The study aims to define the potential and technological aspects of the digestate treatment for its application as a biofertilizer. Life cycle assessment methodology was used in terms of digestate quality management. The potential of nutrients, organic carbon, and useful microelements in the digestate allows for its consideration as a mineral fertilizer substitute and soil improver. The valorization of digestate as fertilizer requires quality management and quality control. Based on the research focus, the successful soil application of digestate post-treatment technologies was analyzed. Among the different commercial options for digestate treatment and nutrient recovery, the most relevant are drying, struvite precipitation, stripping, evaporation, and membranes technology. Comparing the physical and chemical properties of the whole digestate, separated liquid, and solid liquor fractions showed that in the case of soil application of granular fertilizer, nutrients from the digestate are released more slowly than digestate application without granulation. However, realizing this potential in an economically feasible way requires improving the quality of digestate products through appropriate technologies and quality control of digestate products. To support the manufacture of quality digestate across Europe, the European Compost Network developed a concept for a pan-European quality assurance scheme.

Проаналізовано приховані загрози у вигляді вмісту важких металів, які (загрози) несе в собі використання добрив без контролю вмісту цих забруднювачів. Аналіз літературних джерел свідчить про те, що небезпечний та дуже небезпечний рівень вмісту важких металів у грунтах України спостерігається на площі 1606 тис. га. Окрім елементів, що визначаються під час агрохімпаспортизації, у добривах або сировині для добрив містяться нікель, арсен (миш'як), бром, хром. Серед цих елементів, тільки миш'як визначається в сільськогосподарській продукції, решта залишається поза контролем. Комплексні добрива, крім того, можуть містити ще фтор та стронцій, як мінімум нерадіоактивний. Певна кількість токсичних та мікроелементів зв'язуються грунтовими колоїдами, але цим самим забезпечується їхня постійна наявність у грунті. Вміст токсичних елементів у добривах залежить, як від технології, так і від походження сировини. На жаль, підсанкційні на сьогодні поклади на території Росії є більш "чистими" порівняно із сировиною з Північної Африки. Транспорт та промисловість також є безумовними джерелами забруднення навколишнього середовища, і це джерело сільське господарство товаровиробник контролювати не може. Однак контроль над потраплянням забруднювачів із добривами - справа цілком реальна, для цього потрібні організаційні заходи. В Україні поки відсутня нормативна база щодо обов'язковості контролю забрудненості добрив, не нормовано перелік та вміст забруднювачів. Також вартим уваги є й запровадження радіологічного контролю добрив. Вирішення нормативних питань є першим кроком, за яким буде черга технічної реалізації. ДУ "Держгрунтохорона" має технічні та фахові можливості забезпечення державного контролю над забрудненістю добрив важкими металами, та ведення хоча б вибіркового радіологічного моніторингу добрив. Те саме стосується й сировини для виготовлення добрив, адже допоможе виробнику уникнути можливих проблем із безпечністю майбутньої продукції.

Індекс рубрикатора НБУВ: Л920.9 + Л322-37

Рубрики:

Відходи виробництва м’яса і м’ясних продуктів та їх використання

Фосфорні добрива

Шифр НБУВ: Ж25096 Пошук видання у каталогах НБУВ 

The use of processing units for the production of mineral fertilizers in the industry in today's market requires improved product quality and increased productivity. As a result, there is a need to change the design of existing units or some structural elements. Rotary vibroprillers, having a relatively simple design, can be of different designs that directly affect the productivity indicators mentioned above. The study considers the influence of the shape of the basket bottom on the quality of the rotational vibroprillers. After using the governing equation of prills motion in the airflow, a program was developed for automatic control of the rotational speed of the priller based on changes in melt loads. It is established that the size of the spray swath can be changed by varying the rotational speed of the priller. There is a tendency to affect the vibropriller performance by controlling the rotational speed and shape of the basket bottom without performance degradation.

Розглянуто теоретико-експериментальні дослідження процесу гранулювання мінеральних добрив з метою виявлення математичної моделі взаємозв'язку спектра віброшумів установки з псевдозрідженим шаром і розподілу мас гранул за діаметром, як головним показником якості продукту гранулювання. Розроблено метод поточного (без інерційного) контролю розподілу мас гранул за діаметром за оптимальний час. Поточний контроль розподілу на основі аналізу шумів установки надає змогу оптимізувати цей процес за якістю вихідного продукту і мінімізувати час циклу його вироблення.

Розв'язано актуальне науково-практичне завдання: підвищення рівня екологічної безпеки рослинництва застосуванням мінеральних добрив пролонгованої дії, капсульованих модифікованим поліетилентерефталатом (ПЕТФ). Досліджено еколого-технологічні аспекти утилізації відходів ПЕТФ у виробництві капсульованих мінеральних добрив. Встановлено залежність необхідної товщини оболонки від терміну дії капсульованого амонію нітрату за різних значень коефіцієнту дифузії у матеріалі оболонки. Досліджено дифузію розчину амонію нітрату через полімерну плівку різної товщини. Досліджено окремі стадії утилізації відходів ПЕТФ у виробництві капсульованих мінеральних добрив: збір використаних виробів з ПЕТФ; первинну переробку зібраних відходів; створення плівкоутворюючої композиції; капсулювання гранульованих мінеральних добрив. Проаналізовано технологічні рішення в процесі капсулювання мінеральних добрив оболонкою на основі модифікованого ПЕТФ. Досліджено гідродинаміку та тепломасообмін нанесення покриття на дисперсні матеріали. Дослідження теплообміну здійснювали за встановлених гідродинамічних умов процесу капсулювання. Проведено тестові дослідження капсульованих добрив згідно методики EN 13266:20. Досліджено вплив капсульованих ПЕТФ мінеральних добрив на зміну рН грунту, мікробіоту грунту та кінетику росту тестових рослин. Проведено теоретичний аналіз балансових співвідношень використання різних видів мінеральних добрив у агроекосистемах та кількість втрат незасвоєних елементів живлення від цих видів мінеральних добрив у довкілля. Проведено польові агроекологічні дослідження застосування капсульованих ПЕТФ мінеральних добрив в агроекосистемах таких культур як картопля, соя та кукурудза. Застосування капсульованих мінеральних добрив пролонгованої дії показало значно вищу екологічну та агрономічну ефективність порівняно із гранульованими добривами для всіх досліджуваних культур. Проведено оцінювання екологічної та агрономічної ефективності використання мінеральних добрив, капсульованих ПЕТФ. Для всіх досліджуваних культур коефіцієнт ефективності використання добрива значно вищий для капсульованих добрив порівняно з гранульованими (максимально - більше, ніж у 4 рази). За меншої кількості внесеної діючої речовини врожайність на ділянках, де внесено капсульовані добрива, значно вища.

Індекс рубрикатора НБУВ: Л326.2

Рубрики:

Азотно-фосфорні добрива

Шифр НБУВ: Ж72631 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Розглянуто теоретичні основи гідродинаміки однофазного та двофазного потоків, механізму зважування твердої фази газовим потоком, кінетики процесу конвективного охолодження зернистого матеріалу та наведено результати експериментальних досліджень процесу охолодження й міжфазного теплообміну. Окреслено основні конструкції охолоджувачів псевдозрідженого та зваженого шарів і техніко-економічні аспекти їх вибору та експлуатації. Розкрито проблеми у галузі розроблення та проектування апаратів зваженого шару для охолодження гранульованих і зернистих матеріалів у хімічній, харчовій та металургійній промисловості. Описано техніко-економічний та ексергетичний аналізи. Надано рекомендації щодо застосування апаратів зваженого шару в промисловості.

Проаналізовано сучасний стан бройлерного птахівництва в Україні. Доведено необхідність перероблення побічних продуктів виробництва, враховуючи напрями екологізації сільськогогосподарства, а також зростаючу тенденцію поголів'я птиці. Оцінено переваги та перспективність використання органо-мінеральних добрив на основі курячого посліду. Науково обгрунтовано та експериментально перевірено ефективність внесення добрив у технології вирощування ярої пшениці. Запропоновано оптимальні дози добрива та обгрунтовано збільшення рівня врожайності як головного показника ефективності вирощування сільськогосподарських культур. Підсумовано, що отримання органо-мінеральних добрив із курячого посліду як побічної продукції тваринного походження - це актуальний, економічно доцільний, ефективний та перспективний напрям у сільському господарстві в умовах сучасної соціально-економічної ситуації, тому що дає змогу зберігати та покращити родючість грунту і підвищує економічну ефективність виробництва птахопродукції.

Проведено вивчення морфологічних особливостей нанопористої структури гранул аміачної селітри, яку одержано за допомогою методу зволоження з наступною термообробкою, в тому числі фінальним сушінням. Представлено обгрунтування необхідності удосконалення базової схеми з використанням методу "зволоження - термічна обробка" у вихрових грануляторах з точки зору одержання розвиненої мережі нанопор. Проведено порівняльний аналіз морфології вихідних гранул рядової аміачної селітри, аміачної селітри після термообробки, аміачної селітри після стадій "зволоження - термічна обробка" у вихровому грануляторі та аміачної селітри після стадій "зволоження - термічна обробка - фінальна сушка" в багатоступінчастому поличному апараті. Одержані результати можуть будуть використані як один із етапів інженерного розрахунку багатоступеневих поличних сушарок в складі технологічних ліній для одержання 3D наноструктурних шарів на поверхні і всередині гранули аміачної селітри.

Проведено вивчення морфологічних особливостей нанопористої структури поверхні гранул аміачної селітри, які одержано за допомогою методу зволоження рядової аміачної селітри з наступною її термообробкою. Запропоновано новий спосіб одержання пористої аміачної селітри у вихрових апаратах з винесеною зоною попереднього зволоження. Представлено порівняльну характеристику морфології вихідних гранул рядової аміачної селітри, аміачної селітри після зволоження і термообробки у вихровому грануляторі, аміачної селітри після зволоження і термообробки у вихровому грануляторі з винесеною зоною попереднього зволоження. Одержані дані є основою для вдосконалення технології одержання пористої аміачної селітри в апаратах з активними гідродинамічними режимами.

Індекс рубрикатора НБУВ: Л321.5-5

Рубрики:

Сечовина (карбамід)

Шифр НБУВ: Ж28350 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Надано обгрунтування можливості одержання пористої аміачної селітри (ПАС) з декількома наноструктурованими пористими шарами у вихрових грануляторах. Представлено основні результати досліджень структури нанопористих шарів гранул ПАС, яких одержано за допомогою методу зволоження з наступним термообробленням у високотурбулізованому спрямованому (вихровому) потоці сушильного агента. Показано, що за рахунок підбору гідродинамічних і термодинамічних параметрів роботи вихрового гранулятора стає можливим одержати задану нанопористу поверхню з визначеним розміром пор. В межах досліджень запропоновано використання декількох типів зволожувачів і показано особливості структури нанопористого шару залежно від складу зволожувача. В результаті потрібно забезпечити такі властивості гранул ПАС: збереження первинної кристалічної структури та фазового складу ядра гранули; міцне ядро без механічних пошкоджень; мінімальну кількість "механічних" пор по всьому об'єму гранули; внутрішні шари, в яких має бути певна кількість мікропор (розміром менше 2 нм) і мезопор (розміром від 2 до 50 нм); середні шари, які переважно мають складатися з мезопор і деякої кількости макропор (розміром більше 50 нм); поверхню, що складається переважно з макропор. Запропоновано послідовність використання зволожувачів для формування необхідної конфігурації нанопористого шару (на прикладі гранул рядової аміачної селітри з двома нанопористими шарами різної структури та додатковим зволоженням водою). Представлено результати визначення вбирної та утримувальної здатностей гранул ПАС, нанопористі шари якої сформовано різною комбінацією зволожувачів. Запропоновано основні технологічні параметри здійснення процесу формування нанопористих шарів та алгоритм розрахунку цільового процесу. Наведено приклад конструктивного виконання вихрового гранулятора для одержання багатошарових гранул ПАС з нанопористими шарами.

Purpose. To conduct systematic studies on the process of obtaining rare earth elements from phosphogypsum by sulfate acid treatment. To determine the concentration of acid and rare earth elements in the filtrate after phosphogypsum excretion in the samples, depending on the ratio of phosphogypsum : acid 1:1,5; 1:2 and 1:2,5. To test purified calcium sulfate as a reagent for the extraction of phosphates from urban liquid waste sludge, to extract organ-mineral fertilizer from purified phosphogypsum and activated sludge from wastewater treatment plants. Methodology. For research, a laboratory unit for complex processing of phosphogypsum was prepared and the principle of its work was described. The experimental studies were performed using trilon B titration techniques to determine the rare earth element concentration and NaOH titration to determine the acid concentration. A photometric method was used to determine the concentration of inorganic phosphates in the wastewater. Findings. The content of acid in the filtrate at different ratio of "phosphogypsum : acid" from the enterprise "Dnipro Mineral Fertilizer Plant" and from the waste heaps was revealed. It is established that the concentration of acid increases with the ratio of "phosphogypsum : acid" from 1:1,5 to 1:2,5, respectively. The obtained organic-mineral fertilizer corresponds to DSTU 7369:2013. Originality. The regularities of the process of acid treatment of phosphogypsum depending on the origin have been established, and it is found that the concentration of the rare earth elements and acid is higher in phosphogypsum, which is obtained at the Dnipro Plant of Mineral Fertilizers than in phosphogypsum selected from waste heaps. The dependence of the ratio "phosphogypsum : acid", namely 1:1,5; 1:2 and 1:2,5 on the concentration of acid and rare earth elements in the samples was found. It was established that the presence of activated sludge in anoxic mode for 30 h leads to an increase in the content of phosphates in the aqueous phase by 2,6 - 2,8 times. Dependences of the process of extraction of phosphates from urban liquid waste sludge by phosphogypsum were obtained. Organic-mineral fertilizer from activated sludge of urban wastewater treatment plants and purified phosphogypsum was obtained, which meets the requirements of DSTU 7369:2013. Practical value. A laboratory unit has been developed for obtaining purified phosphogypsum from soluble impurities. It is proposed to use purified phosphogypsum as a raw material in agriculture for the organic-mineral fertilizers and composts production, a reagent for the extraction of phosphates from wastewater and in the building materials industry to obtain gypsum binders. The studies made it possible to quantify the concentration of rare earth elements and acids in phosphogypsum, as well as their possible selection as valuable products from the filtrate.

Досліджено технологічні аспекти нового способу одержання магнію фосфату, що базується на взаємодії магнію хлориду з рідкого відходу перероблення калійних руд і натрію фосфату. Вивчено вплив умов осадження кристалогідрату магнію фосфату, промивання одержаного осаду та його сушіння на вихід та якість продукту. Вибрано раціональні технологічні параметри реалізації основних стадій. Розроблений технологічний процес, у порівнянні з відомими, надає змогу спростити технологію, зменшити собівартість виробництва, збалансувати склад рідкого відходу для подальшого перероблення на калійно-магнієві добрива.

Здійснено експериментальне дослідження процесу фінального сушіння гранул пористої аміачної селітри (ПАС). Обгрунтовано застосування стадії фінального сушіння в загальній технологічній лінії одержання гранул ПАС з нанопористим поверхневим шаром або багатошарових гранул ПАС з нанопористою структурою. Описано основні переваги багатоступеневого сушіння у застосуванні до процесу формування нанопористої структури на поверхні гранули ПАС. Запропоновано інструмент автоматизованого розрахунку гідродинамічних і термодинамічних умов реалізації стадії фінального сушіння. Оцінено вплив часу перебування гранули ПАС в об'ємі сушарки, характеристик сушильного агента та ступеня стиснення потоку (відношення об'ємів гранул ПАС у робочому просторі сушарки та загального об'єму апарату) на характер нанопористої структури гранули ("механічну" чи "модифікаційну"і природу пор). Представлено результати мікроскопії гранул ПАС після кожного з трьох ступенів фінального сушіння (гранули були зволожені розчином аміачної селітри та пройшли стадію термооброблення у вихровому грануляторі), у тому числі в режимах недостатнього, оптимального та завищеного часу перебування гранули у сушарці. Встановлено вплив ступеня стиснення потоку на якість нанопористої структури гранул ПАС. Визначено особливості зміни нанопористої структури гранули та її специфічних властивостей (утримувальної та вбирної здатностей, відносної площі нанопористої поверхні, площі нанопористої поверхні в одиниці маси гранули ПАС) після кожного зі ступенів фінального сушіння. Результати досліджень уможливили визначити оптимальний час і температурний режим фінального сушіння, а також встановити максимальне навантаження сушильного апарату гранулами ПАС (максимальний ступінь стиснення потоку), за яких гранули ПАС практично не мають "механічних" пор.

Проаналізовано сучасний стан птахівництва в Україні та обгрунтовано вагому роль бройлерного виробництва в розвитку цієї галузі. Досліджено проблему поводження з побічними продуктами тваринного походження, оскільки їх обсяги демонструють зростаючу тенденцію. Доведена необхідність переробки побічних продуктів тваринного походження бройлерного виробництва. Запропоновано впровадження на підприємствах технології з виготовлення органічного добрива на основі посліду курей-бройлерів. Оцінено структуру собівартості, рівень рентабельності та економічну ефективність виробництва.

Наведено принципи автоматизації технологічних процесів виробництва аміачної селітри на основі комп'ютерних технологій. Розглянуто системи автоматичного регулювання та контролю технологічних параметрів, а також сигналізації і блокувань. Описано загальну структуру комп'ютерної системи автоматизації виробництва аміачної селітри, її особливості та робоче місце оператора. Наведено технічні засоби побудови такої системи та принципи надання інформації.

Індекс рубрикатора НБУВ: Л322.4

Рубрики:

Термічне перероблення природних фосфатів

Шифр НБУВ: Ж41115 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Індекс рубрикатора НБУВ: Л321

Рубрики:

Азотні добрива

Шифр НБУВ: РА444992 Пошук видання у каталогах НБУВ