Материал: МАШИНОВИКОРИСТАННЯ ТЕХНІКИ В ТВАРИННИЦТВІ ЧАСТИНА 2 ТДАТУ
де
Wнав
tзав |
Gтр.під |
, |
(18) |
|
|||
|
Wнав |
|
|
- продуктивність навантажувача підстилки вибраної
марки, кг/год. (додаток Ж).
Тривалість внесення підстилки
t |
вн |
|
зумовлюється технічною
характеристикою транспортного засобу і приймається у межах
20…30 хвилин.
Анаеробне зброджування при утилізації гною
Перспективним напрямком в утилізації гною є його анаеробне зброджування, що дозволяє отримати газоподібне паливо і якісне органічне добриво, зберегти від забруднення довкілля. Газ, одержуваний при анаеробному зброджуванні, може бути використаний для побутового споживання (табл. 2).
Розрахунок процесу метанового зброджування ведеться у наступній послідовності.
Визначається об’єм гноєзбірника за виразом:
Vн = Qдоб ρ tн Kв , |
(19) |
де ρ - щільність гною, кг/м3;
tн - час накопичення гною, tн = 2 доби;
Кв - коефіцієнт, що враховує зміну щільності гною в залежності від вихідної вологості, Кв= 1,5
Таблиця 2 Поголів'я худоби і птиці, необхідне для забезпечення
нормативної кількості біогазу для побутового споживання
|
|
|
Кількість |
тварин або |
||
|
Річна |
норма |
птиці, |
|
що |
|
Найменування |
витрат газу на 1 |
забезпечюють |
річну |
|||
газифікації |
людину |
|
норму витрат газу на |
|||
|
|
|
1 людину |
|
|
|
|
Мкал |
т. у. п. |
ВРХ |
свиней |
курей |
|
1. Приготування їжі |
640 |
0,116 |
1,2 |
|
5,8 |
19,5 |
(плита) |
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
2. Приготування їжі та |
|
|
|
|
|
|
горячє водозабезпечення |
800 |
0,182 |
1,9 |
|
9,1 |
22,8 |
(плита та водопідігрівач) |
|
|
|
|
|
|
|
93 |
|
|
|
|
|
Об’єм ємкості для визрівання визначається за виразом:
|
|
V |
Q |
t |
|
K |
I |
|
|
|
|
|
в |
, |
(20) |
||||
|
|
o |
доб |
|
o |
|
|||
|
|
|
|
|
|
||||
де Qдоб – добовий вихід гною вологістю 92%, т; |
|
||||||||
tо - час нагрівання, tо = 7 - 10 діб; |
|
|
|
|
|||||
K |
I |
- коефіцієнт, що враховує зміну об’єму в залежності від |
|||||||
в |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
температури нагрівання,
K |
I |
=1,0...1,2 |
|
в |
|||
|
|
Об’єм метантенка визначимо з виразу: |
|
Vм = 100 Qдоб ρ/q , |
(21) |
де q - добова частка завантаження метантенку, q = 15 - 20%.
Добовий вихід біогазу: |
|
Gб = Qдоб qI, |
(22) |
де q1 - вихід біогазу, що приходиться на 1 т переробленого гною, q1= 20 м3.
Об’єм газгольдера розраховується за виразом: |
|
Vг= Gб - (tнб / 24) , |
(23) |
де tHб - час накопичення біогазу за добу, год.; |
|
Загальна теплова енергія від отриманого біогазу буде |
|
дорівнювати: |
|
Озаг = Gб Cб, |
(24) |
де Сб - теплотворна здатність біогазу, Сб = 24 МДж/м3.
Витрати теплоти на нагрів вихідного гною з t = 8 °C до t = 35 °C
(мезофільний режим) визначають як: |
|
Qмр=Qдоб (t2 - t1) Cн / |
(25) |
де Сн - теплоємність гною, Сн = 4,06 кДж/(кг°С), η - коефіцієнт корисної дії нагрівального пристрою, η= 0,1.
Витрати тепла на власні потреби будуть складати:
|
|
|
|
Q |
Q |
= Q |
|
кт |
|
мр |
|
|||
вп |
|
|
|
|
|
|
|
|
,
(26)
де Qкт – витрати тепла на компенсацію тепловитрат, Qкт приймається (5...7) % від <Qмр.
94
Загальна кількість біогазу, що йде на власні потреби:
Gбп = Qвп / Сб |
(27) |
Вихід промислового біогазу можна розрахувати як: |
|
Gбт = Gб – Gбп. |
(28) |
Коефіцієнт витрат біогазу на власні потреби |
|
розраховується за виразом: |
|
ηб = Gбр / Gб. |
(29) |
Мінімальна теплова потужність (МВт) визначається як відношення:
Pmin |
= Gб qn / tр , |
(30) |
де qn – найменша |
теплота згоряння |
природного газу, |
qn = 33,5 МДж/м3. |
|
|
2.4Хід проведення
2.4.1Перевірка викладачем самостійної підготовки студентів до лабораторної роботи (наявність письмових відповідей на надані питання).
2.4.2Викладач знайомить студентів з метою, змістом даної роботи та вимогами до захисту.
2.4.3Виконання роботи згідно з пунктом 2.3 та оформлення
звіту.
2.4.4Захист лабораторної роботи відбувається за допомогою тестів наприкінці заняття за умови правильного оформлення звіту.
2.5Після виконання роботи, студент складає звіт, який вміщує дані:
2.5.1 Найменування, номер та мету роботи.
2.5.2 Основні вимоги до технології і засобів для видалення, зберігання, переробки та використання гною.
2.5.3 Класифікацію механізованих засобів видалення гною; 2.5.4 Умови вибору технології видалення гною.
2.5.6 Розрахунки згідно з пунктом 2.3
Пункти 1,2,3,4 студент виконує самостійно, як підготовку до лабораторних занять.
2.6Контрольні запитання
2.6.1Які вимоги висуваються до засобів видалення, транспортування і переробки гною?
2.6.2Від яких чинників залежить вибір технологічної схеми
95
видалення гною?
2.6.3Як визначити потребу ферми в гноєприбиральних транспортерах (мобільних агрегатах для транспортування гною і підстилки)?
2.6.4З яких елементів складається один цикл мобільного
агрегату?
2.6.5Наведіть приклад технологічних схем видалення гною.
2.6.6Чим викликано необхідність анаеробного зброджування
гною?
96
ДОДАТОК А
(довідковий)
А.1 Основні вимоги до технології і засобів для видалення, зберігання, переробки та використання гною
Технологічний процес прибирання тваринницьких приміщень, видалення та утилізації гною, як і будь-який інший, складається з основних та допоміжних операцій (рис. А.1).
Структура технологічного процесу |
||
Завантаження підстилки |
Очищення стійл, майданчиків |
Утилізація гною |
Доставка до приміщень |
Видалення гною з приміщень |
Приготування компостів |
Внесення в зоні |
Завантаження в транспортні |
Розділення на фракції |
відпочинку тварин |
засоби |
|
|
|
Зброджування |
|
Доставка до сховищ |
|
|
Складування |
|
Рисунок А.1 – Загальна схема технологічного процесу прибирання і утилізації гною
Засоби механізації можна класифікувати за ознаками (рис. А.2): спосіб використання: принцип дії, конструктивні ознаки робочих органів, тип їх приводу тощо.
За способом використання вони бувають пересувні та стаціонарні. Пересувні застосовуються для видалення гною зі стійл, боксів, вигульних майданчиків, а стаціонарні лише зі стійл і боксів. Привод робочих органів засобів механізації здійснюється за допомогою двигунів внутрішнього згоряння, а також від електродвигунів.
Залежно від способу використання (пересувні, стаціонарні), засоби механізації прибирання гною можуть мати робочі органи різного типу (скребкові, лопатеві, щіткові або комбіновані) та характеру дії (активні чи пасивні).
Скребкові робочі органи, у свою чергу, бувають з жорстко і шарнірно закріпленими скребками. Засоби механізації із шарнірно закріпленими скребками значно зменшують травматизм під час їх роботи, обминаючи перепони, а надійність і довговічність їх значно вища.
97