Аннотация 2
Перечень сокращений и обозначений 5
Введение 6
1 Теоретический анализ технологий получения удобрений из отходов пищевой, деревоперерабатывающей и сельскохозяйственной промышленности 8
1.1 Литературный обзор 8
1.2 Зарубежный опыт компостирования пищевых и сельскохозяйственных отходов 11
1.3 Патентный поиск 13
1.4 Технология компостирования 20
1.5 Анализ возможного использования полученного удобрения 37
2 Разработка технологии получения удобрения из отходов древесины, обрези кустарника, сельскохозяйственных и пищевых отходов 46
2.1 Описание предлагаемой технологии 46
2.2 Материальный баланс 52
2.3 Тепловой баланс процесса компостирования 60
Заключение 65
Список используемой литературы и используемых источников 67
Приложение А Требования к показателям компоста (удобрения) в соответствии с ГОСТ 55571-2013 74
Приложение Б Постоянные величины разных источников 78
Утилизация отходов растительного и животного происхождения является актуальной в связи с ростом их образования. Современные подходы к решению вопросов утилизации отходов, относящихся (или приравненных к ТКО (твердым коммунальным отходам) предусматривают эффективную их переработку на площадках экотехнопарков. Поэтому отходы растительного и животного происхождения рассматривают для утилизации как приоритетные. Это определено и в нормативно-правовой базе природоохранного законодательства, есть перечень отходов, к которым применяется особый контроль за деятельностью и запрещено размещать их на полигонах, часть отходов, относящихся к растительным и животным.
Большое количество органических веществ, которые после соответствующей обработки, могут быть успешно использованы в сельскохозяйственном производстве, содержат древесные отходы, обрези кустарников, сельскохозяйственных и пищевых отходов. Исследования, проведенные в нашей стране и за рубежом, показывают, что кора дерева, опилки, щепа и обрези кустарников могут использоваться для мульчирования и удобрения почвы, кора компоста, подготовки искусственной почвы для теплиц, доступной замены торфа, в качестве подстилки на птицефабриках и птицефабриках с последующим ее использовать в качестве удобрения. Не менее ценным органическим удобрением является лигнин. Гидролитический лигнин представляет собой твердый остаток, образующийся после обработки древесины серной кислотой. Эффективными методами обработки и сельскохозяйственных отходов служат сбраживание, компостирование и сжигание. Отходы содержат большое количество органических компонентов, таких как углеводы, белки, липиды и органические кислоты, что делает их потенциальным источником энергии для роста и развития сельскохозяйственных культур. Поэтому переработка и вторичное использование вышеупомянутых отходов позволит решать и экологическую проблему - из категории загрязнителей окружающей среды они перейдут в разряд почвенных мелиорантов.
Целью работы повышение эффективности использования отходов древесины, обрези кустарников, сельскохозяйственных и пищевых отходов.
А связи с поставленной целью необходимо решить следующие задачи:
• проанализировать существующие технические решения при производстве удобрений из отходов древесины, обрези кустарников, сельскохозяйственных и пищевых отходов и предложить собственные;
• обосновать техническое решение для производства удобрений из отходов древесины, обрези кустарников, сельскохозяйственных и пищевых отходов и провести оценку его эффективности;
• провести расчет материального и теплового балансов предложенного технического решения.
Для решения задач выпускной квалификационной работы были использованы следующие методы исследования: теоретические - анализ источников и литературы в области рассматриваемой темы, эмпирические - наблюдение.
Объект исследования - производство удобрений в результате переработки древесных отходов, обрези кустов, сельскохозяйственных и пищевых отходов.
Предмет - разработка технического решения при производстве удобрений из древесных отходов, обрези кустов, сельскохозяйственных и пищевых отходов.
Работа состоит из введения, двух глав, заключения и списка использованных источников.
В теоретической части обоснована возможность утилизации отходов растительного и животного происхождения для получения высокоэффективных органических удобрений для нужд растениеводства. Это позволит хозяйствам исключить ежегодные многомиллионные затраты на приобретение минеральных (химических) удобрений, организовать производство экологически чистых продуктов питания, создать новые рабочие места, снизить себестоимость производимой продукции и экономить собственные финансовые ресурсы хозяйств до 30-50 % в год.
Анализ патентной деятельности позволил создать доступное для понимания визуальное отображение информации, как из патентных документов, так и о них самих. В результате, в научной работе было отражено, что большое количество органических веществ после соответствующей обработки успешно используются в производстве.
Исследования, проведенные в нашей стране и за рубежом, показывают, что кора дерева, опилки, щепа и обрези кустарников могут использоваться для мульчирования и удобрения почвы, основы для компоста, подготовки искусственной почвы для теплиц, доступной замены торфа, в качестве подстилки на птицефабриках и птицефабриках с последующим ее использовать в качестве удобрения. Не менее ценным органическим удобрением является лигнин. Гидролитический лигнин представляет собой твердый остаток, образующийся после обработки древесины серной кислотой. Эффективными методами обработки и сельскохозяйственных отходов служат сбраживание, компостирование и сжигание. Отходы содержат большое количество органических компонентов, таких как углеводы, белки, липиды и органические кислоты, что делает их потенциальным источником энергии для роста и развития сельскохозяйственных культур. Поэтому переработка и вторичное использование вышеупомянутых отходов позволит решать и экологическую проблему - из категории загрязнителей окружающей среды они перейдут в разряд почвенных мелиорантов.
На основе детализированного анализа литературных источников и технологий производств органических удобрений, можно сделать выводы, что универсальным способом переработки древесно-органических отходов, сельскохозяйственных и пищевых отходов является биокомпостирование.
Подобрано технологическое решение производства органического удобрения, обеспечивающее переработку отходов более чем на 50 %.
При оценке эффективности предложенной технологии статического компостирования в буртах были определены основные преимущества:
• ускоренное время созревания компоста 56 дней;
• низкие конструкционные и эксплуатационные расходы;
• бурт защищен от неблагоприятных погодных воздействий;
• технология позволяет компостировать от 1 до 500 000 тонн органических отходов одновременно.
Проведены расчеты материального и теплового балансов предложенного технического решения.
Помощь студентам и аспирантам в выполнении работ от наших партнеров
