу за отриманими результатами.

Методика. Методом анаеробного зброджування біомінеральної суміші, що складалася з курячого посліду, ущільненого активного мулу, фосфоровмісного осаду стічних вод, отримано екологічно чисте біомінеральне добриво. Досліджували вплив попередньої обробки біомінеральної суміші кальційвмісними шламами та диспергуванням на інтенсивність процесів анаеробного бродіння, вихід біогазу з отриманням біомінерального добрива.

Результати. Розроблено математичні моделі процесів анаеробного бродіння біомінеральної суміші, доведена їх адекватність експериментальним даним. Встановлено, що найбільш ефективним способом оптимізації технології одержання біомінерального добрива є метод попередньої обробки кальційвмісними шламами з диспергуванням та наступним підігрівом суміші. Йому майже не поступається метод попередньої обробки кальційвмісними шламами з підігрівом біомінеральної суміші. Менш ефективним методом оптимізації процесу отримання біомінерального добрива є метод попередньої обробки кальційвмісними шламами з диспергуванням без подальшого підігріву суміші. У порівнянні з класичним методом анаеробного бродіння без попередньої обробки зброджувальної суміші, метод попередньої обробки кальційвмісними шламами з диспергуванням без подальшого підігріву суміші ефективніший та його можна застосовувати в період з травня по вересень, що дозволить економити електроенергію.

Наукова новизна. Методом регресійного аналізу встановлено вплив попередньої обробки кальційвмісними шламами із диспергуванням та подальшим підігрівом біомінеральної суміші на швидкість і динаміку виходу біогазу.

Практична значимість. Математичні залежності процесів одержання біомінерального добрива шляхом анаеробного бродіння біомінеральної суміші з попередньою обробкою кальційвмісними шламами, диспергуванням, наступним підігрівом суміші можуть використовуватися для розрахунків оптимальних методів при виборі способів попередньої обробки зброджувальної суміші у промисловості. Встановлений позитивний вплив методу попередньої обробки кальційвмісними шламами та диспергування без подальшого підігріву на швидкість і динаміку виходу біогазу, що дозволяє у промислових умовах знизити витрати електроенергії в період з травня по вересень.

Список літератури / References:

1. Огурцов А.П. Сучасне довкілля та шляхи його покращання / А.П. Огурцов, М.Д. Волошин – К.: НМЦ ВО, 2003. – 547 с.

Ogurtsov, A.P., (2003), Suchasne dovkillia ta shliakhy ioho pokrashchennia [Modern Environment and Ways of Its Improvement], NMTs VO, Kyiv, Ukraine.

2. Пат. 2399641 Рос. Федерация: МПК C09F3/00. Способ утилизации птичьего помета / Запевалов М.В., Маринин С.П.; заявитель и патентообладатель Федеральное гос. образоват. учрежд. высш. проф. образования Челяб. Гос. агроинженерн. унив. – № 2009108613/12; заявл.: 10.03.2009; опубл.: 20.09.2010; Бюл. № 23. www.fips.ru (2009), Method of disposal of poultry manure. Available at: http://www.fips.ru/cdfi/Fips 2009.dll/CurrDoc?SessionKey=D6A19TTW2UK1VTYYIIAK&GotoDoc=1&Query=1, [Accessed: 20 Sept 2010].

3. Иванченко А.В. Получение органоминеральных удобрений из продуктов очистки городских сточных вод от фосфатов: автореф. дис. на соискание ученой степ. канд. техн. наук: спец. 05.17.01 / Иванченко А.В. // УГХТУ. – Днепропетровск, 2010. – 20 с.

Ivanchenko, A.V. (2010), “Preparation of organic fertilizers from the products of municipal wastewater from phosphate”, Abstract of Cand. Sci. (Tech.) dissertation, specialty 05.17.01, Ukrainian State University of Chemical Technology, Dnipropetrovsk, Ukraine.

4. Пат. 2473526 Рос. Федерация: МПК C05F3/06. Установка для переработки органических отходов растительного и животного происхождения / Ковалев Д.А., Камайданов Е.Н.; заявитель и патентообладатель Рос. акад. сельскохоз. наук гос. науч. учрежд. всерос. научн.-исслед. инст. электрификации сельск. хоз. Россельхозакадемии – № 2010153655/13; заявл.: 28.12.2010; опубл.: 27.01.2013; Бюл. № 26. www.fips.ru (2010), Installation for processing organic waste of vegetable or animal origin. Available at: http://www.fips.ru/cdfi/Fips2009.dll/CurrDoc?SessionKey=D6A19TTW2UK1VTYYIIAK&;GotoDoc=1&Query=2 [Accessed: 27 Jan 2013].

5. Пат. 93789 Укр.: МПК C02F 11/04, C05F 3/00, C05F 7/00, C05F 9/00, C12M 1/00, C12P 5/00. Способ производства биогаза и органических удобрений при сбраживании многокомпонентного субстрата / Мельничук М.Д., Бауэр Ф., Дубровин В.О., Дубровина О.В.; заявитель и патентообладатель Мельничук М.Д., Бауэр Ф., Дубровин В.О., Дубровина О.В. – № a200911811; заявл.: 19.11.2009; опубл.: 10.03.2011; Бюл. № 5. base.uipv.org (2009), A method of producing biogas and organic fertilizer during the fermentation of a multi-component substrate. Available at: http://base.uipv.org/searchINV/search.php?action=viewdetails&;IdClaim=156165 [Accessed: 10 Mar 2011].

6. Плахотник О.М. Технология органоминеральных удобрений из осадков городских сточных вод: автореф. дис. на соискание ученой степ. канд. техн. наук: спец. 05.17.01 / Плахотник О.М. // УГХТУ. – Днепропетровск, 2006. – 20 с.

Plakhotnik, O.M. (2006), “Technology organic fertilizers from sediments of urban wastewater”, Abstract of Cand. Sci. (Tech.) dissertation, specialty 05.17.01, Ukrainian State University of Chemical Technology, Dnipropetrovsk, Ukraine.

7. Дарулис П.В. Отходы областного города. Сбор и утилизация / Дарулис П.В. – Смоленск: Смолен. концерн „Вторич. ресурсы“, 2000. – 520 с.

Darulis, P.V. (2000), Otkhody oblastnogo goroda. Sbor i utilizatsya [Wastes From the Regional City. Collection and Disposal], Smolensky Concern “Vtorichnye Resursy”, Smolensk, Russia.

8. Енерготехнологія отримання органо-мінеральних добрив з осадів стічних вод, курячого посліду та шламу хімводопідготовки / О. Очеретнюк, М. Волошин, А. Іванченко, Н. Макарченко // Вісник Національного технічного університету „Харківського політехнічного інституту“. – 2011. – № 31. – С. 104–114.

Ocheretniyk, O., Voloshyn, M., Ivanchenko, A. and Makarchenko, N. (2011), Energetic technology of production of organic fertilizers from sewage sludge, chicken manure and chemical water treatment sludge, chicken manure and chemical water treatment sludge. Proceedings of the National Technical University “Kharkiv Polytechnic Institute”, no. 31, pp. 104–114.

9. Пат. 70314 Укр.: МПК C05F 3/00. Способ получения органо-минерального удобрения из птичьего помета. / Очеретнюк А.Р., Иванченко А.В., Волошин Н.Д. – № u201112820; заявл.: 01.11.2011; опубл.: 11.06.2012; Бюл. № 11. base.uipv.org (2011), A process for preparing organic-mineral fertilizer from bird droppings. Available at: http://base.uipv.org/searchINV/search.php?action=viewdetails&;IdClaim=173767 [Accessed: 11 Jun 2012].

10. Дорохов И.Н. Системный анализ процессов химической технологии. Интеллектуальные системы и инженерное творчество в задачах интенсификации химико-технологических процессов и производств / И.Н. Дорохов, В.В. Меньшиков. – М.: Наука, 2005. – 583 с.

Dorokhov, I.N. and Menshikov, V.V. (2005), Sistemnyy analiz protsessov i tekhnologii. Intellektualnye sistemy i inzhenernoye tvorchestvo v zadachakh intensifikatsyi khimiko-tekhnologiceskikh protsessov i proizvodstv [Systems analysis of chemical processes. Intelligent Systems and Engineering Creativity in the Problems of the Intensification of Chemical Processes and Production], Nauka, Moscow, Russia.

2013_6_ocheretnyuk
2014-07-21  408.79 KB  982

• < Попередня
• Наступна >