Совершенствование методологии определения многокомпонентной среды отходов продукции животноводства
Изучение общей структуры навоза. Определение массовых соотношений его компонентов при поступлении в навозохранилище от различных видов животных. Применение расчетов для проектирования линий, машин и рабочих органов переработки отходов животноводства.
| Рубрика | Сельское, лесное хозяйство и землепользование |
| Вид | статья |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 29.05.2017 |
| Размер файла | 60,1 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
ДГТУ
Совершенствование методологии определения многокомпонентной среды отходов продукции животноводства
М.Н. Московский,
А.А. Гуляев,
Хоанг Нгиа Дат,
В.Н. Веснин
Ростов-на-Дону
Кроме основной продукции промышленного животноводства и птицеводства ежесуточно в достаточно больших количествах образуются так называемые отходы. Наиболее объемными являются птичий помет, свиной навоз, навоз КРС. Утилизация отходов требует отдельно специальной научной проработки. Данные продукты принято считать отходом производства, хотя следует рассматривать как потенциальный ресурс (сырье), который бы поддерживал экономическую эффективность предприятия [1].
Оптимальный выбор технологии и средств утилизации навоза определяется множеством факторов. Одними из основных являются технологические свойства исходной массы и определение структурных компонентов. Утилизация отходов требует отдельно специальной научной проработки. В практике промышленного животноводства для общей качественной оценки навоза используют, в основном, такие показатели как относительная влажность и насыпная масса. Их значения предопределяют фазовые состояния помета (жидкое, газообразное, вязкое, сыпучее).
Навоз (помет) представляет собой многокомпонентную среду, состоящую из следующих основных фракций: твердая фракция, жидкая фракция и газообразная (смеси газов).
Принимаем для начальных расчетов условия ньютоновской природы жидкости. Вязкость ньютоновских жидкостей при данной температуре и давлении не остается величиной постоянной, а изменяется в зависимости от скорости деформаций сдвига[2].
Распределение данных компонентов фракций (твердая фракция, жидкая фракция и газообразная), как правило носит случайный характер и является изменяющейся величиной во времени. В определенный момент времени t объем этой среды условно можно рассмотреть как объем занятый твердыми частицами и объемами пор .
Полный объем среды: (1)
где (2)
- объем газа и воды, входящей в навозную массу [2].
Используя известное условие [3] примем единицу объема навоза:
(3)
,где n- относительная доля пористости
(4)
- объем пор;
- объем навоза;
- доля объема твердой фракции навоза. (5)
Величина пористости n рассматриваемой среды:
(6)
Доля объема жидкости определяется из соотношения:
, (7)
где - коэффициент влажности или коэффициент водонасыщенности [3]:
(8)
- влагоемкость, величина соответствующая полному заполнению пор среды жидкостью.
(9)
- плотность навозных стоков, кг/м3;
- плотность частиц твердой фракции, кг\м3;
Содержание газа в единице объема навоза определяется:
(10)
Преобразуем формулу (6) с учетом зависимости (10):
(11)
При определении отклонения объема газа к объему пор введем понятие «степень газосодержания» [4]:
(12)
Преобразуем соотношение (12) с учетом (7) и (8):
(13)
(14)
Объем газа в единице объема рассматриваемой среды:
(15)
Массу газа представим:
(16)
масса сухого воздуха, кг;
масса водяного пара, кг;
(17)
где - относительная плотность сухого воздуха;
-относительная плотность водяного пара;
Представим зависимость в виде суммы приведенных объемов смеси сухого воздуха и водяного пара:
(18)
С учетом формул (17) и (18) получим:
(19)
(20)
Для водяного пара:
(21)
Суммируя (19) и (21), получаем зависимость:
(22)
Учитывая (12) имеем:
(23)
Различают одиннадцать разновидностей жидкой составляющей среды [3]. Значимое влияние на формирование их свойств имеют структурные разновидности пористой среды. Наиболее значимое влияние имеет жидкость мономолекулярной адсорбции , жидкость полимолекулярной адсорбции , жидкость диффузионная , жидкость капиллярная и жидкость гравитационная . структура навоз животноводство переработка
Общее содержание жидкой компоненты в исследуемой пометной среде составляет:
(24)
Представим объем жидкости в единице объема рассматриваемой пометной среды:
(25)
Отношение объемов всех составляющих разновидностей жидкого компонента получаем из соотношения
(26)
Подставляя зависимость (23) в равенство (22) можно выразить объем той или иной структурной разновидности пористой влажной, фракции помета:
(27)
Где для каждой структурной разновидности величина имеет вид:
, (28)
(29)
(30)
Подставляя зависимость (28) в развернутом виде в равенство (25) для всех составляющих компонентов среды навоза имеем:
(31)
Окончательно исходную зависимость для единицы объема среды представим в виде:
(32)
Или
(33)
Состав и свойства навоза зависят от условий содержания животных, кормовой базы и др. факторов.
В общем, виде составные компоненты в элементах пористой среды навоза будут иметь следующею структуру (рис. 1) со следующими показателями (табл.1)
1- - газообразная фракция; 2- - составляющая газообразной среды; 3- - жидкая фракция навоза; 4- -составляющая жидкой среды; 5- - твердая фракция навоза
Рис. 1. Объем составных компонентов навозной среды.
Таблица 1. Сводная таблица основных показателей навоза и помета.
|
Тип навоза (помета) |
Wобщ,% (влажность) |
Плотность кг/м3 |
Вязкость Па•с |
Газосодержание, % |
|||
|
СH4 |
СО2 |
NH3 |
|||||
|
КРС |
85-90 |
1300-1100 |
0,600-0,400 |
45-65 |
25-41 |
17-21 |
|
|
Свиной |
90-91 |
1100-900 |
0,400- 0,250 |
38-40 |
28-32 |
22-24 |
|
|
Птичий |
75 |
1300 |
0,300 |
54 |
28 |
18 |
Масса составляющих элементов определится как:
(34)
(35)
(36)
Выводы
Данные расчеты позволяют нам более корректно рассмотреть общую структуру навоза и определить массовые соотношения его компонентов при поступлении его в навозохранилище от различных видов животных. Полученные зависимости будут использованы при проектировании линий, машин и рабочих органов применяемых для утилизации и переработки навоза.
Список литературы
1. Н.В. Климова Ресурсообеспеченность - снова экономической безопасности организации аграрной сферы «Инжерный Вестник Дона» №1 2012г. http://ivdon.ru/magazine/archive/nly2012/665/
2. Матвеев А. Н. Механика и теория относительности. М.: ОНИКС 21 век: Мир и Образование, 2003. 432 с.
3. Теоретические основы инженерной геологии. Физико-механические основы. / Под редакцией академика Сергеева Е.М. М.: Недра, 1985. 354с.
4. Бэр Я., Заславски Д., Ирмей С. Физико-математические основы фильтрации воды. М.: Мир 1971. 451с.
5. Ибрагимов Ф.А., Тедеев Т.Р, Харебов. К.С. « К вопросу распределения структурных компонентов капиллярно-пористой среды., Владикавказский математический журнал. ТЗ., выпуск1. 2001г.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Характеристика ресурсоемкости животноводства. Уровень воздействия продукции и применяемых технологий. Характеристика видов отходов. Малоотходные и безотходные технологии промышленного животноводства. Способы утилизации отходов. Средства и методы контроля.
реферат [31,8 K], добавлен 31.05.2014Теоретические вопросы изучения продукции животноводства и продуктивности животных. Группировка сельскохозяйственных предприятий. Корреляционно-регрессивный анализ связи. Статистические показатели продуктивности животных и методология их расчета.
курсовая работа [142,0 K], добавлен 18.05.2009Состояние и развитее отрасли. Эффективность производства продукции животноводства. Уровень оснащенности хозяйства основными фондами. Трудовые ресурсы и их использование. Себестоимость продукции животноводства. Пути и резервы повышения эффективности.
статья [40,4 K], добавлен 25.03.2003Расчет генерального плана фермы, структуры стада и обоснование технологии содержания животных. Расчет линии кормоприготовления и тип кормораздаточных машин. Расчет выхода навоза с учетом возрастных групп животных. Расчет линейных доильных установок.
курсовая работа [879,3 K], добавлен 21.12.2011Теоретические основы себестоимости продукции животноводства; понятие, виды и методические основы ее исчисления. Анализ изменения поголовья скота в хозяйстве, продуктивности животных, производства валовой продукции животноводства, себестоимости продукции.
курсовая работа [145,9 K], добавлен 23.02.2010Совершенствование животноводства как отрасли АПК. Насыщение рынка республики продуктами животноводства. Потоки движения денежных средств. Расчет потребности в национальной валюте для реализации проекта, в заемных средствах. Капитальные вложения.
бизнес-план [20,4 K], добавлен 02.11.2008Проблемы развития и место животноводства в сельском хозяйстве. Эффективность производства продукции животноводства. Пути повышения эффективности производства и реализации продукции животноводства. Производственные показатели в животноводческой отрасли.
дипломная работа [160,5 K], добавлен 29.09.2002Экономическая эффективность животноводства в ОНО ОПХ "Черногорское": структура товарной продукции, оценка платежеспособности и показатели ликвидности предприятия. Анализ структуры стада животных, обеспеченность кормами. Молочная продуктивность коров.
дипломная работа [129,5 K], добавлен 08.10.2010Развитие животноводства в Беларуси, место его отраслей в общей структура аграрного сектора. Тенденции в производстве основных видов продукции животноводческого хозяйства. Данные по реализации скота и птицы на убой. Зоны специализации сельского хозяйства.
реферат [42,3 K], добавлен 03.02.2012Структура современных животноводческих объектов и образование отходов животноводства в Республике Беларусь. Сточные воды птицефабрик. Влияние животноводческих стоков на водные объекты. Содержание загрязняющих веществ в зоне влияния пометохранилища.
дипломная работа [577,5 K], добавлен 14.05.2015Порядок ветеринарного осмотра, сортировка и убой животных, подвергшихся воздействию радиационных факторов. Способы дезактивации животных и продуктов животноводства. Ветеринарная санэкспертиза туш и органов животных, пораженных биологическими средствами.
курсовая работа [94,9 K], добавлен 01.05.2009Изучение понятия затрат и себестоимости продукции. Методика анализа себестоимости продукции животноводства, а также определение возможных путей снижения себестоимости продукции с целью улучшения финансовых результатов сельскохозяйственного предприятия.
курсовая работа [198,7 K], добавлен 21.03.2015Понятие о росте и развитии животных (индивидуальное развитие). Методы разведения, их сущность и хозяйственное значение. Убойный выход туш разных видов животных и птиц. Зависимость мясной продуктивности молодняка крупного рогатого скота от живой массы.
реферат [27,6 K], добавлен 09.01.2008Применение отходов в качестве кормовых средств для животных. Отходы мукомольного, крахмального, спиртового и пивоваренного производства. Использование отходов маслоэкстракционной промышленности - жмыха и шротов. Жом свекловичный и кормовая патока.
реферат [20,0 K], добавлен 13.12.2011Уборка и перевозка биологических отходов. Порядок утилизации и уничтожения трупов животных. Размещение и строительство скотомогильников. Особенности эксплуатации биотермических ям. Методы обеззараживания и хранения навоза. Использование птичьего помёта.
курсовая работа [37,1 K], добавлен 22.12.2014Внедрение в животноводство инновационных технологий ХХI века. Характеристика инноваций в различных сферах животноводства. Роль точного животноводства в свиноводстве и производстве молока. Очевидные выгоды и возможные риски "прецизионного" животноводства.
реферат [33,1 K], добавлен 10.01.2016Санитарно-гигиеническая обстановка условий труда работников животноводства. Условия техники безопасности при обслуживании животных. Основные требования личной гигиены для работников животноводства. Личная гигиена на заводах по переработке трупов животных.
реферат [29,7 K], добавлен 22.01.2012Рассмотрение целей и базовых категорий системы животноводства. Проведение анализа состояния и развития животноводства в РФ. Предложение мер совершенствования организационно-экономического механизма функционирования рынка сельскохозяйственной продукции.
контрольная работа [56,7 K], добавлен 13.04.2010Основные элементы системы животноводства, их характеристика. Природно-климатические условия сельскохозяйственного предприятия, его финансово-экономическая характеристика. Экономическая эффективность производства продукции животноводства в хозяйстве.
курсовая работа [56,3 K], добавлен 13.06.2010Анализ современного состояния молочного производства и организации рабочих процессов в животноводстве. Организационно-экономическая характеристика предприятия ЗАО АФ "Каскара". Основные пути повышения производства и качества продукции животноводства.
курсовая работа [91,1 K], добавлен 15.12.2013
