Обоснование способов и средств переработки бесподстилочного навоза. Капустин В.П. - 17 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

Для определения влажности отстоя и осветленной фракции при разделении свиного навоза влажностью 92 ... 98,9 % в отстойниках
Л. С. Полонским [105] получены следующие уравнения
W
от
= a
1
(W
и
- 90 %)+b
1
, W
от
= a
2
(W
и
- 90 %) + b
2
,
где a и b - коэффициенты, a
1
= 0,16 ... 0,19; b
1
= 98,25 ... 98,6; a
2
= 0,01 ... 0,28; b
2
= 88,26 ... 89,47; W
и
- влажность исходного
навоза, %
В. В. Казакевичусом [106] описаны дифференциальными уравнениями процесс изменения объемной концентрации твердых частиц
фильтрата и накопления осадка.
Обосновать математически одним уравнением процесс осаждения твердых частиц в жидком навозе влажностью 88 ... 96 %
практически невозможно, поскольку свойства жидкого навоза меняются не только с изменением влажности, температуры и плотности, но
и срока хранения.
Исследованию процесса фильтрования суспензий в химических производствах и жидкого навоза на фильтровальных пористых
перегородках посвящены многие работы отечественных и зарубежных ученых [38, 104, 107].
И. И. Лукьяненковым [107] предложена формула для определения производительности фильтрующей центрифуги.
Конструктивно-режимные параметры центрифуг были определены В. П. Коваленко [104], П. И. Гридневым, Л. С. Полонским [105],
Ю. А. Кировым [38] с учетом физико-механических свойств жидкого навоза.
Используя методику планирования эксперимента, Яблочков В. М. определил влияние производительности, числа оборотов и высоты
сливного порожка на качество разделения и влажность получаемого осадка в центрифуге.
П. И. Леонтьевым и А. П. Рухленко [35] теоретически обосновано количество выделяемой влаги центрифугой в зависимости от
средней скорости перемещения осадка, длины образующей ротора, толщины слоя осадка и средней скорости
q = b [1 - exp(-v
ф. ср.
k
e
cosα)/ v
ос. ср.
h
вых
],
где b - объем жидкости в единичном объеме твердой фазы центрифугирования, м
3
; v
ф. ср
- средняя скорость фильтрования; k
e
-
коэффициент, характеризующий отношение длины участка образующей ротора, на котором формируется осадок, к образующей длине
ротора; v
ос. ср
- скорость перемещения осадка, м/с; h
вых
- толщина слоя осадка на выходе, м; α - угол наклона образующей ротора, град.
При исследовании гидроциклона П. А. Фурсиным [46] установлено, что скорость разделения определяется по формуле Стокса
2
жт
2
0
18
1
v ω
µ
ρ−ρ
δ= R
,
где R - расстояние твердых частиц до центра гидроциклона, м; δ - диаметр частиц, м; ω - угловая скорость потока, рад/с; ρ
т
,
ρ
ж
- плотности твердых частиц и жидкости, кг/м
3
; µ - динамическая вязкость, Па•с.
Процесс работы прессов при обезвоживании жидкого навоза исследовали Г. В. Комаров, А. П. Кузнецов, В. П. Лосяков, В. Н.
Рыженков Ими определены конструктивные параметры прессов, обоснован математическими формулами процесс прессования.
В. И. Семеновым, П. П. Сарычевым и автором при исследовании виброгрохота выведена формула определения скорости удаления
осадка с вибрирующей поверхности [109, 110]
v
уд
= 2(С
исх
- С
т
) M
исх
f/(С
исх
- С
т
) F
ф
ρ
ос
k,
где С
исх
, С
ос
, С
ф
- концентрация сухого вещества в исходном жидком навозе, осадке и фильтрате, %; M
исх
- масса исходного навоза, кг;
f - фактор разделения; ρ
ос
- плотность осадка, кг/м
3
; k - коэффициент, равный 0,02; F
ф
- площадь фильтрования, м
2
.
Исследуя вакуумный фильтр, В. П. Коваленко [16] установил длину зоны фильтрования жидкого навоза, зависящую от его физико-
механических свойств, подачи и перепада давления.
На основании анализа теоретических исследований установлено, что многими авторами определены зависимости конструктивных и
режимных параметров машин (аппаратов) для разделения жидкого навоза: отстойников, дуговых сит, фильтрующих и осадительных
центрифуг, виброгрохота, шнековых фильтрпрессов, вакуумного фильтр-пресса. Вместе с тем результатов теоретических исследований
ленточного фильтр-пресса для разделения жидкого навоза, процессов очистки жидкой фракции от взвешенных частиц коагулированием и
обеззараживания в литературных источниках не выявлено. Поэтому имеющихся сведений недостаточно для обоснования и разработки
новых способов и средств уборки, транспортировки и переработки навоза и совершенствования имеющихся для обеспечения
оптимального функционирования технологических процессов, позволяющих создавать безхотходные, надежные и энергосберегающие
биотехнологические процессы.
Твердую фазу жидкого навоза нельзя отнести даже условно по размерам частиц к суспензиям, так как размеры частиц имеют
колебания от коллоидов до грубых, поэтому чаще всего жидкий навоз называют грубой смесью.
Разделение неоднородных систем является гидромеханическим процессом, который осуществляется, в основном, осаждением,
фильтрованием и центрифугированием [111].
Основная закономерность фильтрования, выражающая соотношение движущей силы и силы сопротивления, записывается в виде
закона Дарси
w = k(Н / l) = H(1/R), (1)
где w - скорость фильтрации; k - коэффициент фильтрации, характеризующий проницаемость и равен 1/R; R - сопротивление фильтрации;
Н - разность напоров в начале и конце участка; l - длина участка.

Страницы