Обоснование рабочих параметров термовакуумного экструдера для переработки куриного помета в удобрение тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 00.00.00, кандидат наук Потапов Максим Александрович

• Потапов Максим Александрович
• кандидат наук
• 2024

Оглавление диссертации кандидат наук Потапов Максим Александрович

ВВЕДЕНИЕ

1 АНАЛИЗ СОВРЕМЕННОГО СОСТОЯНИЯ ТЕХНОЛОГИИ ПЕРЕРАБОТКИ КУРИНОГО ПОМЕТА

1.1 Способы переработки помета и оборудование для переработки куриного помета

1.2 Возможные пути совершенствования переработки куриного помета на основе экструзионной технологии

1.3 Обзор вакуумных технологий в повышении эффективности сушки влажных растительных материалов

1.4 Выводы по разделу. Цель и задачи исследований

2 ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ВАКУУМНО-ЭКСТРУЗИОННОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ НА КУРИНЫЙ ПОМЕТ

2.1 Инженерные особенности экструзионной обработки

2.1.1 Системная структура процесса экструзии

2.1.2 Характеристика независимых параметров системы при экструзии

2.1.3 Влияние давления при экструзии

2.1.4 Влияние времени обработки

2.2 Особенности термопластической экструзии

2.3 Теория переработки куриного помета с помощью термопластической экструзии

2.4 Выводы по разделу

3 ПРОГРАММА И МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ

3.1 Программа исследований, лабораторные и производственные установки

3.2 Методики лабораторных исследований

3.2.1 Методика определения физико-химических показателей отходов птицеводства и растительных наполнителей

3.2.2 Разработка конструктивно-технологической схемы термовакуумного экструдера для переработки отходов птицеводства

3.2.3 Методика оптимизации конструктивных особенностей матрицы экструдера

3.3 Методики производственных испытаний установки для переработки куриного помета

3.3.1 Методика определения влажности получаемого удобрения с помощью термовакуумного экструдера

3.4 Выводы по разделу

4 РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ ЭКСТРУДЕРА С ВАКУУМНОЙ КАМЕРОЙ ДЛЯ ПЕРЕРАБОТКИ ПОМЕТА

4.1 Результаты лабораторных исследований

4.1.1 Исследование физико-химических показателей отходов птицеводства и растительных наполнителей

4.1.2 Повышение эффективности работы термовакуумного экструдера

4.1.3 Оптимизация конструктивных особенностей матрицы экструдера

4.2 Результаты производственных испытаний экструдера с вакуумной камерой

4.2.1 Описание опытной установки

4.2.2 Исследование влияния термовакуумной обработки на влажность получаемого удобрения

4.2.3 Исследование влияния растительных наполнителей на сохранность удобрения

4.2.4 Влияние технологических параметров на падение давления в матрице термовакуумного экструдера

4.2.5 Исследование факторов, влияющих на энергоэффективность процесса экструзии влажного сырья

4.3 Выводы по разделу

5 ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ЭКСТРУДЕРА С ВАКУУМНОЙ КАМЕРОЙ ДЛЯ ПЕРЕРАБОТКИ ПОМЕТА

5.1 Факторы экономической эффективности внедрения экструдера с вакуумной камерой

5.2 Оценка технико-экономических показателей от внедрения экструдера с вакуумной камерой

5.3 Выводы по разделу

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

РЕКОМЕНДАЦИИ ПРОИЗВОДСТВУ И ПЕРСПЕКТИВЫ ДАЛЬНЕЙШЕЙ РАЗРАБОТКИ ТЕМЫ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ПРИЛОЖЕНИЯ

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Обоснование рабочих параметров термовакуумного экструдера для переработки куриного помета в удобрение»

ВВЕДЕНИЕ

В настоящее время одной из важнейших проблем при производстве продукции птицеводства является загрязнение окружающей среды пометом птицефабрик, накопившимся в огромных количествах. Известно, что в РФ ежегодно образуется порядка 15 млн тонн куриного помета, из которого более 8 млн тонн составляет помет с подстилкой. Существующие способы переработки не обеспечивают эффективную утилизацию куриного помета, в связи с чем, на прилегающих территориях скапливается большое количество разлагающегося материала, являющегося отходом 3-го класса опасности.

Актуальность темы исследования. Животноводство в Российской Федерации является одним из основных источников вторичных ресурсов и отходов. Отходы птицеводства, в силу своего значительного ресурсного потенциала и возможного вредного воздействия на окружающую среду вызывают интерес в высокоэффективной переработке в полезный продукт или утилизации [92]. Основная масса этих отходов представляет помет, отходы инкубации, убоя и первичной обработки птицы [49]. Эффективная переработка отходов птицеводства представляет собой производство машин, позволяющих получать из отходов органические удобрения, корма и топливо. Предприятия используют в основном импортное оборудование аналогичного назначения. В последние 10-15 лет исследованиями обосновано применение экструзионных технологий обработки помета и отходов, получаемых в процессе переработки продуктов убоя птицы. В качестве готового продукта предлагается получать органическое удобрение. Данная технология существенно повышает качество готовой продукции, упрощает конструктивно-технологическую схему переработки и позволяет вдвое сократить количество применяемых в ней машин. При этом углубленные исследования и производственная апробация этой технологии позволила выявить основной недостаток, сдерживающий широкое применение экструзии при переработке отходов птицеводства - недостаточно высокая энергоэффективность.

Применение термовакуумной экструзии при переработке отходов птицеводства позволит значительно интенсифицировать процесс обезвреживания отходов без применения высокой температуры, что в свою очередь обеспечит сохранность полезных ингредиентов сырья и получение высококачественного органического удобрения. Одновременно при такой конструктивно-технологической схеме экструдера часть теплоты водяного пара, получаемого в заключительной фазе рабочего процесса, можно использовать повторно, что повышает энергоэффективность экструдера. При этом кроме увеличения энергоэффективности процесса термовакуумной экструзии, такая технология позволяет решить проблему переработки сырья с повышенной влажностью.

Таким образом, исследования, направленные на разработку конструктивно-технологической схемы и обоснование рабочих параметров термовакуумного экструдера, позволят значительно сократить расходы птицефабрик по утилизации отходов и получить дополнительную прибыль. Направление этих исследований соответствуют задаче по созданию и внедрению отечественных технологий, обеспечивающих разработку, создание и производство современной высокопроизводительной сельскохозяйственной техники и оборудования Федеральной научно-технической программы развития сельского хозяйства на 2017-2030 годы.

Диссертационное исследование связано с направлением «Н4 - переход к высокопродуктивному и экологически чистому агро- и аквахозяйству, разработка и внедрение систем рационального применения средств химической и биологической защиты сельскохозяйственных растений и животных, хранение и эффективная переработка сельскохозяйственной продукции, создание безопасных и качественных, в том числе функциональных, продуктов питания» из Стратегии научно-технологического развития Российской Федерации (утверждена Указом Президента Российской Федерации от 28 февраля 2024 г. № 145 «О Стратегии научно-технологического развития Российской Федерации»).

Степень разработанности темы. В развитие современной технологии и средств механизации переработки куриного помета внесли вклад ученые: Запевалов М.В., Иванов В.В., Иванов Ю.Г. [18, 17, 19, 16], Игнатьев С.П., Качурин В.В. [24, 23, 22], Киров Ю.А. [25, 73], Кудряшов В.Л., Курочкин А.А., Ларина О.М., Лысенко В.П., Сергеев Ф.К., Шафеев А.Ф., Щёткин Б. Н. [89, 88], Эрнст Л.К., Adelard L., Caillet H., Champagne P., Rotondaro I.J.G., Salem A., Tawfik A., Wang T., Yuan X. и другие.

Для утилизации отходов животноводства органического происхождения используется большое число различных способов и технологий, тем не менее, они не решают в полной мере имеющие место проблемы экологического и экономического характера [80, 7, 84, 77].

Используемые технологии утилизации не полностью удовлетворяют современным требованиям, а именно:

1. Не обеспечивается полная утилизация отходов.

2. Применяемые технологии нельзя считать рентабельными вследствие частичного решения вопросов получения в процессе утилизации полезных продуктов (удобрений, газов и др.) или электрической (тепловой) энергии, позволяющих возместить затраты на переработку навоза и получить дополнительную прибыль.

Одной из разработок, использующих принцип переработки сырья за счет перемещения получаемого экструдата в камеру с пониженным давлением воздуха, является экструдер для переработки влажной массы в виде птичьего помета или навоза (патент RU193201U1), но в нем не решается проблема рентабельности, из-за повышенной энергоемкости рабочего процесса. В связи с этим, возникает необходимость проведения исследований по совершенствованию экструзионной технологии и созданию энергосберегающего термовакуумного экструдера для утилизации куриного помета с переработкой в удобрение [33, 35].

Цель исследований - обоснование рабочих параметров энергоэффективного термовакуумного экструдера для переработки куриного помета в удобрение.

Задачи исследований:

1. Провести анализ машинных технологий и технических средств для переработки куриного помета в удобрение.

2. Обосновать конструктивно-технологическую схему экспериментального энергоэффективного экструдера с вакуумной камерой для переработки куриного помета в удобрение.

3. Разработать математическую модель термовакуумного экструдера и оценить влияние параметров экструзионного процесса на эффективность переработки куриного помета в удобрение.

4. Обосновать рациональные и оптимальные рабочие параметры экспериментального экструдера для переработки куриного помета в удобрение.

5. Представить технико-экономическую оценку разработанного экс-трудера при переработке куриного помета в производственных условиях.

Объект исследований - процесс работы экспериментального термовакуумного экструдера для переработки куриного помета в удобрение.

Предмет исследований - конструктивные и режимные параметры экспериментального термовакуумного экструдера для переработки куриного помета в удобрение.

Научная новизна:

- конструктивно-технологическая схема экспериментального энергоэффективного экструдера с термовакуумным принципом работы;

- математические модели транспортных и тепловых процессов внутри экспериментального экструдера;

- теоретически обоснованные параметры шнека, матрицы и вакуумной камеры экструдера, а также количественные оценки параметров, влияющих на удельную механическую энергию машины и коэффициенты расширения экструдата.

Новизна технического решения энергоэффективного термовакуумного экструдера подтверждена патентами РФ на изобретение и полезные модели: №2807219 «Энергоэффективный экструдер», №192684 «Экструдер с вакуумной камерой», №198439 «Экструдер с вакуумной камерой», №204880 «Экс-трудер для переработки влажной массы в виде птичьего помета или навоза», №206510 «Экструдер с вакуумной камерой», №223952 «Энергосберегающий экструдер».

Теоретическая и практическая значимость работы.

Разработана конструктивно-технологическая схема и обоснованы рабочие параметры экспериментального термовакуумного экструдера с энергоэффективным принципом работы при переработке куриного помета в удобрение.

Теоретическая значимость работы заключается в обосновании теоретических положений и зависимостей, позволяющих сократить потребление энергии при экструзии высоковлажных материалов.

Практическая значимость для реального производства состоит в разработке концепции замещения части энергии, потребной на реализацию термопластической экструзии, энергией пара, выделяющегося в процессе испарения жидкости в вакуумной камере экспериментального экструдера, а также основанные на ней конструктивно-технологическая схема машины и ее рациональные рабочие параметры.

Выполненная работа способствует развитию энергоэффективных технологий в комплексной переработке отходов в различных отраслях сельскохозяйственного производства и, в частности, в птицеводстве при переработке куриного помета в удобрение.

Использование экспериментального термовакуумного экструдера в условиях птицефабрики с содержанием 1 млн голов птиц обеспечит экономию платы за размещение куриного помета на территории птицефабрики в соответствии с поправками (№ 86-ФЗ) в Кодекс РФ об административных правонарушениях (КоАП РФ) в размере 6543720 руб. в год.

Разработанные конструктивно-технологическая схема и экспериментальный энергоэффективный экструдер будут востребованы для совершенствования технологий переработки биологических отходов производства на птицеводческих комплексах и мясоперерабатывающих предприятиях.

Реализация результатов исследований.

Лабораторный образец экспериментального энергоэффективного экс-трудера с вакуумной камерой внедрен на кафедре «Пищевые производства» ФГБОУ ВО ПензГТУ и используется в учебном процессе факультета биотехнологий. Опытный образец термовакуумного экструдера изготовлен на АО «Радиозавод». Он протестирован и предложен к внедрению в ООО «ТЭМП» (г. Пенза).

Методология и методы исследований. Исследования выполнены с применением системного и математического анализа, математической статистики, дифференциального и интегрального исчисления, математического моделирования, а также компьютерного моделирования на основе конечно-элементного анализа.

Физико-химические исследования птичьего помета и его компонентов выполнены в соответствии с ГОСТ 31461-2012, ГОСТ 26712-94, ГОСТ 26713-85, ГОСТ 26714-85, ГОСТ 26715-85, ГОСТ 26717-85, ГОСТ 26718-85, ГОСТ 26929-94, ГОСТ 27979-88, ГОСТ 27980-88, ГОСТ 30178-96.

При проведении лабораторных и полевых исследований использовались экспериментальные методы с применением теории многофакторного эксперимента, математической статистики.

Обработка результатов исследований выполнялась с использованием программ Microsoft Excel 2021, Statistica 10, OriginPro 2022, MathCAD 15, COMSOL Multiphysics, Компас 2022, Solidworks 2023.

Научные положения и результаты исследований, выносимые на защиту:

- конструктивно-технологическая схема и конструкция термовакуумного экструдера;

- математические модели транспортных и тепловых процессов внутри экспериментального экструдера;

- рациональные и оптимальные рабочие параметры термовакуумного экструдера для переработки куриного помета в удобрение;

- экономическое обоснование использования экспериментального экструдера при переработке куриного помета в производственных условиях.

Степень достоверности и апробация результатов.

Основные положения диссертации доложены на научно-практических конференциях ФГБОУ ВО Тамбовский ГТУ (2019 - 2022 гг.), ФГБОУ ВО Кемеровский ГУ (2021 г.), ФГБОУ ВО Пензенский ГАУ (2022 г.), IOP Conference Series (2020 г.) и др.

Опытно-конструкторский вариант экструдера с термовакуумным принципом работы представлялся на выставках научных достижений, конкурсов: Региональный конкурс молодежных проектов и инициатив; Всероссийский конкурс-акселератор инновационных проектов «Большая разведка 2020»; Инженер года (Ежегодный областной конкурс 2020); Моя страна - моя Россия (2020-2021 гг.); Стипендия Президента Российской Федерации молодым ученым и аспиратам, осуществляющим перспективные научные исследования и разработки по приоритетным направлениям модернизации российской экономики на 2021-2023 гг.; James Dyson Award Международная премия в области промышленного дизайна и инженерного проектирования; Лидеры России - Конкурс управленцев; СТАРТ (2021 г.); Инженер года; Вектор; Форум «Инженеры будущего»; Форум «Наука будущего - наука молодых»; Лига будущего (Проект Росмолодежь); Надежный партнер - Экология; Конкурс Молодые ученые 2.0; «ТОП-1000 университетских стартапов».

Технические разработки по теме диссертации представлялись на конкурсы и получили поддержку: У.М.Н.И.К. Фонда содействия инновациям (2018 г. - 2021 г.); ТРИУМФ Внутривузовский конкурс (2018-2024 г.г.); Пензенская область - регион возможностей; Наука будущего - наука молодых; Биржа инвестиционных проектов Пензенской области; Международный кон-

курс молодых ученых в сфере интеллектуальной собственности «Интеллект» (2 место); Студенческий стартап, победитель (договор № 1571ГССС15-L/88112); Лучшее НТР (АО Радиозавод); Форум «Инженеры будущего»; Всероссийский инженерный конкурс - победитель (2024 г.).

Личный вклад соискателя. Все этапы диссертационного исследования, включая анализ научной и патентной литературы по теме диссертации, постановку цели и задач исследований, теоретическое обоснование вакуумно-экструзионного воздействия на куриный помет, экспериментальные исследования экструдера с вакуумной камерой для переработки помета, обработку результатов исследований, подготовку публикаций по теме диссертации и подачу заявок на полезную модель, выполнены лично автором или под руководством научного руководителя при его непосредственном участии.

Публикации результатов исследований. По результатам исследований опубликованы 37 работ, в том числе 3 статьи в журналах из перечня ВАК, 1 статья в издании, входящем в международную базу Scopus, получены 1 патент на изобретение и 5 патентов на полезную модель. Общий объем публикаций составляет 23,4 п.л., из них 5,85 п.л. принадлежит автору.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти разделов, заключения, рекомендаций производству и перспектив дальнейшей разработки темы, списка литературы и приложений. Работа изложена на 201 странице машинописного текста, содержит 23 таблицы, 59 рисунков. Список литературы включает 161 источник, в том числе - 69 на иностранном языке.

Ключевые слова и принятые сокращения: ПОМЕТ С ПОДСТИЛКОЙ, ПОДСТИЛОЧНЫЙ ПОМЕТ, ТЕРМОВАКУУМНЫЙ ЭКСТРУДЕР, УСТАНОВКА ПО УТИЛИЗАЦИИ ПОМЕТА, ВАКУУМ, ОРГАНИЧЕСКОЕ УДОБРЕНИЕ.

1 АНАЛИЗ СОВРЕМЕННОГО СОСТОЯНИЯ ТЕХНОЛОГИИ ПЕРЕРАБОТКИ КУРИНОГО ПОМЕТА

1.1 Способы переработки помета и оборудование для переработки куриного помета

Характеристики куриного помета играют большую роль в выборе надлежащего метода его переработки для экономии энергии и оптимизации производства биоэнергии из таких отходов [129]. Куриный помет действительно является ценным ресурсом для сельского хозяйства, благодаря своему богатому составу и полезным свойствам. Он содержит высокую концентрацию органических веществ, особенно белков и углеводов, а также важные макро- и микроэлементы, такие как азот, фосфор и калий, как показано на рисунке 1.1.

Преимущества куриного помета:

Высокое содержание азота: Куриный помет богат аммиачным азотом, который необходим для роста растений. Этот азот помогает увеличить урожайность и улучшить качество продукции.

Органические вещества: Они способствуют улучшению структуры почвы, увеличивают её водоудерживающую способность, а также способствуют развитию полезной микрофлоры.

Улучшение плодородия: Помет может быть использован как удобрение, что улучшает здоровье растений и повышает их устойчивость к болезням.

Однако при использовании куриного помета важно учитывать не только его преимущества, но и потенциальные риски. Куриный помет может содержать патогены, такие как сальмонелла или кампилобактер, которые могут вызывать болезни у людей и животных. Поэтому перед использованием рекомендуется компостировать помет, чтобы уничтожить опасные микроорганизмы. В некоторых случаях куриный помет может содержать тяжелые ме-

таллы или другие токсичные соединения, в зависимости от корма и условий содержания птицы.

Для минимизации риска патогенов и улучшения усвоения питательных веществ рекомендуется предварительная компостировка, которая поможет сделать помет безопасным и полезным для растений.

Рисунок 1.1 - Характеристики куриного помета [113]

Общая характеристика куриного помета: сумма сухих веществ 59 ± 0,1%; содержание летучих твердых веществ составляет 48 ± 0,25%, а отношение летучих твердых веществ к общему количеству твердых веществ составляет в среднем 80%. Куриный помет является подходящим субстратом для производства биоэнергии, таких как технологии производства биогаза, из-за высокого общего содержания твердых веществ и высокой биоразлагае-мости куриного помета. Кроме того, высокое содержание питательных веществ в курином помете расширяет спектр методов его эксплуатации. Например, согласно исследованиям состава помета проведенными авторами [155], содержание углерода 38,91 % ± 0,78, азота 9,39 % ± 0,21, серы 0,47 % ± 0,02 и водорода 5,68 % ± 0,16 соответственно способствует применению куриного помета в качестве удобрения.

Производство птичьего помета растет такими же темпами, как и производство мяса птицы. Существующая технология утилизации помета куриного устарела и не справляется с объемами его производства, зачастую, нанося непоправимый вред экологии [74]. Поэтому назрела острая необходимость в разработке и внедрении на птицеводческие предприятия новых, передовых технологий переработки и утилизации птичьего помета [75, 6].

Современные способы переработки помета можно разделить на химические, биологические и физические (таблица 1.1) [78]. Приведенные в классификации способы могут быть скомбинированы. классификация

Таблица 1.1 - Классификация способов переработки помета

Способы Результат Особенности

Химические Обезвреженный помет Сокращение времени переработки

Биологические Компостирование [8] Биогумус Время переработки составляет 3-4 месяца. Способ требует обязательного применения различных добавок

Аэробная твердофазная ферментация Удобрения Максимально возможная сохранность питательных веществ

Анаэробная ферментация Биогаз, органические удобрения Возможность использования получаемой электрической и тепловой энергии в других производственных процессах. Способ связан с большими капитальными расходами

Вермикультура Гумусированное удобрение высокого качества, а также биомасса дождевых червей, которая может быть использована, как кормовая добавка Высокое качество полученного удобрения. Процесс растянут во времени. Личинки чувствительны к перепадам температур

Способы Результат Особенности

Механическое обезвоживание [20] Твердая и жидкая фракции Уменьшение объемов по-метохранилищ, значительное сокращение санитарных зон

Вакуумная сушка Органические удобрения Устранение патогенной микрофлоры

Физические Термическая сушка [87] Органические удобрения Устранение патогенной микрофлоры

Газификация [79] Генераторный газ Возможность обеспечения автономного энерго- и теплоснабжения. Требует высоких инвестиционных затрат

Химические методы включают обработку волокна кислотой, щелочью, мокрым окислением, сульфитом, аммиаком и/или перекисью водорода. Химические методы растворяют лигнин, гемицеллюлозу и/или кристаллическую структуру целлюлозы с использованием растворителей. Кислоты, например, ускоряют солюбилизацию и увеличивают выход конверсии [102, 124, 143].

Компостирование является одним из наиболее эффективных и доступных методов переработки органических отходов, используемым в сельском хозяйстве и садоводстве. Этот процесс не только позволяет уменьшить объем отходов, но и преобразует их в полезный продукт — компост, который улучшает структуру и плодородие почвы.

При формировании органических смесей, таких как птичий помет с подстилкой (например, соломой или сено) или с другими растительными отходами (торф, древесные опилки), важно учитывать соотношение углерода и азота. Оптимальное соотношение (обычно 25-30:1) способствует активному разложению и созреванию компоста, обеспечивая долгожданное образование гумуса.

Штабели высотой до 2,5 метров обеспечивают хорошую вентиляцию и теплообмен, что является необходимым для поддержания процесса компостирования. При правильном управлении процессом, через 6-8 месяцев получается зрелый компост, который можно применять на полях или в садах.

Среди основных преимуществ компостирования можно выделить:

Низкие капитальные затраты: Для создания компостных куч не требуется специализированное оборудование, достаточно простых инструментов.

Экологические достоинства: Уменьшение количества отходов, отправляемых на свалки, и восстановление питательных веществ в почву.

Улучшение качества почвы: Компост увеличивает содержание органических веществ и микроорганизмов, что способствует улучшению структуры почвы и удерживанию влаги.

Тем не менее, как и любая технология, компостирование имеет свои недостатки. Одним из них является потеря питательных веществ в процессе переработки, что может достигать 30-40%. Эти потери происходят в виде газов, таких как аммиак и углекислый газ, которые могут негативно сказываться на экологии. Поэтому разработка методов для минимизации этих потерь становится важной задачей для исследователей и практиков в области агрономии и экологии.

Несмотря на эти вызовы, компостирование остается одним из наиболее перспективных решений для устойчивого сельского хозяйства, позволяя не только решать вопросы утилизации отходов, но и улучшать состояние окружающей среды.

К недостаткам способа компостирования относятся: необходимость наличия специальных площадок, техники и большого количества торфа, соломы и др. материала, снижающего содержание влаги, невысокая продажная цена при промышленных объемах производства, длительность и периодичность процесса [47]. На рисунке 1.2 представлена классификация способов переработки помета в органическое удобрение.

Аэробная твердофазная ферментация

Длительное компостирование

Анаэробное сбраживание

Рисунок 1.2 - Классификация способов переработки помета в органическое

удобрение

В статье были описаны способы переработки птичьего помета с помощью биомебранных процессов: переработка в органические и органомине-ральные удобрения; вермикультивирование; переработка с помощью личи-

нок мух; выращивание грибов вешенка; аэробный микробиосинтез кормовых дрожжей; пиролиз; прямое сжигание в паровых и водогрейных котлах; Анаэробное сбраживание в метантенках с образованием биогаза и другие [27].

Из птичьего помета путем микробиологического синтеза получена кормовая добавка. При разработке технологии кормовой добавки - пудрета с применением экструдирования основывались на результатах микробиологических и биохимических исследований. Экструдирование при температуре до 120 °С в течение 5-6 с обеспечивает содержание полезных бактерий и достоверно высокое содержание незаменимых аминокислот. По результатам биохимических исследований в кормовой добавке из помета содержится 18 свободных аминокислот [26].

Произведена разработка опытного образца технологической установки по переработке куриного помета — это важный шаг к эффективному и экологически безопасному использованию этого ресурсного материала. Рассмотрим подробнее компоненты установки и их функциональное назначение.

Вакуумная печь: Используется для сушки и термической обработки куриного помета. Вакуум позволяет снизить температуру кипения воды, что способствует более бережному процессу сушки и сохранению питательных веществ.

Питающие насосы: Эти насосы обеспечивают подачу необходимого количества воды и куриного помета в установку, обеспечивая стабильную работу системы.

Загрузочный манипулятор: Позволяет автоматически загружать сырье (помет) в печь, что увеличивает производительность и снижает трудозатраты.

Станина и рама: Основные конструктивные элементы установки, обеспечивающие ее устойчивость и надежность в эксплуатации.

Электродвигатель: Обеспечивает движение механизмов установки, таких как насосы и экструдер. Это основная силовая установка, которая превращает электрическую энергию в механическую.

Емкости для воды: Отвечают за хранение воды, необходимой для различных технологических процессов, включая орошение и охлаждение.

Бензогенератор: Обеспечивает автономное энергоснабжение установки в условиях отсутствия основного электроснабжения, что особенно важно для удаленных или сельских районов.

Дозирующие насосы: Производят точное дозирование реагентов и других веществ, необходимых для контроля качества переработки и оптимизации процессов.

РН-метры: Используются для контроля уровня кислотности в процессе переработки, что позволяет поддерживать оптимальные условия для эффективной обработки сырья.

Электроклапаны: Обеспечивают управление потоками жидкостей и воздухом в установке, что позволяет регулировать процесс и предотвращать аварийные ситуации.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Потапов Максим Александрович, 2024 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Аверьянов, Ю. И. Анализ существующих способов утилизации птичьего помета / Ю. И. Аверьянов, А. В. Старунов, И. А. Зонова // Вестник Челябинской государственной агроинженерной академии. - 2010. - Т. 56. - С. 11-14. - EDN OZOVYV.

2. Авторское свидетельство № 1473731 А1 СССР, МПК A01C 3/00, C05F 3/06. Установка для переработки жидкого навоза : № 3951950 : заявл. 10.09.1985 : опубл. 23.04.1989 / А. Г. Пузанков, В. И. Бородин, В. Д. Радаев [и др.]; заявитель Всесоюзный научно-исследовательский институт комплексных проблем машиностроения для животноводства и кормопроизводства. -EDN UZKXPM.

3. Авторское свидетельство № 582790 А1 СССР, МПК A23N 17/00. Экструдер для приготовления кормов : № 2338271 : заявл. 22.03.1976 : опубл. 05.12.1977 / Б. А. Апухтин, А. И. Зинин, М. В. Коротов [и др.] ; заявитель ОРДЕНА ЛЕНИНА КУЙБЫШЕВСКИЙ МОТРОСТРОИТЕЛЬНЫЙ ЗАВОД. - EDN BJPTWW.

4. Авторское свидетельство № 641871 СССР, МПК C05F 3/00, B01J 2/20, C05F 3/06. Способ получения гранул из органических отходов и установка для его осуществления : № 2189608 : заявл. 13.11.1975 : опубл. 05.01.1979 / И. Юго ; заявитель С.А.Ф.СОСЬЕТЕ АГРИКОЛЬ Э ФОНСЬЕР С.А. (ФИРМА). - EDN XQUDBX.

5. Авторское свидетельство № 976931 А1 СССР, МПК A23K 1/00. Способ обработки на корм животным птичьего помета или подстилки : № 2925214 : заявл. 19.03.1980 : опубл. 30.11.1982 / А. С. Бурков, Ю. С. Кушна-рев, М. Е. Федюшкин [и др.]. - EDN GGVICI.

6. Агапкин, А. М. Переработка сельскохозяйственных отходов: рынок органических удобрений и производство органических пищевых продуктов / А. М. Агапкин, И. А. Махотина // Хранение и переработка сельхозсырья. -2021. - № 3. - С. 212-225. - DOI 10.36107Zspfp.2021.221. - EDN REOTIK.

7. Алексеенко, В. А. Обоснование параметров и режимов технологического процесса обезвоживания сброженного помета : специальность 05.20.01 "Технологии и средства механизации сельского хозяйства" : диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук / Алексеенко Виталий Алексеевич. - Ставрополь, 2006. - 176 с. - EDN NOJGIJ.

8. Бирюков, К. Н. Ветеринарно-санитарная оценка ускоренного компостирования навоза крупного рогатого скота : специальность 06.02.05 "Ветеринарная санитария, экология, зоогигиена и ветеринарно-санитарная экспертиза" : диссертация на соискание ученой степени кандидата ветеринарных наук / Бирюков Кирилл Николаевич. - Москва, 2010. - 148 с. - EDN QEVFTT.

9. Вохмин, В. С. Разработка энергосберегающей электротехнологии сбраживания навоза с использованием индукционного нагрева : специальность 05.20.02 "Электротехнологии и электрооборудование в сельском хозяйстве" : диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук / Вохмин Вячеслав Сергеевич. - Ижевск, 2012. - 163 с. - EDN QFUXVT.

10. Гафуров, Н. М. Общие сведения о технологии газификации биомассы / Н. М. Гафуров, Р. Ф. Хисматуллин // Инновационная наука. - 2016. - № 5-2(17). - С. 63-65. - EDN VWVXAH.

11. ГОСТ 26713-85 "Удобрения органические. Метод определения влаги и сухого остатка". (дата введения 01.01.1987). М.: Изд-во стандартов, 1987. 6 с.

12. Запевалов, М. В. Механическое обезвоживание птичьего помета при его глубокой переработке / М. В. Запевалов, В. В. Качурин // Птицеводство. - 2020. - № 5-6. - С. 75-78. - DOI 10.33845/0033-3239-2020-69-5-6-7578. - EDN DLFVJB.

13. Запевалов, М. В. Моделирование процесса высокотемпературной сушки птичьего помета при смешанном теплообмене / М. В. Запевалов, В. В. Качурин, Г. В. Редреев // Вестник Омского государственного аграрного уни-

верситета. - 2021. - № 1(41). - С. 98-108. - DOI 10.48136/2222-0364_2021_1_98. - EDN VHBIGN.

14. Захарченко А. Н., Захарченко А. А., Руфаи И. Биогаз, полученный с помощью... биогаза // Сельский механизатор. - 2006. - №. 3. - С. 28.

15. Иванов, В. В. Разработка опытного образца технологической установки по переработке куриного помета / В. В. Иванов, Ф. К. Сергеев // Техника и технологии: пути инновационного развития : Сборник научных трудов 9-й Международной научно-практической конференции. В 2-х томах, Курск, 30 июня 2020 года / Отв. редактор А.А. Горохов. Том 1. - Курск: Юго-Западный государственный университет, 2020. - С. 191-194. - EDN

16. Иванов, Ю.Г. и др. Исследование процесса горения куриного подстилочного помета / Ю.Г. Иванов, С.Л. Белопухов, А.Ф. Шафеев, В.А. Воробьев // Вестник Федерального государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования "Московский государственный агроинженерный университет имени В.П. Горячкина". 2016. № 2 (72). С. 1018.

17. Иванов, Ю.Г. Особенности сжигания подстилочного помета в твердотопливных котлах / Ю.Г. Иванов, А.Ф. Шафеев // Вестник ВНИИМЖ. -2015. - №4 (20). - С. 220-224.

18. Иванов, Ю.Г. Особенности сжигания подстилочного помета при термической утилизации / Ю.Г. Иванов, А.Ф. Шафеев // Вестник ФГОУ ВПО «МГАУ имени В.П. Горячкина». - 2015. - №1 (65). - С. 25-30.

19. Иванов, Ю.Г. Термическая утилизация птичьего помета / Ю.Г. Иванов, А.Ф. Шафеев // Сельский механизатор. - 2015. - №9. - С. 32-33.

20. Использование винтового пресса для обезвоживания птичьего помета / М. В. Запевалов, В. В. Качурин, Н. С. Сергеев, Г. В. Редреев // Вестник Омского государственного аграрного университета. - 2021. - № 4(44). - С. 190-198. - DOI 10.48136/2222-0364 2021 4 190. - EDN NECBBZ.

21. Касаткин В. В., Игнатьев С. П. Экологичная технология переработки помета // Экология и сельскохозяйственная техника. - 2009. - С. 114-119.

22. Качурин, В. В. Моделирование процесса сушки птичьего помета в условиях смешанного типа теплообмена / В. В. Качурин // Вестник НГИЭИ. - 2021. - № 12(127). - С. 7-16. - DOI 10.24412/2227-9407-2021-12-7-16. - EDN MPPBTT.

23. Качурин, В. В. Определение физических свойств сухого птичьего помета / В. В. Качурин, Е. С. Наруков, М. В. Запевалов // Вестник НГИЭИ. -2023. - № 10(149). - С. 7-18. - DOI 10.24412/2227-9407-2023-10-7-18. - EDN BFRPPG.

24. Качурин, В. В. Современные технологии переработки куриного помета / В. В. Качурин, Е. С. Наруков, Г. В. Редреев // Вестник Омского государственного аграрного университета. - 2022. - № 4(48). - С. 207-216. - DOI 10.48136/2222-0364_2022_4_207. - EDN SMOUIL.

25. Киров, Ю. А. Обоснование конструктивно-режимных параметров установки для обезвоживания навоза при его уборке из животноводческих помещений / Ю. А. Киров, Ф. Г. Забиров // Вестник Всероссийского научно-исследовательского института механизации животноводства. - 2018. - № 4(32). - С. 70-74. - EDN SKJЛP.

26. Кормовая добавка из помета - источник аминокислот и полезных бактерий / А. М. Степанова, Н. П. Тарабукина, М. П. Скрябина [и др.] // Вестник Российского университета дружбы народов. Серия: Агрономия и животноводство. - 2019. - Т. 14, № 4. - С. 466-480. - DOI 10.22363/2312-797X^019-14-4-466-480. - EDN FQBDNE.

27. Кудряшов, В. Л. Технологии переработки куриного помета с использованием баромембранных процессов / В. Л. Кудряшов // Эффективное животноводство. - 2017. - № 3(133). - С. 34-37. - EDN ZIVSCP.

28. Курочкин А. А. и др. Теоретическое обоснование термовакуумного эффекта в рабочем процессе модернизированного экструдера // Известия

Самарской государственной сельскохозяйственной академии. - 2015. - №. 3. - С. 15-20.

29. Курочкин А. А. Энергосберегающая технология переработки куриного помета в органическое удобрение //Инновационная техника и технология. - 2018. - Т. 5. - №. 3. - С. 16-19.

30. Курочкин А. А., Фролов Д. И., Воронина П. К. Определение основных параметров вакуумной камеры модернизированного экструдера // Вестник Ульяновской государственной сельскохозяйственной академии. - 2015. -№. 4 (32). - С. 172-177.

31. Курочкин, А. А. Анализ структурной модели энергосберегающего агрегата для термовакуумной обработки пищевого сырья / А. А. Курочкин, М. А. Потапов // Инновационная техника и технология. - 2022. - Т. 9, № 4. -С. 36-39. - EDN WZLFFX.

32. Курочкин, А. А. Влияние размерных характеристик матрицы экс-трудера на свойства получаемого экструдата / А. А. Курочкин, Д. И. Фролов // Известия Самарской государственной сельскохозяйственной академии. -2022. - № 1. - С. 28-37. - EDN IEKGJT.

33. Курочкин, А. А. К вопросу снижения энергоемкости технологии переработки куриного помета / А. А. Курочкин, М. А. Потапов // Инновационная техника и технология. - 2022. - Т. 9, № 1. - С. 21-24. - EDN HHQXWY.

34. Курочкин, А. А. Моделирование транспортных процессов внутри ствола термовакуумного экструдера / А. А. Курочкин, Д. И. Фролов // Вестник Ульяновской государственной сельскохозяйственной академии. - 2023. -№ 3(63). - С. 207-214. - DOI 10.18286/1816-4501-2023-3-207-214. - EDN YRIDGO.

35. Курочкин, А. А. Модернизация двухкамерного вакуумного экстру-дера / А. А. Курочкин, М. А. Потапов // Инновационная техника и технология. - 2021. - Т. 8, № 3. - С. 38-41. - EDN К^ЯБХ.

36. Курочкин, А. А. Обоснование конструктивно-технологической схемы энергосберегающего термовакуумного агрегата / А. А. Курочкин, М. А.

Потапов // Инновационная техника и технология. - 2022. - Т. 9, № 1. - С. 2529. - EDN HTEHVZ.

37. Курочкин, А. А. Обоснование конструктивно-технологической схемы экструдера для обработки сырья с повышенной влажностью / А. А. Курочкин, М. А. Потапов // Инновационная техника и технология. - 2019. -№ 3(20). - С. 42-45. - EDN BLBGMC.

38. Курочкин, А. А. Совершенствование способов переработки куриного помета на основе анализа их обобщенной классификации / А. А. Куроч-кин, М. А. Потапов // Инновационная техника и технология. - 2024. - Т. 11, № 1. - С. 46-51. - EDN UVVCST.

39. Курочкин, А. А. Способ производства кормов из отходов животного и растительного происхождения с повышенной влажностью ингредиентов / А. А. Курочкин. // Инновационная техника и технология. - 2019.- № 2 (19).- С. 21-25.

40. Курочкин, А. А. Теоретические аспекты повышение энергоэффективности одношнекового экструдера за счет использования термовакуумного эффекта / А. А. Курочкин, М. А. Потапов // Инновационная техника и технология. - 2019. - № 2(19). - С. 26-29. - EDN ZEKSWD.

41. Курочкин, А. А. Технология производства органических удобрений на основе экструзионной термовакуумной обработки птичьего помета / А. А. Курочкин, М. А. Потапов // Инновационная техника и технология. - 2018. -№ 2(15). - С. 28-32. - EDN SIUZNF.

42. Курочкин, А. А. Энергосберегающая технология переработки куриного помета в органическое удобрение / А. А. Курочкин // Инновационная техника и технология. - 2018.- № 3 (16).- С. 16-19.

43. Курочкин, А. А. Энергосберегающая технология переработки отходов птицеводства / А. А. Курочкин, М. А. Потапов // Цифровизация агропромышленного комплекса : Сборник научных статей II международной научно-практической конференции в 2-х томах, Тамбов, 21-23 октября 2020 года.

Том II. - Тамбов: Тамбовский государственный технический университет, 2020. - С. 99-102. - EDN СТОООХ.

44. Курочкин, А. А. Энергосберегающие аспекты в разработке экстру-деров с термовакуумным эффектом / А. А. Курочкин, М. А. Потапов, С. В. Петрухин // Импортозамещающие технологии и оборудование для глубокой комплексной переработки сельскохозяйственного сырья : материалы I Всероссийской конференции с международным участием, Тамбов, 24-25 мая 2019 года. - Тамбов: Тамбовский государственный технический университет, 2019. - С. 31-35. - EDN НХСШК

45. Курочкин, А. А. Энергоэффективный экструдер для переработки пищевого сырья / А. А. Курочкин, М. А. Потапов // Инновационная техника и технология. - 2023. - Т. 10, № 1. - С. 69-72. - EDN LTUXDH.

46. Ларина, О. М. Экспериментальные исследования особенностей пи-ролитической обработки органических отходов жизнедеятельности в синтез-газ : специальность 05.14.01 "Энергетические системы и комплексы" : диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук / Ларина Ольга Михайловна, 2017. - 156 с. - EDN IAMLME.

47. Лысенко В. П., Горохов А. В. Утилизация птичьего помета на пти-цефабриках-пути решения // Достижения в современном птицеводстве: исследования и инновации. - 2009. - С. 377-379.

48. Мёрзлая Г. Е. и др. Технологии утилизация помета //Птицеводство. - 2009. - №. 1. - С. 48-90.

49. Мирошниченко, И. В. Технологические особенности переработки помета кур-несушек в биогаз в России и за рубежом //Ветеринария, зоотехния и биотехнология. - 2019. - №. 3. - С. 85-91.

50. Никифоров Л. Л., Чилина Л. А., Глазкова И. В. Сравнительный анализ технологий переработки и утилизации куриного помета // Мясные технологии. - 2017. - №. 5. - С. 22-25.

51. Нино Т. П. 334. Разработка и исследование установки приготовления композитного котельного биотоплива из отходов животноводческих

ферм и нефтехозяйств: автореф. дис. на соиск. учен. степ. канд. техн. наук: специальность 05. 20. 01 «Технологии и средства механизации сельского хозяйства». Кожевников Ю. А..-Москва, 2013.-24 с.-Библиогр.: с. 21-24. Шифр* Росинформагротех // Инженерно-техническое обеспечение АПК. Реферативный журнал. - 2014. - №. 2. - С. 334-334.

52. Патент 192684 Российская Федерация МПК7 B29C 48/00. Экстру-дер с вакуумной камерой / заявители: А.А. Курочки, П.К. Гарькина, Д.И. Фролов, А.А. Блинохватов, М.А. Потапов; заявитель и патентообладатель ФГОУ ВО Пензенский ГТУ. № 2019118768, заявл. 17.06.2019; опубл. 26.09.2019 Бюл. № 27. 7с.

53. Патент 2215427 Российская Федерация МПК А23 К1/10. Способ переработки отходов животного и растительного происхождения/О.Ю. Красильников, В.Л. Литман, № 2000119049; заявл. 17.07.2000; опубл. 10.11.2003.

54. Патент № 2013071 С1 Российская Федерация, МПК A23N 17/00. экструдер для приготовления кормовой массы из измельченной соломы : № 4935146/15 : заявл. 12.05.1991 : опубл. 30.05.1994 / Ю. П. Широв, А. С. Безин, А. С. Козлов, В. В. Старших ; заявитель Научно-производственное объединение по механизации и электрификации сельского хозяйства "Целинсельхоз-механизация". - EDN BLIHCZ.

55. Патент № 2017367 С1 Российская Федерация, МПК А01С 3/02. линия переработки птичьего помета в удобрения : № 4860810/15 : заявл. 10.09.1991 : опубл. 15.08.1994 / О. Г. Миронов, Д. М. Сафулин. - EDN IKGBET.

56. Патент № 2118631 О Российская Федерация, МПК C05F 3/06. поточная линия для переработки агропромышленных отходов : № 96109819/13 : заявл. 06.05.1996 : опубл. 10.09.1998 / Н. Н. Бельбов, Ю. Ф. Трапезников, Ю. П. Кудрявский, В. П. Баранов ; заявитель Общество с ограниченной ответственностью фирма "НОВиС-С". - EDN RJSZVB.

57. Патент № 2337901 С2 Российская Федерация, МПК С05Б 3/00. Способ переработки птичьего помета : № 2006140153/12 : заявл. 15.11.2006 : опубл. 10.11.2008 / Ю. А. Колпаков, Н. П. Хлуденев, А. Б. Домбровский [и др.]. - EDN 7СБЖМ

58. Патент № 2760216 С1 Российская Федерация, МПК С05Б 3/00, C10L 5/46. Способ глубокой переработки птичьего помета : № 2021103311 : заявл. 09.02.2021 : опубл. 22.11.2021 / М. В. Запевалов, Е. С. Наруков, В. В. Качурин ; заявитель Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Южно-Уральский государственный аграрный университет". - EDN БАТКЖО.

59. Патент на полезную модель № 193201 Ш Российская Федерация, МПК А23Р 10/25. Экструдер для переработки влажной массы в виде птичьего помета или навоза : № 2019113281 : заявл. 29.04.2019 : опубл. 16.10.2019 / С. П. Игнатьев ; заявитель Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ижевская государственная сельскохозяйственная академия". - EDN Б/АМЕ^.

60. Пискаева, А. И. Анализ способов переработки сельскохозяйственных органических отходов на примере куриного помета / А. И. Пискаева // Аэкономика: экономика и сельское хозяйство. - 2016. - № 4(12). - С. 2.

61. Попов В. Н. и др. Инновационные способы переработки биоотходов птицеводства // Вестник Воронежского государственного университета инженерных технологий. - 2020. - Т. 82. - №. 1 (83). - С. 194-200.

62. Потапов М. А. Энергосберегающая технология переработки отходов птицеводства //Союз машиностроителей России. Национальная научно-техническая конференция. - Общество с ограниченной ответственностью «Издательский дом «Камертон», 2023. - №. 1. - С. 20-27.

63. Потапов М. А., Фролов Д. И., Курочкин А. А. Оптимизация количества отверстий в матрице одношнекового экструдера для переработки птичьего помета // Известия Самарской государственной сельскохозяйственной академии. - 2020. - Т. 5. - №. 4. - С. 42-48.

64. Потапов, М. А. Влияние куриного помета на физические характеристики почвы / М. А. Потапов, Д. И. Фролов // Инновационная техника и технология. - 2021. - Т. 8, № 3. - С. 56-60. - EDN SDIQFB.

65. Потапов, М. А. Внесение куриного помета и компоста на его основе на химический состав почвы / М. А. Потапов, Д. И. Фролов // Инновационная техника и технология. - 2021. - Т. 8, № 4. - С. 60-64. - EDN EWVPDU.

66. Потапов, М. А. Исследование факторов конвективной сушки птичьего помета / М. А. Потапов, Д. И. Фролов // Инновационная техника и технология. - 2024. - Т. 11, № 2. - С. 26-33. - EDN QJZMNY.

67. Потапов, М. А. К вопросу совершенствования технологии переработки птичьего помета / М. А. Потапов, А. А. Курочкин // Инновационная техника и технология. - 2018. - № 1(14). - С. 25-29. - EDN YBMOGL.

68. Потапов, М. А. Модернизированная схема экструдера для переработки птичьего помета с повышенной влажностью / М. А. Потапов, А. А. Курочкин // Инновационная техника и технология. - 2021. - Т. 8, № 2. - С. 24-28. - EDN JSGKRL.

69. Потапов, М. А. Перспективы применения птичьего помета в виде органического удобрения в сельском хозяйстве / М. А. Потапов, Д. И. Фролов // Инновационная техника и технология. - 2024. - Т. 11, № 2. - С. 34-38. -EDN IXOZXD.

70. Потапов, М. А. Снижение бактериальной обсемененности пищевых отходов методом термовакуумной экструзии / М. А. Потапов, А. А. Куроч-кин // Инновационная техника и технология. - 2020. - № 4(25). - С. 53-56. -EDN ITWWTH.

71. Потапов, М. А. Структурная модель агрегата для термовакуумной обработки птичьего помета / М. А. Потапов, А. А. Курочкин // Цифровизация агропромышленного комплекса : Сборник научных статей III Международной научно-практической конференции, Тамбов, 25-27 октября 2022 года. Том 2. - Тамбов: Издательский центр ФГБОУ ВО "Тамбовский государственный технический университет", 2022. - С. 57-59. - EDN ELTXTD.

72. Ратников, Е. Н. Обоснование применения экструдированного птичьего помёта в виде кормовой добавки для животных / Е. Н. Ратников // Технико-технологическое обеспечение инноваций в агропромышленном комплексе : Материалы I Международной научно-практической конференции, Мелитополь, 22-23 ноября 2022 года. - Мелитополь: Государственное образовательное учреждение высшего образования "Мелитопольский государственный университет", 2022. - С. 187-188. - EDN АТОСКМ.

73. Рациональная технология утилизации навозных стоков свинокомплексов на органические удобрение с выработкой биогаза / Ю. А. Киров, В. А. Киров, Ю. З. Кирова, А. В. Петушков // Наука в центральной России. -2023. - № 2(62). - С. 65-73. - DOI 10.35887/2305-2538-2023-2-65-73. - EDN ЖББСБ.

74. Решетникова, И. В. Разработка энергосберегающей электротехнологии сбраживания навоза с использованием объемного СВЧ-нагрева : специальность 05.20.02 "Электротехнологии и электрооборудование в сельском хозяйстве" : автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук / Решетникова Ирина Валентиновна. - Ижевск, 2009. - 19 с. - EDN ЖБЯОУ.

75. Сафонов М. М., Кизуров А. С. Перспективные направления переработки птичьего помета //Новый взгляд на развитие аграрной науки. - 2021. -С. 129-135.

76. Сидыганов Ю. Н., Онучин Е. М., Рыбаков П. А. Технологический комплекс для сжигания помёта при клеточном содержании птиц //Нива Поволжья. - 2018. - №. 3 (48). - С. 119-124.

77. Сидыганов, Ю. Н. Проблемы утилизации помёта при клеточном содержании в индустриальном птицеводстве / Ю. Н. Сидыганов, Е. М. Онучин, П. А. Рыбаков // Инновации и инвестиции. - 2018. - № 6. - С. 216-220. - EDN OSLQAY.

78. Суховеркова, В. Е. Способы утилизации птичьего помета, представленные в современных патентах //Вестник Алтайского государственного аграрного университета. - 2016. - №. 9 (143). - С. 45-55.

79. Фахреев, Н. Н. Экспериментальные исследования процесса утилизации подстилочного помета птицы методом термического разложения с применением паровой газификации //Вестник Алтайского государственного аграрного университета. - 2020. - №. 10 (192). - С. 133-137.

80. Фомичева, Н. В. и др. Современные технологии биопереработки возобновляемых сырьевых ресурсов //Вестник Тверского государственного университета. Серия: Биология и экология. - 2018. - №. 2. - С. 263-273.

81. Фролов Д. И. и др. Повышение эффективности обезвоживания экс-трудата в вакуумной камере модернизированного экструдера // Нива Поволжья. - 2019. - №. 2. - С. 134-143.

82. Фролов Д. И., Курочкин А. А., Потапов М. А. Экструдирование высоковлажных отходов птицеводства для получения удобрений // Известия Самарской государственной сельскохозяйственной академии. - 2021. - Т. 6. -№. 2. - С. 18-24.

83. Фролов, Д.И. Увеличение эффективности работы одношнекового экструдера / М.А. Потапов // Инновационная техника и технология. - 2020. -№ 2 (23). - С. 42-47.

84. Функциональные свойства подстилочных материалов для индустриального птицеводства / Р. И. Оськин, А. В. Зайцев, Ю. Н. Сидыганов [и др.] // Вестник аграрной науки Дона. - 2019. - № 4(48). - С. 80-87. - EDN EMOODW.

85. Хабибуллин, Р. Э. Исследование и разработка интенсивной биотехнологии анаэробной переработки куриного помета : специальность 03.00.23 : автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук / Хабибуллин Рустем Эдуардович. - Казань, 1995. - 18 с. - EDN ZJDSDV.

86. Шафеев, А. Ф. Совершенствование технологии и установки для утилизации подстилочного помета птицефабрик : специальность 05.20.01 "Технологии и средства механизации сельского хозяйства" : автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук / Ша-феев Альберт Фаритович. - Москва, 2016. - 22 с. - EDN ZQCWSL.

87. Шоль, В.Г. и др. Перспективная технология утилизации птичьего помета с получением тепловой энергии и минерального удобрения. / В.Г. Шоль, В.П. Лысенко, В.А. Гусев, Л.А. Зазыкина, Т.Н. Кузьмина // Техника и оборудование для села. 2018. №1. С.25-28.

88. Щёткин, Б. Н. Методология экологически безопасной переработки птичьего помета в органоминеральные удобрения и создания устройств оценки качества их внесения в почву при возделывании сельскохозяйственных культур : дис. - Диссертация на соискание ученой степени доктора технических наук. Санкт-Петербург, 2004. 350с.

89. Щеткин, Б. Н. Технологический комплекс для утилизации птичьего помета на птицефабрике //Тракторы и сельскохозяйственные машины. -2003. - №. 7. - С. 10.

90. Энергосберегающий экструдер / Ю. В. Полывяный, В. М. Зимняков, А. А. Курочкин [и др.] // Агропромышленный комплекс: состояние, проблемы, перспективы : Сборник статей XVII Международной научно -практической конференции, Пенза, 24-25 октября 2022 года. - Пенза: Пензенский государственный аграрный университет, 2022. - С. 627-630. - EDN ШШАУ.

91. Эрнст Л. К., Злочевский Ф. И., Ерастов Г. И. Переработка отходов животноводства и птицеводства // Животноводство России. - 2004. - №. 5. -С. 23-24.

92. Янкина, Е. А. Способы переработки птичьего помета //Актуальные проблемы современной экологии. - 2018. - С. 247-250.

93. Abdulla G., Belghit A., Allaf K. Impact of instant controlled pressure drop treatment on moisture adsorption isotherm of cork granules // Drying Technology. - 2009. - T. 27. - №. 2. - C. 237-247.

94. Abdullah Z. W. et al. PVA, PVA blends, and their nanocomposites for biodegradable packaging application // Polymer-Plastics Technology and Engineering. - 2017. - T. 56. - №. 12. - C. 1307-1344.

95. Alhajeri N. S. et al. Eco-friendly fermentation module for maximization of hydrogen harvesting from fatty restaurant waste diluted with grey water // International Journal of Hydrogen Energy. - 2023. - T. 48. - №. 68. - C. 26461-26474.

96. Altan A., McCarthy K. L., Maskan M. Extrusion cooking of barley flour and process parameter optimization by using response surface methodology // Journal of the Science of Food and Agriculture. - 2008. - T. 88. - №. 9. - C. 16481659.

97. Averous L. Biodegradable multiphase systems based on plasticized starch: a review // Journal of Macromolecular Science, Part C: Polymer Reviews. -2004. - T. 44. - №. 3. - C. 231-274.

98. Bjorn A. et al. Substrate and operational conditions as regulators of fluid properties in full-scale continuous stirred-tank biogas reactors-implications for rheology-driven power requirements // Water science and technology. - 2018. - T. 78. - №. 4. - C. 814-826.

99. Bouvier J.M., Campanella O.H. Extrusion Processing Technology: Food and Non-Food Biomaterials. Wiley, 2014. 544 p.

100. Caillet H., Adelard L. A review on the rheological behavior of organic waste for CFD modeling of flows in anaerobic reactors // Waste and Biomass Valorization. - 2023. - T. 14. - №. 2. - C. 389-405.

101. Capone C. et al. Thermal and mechanical degradation during polymer extrusion processing //Polymer Engineering & Science. - 2007. - T. 47. - №. 11. -C. 1813-1819.

102. Champagne P., Li C. Bio-product recovery from lignocellulosic materials derived from poultry manure // Bulletin of Science, Technology & Society. -2008. - Т. 28. - №. 3. - C. 219-226.

103. Chemat F. et al. Review of green food processing techniques. Preservation, transformation, and extraction // Innovative Food Science & Emerging Technologies. - 2017. - Т. 41. - C. 357-377.

104. Deng J. et al. Energy monitoring and quality control of a single screw extruder // Applied Energy. - 2014. - Т. 113. - C. 1775-1785.

105. Duque A., Manzanares P., Ballesteros M. Extrusion as a pretreatment for lignocellulosic biomass: Fundamentals and applications // Renewable energy. -2017. - Т. 114. - C. 1427-1441.

106. Effects of extrusion variables on corn-mango peel extrudates properties, torque and moisture loss / M. M. Mazlan, R. A. Talib, N. F. Mail [et al.] // International Journal of Food Properties. - 2019. - Vol. 22, № 1. - P. 54-70. DOI: 10.1080/10942912.2019.1568458.

107. Enhancing anaerobic digestion of high-pressure extruded food waste by inoculum optimization / X. Kong [et al.] // Journal of Environmental Management. - 2016. - Vol. 166. - P. 31-37.

108. Eraky M. et al. A new cutting-edge review on the bioremediation of anaerobic digestate for environmental applications and cleaner bioenergy // Environmental Research. - 2022. - Т. 213. - C. 113708.

109. Extrusion molding machine for greening matrix grass seed blanket: пат. CN216058571U: Liu Dejun, Liu Tianqi, Cheng Qian, Wang Jiaxin, Li Anhui, Zhou Yanji, Liu Kun; CN202121558564.9U; заявл. 9.7.2021; опубл. 18.3.2022.

110. Feyzi E. et al. Extraction of essential oil from Bunium persicum (boiss.) by instant controlled pressure drop //Journal of Chromatography A. - 2017. - Т. 1530. - C. 59-67.

111. Fuchs W. et al. Tackling ammonia inhibition for efficient biogas production from chicken manure: Status and technical trends in Europe and China // Renewable and Sustainable Energy Reviews. - 2018. - Т. 97. - C. 186-199.

112. Ganjyal G., Hanna M. A review on residence time distribution (RTD) in food extruders and study on the potential of neural networks in RTD modeling // Journal of food science. - 2002. - T. 67. - №. 6. - C. 1996-2002.

113. Ibrahim A. Y. et al. Sulphonated graphene catalyst incorporation with sludge enhanced the microbial activities for biomethanization of crude rice straw // Bioresource Technology. - 2022. - T. 361. - C. 127614.

114. Jaluria Y. Heat and mass transfer in the extrusion of non-Newtonian materials // Advances in heat transfer. - Elsevier, 1996. - T. 28. - C. 145-230.

115. Karki R. et al. Anaerobic co-digestion: Current status and perspectives // Bioresource Technology. - 2021. - T. 330. - C. 125001.

116. Karunanithy C., Muthukumarappan K. Influence of extruder temperature and screw speed on pretreatment of corn stover while varying enzymes and their ratios // Applied biochemistry and biotechnology. - 2010. - T. 162. - C. 264279.

117. Karunanithy C., Muthukumarappan K. Optimization of switchgrass and extruder parameters for enzymatic hydrolysis using response surface methodology // Industrial crops and products. - 2011. - T. 33. - №. 1. - C. 188-199.

118. Karuppuchamy V., Muthukumarappan K. Extrusion pretreatment and enzymatic hydrolysis of soybean hulls. - American Society of Agricultural and Biological Engineers, 2009. - C. 11.

119. Lamsal B. et al. Extrusion as a thermo-mechanical pre-treatment for lignocellulosic ethanol // Biomass and Bioenergy. - 2010. - T. 34. - №. 12. - C. 1703-1710.

120. Lee D. J. et al. Catalytic pyrolysis of cow manure over a Ni/SiO2 catalyst using CO2 as a reaction medium // Energy. - 2020. - T. 195. - C. 117077.

121. Lee J. et al. Enhancement of energy recovery from chicken manure by pyrolysis in carbon dioxide / /Journal of Cleaner Production. - 2017. - T. 164. - C. 146-152.

122. Lewtas J. Air pollution combustion emissions: characterization of causative agents and mechanisms associated with cancer, reproductive, and cardiovas-

cular effects // Mutation Research/Reviews in Mutation Research. - 2007. - Т. 636. - №. 1-3. - C. 95-133.

123. Liu T. et al. Design and Experiment of Substrate Grass Seed Blanket Extrusion Device // Sustainability. - 2022. - Т. 14. - №. 17. - C. 11046.

124. Lloyd T. A., Wyman C. E. Combined sugar yields for dilute sulfuric acid pretreatment of corn stover followed by enzymatic hydrolysis of the remaining solids // Bioresource technology. - 2005. - Т. 96. - №. 18. - C. 1967-1977.

125. Mannai A. et al. DIC as a pretreatment prior to ultrasonic extraction for the improvement of rebaudioside A yield and preservation of vitamin B1 and B6 // Journal of Food Measurement and Characterization. - 2019. - Т. 13. - C. 27642772.

126. Marschik C., Roland W., Osswald T. A. Melt Conveying in SingleScrew Extruders: Modeling and Simulation // Polymers. - 2022. - Т. 14. - №. 5. -C. 875.

127. Martínez-Meza Y. et al. Modification on the polyphenols and dietary fiber content of grape pomace by instant controlled pressure drop // Food Chemistry. - 2021. - Т. 360. - C. 130035.

128. Maung T. T., Gu B. Y., Ryu G. H. Influence of extrusion process parameters on specific mechanical energy and physical properties of high-moisture meat analog // International Journal of Food Engineering. - 2020. - Т. 17. - №. 2. - C. 149-157.

129. Meky N. et al. Intermittent versus sequential dark-photo fermentative hydrogen production as an alternative for bioenergy recovery from protein-rich effluents // Energy. - 2021. - Т. 217. - C. 119326.

130. Method and apparatus for processing organic waste material : пат. US5922262A : US08793954 ; заявл. 14.3.1994 ; опубл. 13.7.1999 / Lagace Gerald.

131. Method and apparatus for transforming municipal solid organic and inorganic waste into aggregates : пат. US20180214885A1 : US15745408 ; заявл. 17.7.2015 ; опубл. 2.8.2018 / Rotondaro I.J.G., Gnadinger O.M.

132. Method for extruding poultry litter for the manufacture of feed and aquatic bait products : пат. US6513453B1 : US10123128 ; заявл. 16.4.2002 ; опубл. 4.2.2003 / Johnson Leslie J.

133. Michelangelli O. P., Gaspar-Cunha A., Covas J. A. The influence of pellet-barrel friction on the granular transport in a single screw extruder // Powder technology. - 2014. - Т. 264. - C. 401-408.

134. Noguchi T. et al. Heat transfer characteristics of biomass slurry under high pressure and high temperature // Journal of the Japan Institute of Energy. -2011. - Т. 90. - №. 9. - C. 874-880.

135. Numerical optimization of process parameters of ready-to-eat (RTE) iron rich extruded snacks for anemic population / S. Suri [et al.] // LWT. 2020. Vol. 134. P. 110164.

136. Ojo A. O. et al. Physical, chemical and biological properties of an accelerated cassava based compost prepared using different ratios of cassava peels and poultry manure // Communications in Soil Science and Plant Analysis. - 2018. - Т. 49. - №. 14. - C. 1774-1786.

137. Optimization of puffed corn-fish snack extrusion conditions using response surface methodology / H.R. Shahmohammadi, J. Bakar, R. Abdul Rahman, M.A. Noranizan. - 2016. - Vol. 23. - Pp. 1685-1693.

138. Pavlov S. B., Kartashov S. V., Vasilyeva G. V. Innovative Technology for Processing Poultry Manure for Use in the Novgorod Region // IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. - IOP Publishing, 2021. - Т. 852. - №. 1. - C. 012080.

139. Pellet forming extrusion apparatus : пат. US6099288A : US09045039 ; заявл. 20.3.1998 ; опубл. 8.8.2000 / Long David H.

140. Pelletized organic fertilizer : пат. US20130125598A1 : US13617054 ; заявл. 14.9.2012 ; опубл. 23.5.2013 / Bradbury, R.

141. Potapov, M.A. Equalization of the moisture content of the mixture for obtaining fertilizers from high-moisture waste of poultry farming by extrusion /

A.A. Kurochkin , D.I. Frolov // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. - 2020. - Vol. 1001. - P. 012029.

142. Poulesquen A., Vergnes B. A study of residence time distribution in co-rotating twin-screw extruders. Part I: Theoretical modeling // Polymer Engineering & Science. - 2003. - T. 43. - №. 12. - C. 1841-1848.

143. Prasad S., Singh A., Joshi H. C. Ethanol as an alternative fuel from agricultural, industrial and urban residues // Resources, Conservation and Recycling. - 2007. - T. 50. - №. 1. - C. 1-39.

144. Ramchiary M., Das A. B. Vacuum-assisted extrusion of red rice (bao-dhan) flour: Physical and phytochemical comparison with conventional extrusion // Journal of Food Processing and Preservation. - 2020. - T. 44. - №. 8. - C. e14570.

145. Ran Y. et al. Sequential production of biomethane and bioethanol through the whole biorefining of rice straw: Analysis of structural properties and mass balance // Biomass Conversion and Biorefinery. - 2022. - C. 1-13.

146. Rane R. et al. A review on Instant Controlled Pressure Drop Technology (DIC) associated with Drying technology and effect on quality characteristics // Food Chemistry Advances. - 2022. - C. 100114.

147. Roland W. et al. Symbolic regression models for predicting viscous dissipation of three-dimensional non-Newtonian flows in single-screw extruders // Journal of Non-Newtonian Fluid Mechanics. - 2019. - T. 268. - C. 12-29.

148. Sahu C., Patel S. Moisture sorption characteristics and quality chang-es during storage in defatted soy incorporated maize-millet based extruded product // LWT. 2020. Vol. 133. P. 110153.

149. Sarghini, F., Experimental analysis and numerical simulation of pasta dough extrusion process / A. Romano, P. Masi // Journal of Food Engineering. -2016. - Vol. 176. - Pp. 56-70.

150. Shihani N., Kumbhar B. K., Kulshreshtha M. Modeling of extrusion process using response surface methodology and artificial neural networks // Journal of engineering science and Technology. - 2006. - T. 1. - №. 1. - C. 31-40.

151. Silva, E.M.M. da, Quality assessment of gluten-free pasta prepared with a brown rice and corn meal blend via thermoplastic extrusion / J.L.R. Ascheri , D.P.R. Ascheri // LWT - Food Science and Technology. - 2016. - Vol. 68. - P. 698-706.

152. Song B. et al. Influence of graphene oxide and biochar on anaerobic degradation of petroleum hydrocarbons // Journal of bioscience and bioengineering. - 2019. - Т. 128. - №. 1. - C. 72-79.

153. Tawfik A., Salem A. The effect of organic loading rate on bio-hydrogen production from pre-treated rice straw waste via mesophilic up-flow anaerobic reactor // Bioresource technology. - 2012. - Т. 107. - C. 186-190.

154. Trippe J., Schoppner V. Modeling of solid conveying pressure throughput behavior of single screw smooth barrel extruders under consideration of backpressure and high screw speeds // International Polymer Processing. - 2018. - Т. 33. - №. 4. - C. 486-496.

155. Wang T. et al. Anaerobic codigestion of excess sludge with chicken manure with a focus on methane yield and digestate dewaterability // Bioresource Technology Reports. - 2022. - Т. 19. - C. 101127.

156. Waste processing system : пат. US20090041639A1 : US12188635 ; заявл. 8.8.2008 ; опубл. 12.2.2009 / Vanderpool, W.

157. Wu B. CFD simulation of mixing in egg-shaped anaerobic digesters // Water research. - 2010. - Т. 44. - №. 5. - C. 1507-1519.

158. Yagci S., Evci T. Effect of instant controlled pressure drop process on some physicochemical and nutritional properties of snacks produced from chickpea and wheat // International Journal of Food Science & Technology. - 2015. - Т. 50. - №. 8. - C. 1901-1910.

159. Yu L., Ramaswamy H. S., Boye J. Twin-screw extrusion of corn flour and soy protein isolate (SPI) blends: a response surface analysis //Food and Bio-process Technology. - 2012. - Т. 5. - C. 485-497.

160. Yuan X. et al. Cattle manure pyrolysis process: kinetic and thermodynamic analysis with isoconversional methods // Renewable Energy. - 2017. - T. 107. - C. 489-496.

161. Zolfi Bavariani M., Ronaghi A., Ghasemi R. Influence of pyrolysis temperatures on FTIR analysis, nutrient bioavailability, and agricultural use of poultry manure biochars // Communications in Soil Science and Plant Analysis. -2019. - T. 50. - №. 4. - C. 402-411.

ПРИЛОЖЕНИЯ

1. Оценки параметров повышения эффективности работы термоваку-

умного экструдера

2. Оптимизация конструктивных особенностей матрицы экструдера

3. Документация об апробации результатов исследований

Приложение 1

Оценки параметров повышения эффективности работы термовакуумного экструдера

Таблица П1.1 - Оценки параметров повышения эффективности работы термовакуумного экструдера (3 факт. план Бокса-Бенкена. Сигма-

ограниченная параметризация

Y -Парам. Y -Ст. Ош. Y -t Y -Р 95,00% Дов.ин т +95,00 % - Дов.ин т Y - Бета (?) Y - Ст.О ш.? 95,00% Дов.ин т +95,00 % - Дов.ин т

Св. чле н 82,8 018 57,2 1610 1,4 47 18 0,2 074 97 229,88 0 64,2768 9

"X1 3,98 60 3,86 099 1,0 32 39 0,3 492 17 -5,939 13,9110 3 2,33 758 2,26 4246 3,4828 5 8,15801

"X1 "л2 0,08 58 0,06 772 1,2 66 29 0,2 611 96 -0,260 0,08833 2,81 962 2,22 6669 8,5434 5 2,90422

"X2 9,67 17 16,1 3883 0,5 99 28 0,5 751 04 -51,158 31,8145 1 0,70 898 1,18 3061 3,7501 4 2,33217

"X2 "Л2 9,81 83 4,33 417 2,2 65 33 0,0 728 63 -20,960 1,32301 0,76 056 0,33 5740 1,6236 1 0,10248

"X3 4,58 74 0,91 696 5,0 02 87 0,0 040 95 2,230 6,94453 6,72 564 1,34 4356 3,2698 6 10,1814 1

"X3 "Л2 0,08 89 0,01 084 8,2 04 18 0,0 004 38 -0,117 0,06104 6,57 707 0,80 1673 8,6378 4 4,51631

"XI 0,93 00 0,52 052 1,7 86 0,1 340 -0,408 2,26803 1,93 787 1,08 4615 0,8502 4,72596

Х2" 68 36 3

"Х1 0,00 34 0,02 603 0,1 0,9 0,14 778 1,13 9600 -

29 018 -0,064 0,07028 2,7816 3,07722

Х3" 68 76 5

"Х2 0,20 821 1,6 35 39 0,1 0,42 4894

0,34 628 -0,876 0,19471 0,69 1,7870 0,39736

Х3" 05 94 487 9

Таблица П1.2 - SS модели и SS остатков повышение эффективности

работы термовакуумного экструдера (3 факт. план Бокса-Бенкена)

Мно Мно- Скор ББ - сс - МБ - ББ - сс - МБ -

жест. жест. рект - Мо- Мо- Мо- Оста Оста Оста Б Р

- Я - Я2 Я2 дель дель дель ток ток ток

У 0,970 0,941 0,836 350, 9 38,94 21,67 5 4,335 8,9 839 82 0,0 131 48

445 763 936 5107 564 504 008

Приложение 2

Оптимизация конструктивных особенностей матрицы экструдера

Диаграмма влияния диаметра отверстия матрицы на удельную механическую энергию (УМЭ) и коэффициенты расширения экструдата (КРобщ, КРрад, КРос):

КРобщ = 0,8743+2,3873*х-0,4794*хА2

КРрад = 12,5611+0,3595*х-0,4441*хА2

КРос = -0,2604+0,3754*х-0,0524*хА2

УМЭ, Дж/кг = 308,7965-148,2173 *х+21,09*хА2

Диаметр отверстия (D), мм:КРобщ: у = 5,0178 - 0,5234*х;

г = -0,8620; р = 0,1380

Диаметр отверстия (О), мм:КРрад: у = 16,3995 - 2,3369*х; г = -0,9694; р = 0,0306

Диаметр отверстия ф), мм:КРос: у = 0,1928 + 0,0571*х; г = 0,8687; р = 0,1313

Диаметр отверстия (О), мм:УМЭ, Дж/кг: у = 126,5189 - 20,171*х; г = -0,8247; р = 0,1753

Диаграмма влияния длины канала отверстия матрицы на удельную механическую энергию (УМЭ) и коэффициенты расширения экструдата (КРобщ, КРрад, КРос)

КРобщ = 4,6612-0,0293*х+0,0014*хА2 КРрад = 11,0403-0,0284*х+0,0006*хА2 КРос = -0,1148+0,0613*х-0,0013*хА2 УМЭ, Дж/кг = -49,7317+10,5475*х-0,1313*хА2

Длина канала отверстия мм:КРобщ: у = 4,0347 + 0,0376*х; г = 0,9211; р = 0,0789

Длина канала отверстия мм:КРрад: у = 10,7775 - 0,0004*х; г = -0,0157; р = 0,9843

Длина канала отверстия мм:КРос: у = 0,4786 - 0,002*х; г = -0,2046; р = 0,7954

Длина канала отверстия мм:УМЭ, Дж/кг: у = 11,1205 + 4,053*х; г = 0,9603; р = 0,0397

Диаграмма влияния отношения длины канала к диаметру отверстия матрицы на удельную механическую энергию (УМЭ) и коэффициенты расширения экструдата (КРобщ, КРрад, КРос) КРобщ = 4,4587+0,6069*х-0,0585*хА2 КРрад = 10,3012-0,0129*х+0,0044*хА2 КРос = 0,3111+0,1044*х-0,0107*хА2 УМЭ, Дж/кг = 176,4136-45,5402*х+4,3029*хА2 Отношение L/D:КРобщ: у = 6,0187 - 0,0985*х; г = -0,3112; р = 0,6888

Отношение L/D:КРрад: у = 10,1839 + 0,0402*х; г = 0,4524; р = 0,5476

Отношение L/D:КРос: у = 0,596 - 0,0244*х; г = -0,4863; р = 0,5137 Отношение L/D:УМЭ, Дж/кг: у = 61,6385 + 6,3653*х; г = 0,5503; р = 0,4497

Приложение 3

Документация об апробации результатов исследований

российская федерация

(19)

RU

(П)

192 684(13) U1

(51) мпк В29С48/00 (2019.01)

00 ш сч

О)

z> û£

федеральная служба по интеллектуальной собственности

(12) ФОРМУЛА ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ_

(52) спк

В29С 48/00 (2019.05)

(21 )(22) Заявка: 2019118768, 17.06.2019

(24) Дата начала отсчета срока действия патента: 17.06.2019

Дата регистрации: 26.09.2019

Приоритет(ы):

(22) Дата подачи заявки: 17.06.2019

(45) Опубликовано: 26.09.2019 Бюл. № 27

Адрес для переписки:

440039, г. Пенза, пр-д Байдукова/ул. Гагарина, 1а/11, ФГБОУ ВО "Пензенский государственный технологический университет" ("ПензГТУ"), инженеру-патентоведу Покровскому В.Г.

(72) Автор(ы):

Курочкин Анатолий Алексеевич (КЦ), Гарькина Полина Константиновна (1Ш), Фролов Дмитрий Иванович (НЩ Блинохватов Антон Александрович (1Ш), Потапов Максим Александрович (1Ш)

(73) Патентообладатель(и): Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Пензенский государственный технологический университет" (КЦ)

(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: 1ш 2561934с1,10.09.2015.1ш 189317ш, 22.05.2019.1ш 2424903с2,27.07.2011. ш 4784595а, 15.11.1988.

7J С

со

К) СП 00

(54) Экструдер с вакуумной камерой

(57) Формула полезной модели

1. Экструдер, состоящий из загрузочной камеры, корпуса, шнека, фильеры, вакуумной камеры, шлюзового затвора, вакуум-насоса, вакуум-регулятора и вакуумметра, отличающийся тем, что загрузочная камера экструдера по всему своему периметру выполнена в виде двустенной конструкции, верхняя часть которой соединена посредством трубопровода с вакуумным насосом, а нижняя - с вакуумной камерой экструдера; при этом наружная сторона загрузочной и вакуумной камер экструдера, а также соединяющий их трубопровод покрыты теплоизоляционным материалом; при этом в нижней части двустенной конструкции загрузочной камеры расположена пробка для слива конденсата.

2. Устройство по п. I, отличающееся тем, что вакуум-регулятор расположен между загрузочной и вакуумной камерами экструдера.

российская федерация

(19)

RU

(11)

198 439(1Э U1

(51) МПК

А23Р 30/20 (2016.01)

федеральная служба по интеллектуальной собственности

(12) ФОРМУЛА ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

(52) спк

А23Р 30/20 (2020.02)

(21)(22) Заявка: 2020110297, 10.03.2020

(24) Дата начала отсчета срока действия патента: 10.03.2020

Дата регистрации: 09.07.2020

Приоритет(ы):

(22) Дата подачи заявки: 10.03.2020

(45) Опубликовано: 09.07.2020 Бюл. № 19

Адрес для переписки:

440039, г. Пенза, пр-д Байдукова/ул. Гагарина, 1а/11, ФГБОУ ВО "Пензенский государственный технологический университет" ("ПензГТУ"), инженеру-патентоведу Покровскому В.Г.

(72) Автор(ы):

Курочкин Анатолий Алексеевич (1Ш), Гарькина Полина Константиновна (1Ш), Шабурова Галина Васильевна (1Ш), Потапов Максим Александрович (ЬШ), Шматкова Наталья Николаевна (Яи), Лукьянова Елизавета Александровна (1Ш)

(73) Патентообладатель(и): Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Пензенский государственный технологический университет" (1Ш)

(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: 1Ш 189317 Ш, 22.05.2019.1Ш 193201 Ш, 16.10.2019. яи 2319425 С1, 20.03.2008.1Ш 27778 Ш, 20.02.2003.1Р 7241403 А, 19.09.1995. СИ 102845821 А, 02.01.2013.

73 С

ш 00 ¿ь СО

со

о со тГ 00 OÎ

Э

он

(54) Экструдер с вакуумной камерой

(57) Формула полезной модели Экструдер, состоящий из загрузочной камеры, корпуса, шнека, фильеры матрицы, режущего устройства, вакуумной камеры предварительного обезвоживания, снабженной воздушным краном, вакуумной камеры окончательного обезвоживания, двух шлюзовых затворов и системы отвода и конденсации влаги, отличающийся тем, что камера окончательного обезвоживания снабжена краном для подсоса воздуха, при этом обе камеры снабжены общей системой отвода и конденсации влаги, функционирующей при одинаковом рабочем давлении, при этом диаметр сечения трубопровода, соединяющего камеру окончательного обезвоживания с системой отвода и конденсации влаги, больше, чем у трубопровода, соединяющего камеру предварительного обезвоживания с этой же системой, при этом содержание влаги в экструдированном продукте регулируют изменением величины вакуума в камерах предварительного и окончательного обезвоживания за счет вакуум-регулятора, а также величиной подсоса воздуха в этих камерах посредством воздушных кранов.

российская федерация

(19)

ни

(11)

204 880(13) и1

(51) МПК С05РЗ/06 (2006.01)

О

00 00

о

см

3

а:

федеральная служба по интеллектуальной собственности

(12) ФОРМУЛА ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

(52) СПК

С05Р3/06 (2021.05)

(21)(22) Заявка: 2020136956, 10.11.2020 (72) Автор(ы):

(24) Дата начала отсчета срока действия патента: Потапов Максим Александрович (ЬШ)

10.11.2020 (73) Патентообладатель(и):

Дата регистрации: Потапов Максим Александрович (1Ш)

16.06.2021 (56) Список документов, цитированных в отчете

Приоритет(ы): (22) Дата подачи заявки: 10.11.2020 о поиске: 1Ш 193201 Ш, 16.10.2019.1Ш 110370 Ш, 20.11.2011.1Ш 2226519 С2,10.04.2004.1Р 5832092 В2,16.12.2015.

(45) Опубликовано: 16.06.2021 Бюл. № 17

Адрес для переписки:

440047, Пензенская обл., г. Пенза, р-н

Октябрьский, ул. Ульяновская, 36, кв. 37,

Потапов Максим Александрович

73 С

м о

00 00 о

(54) Экструдер для переработки влажной массы в виде птичьего помета или навоза

(57) Формула полезной модели Экструдер для переработки влажной массы в виде птичьего помета или навоза, характеризующийся тем, что он имеет загрузочную камеру, шнек, корпус, фильеру матрицы, воздушную камеру, расположенную соосно шнеку и фильере матрицы, два шлюзовых затвора, вакуумную камеру, ограниченную шлюзовыми затворами и с помощью трубопровода соединенную с вакуум-баллоном, вакуум-регулятор, вакуумметр для контроля давления в вакуумной камере, вакуумный насос для удаления части пара в атмосферу, конвейер, с помощью которого обрабатываемое сырье поступает в загрузочную камеру экструдера, а затем - в его шнековую часть, вентилятор и воздушные ТЭНы, причем конвейер, выполненный в виде сетчатой ленты, перемещаемой с помощью приводного и ведомого валов, расположен в верхней части экструдера, а между конвейером и экструдером находятся воздушные ТЭНы и вентилятор, соединенный с воздушной камерой экструдера воздуховодом, при этом предварительный подогрев перерабатываемого сырья осуществляется подачей горячего водяного пара из воздушной камеры на конвейер, а в случае нагрева сырья с одновременным снижением его влажности включаются в работу воздушные ТЭНы, при этом регулирование влажности готового продукта обеспечивается изменением давления воздуха в вакуумной камере экструдера с помощью вакуум-регулятора.

ФОНД СОДЕЙСТВИЯ ИННОВАЦИЯМ

Потапов Максим

1571 ГССС15-Ь/88112

2023

196 - ■

БОЛЬШАЯ

разведка

диплом

УЧАСТНИКА

1 ТУРА ВСЕРОССИЙСКОГО КОНКУРСА-АКСЕЛЕРАТОРА ИННОВАЦИОННЫХ ПРОЕКТОВ "БОЛЬШАЯ РАЗВЕДКА 2020м

_Потапов Максим Александрович_

Проект: «Энергосберегающая технология переработки отходов птицеводства»

Коротаев Владимир Николаевич

проректор по науке и инновациям ПНИПУ

RT-VECTOR.RU

СЕРТИФИКАТ

подтверждает, что

Потапов Максим

получил статус технологического лидера Ростеха по итогам прохождения

тестирование способностей

диагностика лидерского потенциала

этапов программы:

диагностика стремления к достижениям

обучение по программе «Практические подходы к развитию высокотехнологичных продуктов» и создание проектной заявки

центр диагностики компетенций

защита проектов

Е. 8. Романова. Генеральный директор Академии Ростеха

ГЕНЕРАЛЬНЫЙ ПАРТНЕР: 5новикомбанк

УТВЕРЖДАЮ Ректор ПензГТУ д.т.н., пр^фй^р Пащенко Д.В.

20 24 г.

АКТ

о внедрении результата интеллектуальной деятельности

Комиссия в составе: председатель члены комиссии:

1) Декан факультета

2) Инженер-патентовед

3) Зав. каф.

- Голышевский Олег Анатольевич

- Пискова Дина Михайловна;

- Покровский Владимир Геннадьевич;

- Блинохватов Антон Александрович

ензГТУ

рассмотрела служеоный результат интеллектуальной деятельности

полезная модель (ПМ)

(изобретение (113), полезная модель (ПМ). промышленный образец (ПО), программа Оля ЭВМ(ПР). база данных (БД))

Экструдер с вакуумной камерой

(название РИД)

Авторов

1. Курочкин Анатолий Алексеевич, профессор кафедры пищевых производств

2. Гарькина Полина Константиновна, доцент кафедры пищевых производств

3. Потапов Максим Александрович, аспирант кафедры пищевых производств

4. Блинохватов Антон Александрович, заведующий кафедры пищевых производств

5. Фролов Дмитрий Иванович, доцент кафедры пищевых производств

(Ф. II. О. полностью, место работы, должность по основному месту работы)

зарегистрированный в РОСПАТЕНТЕ документами: заявка № 2019118768 патент № 192684,

исключительное право на который принадлежит ФГБОУ ВО «Пензенский государственный технологический университет» и приняла решение о внедрении в учебный процесс. Внедрение в учебный процесс кафедры

Пищевых производств

(кафедра)

по дисциплине

Технологическое оборудование пищевых производств

(дисциплина)

Председатель комиссии Проректор по учебной работе

Члены комиссии: Декан факультета

Инженер-патентовед

Заведующий кафедрой

О.А. Голышевский

^О, ^ Д.М. Пискова / Покровский

А.А. Блинохватов

УТВЕРЖДАЮ Ректор ПензГТУ

Пащенко Д.В.

20-4 г.

АКТ

о внедрении результата интеллектуальной деятельно*

Комиссия в составе: председатель члены комиссии:

1) Декан факультета

2) Инженер-патентовед

3)Зав. каф.

- Голышевский Олег Анатольевич:

- Пискова Дина Михайловна:

- Покровский Владимир Геннадьевич:

- Блинохватов Антон Александрович

с ПензГТУ