Search

Наведена актуальність і важливість виробництва екологічно безпечної продукції тваринництва. Аналіз вимог до виробництва екологічно безпечної продукції тваринництва дозволив сформувати перелік головних показників, які є невід’ємною складовою такого виробництва, до них відносяться: доступ тварин до відкритих пасовищ; підбір порід зі стійкістю до хвороб; безприв’язне утримування тварин; відповідність приміщень та відкритих майданчиків біологічним та поведінковим потребам тварин; обов’язкова ідентифікація та реєстрація тварин; відповідна кількість тварин на 1 га с.-г. угідь; репродукцію тварин необхідно здійснювати природнім методом; вигодовування тварин проводити натуральним материнським молоком; використовувати корми власного виробництва не менше 50 %; вибір породи що є головним у формуванні стада; правильний підбір раціону; дотримання технології вигодовування та системи вирощування; особливу увагу потрібно приділяти лікуванню тварин та використанню відповідних препаратів; здійснювати реєстрацію тварин та утилізацію відходів; постійно проводити контроль за якістю продукції. До заборон при виробництві продукції тваринництва відносять: розведення тварин на прив’язі або в ізоляції; утримання тварин на примусовій відгодівлі; використання штучних замінників молока; використання стимуляторів росту та хімічних ветеринарних препаратів. Поєднання існуючих біологічних методів виробництва екологічно безпечної сільськогосподарської продукції, продукції тваринництва та переробки в єдину технологічну систему дозволить підвищити рівень біологізації продукції, покращити екологічну ситуацію та отримати часткову енергетичну незалежність її виробництва, а також вийти на Світовий ринок з якісною продукцією., The paper shows the relevance and importance of environmentally sound production of animal products. Analysis of the requirements for the production of environmentally safe animal products allowed to form a list of the main indicators, which are an integral part of this production, these include: access to open pasture animals; selection of species resistant to disease; Loose holding animals; compliance rooms and open areas biological and behavioral needs of animals; mandatory identification and registration of animals; the corresponding number of animals per 1 hectare of agricultural grounds; Animal reproduction should be carried out natural methods; feeding animals carry natural mother's milk; use of feed produced at least 50%; selection of species that are important in the formation of the herd; proper selection of diet; the technology of feeding and cultivation systems; special attention should be paid to the treatment of animals and the use of appropriate medicines; the registration of animals and disposal of waste; constantly to monitor the quality of products. To ban the production of livestock products include: breeding animals on a leash or in isolation; accepted for forced feeding; the use of synthetic substitutes for milk; the use of chemical growth promoters and veterinary drugs. The combination of current biological production methods environmentally safe agricultural products, livestock production and processing in a single technological system will improve the biologization products, improve the ecological situation and obtain partial energy independence of its production and to enter the world market with quality products., Приведена актуальность и важность производства экологически безопасной продукции животноводства. Анализ требований к производству экологически безопасной продукции животноводства позволил сформировать перечень главных показателей, которые являются неотъемлемой составляющей такого производства, к ним относятся: доступ животных к открытым пастбищам; подбор пород с устойчивостью к болезням; беспривязное содержание животных; соответствие помещений и открытых площадок биологическим и поведенческим потребностям животных; обязательная идентификация и регистрация животных; соответствующее количество животных на 1 га сельскохозяйственных угодий; репродукцию животных необходимо осуществлять естественным методом; вскармливание животных проводить натуральным материнским молоком; использовать корма собственного производства не менее 50 %; выбор породы, который является главным в формировании стада; правильный подбор рациона; соблюдение технологии вскармливания и системы выращивания; особое внимание нужно уделять лечению животных и использованию соответствующих препаратов; осуществлять регистрацию животных и утилизацию отходов; постоянно проводить контроль за качеством продукции. К запретам при производстве продукции животноводства относят: разведение животных на привязи или в изоляции; содержание животных на принудительном откорме; использование искусственных заменителей молока использования стимуляторов роста и химических ветеринарных препаратов. Сочетание существующих биологических методов производства экологически безопасной сельскохозяйственной продукции, продукции животноводства и переработки в единую технологическую систему позволит повысить уровень биологизации продукции, улучшить экологическую ситуацию и получить частичную энергетическую независимость ее производства, а также выйти на Мировой рынок с качественной продукцией.

Пристрої для перемішування на основі обертових барабанів знаходять все більше поширення при розробці біотехнологічних процесів ферментації, а тому підвищення ефективності їх роботи шляхом обґрунтування методів визначення параметрів відцентрового руху частинок по радіальній лопатці в обертовому барабані, які дозволять встановити раціональні значення кутової швидкості та конструктивні параметри обертових барабанів, потребує подальшого удосконалення. Досліджено рух матеріальної частинки по радіальній лопатці в обертовому барабані із врахуванням наступних параметрів: діаметра та радіуса барабану, початкового радіуса положення матеріальної частинки на лопатці, прискорення сили тяжіння, коефіцієнта тертя матеріалу по лопатці, еквівалентного діаметра та щільності частинки, а також динамічної в’язкості повітря. Використання параметрів руху матеріальної частинки по радіальній лопатці в обертовому барабані, що були наведені раніше, дозволили визначити та порівняти закономірності руху частинки з урахуванням та без урахування опору повітря в залежності від квадранта, в якому вона знаходиться. Отримані траєкторії матеріальної частинки при русі по радіальній лопатці в обертовому барабані дозволили визначити вплив опору повітря на радіальне переміщення та радіальну швидкість частинки в 4-х квадрантах. Дані дослідження показують, що на траєкторію руху матеріальної частинку в різних квадрантах впливає відцентрова сила, сила тертя, що виникає за рахунок коріолісової сили, сила тертя за рахунок сили тяжіння, а також безпосередньо сила тяжіння. Але кожна сила впливає по-різному в залежності від місця знаходження матеріальної частинки, тобто кута ковороту радіальної лопатки., The devices for mixing on the basis of rotary drums are increasingly used in the development of biotechnological processes of fermentation, and therefore, increasing the efficiency of their work by substantiating methods for determining the parameters of the centrifugal movement of particles on a radial shovel in a rotating drum that will allow the establishment of rational angular velocity and structural parameters of rotary drums, needs further improvement. In this work the motion of a material particle on a radial shovel in a rotating drum with the consideration of the following parameters: the diameter and radius of the drum, the initial radius of the position of the material on the shoulder blade, the acceleration of gravity, the coefficient of friction of the material on the shaft, the equivalent diameter and particle density, and also the dynamic 'air quality. The use of particle motion parameters on a radial shovel in a rotating drum, as shown above, allowed to determine and compare the patterns of particle motion, taking into account and without taking into account the air resistance, depending on the quadrant in which it is located. The trajectories of the material particle in motion along the radial shovel in a rotating drum have allowed to determine the effect of the air resistance on radial displacement and the radial velocity of the particle in 4 quadrants. These studies show that the trajectory of the motion of a material particle in different quadrants is influenced by the centrifugal force, the friction force that occurs due to the coriolis force, the frictional force due to the gravitational force, and also the force of gravity. But each force influences differently, depending on the location of the material particle, that is, the angle of the vane of the radial blade., Устройства для перемешивания на основе вращающихся барабанов находит все большее распространение при разработке биотехнологических процессов ферментации, а потому повышение эффективности их работы путем обоснования методов определения параметров центробежного движения частиц по радиальной лопатке во вращающемся барабане, которые позволят установить рациональные значения угловой скорости и конструктивные параметры вращающихся барабанов, требует дальнейшего совершенствования. Исследовано движение материальной частицы по радиальной лопатке во вращающемся барабане с учетом следующих параметров: диаметра и радиуса барабана, начального радиуса положения материальной частицы на лопатке, ускорение силы тяжести, коэффициента трения материала по лопатке, эквивалентного диаметра и плотности частицы, а также динамической вязкости воздуха. Использование параметров движения материальной частицы по радиальной лопатке во вращающемся барабане, которые были приведены ранее, позволили определить и сравнить закономерности движения частицы с учетом и без учета сопротивления воздуха в зависимости от квадранта в котором она находится. Полученные траектории материальной частицы при движении по радиальной лопатке во вращающемся барабане позволили определить влияние сопротивления воздуха на радиальное перемещение и радиальную скорость частицы в 4-х квадрантах. Данные исследования показывают, что на траекторию движения материальной частичку в различных квадрантах влияет центробежная сила, сила трения, возникающая за счет кориолисовой силы, сила трения за счет силы тяжести, а также непосредственно сила тяжести. Но каждая сила воздействует по-разному в зависимости от места нахождения материальной частицы, то есть угла поворота радиальной лопатки.

У монографії наведено механіко-технологічні основи процесів виробництва і використання біопалив в агроекосистемах з підвищеним рівнем енергетичної автономності. Розроблена імітаційна модель функціонування агроекосистеми із виробництвом біопалив, яка дозволяє встановити основні показники сільськогосподарського виробництва при бездефіцитному балансі гумусу. Обґрунтовано конструкціно-технологічні параметри обладнання для виробництва і використання дизельного біопалива, обертового метантенка для виробництва біогазу, котла з верхнім горінням для спалювання твердої біомаси, показана економічна ефективність використання біопалив в агроекосистемах. Призначена для науковців, викладачів, аспірантів, студентів, спеціалістів аграрної сфери, які займаються дослідженням та впровадженням технологій виробництва і використання біопалив в агроекосистемах., The monograph describes the mechanical and technological bases of the processes of production and use of biofuels in agroecosystems with a high level of energy autonomy. The simulation model of agroecosystem operation with production of biofuels is developed, which allows to establish the basic indices of agricultural production at the deficit-free balance of humus. The structural and technological parameters of the equipment for the production and use of diesel biofuels, rotary methane tanks for the production of biogas, the upper combustion boiler for solid biomass burning are proved, and the economic efficiency of using biofuels in agroecosystems is shown. It is intended for scientists, lecturers, postgraduates, students, specialists in the agrarian sphere who are engaged in research and introduction of technologies of production and use of biofuels in agroecosystems., В монографии приведены механико-технологические основы процессов производства и использования биотоплив в агроэкосистемах с повышенным уровнем энергетической автономности. Разработана имитационная модель функционирования агроэкосистемы с производством биотоплив, которая позволяет установить основные показатели сельскохозяйственного производства при бездефицитном балансе гумуса. Обоснованы конструкционно-технологические параметры оборудования для производства дизельного биотоплива, вращающегося метантенка для производства биогаза, котла с верхним горением для сжигания твердой биомассы, показана экономическая эффективность использования биотоплив в агроэкосистемах. Предназначена для научных работников, преподавателей, аспирантов, студентов, специалистов аграрной сферы, занимающихся исследованием и внедрением технологий производства и использования биотоплив в агроэкосистемах.

У монографії наведено механіко-технологічні основи процесів органічного виробництва продукції рослинництва та біопалив в агроекосистемах з підвищеним рівнем енергетичної автономності. Обґрунтовано конструкційно-технологічні параметри змішувача-аератора для розпушування буртів компосту, плуга із дисковим подрібнювачем для загортання сидеральних культур, параметри пневматичного калібратора яєць зернової молі для виробництва ентомологічного препарату трихограми, використання наночастинок металів із зазначенням їх взаємодії з біологічними об’єктами. Призначена для науковців, викладачів, аспірантів, студентів, спеціалістів аграрної сфери, що займаються дослідженням та впровадженням технологій органічного землеробства., The monograph describes the technological bases of processes of organic production of crop production and biofuels in agro ecosystems with a high level of energy autonomy. The constructional and technological parameters of the mixer-aerator for loosening the compost bursts, the plow with the disk chopper for the sowing of the cedar crops, the parameters of the pneumatic calibrator of the eggs of the cereal moth for the production of the preparation of the trichogramm, the use of nanoparticles of metals, indicating their interaction with the biological objects, is substantiated. It is intended for scientists, lecturers, postgraduates, students, specialists of the agrarian sphere, which are engaged in research and introduction of technologies of organic farming., В монографии приведены механико-технологические основы процессов органического производства продукции растениеводства и биотоплива в агроэкосистемах с повышенным уровнем энергетической автономности. Обоснованно конструкционно-технологические параметры смесителя-аэратора для рыхления буртов компоста, плуга с дисковым измельчителем для заделки сидеральных культур, параметры пневматического калибратора яиц зерновой моли для производства энтомологического препарата трихограммы, использование наночастиц металлов с указанием их взаимодействия с биологическими объектами. Предназначена для научных работников, преподавателей, аспирантов, студентов, специалистов аграрной сферы, занимающихся исследованием и внедрением технологий органического земледелия.

Навчальний посібник розроблено на основі останніх досягнень та результатів науково-дослідних робіт. Він містить актуальні узагальнення щодо конструкції, розрахунку та експлуатації біоенергетичних систем в аграрному виробництві. Серед них основні поняття щодо біоенергетичних систем в аграрному виробництві, основи виробництва і використання дизельного біопалива, біоетанолу, виробництва біогазу, використання біогазу на теплові потреби та для отримання електроенергії, механізації заготівлі соломи для енергетичного використання та виробництва енергетичних культур., The manual was developed based on the latest achievements and results of scientific research. It contains actual generalization of design, calculation and operation of bioenergy systems in agricultural production. Among these basic concepts regarding bioenergy systems in agricultural production bases of production and use of biodiesel, bioethanol, biogas, biogas for heat and needs for electricity, mechanization of harvesting straw for energy production and energy crops., Учебное пособие разработано на основе последних достижений и результатов научно-исследовательских работ. Оно содержит актуальные обобщения по конструкции, расчету и эксплуатации биоэнергетических систем в аграрном производстве. Среди них основные понятия по биоэнергетическим системам в аграрном производстве, основы производства и использования дизельного биотоплива, биоэтанола, производства биогаза, использование биогаза на тепловые потребности и для получения электроэнергии, механизации заготовки соломы для энергетического использования и производства энергетических культур.

One of the ways of liquid manure utilization in agricultural production is its fermentation in anaerobic conditions to obtain biomethane, which provides partial disinfection of manure and its deodorization. Production and use of biomethane requires significant capital expenditures, but it is important to preserve natural environment, which requires focusing on the development of methods and means to provide cost-effective production and use of biogas installations. Scientific problem is the lack of practical experience, scientific groundwork and examined regularities for determination of structural and technological parameters of machines and equipment, which would allow increasing the level of energy autonomy of agricultural production by use of renewable biological energy resources. The aim of the article is to develop the biogas installations with rotational type of anaerobic digesters for use in agroecosystems. Experience of using biogas reactors showed that there are reactors already half-filled with mineral sediment, which can be removed only with an excavator after total stopping of fermentation process. Floating layers, especially based on fibrous substrates, often form a crust and if it is not mixed, the reactor must also be stopped to remove it. We found the relationships between the intensity of organic matter decomposing and specific biomethane and biogas yields, and fermentation time. The main direction in manure fermentation process intensification is increase of organic matter decomposition at the cost of creation of appropriate conditions for the development of anaerobic microflora. This can be achieved by creating stable fermentation temperature conditions and, what is more important, by providing quality biomass mixing, which, on the one hand, must not disturb the symbiosis of acetogenic and methanogenic bacteria, and, on the other hand, prevent the exfoliation of biomass in the reactor to mineral sediment and floating organic layer., Одним із способів утилізації рідкого гною в сільськогосподарському виробництві є його ферментації в анаеробних умовах для отримання біометану, який забезпечує часткову дезінфекцію гною і його дезодорацію. Виробництво і використання біогазу вимагає значних капітальних витрат, але важливо зберегти природне середовище, яке вимагає нових підходів до розробки методів і засобів для забезпечення економічно ефективного виробництва і використання біогазових установок. Наукова проблема полягає у відсутності практичного досвіду, наукових розробок і вивчених закономірностей для визначення структурних і технологічних параметрів машин і устаткування, що дозволяють підвищити рівень енергетичної автономії сільськогосподарського виробництва за рахунок використання відновлюваних біологічних енергетичних ресурсів. Метою даної статті є розробка біогазових установок обертального типу для анаеробного зброджування із використанням в агроекосистемах. Досвід використання біогазових реакторів показав, що існуючі реактори часто наполовину заповнені мінеральним осадом, якій може бути видалений тільки за допомогою екскаватора після повної зупинки процесу бродіння. Плаваючі шари, особливо на основі волокнистих субстратів, часто утворюють кірку і якщо вона не змішується, реактор також повинен бути зупинений, щоб видалити її. Ми знайшли взаємозв'язок між інтенсивністю органічного розкладання речовин, параметрами біогазової установки і часом ферментації. Основним напрямком інтенсифікації процесу бродіння та збільшення розкладання органічної речовини є створення відповідних умов для розвитку анаеробної мікрофлори. Це може бути досягнуто за рахунок створення стабільних умов температури ферментації, забезпечуючи змішування біомаси без порушення симбіозу бактерій і запобігання розшаруванню біомаси в реакторі з мінеральним осадом і плаваючим органічним прошарком., Одним из способов утилизации жидкого навоза в сельскохозяйственном производстве является его ферментации в анаэробных условиях для получения биометана, который обеспечивает частичную дезинфекцию навоза и его дезодорацию. Производство и использование биогаза требует значительных капитальных затрат, но важно сохранить природную среду, что требует новых подходов к разработке методов и средств для обеспечения экономически эффективного производства и использования биогазовых установок. Научная проблема заключается в отсутствии практического опыта, научных разработок и изученных закономерностей для определения структурных и технологических параметров машин и оборудования, позволяющих повысить уровень энергетической автономии сельскохозяйственного производства за счет использования возобновляемых биологических энергетических ресурсов. Целью данной статьи является разработка биогазовых установок вращательного типа для анаэробного сбраживания с использованием в агроэкосистемах. Опыт использования биогазовых реакторов показал, что существующие реакторы часто наполовину заполнены минеральным осадком, которой может быть удален только с помощью экскаватора после полной остановки процесса брожения. Плавающие слои, особенно на основе волокнистых субстратов, часто образуют корку и если она не смешивается, реактор также должен быть остановлен, чтобы удалить ее. Мы нашли взаимосвязь между интенсивностью органического разложения веществ, параметрами биогазовой установки и временем ферментации. Основным направлением интенсификации процесса брожения и увеличение разложения органического вещества является создание соответствующих условий для развития анаэробной микрофлоры. Это может быть достигнуто за счет создания стабильных условий температуры ферментации, обеспечивая смешивание биомассы без нарушения симбиоза бактерий и предотвращения расслоения биомассы в реакторе с минеральным осадком и плавающей органической прослойкой.

Використання хімічних препаратів проти бур’янів, шкідників сільськогосподарських культур, а також надмірне використання мінеральних добрив призводить до негативних наслідків для навколишнього середовища, а відповідно і для людини.

Модуль містить актуальні узагальнення з розробки технології виробництва дизельного біопалива на основі рослинних олій та його використання в агропромисловому виробництві й можуть бути використані агропромисловими підприємствами та підприємствами сільськогосподарського машинобудування., Модуль содержит актуальные обобщения по разработке технологии производства дизельного биотоплива на основе растительных масел и его использование в агропромышленном производстве и могут быть использованы агропромышленными предприятиями и предприятиями сельскохозяйственного машиностроения., The module concerns issues of bio-fuel production focusing on the bio-diesel an bio-ethanol. The text gives valuable information on the bio-diesel and bio-ethanol production technologies, analyzes advantages and disadvantages, newest directions an trends in Ukraine. It is spoken in detail about efficiency and economic arguments of bio-diesel production at the agricultural enterprises and machine-building companies.

Відповідно до запропонованої технологічної схеми модульної біогазової установки розглядаються нові технічні рішення в системі перемішування реагента в метановому реакторі, які полягають у використанні зміни напрямку д ії гравітаційних сил, які впливають на переміщення легкої і важкої фракцій біомаси, які заповнюють циліндричний внутрішній обертовий корпус з діаметрально виконаною перегородкою. Розроблено математичну модель для визначення параметрів руху частинок біомаси в обертовому метантенку, яка дозволяє встановити раціональні значення кутової швидкості метантенка та його конструкційні параметри., According to the proposed technological scheme modular biogas plant considered new technical solutions in the mixing reactant substrate in the methane reactor, which is to use changes in the direction of action of gravitational forces affecting the movement of the light and heavy fractions biomass filled inner rotating body formed as a cylinder with a diametrical partition. The mathematical model to determine the parameters of particle motion in a rotating biomass digesters, which allows establishing rational values of angular velocity digesters and its design parameters is developed., В соответствии с предложенной технологической схемой модульной биогазовой установки рассматриваются новые технические решения в системе перемешивания реагирующего субстрата в метановом реакторе, которые заключаются в использовании изменения направления действия гравитационных сил, влияющих на перемещение легкой и тяжелой фракций биомассы, заполняют внутренний вращающийся корпус, выполненный в виде цилиндра с диаметральной перегородкой. Разработана математическая модель для определения параметров движения частиц биомассы во вращающемся метантенке, которая позволяет установить рациональные значения угловой скорости метантенка и его конструкционные параметры.

Розглянутий спосіб переробки відходів методом анаеробного зброджування. Проведений огляд сировини для виробництва біогазу. Розглянуті мікробіологічні основи процесу метаноутворення. Проведений аналіз способів завантаження сировини в метантенк. Розглянуті фактори, що впливають на ефективність виробництва біогазу. Проаналізовані технології та технічні засоби виробництва біогазу. Наведена економічна ефективність функціонування біогазової установки. Описана конструкція і принцип роботи лабораторної біогазової установки в Національному університеті біоресурсів і природокористування України., Рассматривается способ переработки отходов методом анаэробного сбраживания. Проведен обзор сырья для производства биогаза. Рассмотрены микробиологические основы процесса метанообразования. Проведен анализ способов загрузки сырья в метантенк. Рассмотрены факторы, влияющие на эффективность производства биогаза. Проанализированы технологии и технические средства производства биогаза. Приведена экономическая эффективность функционирования биогазовой установки. Описана конструкция и принцип работы лабораторной биогазовой установки в Национальном университете биоресурсов и природопользования Украины., The text is concerned with the methods and possibilities of biogas production. Much attention is given to the raw materials and microbiological processes of anaerobic digestion for waste recycling to get methane. It gives a detailed analysis of technologies and equipments for biogas production, describes methods of downloading materials in digesters and factors influencing the technological effectiveness. The cost and economical efficiency were analyzed in conditions of agricultural enterprises. Authors also describe the construction and basic work principle of biogas equipments which is used at the research laboratory of the National University of Life and Environmental Sciences of Ukraine.

Викладені основні принципи біологічних і енергетичних перетворень органічної сировини в агропромислових екосистемах з виробництва енергії і можливостей забезпечення енергетичної незалежності агроекосистем. Також проаналізованіможливості для здійснення цих принципів у виробництві екологічно чистої продукції та біологічного різноманіття., The basic principles of biological and energetic conversions of organic raw materials in agro ecosystems with energy production and the opportunities ensure energy autonomy of agro ecosystems are set out. Also the opportunities to implement these principles in manufacturing of environmentally friendly production and biological diversity preserving have been analyzed.