INVESTIGATION OF FERMENTATION CHAMBER THERMAL CONDITION PARAMETERS
A design of a fermentation chamber for compost production is presented. A heat mode of the chamber operation on a substrate, which is the mixture of a straw, cattle manure, bird`s manure and a wood sawdust, is investigated. Substrate`s moisture content was 62%. Experiments were held open air. Surrou...
Збережено в:
| Дата: | 2022 |
|---|---|
| Автори: | , , , , , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Українська |
| Опубліковано: |
Institute of Renewable Energy National Academy of Sciences of Ukraine
2022
|
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | https://ve.org.ua/index.php/journal/article/view/377 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Vidnovluvana energetika |
| Завантажити файл: | |
Репозитарії
Vidnovluvana energetika| _version_ | 1871103590133661696 |
|---|---|
| author | Tereshchuk, M. Mykhailovych, Ya. Chetveryk, H. Tsyvenkova, N. Holubenko, А. Omarov, I. |
| author_facet | Tereshchuk, M. Mykhailovych, Ya. Chetveryk, H. Tsyvenkova, N. Holubenko, А. Omarov, I. |
| author_institution_txt_mv | [
{
"author": "M. Tereshchuk",
"institution": "Polissia National University, Zhytomyr, Ukraine"
},
{
"author": "Ya. Mykhailovych",
"institution": "National University of Life and Environmental Sciences of Ukraine, Kyiv, Ukraine "
},
{
"author": "H. Chetveryk",
"institution": "Institute of Renewable Energy of the National Academy of Sciences of Ukraine, Kyiv, Ukraine "
},
{
"author": "N. Tsyvenkova",
"institution": "National University of Life and Environmental Sciences of Ukraine , Kyiv, Ukraine; Department of Renewable Organic Energy, Institute of Re-newable Energy of the National Academy of Sciences of Ukraine, Kyiv, Ukraine "
},
{
"author": " А. Holubenko",
"institution": "Polissia National University, Zhytomyr, Ukraine "
},
{
"author": "I. Omarov",
"institution": "Institute of Renewable Energy of the National Academy of Sciences of Ukraine, Kyiv, Ukraine "
}
] |
| author_sort | Tereshchuk, M. |
| baseUrl_str | https://ve.org.ua/index.php/journal/oai |
| collection | OJS |
| datestamp_date | 2026-07-18T06:32:17Z |
| description | A design of a fermentation chamber for compost production is presented. A heat mode of the chamber operation on a substrate, which is the mixture of a straw, cattle manure, bird`s manure and a wood sawdust, is investigated. Substrate`s moisture content was 62%. Experiments were held open air. Surrounding temperature was 10 °С to -10 °С. To reduce heat loses, the fermentation chamber was thermally insulated. An air for the substrate aeration have been heated from +20 to +60 °С. A balance heat is introduced. The mathematical model is developed from the heat balance equation. By the multifactor experiment a dependence between the balance heat and the substrate aeration air temperature, the thermal insulation thickness and the surrounding temperature was found. The conditions at which , from the energy point, an autonomous fermentation process takes place are: aeration air temperature – 18…24 °С; surrounding air temperature – 1…5 °С; insulation thickness – 100 mm. Experimental results have high correspondence with the analytical data. The determination coefficient is 0.99. Presented results could be used for further researches of the heat operation mode of the fermentation chamber (volume 250 L) for compost production from the organic raw material. The received results make possible to determine optimal insulation thickness, which corresponds with surrounding temperature conditions, that help reducing heat losses and raising fermentation installation effectivity in general. Further researches are planned in the direction of determination of the influence of the chamber rotation velocity and aeration air volume on the compost quality. Bibl. 21, tabl. 2, fig. 5. |
| doi_str_mv | 10.36296/1819-8058.2022.4(71).71-82 |
| first_indexed | 2025-07-17T11:38:54Z |
| format | Article |
| fulltext |
71
Відновлювана енергетика. №4/2022 | Біоенергетика
УДК 662.659 https://doi.org/10.36296/1819-8058.2022.4(71)71-82
ДОСЛІДЖЕННЯ ПАРАМЕТРІВ ТЕПЛОВОГО РЕЖИМУ РОБОТИ КАМЕРИ ФЕРМЕНТАЦІЇ
Отримано 17 лист. 2022; рекомендовано до публікації 27 груд. 2022
Доступно онлайн 30 груд. 2022
М. Б. Терещук1, Я. М. Михайлович2,
Г. О. Четверик3, Н. М. Цивенкова4,
А. А. Голубенко5, І. С. Омаров6
Автор для коресподенції: Цивенкова Наталія,
e-mail: nataliyatsyvenkova@gmail.com
Представлено конструкцію камери ферментації для
виробництва компосту з органічної сировини. Дослі-
джено тепловий режим роботи камери на субстраті,
який є сумішшю соломи, гною ВРХ, пташиного посліду і
деревної тирси. Вологість субстрату становила 62 %.
Установка була встановлена на відкритому повітрі.
Дослідження виконувалися при температурі від 10 до
–10 °С. З метою уникнення теплових втрат камеру фе-
рментації зовні було термоізольовано. Повітря для ае-
рації субстрату підігрівалося до температури від +20
до +60 °С. Введено поняття балансової теплоти. На ос-
нові рівняння теплового балансу розроблено матема-
тичну модель. Методом проведення багатофактор-
ного експерименту встановлено залежність балансо-
вої теплоти від температури повітря аерації суб-
страту, товщини шару термоізоляційного матеріалу та
температури повітря навколишнього середовища.
Встановлено умови, за яких з енергетичної точки зору
має місце автономний процес ферментації субстрату:
температура повітря на аерацію субстрату –
18…24 °С; температура повітря навколишнього сере-
довища – 1…5 °С; товщина шару ізоляційного матері-
алу – 100 мм. Результати експериментального дослі-
дження мають високу відповідність аналітичним даним. Коефіцієнт детермінації склав 0,99. Пред-
ставлені результати можуть бути використані для подальших досліджень теплового режиму ро-
боти камер ферментації з виробництва компосту з органічної сировини об’ємом до 250 л. Отримані
результати дозволяють встановити оптимальну товщину шару ізоляційного матеріалу з урахуван-
ням температурних умов навколишнього середовища, що зменшить непродуктивні втрати теп-
лоти установкою і підвищить ефективність ферментаційної установки в цілому. Подальші дослі-
дження плануються проводитися в напрямі визначення впливу частоти обертання камери фермен-
тації барабанного типу та кількості повітря аерації субстрату на якість виробленого компосту.
Бібл. 21, табл. 2, рис. 5.
Ключові слова: компост, субстрат, органічна сировина, камера ферментації, тепловий баланс.
1аспірант, кафедра механіки та інженерії агро-
екосистем, Поліський національний універси-
тет, Житомир, Україна
https://orcid.org/0000-0002-3020-4528
2канд. техн. наук, професор, кафедра техніч-
ного сервісу та інженерного менеджменту
імені М. П. Момотенка, Національний уні-
верситет біоресурсів та природокористу-
вання України, Київ, Україна
https://orcid.org/0000-0003-0373-2736
3 канд. техн. наук, завідувач відділу віднов-
люваних органічних енергоносіїв, Інститут
відновлюваної енергетики НАН України,
Київ, Україна
https://orcid.org/0000-0001-9398-1968
4 канд. техн. наук, доцент, кафедра тракторів,
автомобілів та біоенергоресурсів, Національ-
ний університет біоресурсів та природокористу-
вання України, Київ, Україна; відділ відновлюва-
них органічних енергоносіїв, Інститут відновлю-
ваної енергетики НАН України, Київ, Україна
https://orcid.org/0000-0003-1703-4306
5асистент, кафедра електрифікації, автомати-
зації виробництва та інженерної екології, По-
ліський національний університет, Житомир,
Україна
https://orcid.org/0000-0001-5018-5312
6аспірант, відділ відновлюваних органічних
енергоносіїв, Інститут відновлюваної енерге-
тики НАН України, Київ, Україна
https://orcid.org/0000-0001-9449-853X
72
Відновлювана енергетика. №4/2022 | Біоенергетика
INVESTIGATION OF FERMENTATION CHAMBER THERMAL CONDITION PARAMETERS
Received 17 Nov. 2022; accepted 27 Dec. 2022.
Available online 30 Dec. 2022
M. Tereshchuk1, Ya. Mykhailovych2, H. Chetveryk3,
N. Tsyvenkova4, A. Holubenko5, I. Omarov6
Author for correspondence: Nataliya Tsyvenkova,
e-mail: nataliyatsyvenkova@gmail.com
A design of a fermentation chamber for compost production
is presented. A heat mode of the chamber operation on a
substrate, which is the mixture of a straw, cattle manure,
bird`s manure and a wood sawdust, is investigated. Sub-
strate`s moisture content was 62%. Experiments were held
open air. Surrounding temperature was 10 °С to -10 °С. To
reduce heat loses, the fermentation chamber was thermally
insulated. An air for the substrate aeration have been heated
from +20 to +60 °С. A balance heat is introduced. The math-
ematical model is developed from the heat balance equa-
tion. By the multifactor experiment a dependence between
the balance heat and the substrate aeration air tempera-
ture, the thermal insulation thickness and the surrounding
temperature was found. The conditions at which , from the
energy point, an autonomous fermentation process takes
place are: aeration air temperature – 18…24 °С; surrounding
air temperature – 1…5 °С; insulation thickness – 100 mm. Ex-
perimental results have high correspondence with the ana-
lytical data. The determination coefficient is 0.99. Presented
results could be used for further researches of the heat oper-
ation mode of the fermentation chamber (volume 250 L) for
compost production from the organic raw material. The re-
ceived results make possible to determine optimal insulation
thickness, which corresponds with surrounding temperature
conditions, that help reducing heat losses and raising fer-
mentation installation effectivity in general. Further re-
searches are planned in the direction of determination of the influence of the chamber rotation velocity and
aeration air volume on the compost quality. Bibl. 21, tabl. 2, fig. 5.
Keywords: compost, substrate, organic raw material, fermentation chamber, heat balance of organic matter.
Вступ. Аеробна ферментація є одним з найпоширені-
ших методів виробництва компостів з біосировини.
Цей метод дає змогу зберегти усі поживні речовини у
виробленому біодобриві під час його мінералізації
(твердофазна або рідкофазна ферментація), а також
підвищує доступність поживних речовин при переро-
бці складнішої за хімічним складом сировини (торф,
солома тощо) [1]. Під час твердофазної ферментації
обов’язково слід враховувати параметри, які безпосе-
редньо впливають на функціонування усієї системи.
До них належать конструкційно-технологічні параме-
три обладнання, фізико-хімічні характеристики
сировини, вид інокулянтів тощо [2]. Конструкційні па-
раметри включають конструкцію базових вузлів та ро-
бочих органів обладнання – барабанів обертового
типу, змішувачів, модулів завантаження субстрату
або вивантаження готового продукту [3]. Технологіч-
ними параметрами є температура процесу, режими
аерації та змішування субстрату [4, 5]. Фізико-хімічні
властивості субстрату включають: хімічний склад його
компонентів, вологість, вміст вуглецю та азоту, кислот-
ність, пористість, розмір частинок тощо [6]. Залежно
від співвідношення С:N у субстраті домінує відповідна
еколого-трофічна група мікроорганізмів [2, 7].
1postgraduate student, Department of Mechan-
ics and Engineering of Agroecosystems, Polissia
National University, Zhytomyr, Ukraine
https://orcid.org/0000-0002-3020-4528
2PhD, professor, Department of Technical Ser-
vice and Engineering Management named after
M. P. Momotenko, National University of Life
and Environmental Sciences of Ukraine, Kyiv,
Ukraine
https://orcid.org/0000-0003-0373-2736
3PhD, head of department of renewable organic
energy carriers, Institute of Renewable Energy of
the National Academy of Sciences of Ukraine,
Kyiv, Ukraine
https://orcid.org/0000-0001-9398-1968
4PhD, associate professor, Department of Trac-
tors, Cars and Bioenergy Resources, National
University of Life and Environmental Sciences of
Ukraine , Kyiv, Ukraine; Department of Renewa-
ble Organic Energy, Institute of Renewable En-
ergy of the National Academy of Sciences of
Ukraine, Kyiv, Ukraine
https://orcid.org/0000-0003-1703-4306
5assistant, Department of Electrification, Pro-
duction Automation and Environmental Engi-
neering, Polissia National University, Zhytomyr,
Ukraine
https://orcid.org/0000-0001-5018-5312
6postgraduate student, Department of Renewa-
ble Organic Energy, Institute of Renewable En-
ergy of the National Academy of Sciences of
Ukraine, Kyiv, Ukraine
https://orcid.org/0000-0001-9449-853X
73
Відновлювана енергетика. №4/2022 | Біоенергетика
Згідно з [8] найважливішою з усіх фізичних змін-
них, що чинить вплив на продуктивність процесу
твердофазної ферментації, є температура, оскільки
ріст і виробництво ензимів або метаболітів зазви-
чай є чутливим до її змін. Від температурного ре-
жиму залежить кількість теплоти, яка виділяється в
процесі ферментації. Оптимальний температурний
режим має місце, коли втрати теплоти через пове-
рхневе охолодження субстрату та аерацією є мен-
шими за кількість теплоти, яка виділяється в про-
цесі розкладання мікроорганізмами біосировини.
Поверхневе охолодження субстрату своєю чергою
напряму залежить від умов навколишнього сере-
довища.
Надходження теплоти в систему для здійснення
твердофазної ферментації або, навпаки, відве-
дення з системи тісно пов’язане з метаболічною
активністю мікроорганізмів, а також з режимом ае-
рації субстрату. Відповідно до [9] велика кількість
повітря, яке надходить на аерацію, може призве-
сти до надмірного охолодження субстрату, пору-
шуючи при цьому термофільні умови, необхідні
для забезпечення оптимальної швидкості розкла-
дання. Проте занадто малі обсяги повітря для ае-
рації субстрату спричиняють перехід до анаероб-
ного процесу його розкладання. Оптимальний ре-
жим аерації якраз лежить в діапазоні між цими
граничними умовами. В роботах [10, 11] наведено
досить широкий діапазон зміни швидкості подачі
повітря на аерацію субстрату (від 0,04 до
3,47 л/[хв·кг. летких твердих речовин]), оптима-
льне співвідношення кількості повітря до кількості
субстрату – 4:1. Вказано, що такі параметри, як тем-
пература навколишнього середовища, вологість і
температура субстрату, є вкрай важливими для оп-
тимізації процесу твердофазної ферментації. Реко-
мендації щодо вибору значень згаданих парамет-
рів залежать від складу субстрату.
У процесі ферментації значна частина енергії, виді-
леної під час аеробної біодеградації органічних ма-
теріалів, втрачається у вигляді теплоти [12]. Скла-
дання теплового балансу зазначеного процесу є
важливим для опису динамічних процесів, які про-
тікають в камері, та забезпечення необхідної кіль-
кості теплоти з метою досягнення оптимального
температурного режиму процесу. В деяких робо-
тах попередників [13, 14], в яких описано термоди-
наміку процесу виробництва компостів, продемон-
стровано важливість конструктивних особливос-
тей, геометрії та конфігурації камери, а також сту-
пеня провідності її стінок. Автори праці [13] здійс-
нили оцінку втрат теплоти в кількох різних типах
систем компостування субстратів. Спроєктований
ними лабораторний зразок камери ферментації
мав провідність стінки, при якій мали місце най-
вищі втрати теплоти (62 %). В роботі [14] зазначено,
що втрати теплоти в різних зразках камер варіюють
в досить широких межах (від 30 до 90 % величини
теплогенерації). В дослідженні [4] шляхом матема-
тичного моделювання визначено оптимальний
об’єм реактора та параметри ізоляційного матері-
алу (на основі розробленої комплексної моделі те-
плового балансу та кінетики деградації). Зазначена
модель враховує особливості процесу метаболіч-
ного розкладу сировини та п’ять основних каналів
утрат теплоти. З метою надання кількісної оцінки
теплових утрат досліджено лабораторні зразки ка-
мер ферментації об’ємом від 10 до 200 л, оснащені
шістьма типами ізоляційного матеріалу різної про-
відності. З метою створення невеликих систем фе-
рментації біосировини автори рекомендують ви-
користовувати матеріали меншої щільності з ниж-
чим коефіцієнтом теплопровідності.
У роботах [15, 16] представлено технічні рішення,
де з метою забезпечення стабільної температури
процесу ферментації органічної сировини викори-
стовують різні за конструкцією кожухи, функція
яких полягає в підтримці температури корпусу на
заданому рівні. Як теплоносій використовуються
речовини, здатні акумулювати теплоту. Для підтри-
мання оптимального температурного режиму в
[15] пропонуються конструкції оболонок, у міжсті-
нкових порожнинах яких циркулює теплоносій за-
даної температури. Конструкції оболонок забезпе-
чують лише часткове обігрівання обертових бара-
банів, хоча запропонований технічний прийом дає
змогу скоротити втрати теплоти до 30 %. У науко-
вому дослідженні [16] методом фізичного моде-
лювання підтверджено ефективність застосування
раціональної форми біореактора в діапазоні зміни
об’єму від 1 до 5 м3. Встановлено закономірності
формування теплового стану малогабаритного біо-
реактора в умовах експлуатації його з помірним
кліматом. На основі критеріїв ефективності, пред-
ставлених у вигляді наведених затрат, встановлено
оптимальну товщину теплової ізоляції (мінеральна
вата товщиною 130 мм). Наведено схему підігрі-
вання біореактора з використанням теплового аку-
мулятора. Конструкція теплового акумулятора дає
змогу накопичувати теплову енергію завдяки вико-
ристанню теплообмінника, в якому циркулює теп-
лоносій за допомогою насоса. Передбачена мож-
ливість зарядки акумулятора із застосуванням еле-
ктричного нагрівача. Зазначені конструктивні рі-
шення недостатньо обґрунтовані для обертових
реакторів барабанного типу. Також підтримування
стабільної температури реалізується лише част-
ково [15], або обладнання є надто громіздким і
складним для виготовлення у реальних виробни-
чих умовах [16].
Автори праць [4, 17] доводять, що складання теплового
балансу є теоретичною основою наукових досліджень
для забезпечення оптимального температурного ре-
жиму всіх фаз ферментації органічної сировини. Вони
зазначають, що наявні наукові праці досить обмежено
розглядають теплові умови функціонування установок
малого об’єму (до 250 л) через складну природу
74
Відновлювана енергетика. №4/2022 | Біоенергетика
процесу ферментації. Для таких установок виробництва
лише біологічної теплоти може бути недостатньо щоб
забезпечити і підтримувати бажану температуру про-
цесу. А збільшення об’єму таких установок не завжди є
розумним рішенням з точки зору операційної системи і
більш високих витрат. Тому слід розглянути можливість
використання термопідтримувальних пристроїв. Врахо-
вуючи, що витрати на нагрівання та охолодження чи-
нять суттєвий вплив на економічну складову процесу
ферментації, для обертових реакторів об’ємом до 50 л
це питання є першочерговим та потребує дослідження.
У результаті аналізу наявних джерел літератури було ви-
явлено відсутність досліджень щодо комплексного
впливу конструкційно-технологічних параметрів про-
цесу компостування на кількість теплоти, необхідну для
забезпечення оптимальних температурних умов про-
цесу.
Мета і завдання. Отже, метою роботи є встановлення
залежності теплових витрат, які мають місце в процесі
ферментації органічної сировини, від температури на-
вколишнього середовища, температури повітря для ае-
рації субстрату й товщини утеплювача зовнішніх стінок
камери ферментації. Це дозволить забезпечити оптима-
льні температурні режими на всіх стадіях розкладання
органічної сировини, підвищити швидкість ферментації
вихідного субстрату і виробляти компости високої якості
відповідно до існуючих агрохімічних вимог.
Об’єкт дослідження – втрати теплоти в процесі розкла-
дання органічної сировини в камерах ферментації.
Предмет дослідження – залежності впливу темпера-
тури навколишнього середовища, температури повітря
для аерації субстрату й товщини утеплювача зовнішніх
стінок камери ферментації на теплові витрати, які мають
місце в процесі ферментації органічної сировини.
У дослідженні введено параметр «балансова теплота» –
різниця між прибутковою та витратною частинами теп-
лового балансу. Вона може приймати як додатні, так і
від’ємні значення. Додатні значення балансової теплоти
визначають необхідність відведення надлишку теплоти
від системи. Від’ємні значення вказують на дефіцит теп-
лоти й необхідність її підведення для підтримання опти-
мального температурного режиму процесу компосту-
вання.
Для досягнення вказаної мети сформульовано такі зав-
дання дослідження:
– скласти тепловий баланс термофільної фази процесу
ферментації та визначити балансову теплоту, необ-
хідну для підтримання оптимального температурного
режиму цієї фази;
– експериментально дослідити залежність теплового
балансу від температури навколишнього середовища,
температури аерації повітря й товщини зовнішньої ізо-
ляції камери ферментації;
– визначити кількість теплоти, яку потрібно підвести від до-
даткових джерел енергії для підтримки оптимального
температурного режиму термофільної фази бродіння.
Матеріали і методи дослідження
Вихідними даними до математичної моделі були геоме-
тричні параметри камери, фізико-хімічні й теплотехнічні
характеристики матеріалів, температурні режими на ко-
жній з фаз процесу компостування тощо. Для спро-
щення математичної моделі було прийнято низку при-
пущень: субстрат розглядався як однорідне середо-
вище; повітря для аерації субстрату – як ідеальний газ;
прийнято, що матеріал утеплювача за теплоізолюваль-
ними властивостями є однорідним матеріалом.
Прийняті припущення дозволили суттєво спростити ма-
тематичну модель без утрати точності.
Тепловий баланс є рівністю прибуткової та видаткової
частин:
∑∑ = .... тепвиттепнад QQ , (1)
де Qнад. теп., Qвит. теп – відповідно теплонадходження та
теплоспоживання, Дж.
Проаналізуємо прибуткову та видаткову частини
балансу:
втратповвідджінбалансповнадхсуб QQQQQQ +=+++ ...... , (2)
де Qсуб – кількість теплоти, яка виділяється внаслідок роз-
кладання субстрату протягом термофільної фази ком-
постування [18], Дж; Qнадх.пов. – кількість теплоти, яка пі-
дводиться до камери з повітрям для аерації субстрату,
Дж; Qбаланс – «балансова кількість теплоти», яка врівно-
важує тепловий баланс, забезпечуючи оптимальний те-
мпературний режим на активній фазі компостування,
Дж; Qін. дж. – теплота, яка надходить з інших джерел (вна-
слідок тертя субстрату по металевих поверхнях лопаток
тощо), Дж. Цією складовою балансу можна знехтувати
через її малі значення; Qвід. пов. – кількість теплоти, яка
відводиться від камери з відпрацьованим повітрям для
аерації субстрату, Дж; Qвтрат – втрати теплоти в довкілля
через конвекцію та теплове випромінювання, Дж.
Досліджуваним параметром є «балансова кількість теп-
лоти» Qбаланс, яка може набувати як додатних, так і
від’ємних значень.
... повнадхсубвтратповвідбаланс QQQQQ −−+= , (3)
Кількість теплоти, що виділяється при розкладанні суб-
страту під час активної фази процесу компостування, Дж:
tIkmQсуб /··· τ∆= , (4)
де m – маса субстрату, кг; k – коефіцієнт, що враховує ча-
стку теплоти, яка виділилася під час активної фази про-
цесу компостування субстрату; I – питоме тепловиді-
лення з одного кілограму субстрату, Дж/кг; ∆τ – інтер-
вал часу термофільної фази, год; t – тривалість термо-
фільної фази процесу компостування, год.
Теплота, яка підводиться до камери з повітрям для ае-
рації субстрату Qнадх.пов., Дж:
( ) 1
...... ···· −∆−= tTTVCQ ходнадкомпoппповповповнадх τρ , (5)
де Спов – питома теплоємність повітря, Дж/(кг·°С); Vпов –
об’єм повітря, необхідного для аерації субстрату протя-
гом термофільної фази процесу компостування, м3; ρ –
густина повітря, кг/м3; Tопт. комп. – оптимальна темпера-
тура термофільної фази процесу компостування, °C;
Tнадх. пов. – температура повітря, яке використовується
для аерації субстрату, °C.
75
Відновлювана енергетика. №4/2022 | Біоенергетика
Кількість теплоти Qвід пов, яка відводиться від камери з
відпрацьованим повітрям для аерації субстрату, Дж:
( ) 1
...... ···· −∆−= tTTVCQ сернавкповвідповповповвід τρ , (6)
де Tнавк.сер., Tвід. пов – температура навколишнього сере-
довища та температура відпрацьованого повітря для ае-
рації субстрату, яке відводиться від камери відповідно,
°C.
Втрати теплоти в довкілля Qвтрат через конвекцію й
теплове випромінювання є найвищими. Математичний
вираз для визначення величини цих втрат Qвтрат
матимеме вигляд, Дж:
, (7)
де F – площа поверхні теплообміну, м2;
∑
=
n
i
iR
1
– сумарний коефіцієнт теплового опору, м2·К/Вт.
++
+= ∑∑
==
LhDhDF
n
i
i
n
i
i
11
·5.0·2π , (8)
де D – внутрішній діаметр барабана камери фермента-
ції, м;
∑
=
n
i
ih
1
– товщина стінок барабана камери ферментації з
урахуванням утеплювача, м;
L – довжина барабана камери ферментації, м.
Для багатошарової стінки барабана камери ферментації
сумарний коефіцієнт теплового опору становить [19]:
2111
11
αλα
++= ∑∑
==
n
i i
i
n
i
i
h
R , (9)
де hi – товщина і-го шару стінки барабана камери фер-
ментації, м;
λі – коефіцієнт теплопровідності і-го шару барабана ка-
мери ферментації, Вт/(м·K);
α1, α2 – коефіцієнти тепловіддачі, відповідно, від суб-
страту до внутрішньої стінки барабана камери та від зов-
нішньої стінки в навколишнє середовище, Вт/(м2·К).
Підставивши в рівняння (3) математичні вирази (4–7),
отримаємо:
𝑄𝑄баланс = 𝑚𝑚 · 𝑘𝑘 · 𝐼𝐼 · Δ𝜏𝜏 · 𝑡𝑡−1 +
+ 𝐶𝐶пов. · 𝜌𝜌 · 𝑉𝑉пов.�𝑇𝑇𝑜𝑜пт.комп. − 𝑇𝑇відп.пов.� · Δ𝜏𝜏 · 𝑡𝑡−1 −
−
⎝
⎜
⎜
⎛
𝜋𝜋�𝐷𝐷 + 2�ℎ𝑖𝑖
𝑛𝑛
𝑖𝑖=1
� · �
𝐷𝐷
2
+ �ℎ𝑖𝑖
𝑛𝑛
𝑖𝑖=1
+ 𝐿𝐿� ·
· �𝑇𝑇опт.комп. − 𝑇𝑇навк.сер.� · 𝛥𝛥𝛥𝛥 · �
1
𝛼𝛼1
+ �
ℎ𝑖𝑖
𝜆𝜆𝑖𝑖
𝑛𝑛
𝑖𝑖=1
+
1
𝛼𝛼2
�
−1
⎠
⎟
⎟
⎞
, (10)
З рівняння (10) отримаємо:
𝑑𝑑𝑄𝑄баланс
𝑑𝑑𝑑𝑑
= 𝑚𝑚 · 𝑘𝑘 · 𝐼𝐼 · 𝑡𝑡−1 + 𝐶𝐶пов. · 𝜌𝜌 · 𝑉𝑉пов.
(𝑇𝑇𝑜𝑜пт.комп. − 𝑇𝑇відп.пов.) · 𝑡𝑡−1 −
, (11)
Відповідно до рівняння (11) «балансова теплота» зале-
жить від температури навколишнього середовища, тем-
ператури повітря для аерації субстрату й товщини шару
теплоізоляції. Цей параметр може бути визначений як
для циклу компостування в цілому, так і для окремих
його часових проміжків.
Для проведення досліджень розроблено експеримен-
тальну установку, зображену на рис. 1. Експеримен-
тальна установка складається з герметичної камери (5)
обертового типу циліндричної форми, яка встановлена
горизонтально на осях (7). Камера (5) оснащена криш-
кою (6) для завантаження субстрату й вивантаження ви-
готовленого компосту. Завдяки кришці (6) камеру (5)
легко обслуговувати, очищати від залишків, мити тощо.
Завантаження субстрату та вивантаження компосту
здійснюється періодично, що є припустимим для експе-
риментальної установки. Крім того, кришка (6) осна-
щена зворотним клапаном, відрегульованим на тиск
2 бар. Для перемішування субстрату на внутрішній
( ) ∑
=
∆−=
n
i
iсернавккомпoппвтрат RTTFQ
1
... . /· τ
Рисунок 1. Дослідна установка [18]: а – зовнішній вигляд; б – стаціонарні нерухомі лопаті
Fig. 1. Pilot plant [18]: a – physical appearance; b – stationary fixed blades
76
Відновлювана енергетика. №4/2022 | Біоенергетика
поверхні камери (5) закріплені ввігнуті лопаті (11) і чо-
тири поздовжньо розташовані трубки з жиклерами для
аерації субстрату (трубки з жиклерами на рис. 1 не по-
казано). Осі (7) встановлені в підшипники, розташовані
в опорах (4). Вісь, на якій встановлена муфта й електро-
механічна силова передача, виготовлена глухою, інша
вісь має роз’єм (10) з внутрішньою різьбою. Муфта (9)
також слугує для подачі повітря в камеру під час її обер-
тання. Обертова камера (5) приводиться в дію за допо-
могою електромеханічного силового агрегату, встанов-
леного на рамі (3). Електромеханічний силовий агрегат
складається з електродвигуна (1) потужністю 3,5 кВт,
планетарного редуктора (2) і частотно-регулювального
пристрою Hitachi WJ200 (не показано) для регулювання
частоти обертання камери. Під час обертання камери за
рахунок спільної дії її робочих органів відбувається змі-
шування компонентів у субстраті. Ввігнуті лопаті та чо-
тири поздовжньо розташовані труби з форсунками ство-
рюють протипотік рухові частинок, що сприяє рівномір-
ному розподілу компонентів у субстраті.
Для покращення ступеня насичення субстрату повітрям
процес перемішування поєднують з періодичною при-
мусовою аерацією. Відповідно до [11] співвідношення
повітря/субстрат вибрано 4:1. Змішування субстрату ві-
дбувається кожні 55 хв і триває 5 хв. Частота обертання
камери 10 об/хв. Упродовж 5 хв процесу змішування
повітря подається циклічно за чотири прийоми. Кожен
цикл аерації триває 10 с, упродовж якого надходить 78 л
повітря. Отже, загальна кількість поданого повітря скла-
дає 312 л. Нагнітання повітря здійснюється вихровою
повітродувкою FPZ SCL 10DL MD 0,37 максимальної про-
дуктивності 8 л/с. Час між послідовними аераціями має
бути достатнім для того, щоб концентрація кисню впала
до 5…12 % на термофільній фазі. Повітря подається в ка-
меру через порожнисту вісь компресором. Подача пові-
тря регулюється регулятором витрати. Під час прокачу-
вання повітря автоматично відкривається перепускний
клапан, щоб тиск всередині камери не перевищував
1,1 бар. У разі, якщо перепускний клапан не спрацьовує
з різних причин і тиск зростає, активується запобіжний
клапан з метою зниження тиску. Після припинення змі-
шування та аерації запобіжний клапан на мить відкри-
вається, щоб вирівняти тиск всередині камери з атмо-
сферним. Стійка (8) регулюється, що дозволяє зміню-
вати висоту опори камери. Така конструкція забезпечує
зміну кута нахилу осі повороту камери в межах 0…20
градусів по відношенню до горизонтальної площини.
Регулювання кута є дискретним з кроком 5 градусів. За-
вдяки цьому субстрат можна переміщувати по камері,
що забезпечує додаткове перемішування в процесі ком-
постування. Загальна вага установки в розвантаженому
стані 92 кг, радіус барабана 275 мм, довжина барабана
970 мм. Товщина стінки камери 5 мм. Об'єм камери
220 л.
Схема забезпечення експериментальної установки до-
датковою теплотою для підтримання оптимального тем-
пературного режиму термофільної фази процесу фер-
ментації представлена на рис. 2. Схема включає камеру
ферментації та газогенератор оберненого процесу гази-
фікації [20]. Як паливо для газогенератора використову-
вали пелети (діаметром 10 мм і довжиною 50 мм), виго-
товлені з соломи пшениці. Якість пелет відповідала DIN
51731 та ONorm M 7135. Вихід сухого синтез-газу з 1 кг
пелет з вищою теплотворною здатністю 14,18 МДж/кг
а б
Рис. 2. Обігрів камери ферментації теплотою від охолодження синтез-газу в теплообміннику:
а – кінематична схема; б – загальний вигляд газогенератора:
1 – субстрат; 2 – камера ферментації; 3 – змішувальні лопаті для субстрату; 4 – газогенератор оберненого
процесу газифікації; 5 – теплообмінник; 6 – регулятор витрат теплоносія; I – структура стінки камери, де: h1 –
товщина шару ізоляції; h2 – товщина зовнішньої металевої стінки; h3 – товщина корпусу з теплоносієм;
h4 – товщина внутрішньої металевої стінки
Fig. 2. Heating the fermentation chamber with the heat, received by cooling the syngas in a heat-exchanger:
а – the flow chart; b – gasifier’s general view:
1 – substrate; 2 – fermentation chamber; 3 – substrate mixing blades; 4 – down draft gasifier; 5 – heat exchanger; 6 –
coolant flow regulator; I – chamber`s wall structure, where: h1 – insulation thickness; h2 – outer metal wall thickness; h3 –
coolant casing thickness; h4 – inner metal wall thickness
77
Відновлювана енергетика. №4/2022 | Біоенергетика
становив 2,25 м3/кг. Вища теплотворна здатність сухого
синтез-газу становила 11,84 МДж/кг. Продуктивність га-
зогенератора за газом склала 68 м3/год. Діаметр газоге-
нератора 0,550 м, висота 1,9 м. Джерелом «балансової
теплоти» була теплота, отримана від охолодження син-
тез-газу з +650 до +40 °С. Для рівномірного прогрівання
камери по всьому периметру стінку (2) камери (див.
рис. 2) виготовили подвійною. Між двома металевими
шарами розміщувався кожух, в якому циркулював теп-
лоносій, підготовлений в теплообміннику. Як теплоно-
сій використовували нагріте (охолоджене) повітря. Піді-
гріте (охолоджене) повітря використовувалося в холод-
ний (теплий) період року для підтримання оптималь-
ного температурного режиму на термофільній фазі роз-
кладання субстрату. Зазначений технічний прийом дав
змогу уникнути небажаного переохолодження (перегрі-
вання) субстрату під дією факторів навколишнього сере-
довища (мороз, прямі сонячні промені тощо). Для змен-
шення теплообміну з навколишнім середовищем фер-
ментаційна камера додатково була оснащена шаром те-
плоізоляції з композитного матеріалу. Спочатку пінопо-
лістирол (98 % повітря і 2 % полістиролу, щільністю
20 кг/м3, теплопровідністю 0,036 Вт/(м·°C) розрізався на
блоки, які потім безшовно поєднувалися за допомогою
клею. Поверх полістиролу наносилася термоізоляційна
шпаклівка (акрилово-полімерна суміш). Шпаклівка су-
шилася до повного застигання. Отриманий композит ок-
рім високої теплоізоляційної здатності був стійким до дії
хімічно агресивних речовин (води, лугів, кислот), міц-
ним, стійким до утворення плісняви та гниття, значно
знижував експлуатаційні витрати енергії.
Відповідно до рис. 2 синтез-газ, що виробився газогене-
ратором (4), охолоджувався в теплообміннику (5) тепло-
носієм (повітря, рідина). Теплоносій (в нашому випадку
це повітря) від теплообмінника (5) розподілявся регуля-
тором (6) за потреби. Для аерації субстрату (1), підтри-
мання температури в камері ферментації (2), для проду-
вання газогенератора (4) використовувалося повітря.
Дослідження починали із завантаження субстрату (1) у
камеру ферментації (2). Об’єм завантаженого субстрату
становив 78 л.
Склад субстрату та фізико-хімічні показники кожного з
його компонентів представлені в табл. 1. Відповідно до
табл. 1 загальна вологість субстрату становила 55 %.
Щоб підвищити вологість субстрату до 62 % над ним
розбризкували 4 л води. Щільність субстрату становила
приблизно 400 кг/м3 при вологості 55 % і приблизно
451 кг/м3 – при вологості 62 %. Співвідношення C:N при
вмісті вологи 55 % становило 30:1.
Субстрат перевіряли за такими показниками, як вміст
загального азоту (N), вміст загального вуглецю гумусо-
вих кислот та вміст вологи. Вміст цих елементів визна-
чено відповідно до ДСТУ ISO 4176-2003, ДСТУ 8454:2015
та ГОСТ 26713-85.
Основне вимірювальне обладнання, яке застосовува-
лося під час експериментальних досліджень таке: маса
зразка субстрату вимірювалася лабораторними вагами
FEX-600 (похибка 0,01 г); вологість субстрату – приладом
ZD-05 (похибка 0,2 %); температура субстрату – датчи-
ком температури ТСР 1-8 (похибка 0,15 %); швидкість
обертання барабана – портативним безконтактним оп-
тичним тахометром Testo 465 (похибка 0,02 %); товщина
шару теплоізоляції – механічним штангенциркулем
300 мм (похибка 0,025 мм).
Методом багатофакторного експерименту визначено
техніко-технологічні параметри процесу компосту-
вання. Досліджено залежність «балансової теплоти» від
змінних параметрів. За змінні параметри прийнято: те-
мпературу навколишнього середовища, температуру
повітря аерації субстрату й товщину шару ізоляції. Екс-
периментальні дані оброблялися в програмі Statistica
11.0. Позначення змінних параметрів багатофакторного
експерименту такі: температура навколишнього сере-
довища Tнавк.сер. (°C); температура повітря Tпов (°C); тов-
щина шару ізоляції l (мм). Рівні варіації цих факторів для
визначення теплового балансу становили: Tнавк.сер – +10,
0 і −10 °C; Tпов – +60, +40 і +20 °C; l – 100, 50, 0 мм. Фак-
тори кодування: Tнавк.сер = X1, Tпов = Х2, l = Х3.
Використання повного факторного експерименту пе-
редбачало проведення щонайменше 27 експериментів.
Для зменшення кількості експериментів з 27 до 13 та
отримання рівняння регресії високої точності на основі
квадратичного полінома вибрано метод планування
експерименту з використанням квадратичного плану
Бокса – Бенкена [21].
Етап планування включав такі кроки: кодування факто-
рів, складання план-матриці даних, рандомізація даних,
перевірка відтворюваності експериментів, розрахунок
Таблиця 1. Фізико-хімічні параметри компонентів субстрату
Table 1. The physical-chemical parameters of the substrate`s components
Компоненти
субстрату
Вміст у
суміші,
%
Вміст
вологи,
%
Щільність,
кг/м3
Маса компонента
на тонну
субстрату, кг
Вага компоне-
нта в одному за-
вантаженні,
кг
C:N,
% до
сухої
ваги
Гній ВРХ 30 75 690 300 9,3 19,5
Подрібнена
солома 20 40 175 200 6,2 55
Пташиний послід 20 55 375 200 6,2 10,5
Торф 15 40 271 150 4,65 14
Тирса дерев листя-
них порід 15 50 280 150 4,65 210
78
Відновлювана енергетика. №4/2022 | Біоенергетика
коефіцієнтів регресії, оцінка значущості коефіцієнтів ре-
гресії та оцінка адекватності тестової моделі. Досліди
виконувалися у трикратній повторності. За критерієм
Кохрена виконувалась перевірка відтворюваності дослі-
дів. У разі невиконання за критерієм Кохрена умови від-
творюваності перевірялися умови проведення досліду,
в результаті якого отримано максимальне значення ди-
сперсії, а також перевірялася точність вимірювання.
Тоді або збільшували число повторювань, або зменшу-
вали інтервали варіювання. Якщо умови відтворювано-
сті за критерієм Кохрена були виконані – записувалося
рівняння регресії та визначалися коефіцієнти рівняння.
За критерієм Стьюдента перевірялася значущість коефі-
цієнтів рівняння. Адекватність полінома виконувалася
за критерієм Фішера. Дані кожного досліду були попе-
редньо статистично оброблені з метою усунення грубих
помилок.
Значення відносної похибки моделі для всіх експери-
ментів за планом багатофакторного експерименту було
менше ніж 3 %. Значення середнього відносного відхи-
лення було менше ніж 2,51 %. Оскільки прийнятними
вважаються значення відносної похибки менші за 10 %
[21], то представлена модель з високою точністю про-
гнозує значення параметру «балансова теплота».
Результати дослідження
Щоб задати високу точність математичної моделі, такі
вхідні параметри, як оптимальна температура відповід-
ної фази компостування, тривалість циклу компосту-
вання й питоме тепловиділення субстрату потрібно ви-
значати для кожного певного складу субстрату. В ре-
зультаті експериментальних досліджень і статистичних
розрахунків отримано масив даних значень «балансо-
вої теплоти» (табл. 2).
Отримане рівняння регресії:
𝑄𝑄баланс = −50,28 + 111,25 · 𝑋𝑋1 + 38,7 · 𝑋𝑋2 +
+70,67 · 𝑋𝑋3 + 13,68 · 𝑋𝑋1 · 𝑋𝑋2 −
−15,73 · 𝑋𝑋1 · 𝑋𝑋3 − 31,35 · 𝑋𝑋2 · 𝑋𝑋3 + 0,04 · 𝑋𝑋12 −
−3,95 · 𝑋𝑋22 + 18,82 · 𝑋𝑋32, (12)
де Qбаланс – балансова теплота, МДж;
X2 (Tпов) – температура повітря аерації субстрату, °C;
X1 (Tнавк.сер.) – температура навколишнього середовища, °C;
X3 (l) – товщина шару ізоляції, мм.
Коефіцієнти рівняння регресії: b0 = −50,28; b1 =
111,25; b2 = 38,7; b3 = 70,67; b12 = 13,68; b13 = −15,73;
b23 = −31,35; b11 = 0,04; b22 = −3,95; b33 = 18,82.
Табличне значення коефіцієнта Кохрена склало Gтабл =
0,3346 при 5%-му рівні значущості при числі ступенів
свободи f2 = 2 і кількості експериментів f1 = 15. Отри-
мано, що Gрозр = 0,2184<Gтабл(0,05; 15; 2) = 0,334, отже,
процес є відтворюваним [21].
Оціночне значення критерію Фішера при S2
неад = 3,3
склало Fрозр = 9,57. Отже, Fрозр = 9,57<Fтабл(0,05; f1; f2) =
19,38, гіпотеза щодо адекватності рівняння регресії під-
тверджена [21]. Коефіцієнт детермінації склав R2 = 0,99.
Аналіз графічних залежностей (рис. 3−5) вказує на по-
дібність тенденцій залежності балансової теплоти від
змінних факторів. Найбільший вплив на функцію відгуку
a б в
Рис. 3. Залежність балансової теплоти Qбаланс від температури повітря Tпов і товщини шару ізоляції l:
a – Tнавк.сер. = −10 0C; б – Tнавк.сер.= 0 °C; в – Tнавк.сер. = +10 °C
Fig. 3. The balance heat Qbalance against the air temperature Tair and the insulation layer thickness l:
a – Tambient = −10 0C; b – Tambient = 0 °C; c – Tambient = +10 °C
Таблиця 2. Матриця планування багатофакторного експерименту
Table 2. Planning matrix of a multifactor experiment
Номер
експери-
менту
Фактори Результати експерименту Перевірка адекватності моделі
X1 X2 X3 Qбал1 Qбал2 Qбал3 Qб.ср Qб.ср.роз
(Qб.ср–
Qб.ср.роз)
(Qб.ср–
Qб.ср.роз)2
1 + + 0 109,7 110,4 110,6 110,2 109,4 0,8 0,640
2 + − 0 7,1 7,2 7,1 7,1 4,7 2,5 6,003
3 − + 0 −142,2 −143,4 −143,0 −142,9 −140,4 −2,4 6,002
4 − − 0 −191,2 −191,3 −191,3 −191,3 −190,5 −0,8 0,640
5 0 0 0 −50,5 −50,8 −50,5 −50,6 −50,3 −0,3 0,104
6 + 0 + 132,0 132,1 130,6 131,6 134,8 −3,2 10,267
7 + 0 − 24,6 24,8 24,8 24,7 24,9 −0,1 0,021
8 − 0 + −56,3 −56,1 −56,0 −56,1 −56,3 0,1 0,021
9 − 0 − −226,9 −225,3 −225,4 −225,9 −229,1 3,2 10,267
10 0 0 0 −49,3 −50,0 −49,5 −49,6 −50,3 0,7 0,459
11 0 + + 45,2 44,9 44,9 45,0 42,6 2,4 5,740
12 0 + − −36,8 −36,5 −36,8 −36,7 −36,0 −0,7 0,439
13 0 − + 28,5 28,6 28,6 28,6 27,9 0,7 0,439
14 0 − − −178,7 −178,7 −178,2 −178,5 −176,1 −2,4 5,740
15 0 0 0 −50,7 −50,8 −50,4 −50,6 −50,3 −0,4 0,126
79
Відновлювана енергетика. №4/2022 | Біоенергетика
має температура навколишнього середовища, мен-
ший – товщина шару ізоляції, найменший – темпера-
тура повітря аерації.
За рис. 3–5 при температурі оточуючого середовища –
10 °С, температурі повітря для аерації 20 °С та експлуа-
тації реактора камери без утеплювача, для забезпе-
чення оптимального температурного режиму активної
фази процесу ферментації до субстрату потрібно було
підвести 289,4 МДж теплоти. Тоді як при експлуатації
реактора камери з утеплювачем товщиною 50 мм за тих
самих умов для забезпечення оптимального температу-
рного режиму потрібно підвести лише 190,47 МДж теп-
лоти, а при товщині шару утеплювача 100 мм –
53,91 МДж теплоти. Така кількість теплоти потрібна для
підтримання температурного режиму термофільної
фази +65…+70 °С, і її можна отримати шляхом охоло-
дження синтез-газу. Синтез-газ (джерело «балансової
теплоти») в теплообмінник надходив з газогенератора,
який працював паралельно з ферментаційною установ-
кою. Також теплотою, відібраною від генераторного
газу під час його охолодження, нагрівали повітря для ае-
рації субстрату.
Стінки камери були виготовлені з корозійностійкої сталі
товщиною 5 мм. Сталь має високий, близько
45 Вт/(м·°C), коефіцієнт теплопровідності. Використання
теплоізоляції товщиною 50 мм порівняно з відсутністю
ізоляції зменшило втрати теплоти майже на 34 % за най-
гірших умов експерименту, коли Tпов = +20 °C і Tнавк.сер. =
−10 °C. При Tпов = 60 °C, Tнавк.сер. = +10 °C і товщині шару
ізоляції 50 мм надмірна кількість виділеної теплоти ста-
новила 109,43 МДж. Застосування ізоляції товщиною
100 мм порівняно з відсутністю утеплювача зменшило
втрати теплоти на термофільну фазу в 5,4 раза при Tпов =
+20 °C і Tнавк.сер. = −10 °C. А за умов Tпов = 60 °C, Tнавк.сер. =
+10 °C і l = 100 мм під час процесу ферментації отримано
всього 151,84 МДж надлишкової теплоти.
Втрата теплоти через стінку камери була другим значу-
щим каналом втрати теплоти після її споживання самим
компостом [4, 9]. У роботі [4] допускається, що втрати
теплоти через металеві стінки камери (сталь, алюміній)
можуть сягати до 50 % загальної кількості теплоти. Од-
нак відсоток можна зменшити, якщо стінку опорядити
шаром додаткового ізоляційного матеріалу з інших,
більш прийнятних матеріалів. Металеві стінки камери в
цьому разі мають слугувати надійною опорою камери
ферментації. Відсоток втрати теплоти через стінку ка-
мери зі скловолокна, дерев’яних блоків і ПВХ становив
приблизно 30–35 % на початку процесу і зменшився до
12 % наприкінці процесу ферментації, коли температура
a б в
Рис. 3. Залежність балансової теплоти Qбаланс від температури повітря Tпов і товщини шару ізоляції l:
a – Tнавк.сер. = −10 0C; б – Tнавк.сер.= 0 °C; в – Tнавк.сер. = +10 °C
Fig. 3. The balance heat Qbalance against the air temperature Tair and the insulation layer thickness l:
a – Tambient = −10 0C; b – Tambient = 0 °C; c – Tambient = +10 °C
a б в
Рис. 4. Залежність балансової теплоти Qбаланс від температури навколишнього середовища Tнавк.сер. і товщини
шару ізоляції l: a – Tпов = 20 °C; б – Tпов = 40 °C; в – Tпов = 60 °C
Fig. 4. The balance heat Qbalance against the ambient temperature Tambient and the insulation layer thickness l: a – Tair =
20 °C; b – Tair = 40 °C; c – Tair = 60 °C
80
Відновлювана енергетика. №4/2022 | Біоенергетика
компосту та навколишнього середовища зблизилися.
Автори рекомендували поєднувати алюміній і сталь з різ-
ними теплоізоляційними матеріалами, особливо для
невеликих конструкцій камери ферментації.
Підвищення температури повітря для аерації з +20 до
+40 °С і далі до +60 °С при Tнавк.сер. = −10 °С і l = 0 мм при-
вело до практично рівномірного зниження витрат теп-
лоти на процес ферментації на 39 %. Якщо досліджувати
вплив температури повітря аерації на виділення над-
лишку теплоти при Tнавк.сер. = +10 °С і l = 100 мм, то цей
процес відбувався нерівномірно. При підвищенні тем-
ператури з +20 до +40 °С кількість виділеної теплоти
зросла на 18 %, а при підвищенні температури з +40 до
+60 °С кількість теплоти збільшилася лише на 11 %. За
умов Tнавк.сер. = +10 °С і l = 100 мм використання повітря з
температурою понад 45 °С викликало інтенсифікацію
випаровування вологи з субстрату та гальмування мік-
робної біодеградації. Щоб запобігти зниженню волого-
сті субстрату (в окремих випадках вона падала до
45…47 %) періодично додавали воду. Автори [9] стикну-
лися з подібною проблемою. Проте ми не досліджували
вплив температури повітря для аерації субстрату на
швидкість випаровування вологи. Вміст вологи був по-
казником нормального процесу бродіння.
Залежність «балансової теплоти» від температури навко-
лишнього середовища в наших експериментальних умо-
вах є нелінійною. При підвищенні температури навколи-
шнього середовища з’являється балансовий надлишок
теплоти, який використовується для задоволення інших
технологічних потреб (підготовка дуттьових газів для га-
зогенератора). Підвищення Tнавк.сер з −10 до +10 °C для не-
ізольованої камери привело до зменшення тепловтрат
на 226 МДж при Tпов = +20 °C, а також до виділення над-
лишкової теплоти в кількості 25 МДж при Tпов = +40 °C, і
близько 105 МДж при Tпов = +60 °C відповідно. При засто-
суванні термоізоляції зниження втрат було більш знач-
ним. Отже, при l = 50 мм і Tпов = +40 °C отримано надли-
шок теплоти 61 МДж, а при Tпов = +60 °C – близько
110 МДж. При використанні ізоляції товщиною 100 мм
зміна температури навколишнього середовища від −10
до +10 °С повністю забезпечувала теплові потреби про-
цесу ферментації й при цьому виділялося 151,84 МДж
надлишкової теплоти. В реальних умовах роботи камер
ферментації тепловий баланс залежить від вологості по-
вітря, швидкості та напрямку його руху, а також від тем-
ператури процесу. Вплив цих параметрів зумовлює відхи-
лення експериментальних даних від модельованих. До-
цільність використання ізоляції за інших рівних умов є
тим вищою, чим вища вологість повітря. Це пояснюється
тим, що теплопровідність води в порах утеплювача в 20
разів перевищує теплопровідність повітря. Крім того, во-
лога в порах збільшує контактну поверхню, що приводить
до підвищення ефективної теплопровідності. При підви-
щенні вологості повітря з 60 до 85 % ефективність ізоляції
підвищується на 7 % [5].
Енергонезалежний процес компостування досягається
при товщині шару ізоляції 100 мм, температурі навколи-
шнього середовища +1…+5 °С і температурі повітря для
аерації субстрату +24…+18 °С. Таким чином, виходячи з
рівняння теплового балансу з урахуванням умов навко-
лишнього середовища ми можемо визначити таку тов-
щину шару ізоляції й температуру повітря для аерації
субстрату, щоб «балансова теплота» повністю компен-
сувала теплоту, необхідну для підтримування темпера-
тури термофільної фази. У разі підвищеного енергоспо-
живання ми можемо розрахувати кількість теплоти, яку
необхідно отримати від додаткових джерел енергії.
Висновки
Експериментальне дослідження та чисельне моделю-
вання процесу ферментації органічних матеріалів дало
змогу зробити такі висновки.
1. У результаті проведення багатофакторного експери-
менту з подальшим аналізом даних встановлено, що на
параметр «балансова теплота» найбільший вплив має
температура навколишнього середовища. Підвищення
температури з −10 до +10 °С приводить до зменшення
втрат теплоти на процес ферментації на 226 МДж при
Tпов = +20 °C, виділення надлишкової теплоти в кількості
25 МДж при Tпов = +40 °C і близько 105 МДж − при Tпов =
+60 °C навіть без використання ізоляції камери фермен-
тації.
2. Товщина теплоізоляції – другий важливий параметр,
який впливає на температурні умови процесу фермента-
ції. Використання шару теплоізоляції товщиною 50 мм
a б в
Рис. 5. Залежність балансової теплоти Qбаланс від температури навколишнього середовища Tнавк.сер. і темпе-
ратури повітря аерації Tпов: a – l = 0 мм; b – l = 50 мм; c – l = 100 мм
Fig. 5. The balance heat Qbalance against the ambient temperature Tambient and the air temperature Tair: a – l = 0 mm; b –
l = 50 mm; c – l = 100 mm
81
Відновлювана енергетика. №4/2022 | Біоенергетика
порівняно з відсутністю теплоізоляції зменшило втрати
теплоти майже на 34 % при Tпов = +20 °C і Tнавк.сер. = −10 °C
і привело до виробництва 109,43 МДж надлишкової теп-
лоти при Tпов = 60 °C і Tнавк.сер. = +10 °C. Застосування ізоля-
ції товщиною 100 мм порівняно з відсутністю утеплювача
зменшило втрати теплоти на термофільну фазу в 5,4 раза
при Tпов = +20 °C і Tнавк.сер. = −10 °C. Використання ізоляції
товщиною 100 мм при Tпов = +60 °C і Tнавк.сер. = +10 °C при-
вело до виділення 151,84 МДж надлишкової теплоти.
3. Підвищення температури повітря для аерації субстрату
з +20 до +40 і далі до +60 °С при Tнавк.сер. = −10 °С за відсут-
ності ізоляції камери призвело до практично рівномір-
ного зниження витрат теплоти на процес ферментації на
39 %. При підвищенні температури з +20 до +40 °С кіль-
кість виділеної теплоти зросла на 18 %, а при підвищенні
температури з +40 до +60 °С кількість теплоти зросла на
11 %. При температурі навколишнього середовища
+10 °С і товщині шару ізоляції 100 мм використання пові-
тря на аерацію субстрату з температурою понад 45 °С
призвело до посилення випаровування вологи з суб-
страту та до гальмування мікробної деградації.
4. Процес компостування, який є енергонезалежним,
здійснюється при товщині шару ізоляції 100 мм, темпе-
ратурі навколишнього середовища +1…+5 °С і темпера-
турі повітря для аерації субстрату +24…+18 °С. Отримані
результати вимірювань мають високу відповідність роз-
рахунковим даним. Коефіцієнт детермінації становить
R2 = 0,99.
ПОСИЛАННЯ
1. Steudler S., Werner A., Cheng J. J. Solid State Fermenta-
tion. Research and Industrial Applications. Switzerland:
Springer Nature, 2019. 172 p.
2. Chen H. Modern Solid State Fermentation. Theory and
Practice. Switzerland: Springer Nature, 2013. 324 p.
3. Raghavarao K. S. M., Ranganathan T., Karanth N. Some
engineering aspects of solid-state fermentation. Bio-
chemical Engineering Journal, vol. 13(2-3), 2003. P. 127
–135. https://doi:10.1016/s1369-703x(02)00125-0.
4. Wang Y., Pang L., Liu X., Wang Y., Zhou K., Luo F. Using
thermal balance model to determine optimal reactor
volume and insulation material needed in a laboratory-
scale composting reactor. Bioresource Technology, vol.
206, 2016. P. 164–172.
5. Kalamdhad A. S. Kazmi A. A. Effects of turning frequency
on compost stability and some chemical characteristics
in a rotary drum composter. Chemosphere, vol. 74 (10),
2009. P. 1327–1334.
https://doi:10.1016/j.chemosphere.2008.11.
6. Jain M.S., Paul S. Kalamdhad A.S. Kinetics and physics
during composting of various organic wastes: Statistical
approach to interpret compost application feasibility.
Journal of Cleaner Production, vol. 255, 2020.
120324. https://doi:10.1016/j.jclepro.2020.120324.
7. Reyes-Torres M., Oviedo-Ocaña E.R., Dominguez I.,
Komilis D., Sánchez A. A systematic review on the com-
posting of green waste: Feedstock quality and optimiza-
tion strategies. Waste Management, vol. 77, 2018.
P. 486–499.
https://doi:10.1016/j.wasman.2018.04.037.
8. Avidov R., Sudharsan Varma V., Saadi I., Hanan A.,
Yoselevich I., Lublin A., Laor Y. Physical and chemical in-
dicators of transformations of poultry carcass parts and
broiler litter during short term thermophilic compost-
ing. Waste Management, vol. 119, 2020. P. 202–
214. https://doi:10.1016/j.wasman.2020.09.040.
9. Wang Y., Huang G., Zhang A., Han L., Ge J. Estimating
thermal balance during composting of swine manure
and wheat straw: A simulation method. International
Journal of Heat and Mass Transfer, vol. 75, 2014.
P. 362–367. https://doi:10.1016/j.ijheatmasstransfer.
10. Bach P. D., Nakasaki K., Shoda M. Kubota H. Thermal
balance in composting operations. Journal of Fermenta-
tion Technology, vol. 65 (2), 1987. P. 199–209.
https://doi:10.1016/0385-6380(87)90165-8.
11. Lau A. K., Lo K. V., Liao P. H., Yu J. C. Aeration experi-
ments for swine waste composting. Bioresource Tech-
nology, vol. 41 (2), 1992. P. 145–152.
https://doi:10.1016/0960-8524(92)90185-z.
12. Lekanda J. S., Pérez-Correa J. R. Energy and water bal-
ances using kinetic modeling in a pilot-scale SSF biore-
actor. Process Biochemistry, vol. 39 (11), 2004. P. 1793–
1802. https://doi:10.1016/j.procbio.2003.09.001.
13. Banat I. M., Carboué Q., Saucedo-Castañeda G., de Jesús
Cázares-Marinero J. Biosurfactants The Green Genera-
tion of Speciality Chemicals and Potential Production
Using Solid-State Fermentation (SSF) Technology. Biore-
source Technology, 2020. 124222.
https://doi:10.1016/j.biortech.2020.12422.
14. Thomas L., Larroche C., Pandey A. (2013). Current devel-
opments in solid-state fermentation. Biochemical Engi-
neering Journal, vol. 81, 2013. P. 146–161.
https://doi:10.1016/j.bej.2013.10.013.
15. Kapoor M., Panwar D., Kaira G. S. Bioprocesses for En-
zyme Production Using Agro-Industrial Wastes. Agro-In-
dustrial Wastes as Feedstock for Enzyme Production,
2016. P. 61–93.
https://doi:10.1016/b978-0-12-802392-1.00003-4.
16. Bellon-Maurel V., Orliac O. & Christen P. Sensors and
measurements in solid state fermentation: a review.
Process Biochemistry, vol. 38(6), 2003. P. 881–896.
https://doi:10.1016/s0032-9592(02)00093-6.
17. Doriya K., Kumar D. S. Solid state fermentation of mixed
substrate for l-asparaginase production using tray and
in-house designed rotary bioreactor. Biochemical Engi-
neering Journal, vol. 138, 2018. P. 188–196.
https://doi:10.1016/j.bej.2018.07.024.
18. Golub G., Tregub M., Holubenko A., Tsyvenkova N.,
Chuba V., Tereshchuk M. Determining of the influence
of reactor parameters on the uniformity of mixing sub-
strate components. Eastern-European Journal of Enter-
prise Technologies. Vol. 6 (7-108), 2020. P. 60–70.
19. Буляндра О. Ф. Технічна термодинаміка: підручник
для студентів енерг. спец. вищ. навч. закладів, 2-ге.
вид., випр. К.: Техніка, 2006. 320 с.
20. Kukharets S., Tsyvenkova N., Yarosh Ya., Grabar I., Ho-
lubenko A. The results of study into the effect of
https://link.springer.com/book/10.1007/978-3-030-23675-5#author-1-0
https://link.springer.com/book/10.1007/978-3-030-23675-5#author-1-1
https://link.springer.com/book/10.1007/978-3-030-23675-5#author-1-2
https://link.springer.com/book/10.1007/978-94-007-6043-1#author-0-0
https://www.scopus.com/authid/detail.uri?authorId=57193889313
https://www.scopus.com/authid/detail.uri?authorId=57204292407
https://www.scopus.com/authid/detail.uri?authorId=57208446548
https://www.scopus.com/authid/detail.uri?authorId=57193891854
https://www.scopus.com/authid/detail.uri?authorId=57209268220
82
Відновлювана енергетика. №4/2022 | Біоенергетика
airsteam blast on the lowgrade fuel gasification process.
Eastern-European Journal of Enterprise Technologies,
№ 6/8 (96), 2018. P. 86–96.
https://doi:10.15587/1729-4061.2018.147545.
21. Лапач С. М. Теорія планування експериментів: Вико-
нання розрахунково-графічної роботи: навч. посіб.
для студ. спеціальності 131 «Прикладна механіка»,
спеціалізації «Технологія машинобудування». Київ:
КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2020. 86 с.
REFERENCES
1. Steudler S., Werner A., Cheng J.J. Solid State Fermenta-
tion. Research and Industrial Applications. Switzerland:
Springer Nature, 2019. 172 p. [in English].
2. Chen H. Modern Solid State Fermentation. Theory and
Practice. Switzerland: Springer Nature, 2013. 324 p. [in
English].
3. Raghavarao K. S. M., Ranganathan T., Karanth N. Some
engineering aspects of solid-state fermentation. Bio-
chemical Engineering Journal, vol. 13 (2-3), 2003. P. 127
–135.
https://doi:10.1016/s1369-703x(02)00125-0 [in English].
4. Wang Y., Pang L., Liu X., Wang Y., Zhou K., Luo F. Using
thermal balance model to determine optimal reactor
volume and insulation material needed in a laboratory-
scale composting reactor. Bioresource Technology, vol.
206, 2016. P. 164–172. [in English].
5. Kalamdhad A. S. & Kazmi A. A. Effects of turning fre-
quency on compost stability and some chemical charac-
teristics in a rotary drum composter. Chemosphere, vol.
74 (10), 2009. P. 1327–1334.
https://doi:10.1016/j.chemosphere.2008.11 [in English].
6. Jain M. S., Paul S. Kalamdhad A. S. Kinetics and physics
during composting of various organic wastes: Statistical
approach to interpret compost application feasibility.
Journal of Cleaner Production, vol. 255, 2020. 120324.
https://doi:10.1016/j.jclepro.2020.120324 [in English].
7. Reyes-Torres M., Oviedo-Ocaña E. R., Dominguez I.,
Komilis D., Sánchez A. A systematic review on the com-
posting of green waste: Feedstock quality and optimiza-
tion strategies. Waste Management, vol. 77, 2018.
P. 486–499.
https://doi:10.1016/j.wasman.2018.04.037 [in English].
8. Avidov R., Sudharsan Varma V., Saadi I., Hanan A.,
Yoselevich I., Lublin A., Laor, Y. Physical and chemical in-
dicators of transformations of poultry carcass parts and
broiler litter during short term thermophilic compost-
ing. Waste Management, vol. 119, 2020. P. 202–214.
https://doi:10.1016/j.wasman.2020.09.040 [in English].
9. Wang Y., Huang G., Zhang A., Han L., Ge J. Estimating
thermal balance during composting of swine manure
and wheat straw: A simulation method. International
Journal of Heat and Mass Transfer, vol. 75, 2014.
P. 362–367.
https://doi:10.1016/j.ijheatmasstransfer. [in English].
10. Bach P. D., Nakasaki K., Shoda M. Kubota H. Thermal
balance in composting operations. Journal of
Fermentation Technology, vol. 65 (2), 1987. P. 199–209.
https://doi:10.1016/0385-6380(87)90165-8 [in English].
11. Lau A. K., Lo K. V., Liao P. H., Yu J. C. Aeration experi-
ments for swine waste composting. Bioresource Tech-
nology, vol. 41 (2), 1992. P. 145–152.
https://doi:10.1016/0960-8524(92)90185-z [in English].
12. Lekanda J. S., Pérez-Correa J. R. Energy and water bal-
ances using kinetic modeling in a pilot-scale SSF biore-
actor. Process Biochemistry, vol. 39 (11), 2004. P. 1793–
1802.
https://doi:10.1016/j.procbio.2003.09.001 [in English].
13. Banat I. M., Carboué Q., Saucedo-Castañeda G., de Jesús
Cázares-Marinero J. Biosurfactants: The Green Genera-
tion of Speciality Chemicals and Potential Production
Using Solid-State Fermentation (SSF) Technology. Biore-
source Technology, 2020. 124222.
https://doi:10.1016/j.biortech.2020.12422 [in English].
14. Thomas L., Larroche C., Pandey A. (2013). Current devel-
opments in solid-state fermentation. Biochemical Engi-
neering Journal, vol. 81, 2013. P. 146–161.
https://doi:10.1016/j.bej.2013.10.013 [in English].
15. Kapoor M., Panwar D., Kaira G. S. Bioprocesses for En-
zyme Production Using Agro-Industrial Wastes. Agro-In-
dustrial Wastes as Feedstock for Enzyme Production,
2016. P. 61–93.
https://doi:10.1016/b978-0-12-802392-1.00003-4 [in
English].
16. Bellon-Maurel V., Orliac O. Christen P. Sensors and
measurements in solid state fermentation: a review.
Process Biochemistry, vol. 38 (6), 2003. P. 881–896.
https://doi:10.1016/s0032-9592(02)00093-6 [in English].
17. Doriya K., Kumar D. S. Solid state fermentation of mixed
substrate for l-asparaginase production using tray and
in-house designed rotary bioreactor. Biochemical Engi-
neering Journal, vol. 138, 2018. P. 188–196.
https://doi:10.1016/j.bej.2018.07.024 [in English].
18. Golub G., Tregub M., Holubenko A., Tsyvenkova N.,
Chuba V., Tereshchuk M. Determining of the influence
of reactor parameters on the uniformity of mixing sub-
strate components. Eastern-European Journal of Enter-
prise Technologies. Vol. 6(7-108), 2020. P. 60–70. [in
English].
19. Bulyandra O. F. Technical thermodynamics: a textbook
for energy students. Special higher education institu-
tions, 2nd ed., ex. K.: Technika, 2006. 320 p. [in Ukrain-
ian].
20. Kukharets S., Tsyvenkova N., Yarosh Ya., Grabar I., Ho-
lubenko A. The results of study into the effect of
airsteam blast on the lowgrade fuel gasification process.
Eastern-European Journal of Enterprise Technologies,
№ 6/8 (96), 2018. P. 86–96.
https://doi: 10.15587/1729-4061.2018.147545 [in English].
21. Lapach S. M. Theory of experiment planning: Perfor-
mance of calculation and graphic work: teaching.
Manual for students specialty 131 "Applied Mechanics",
specialization "Mechanical Engineering Technology".
Kyiv: KPI named after Igor Sikorskyi, 2020. 86 p. [in
Ukrainian].
https://link.springer.com/book/10.1007/978-3-030-23675-5#author-1-0
https://link.springer.com/book/10.1007/978-3-030-23675-5#author-1-1
https://link.springer.com/book/10.1007/978-3-030-23675-5#author-1-2
https://link.springer.com/book/10.1007/978-94-007-6043-1#author-0-0
https://www.scopus.com/authid/detail.uri?authorId=57193889313
https://www.scopus.com/authid/detail.uri?authorId=57204292407
https://www.scopus.com/authid/detail.uri?authorId=57208446548
https://www.scopus.com/authid/detail.uri?authorId=57193891854
https://www.scopus.com/authid/detail.uri?authorId=57209268220
|
| id | veorgua-article-377 |
| institution | Vidnovluvana energetika |
| keywords_txt_mv | keywords |
| language | Ukrainian |
| last_indexed | 2026-07-19T01:10:37Z |
| publishDate | 2022 |
| publisher | Institute of Renewable Energy National Academy of Sciences of Ukraine |
| record_format | ojs |
| resource_txt_mv | veorgua/7c/0f0597e71d745769e5a9d94a3bfc207c.pdf |
| spelling | veorgua-article-3772026-07-18T06:32:17Z INVESTIGATION OF FERMENTATION CHAMBER THERMAL CONDITION PARAMETERS ДОСЛІДЖЕННЯ ПАРАМЕТРІВ ТЕПЛОВОГО РЕЖИМУ РОБОТИ КАМЕРИ ФЕРМЕНТАЦІЇ Tereshchuk, M. Mykhailovych, Ya. Chetveryk, H. Tsyvenkova, N. Holubenko, А. Omarov, I. compost, substrate, organic raw material, fermentation chamber, heat balance of organic matter. компост, субстрат, органічна сировина, камера ферментації, тепловий баланс. A design of a fermentation chamber for compost production is presented. A heat mode of the chamber operation on a substrate, which is the mixture of a straw, cattle manure, bird`s manure and a wood sawdust, is investigated. Substrate`s moisture content was 62%. Experiments were held open air. Surrounding temperature was 10&nbsp;°С to -10&nbsp;°С. To reduce heat loses, the fermentation chamber was thermally insulated. An air for the substrate aeration have been heated from +20 to +60&nbsp;°С. A balance heat is introduced. The mathematical model is developed from the heat balance equation. By the multifactor experiment a dependence between the balance heat and the substrate aeration air temperature, the thermal insulation thickness and the surrounding temperature was found. The conditions at which , from the energy point, an autonomous fermentation process takes place are: aeration air temperature&nbsp;– 18…24&nbsp;°С; surrounding air temperature&nbsp;– 1…5&nbsp;°С; insulation thickness&nbsp;– 100 mm. Experimental results have high correspondence with the analytical data. The determination coefficient is 0.99. Presented results could be used for further researches of the heat operation mode of the fermentation chamber (volume 250&nbsp;L) for compost production from the organic raw material. The received results make possible to determine optimal insulation thickness, which corresponds with surrounding temperature conditions, that help reducing heat losses and raising fermentation installation effectivity in general. Further researches are planned in the direction of determination of the influence of the chamber rotation velocity and aeration air volume on the compost quality. Bibl. 21, tabl.&nbsp;2, fig. 5. Представлено конструкцію камери ферментації для виробництва компосту з органічної сировини. Досліджено тепловий режим роботи камери на субстраті, який є сумішшю соломи, гною ВРХ, пташиного посліду і деревної тирси. Вологість субстрату становила 62&nbsp;%. Установка була встановлена на відкритому повітрі. Дослідження виконувалися при температурі від 10 до &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;–10&nbsp;°С. З метою уникнення теплових втрат камеру ферментації зовні було термоізольовано. Повітря для аерації субстрату підігрівалося до температури від +20 до +60&nbsp;°С. Введено поняття балансової теплоти. На основі рівняння теплового балансу розроблено математичну модель. Методом проведення багатофакторного експерименту встановлено залежність балансової теплоти від температури повітря аерації суб-страту, товщини шару термоізоляційного матеріалу та температури повітря навколишнього середовища. Встановлено умови, за яких з енергетичної точки зору має місце автономний процес ферментації субстрату: температура повітря на аерацію субстрату&nbsp;– 18…24&nbsp;°С; температура повітря навколишнього середовища&nbsp;– 1…5&nbsp;°С; товщина шару ізоляційного матеріалу&nbsp;– 100&nbsp;мм. Результати експериментального дослідження мають високу відповідність аналітичним даним. Коефіцієнт детермінації склав 0,99. Представлені результати можуть бути використані для подальших досліджень теплового режиму роботи камер ферментації з виробництва компосту з органічної сировини об’ємом до 250&nbsp;л. Отримані результати дозволяють встановити оптимальну товщину шару ізоляційного матеріалу з урахуванням температурних умов навколишнього середовища, що зменшить непродуктивні втрати теплоти установкою і підвищить ефективність ферментаційної установки в цілому. Подальші дослідження плануються проводитися в напрямі визначення впливу частоти обертання камери ферментації барабанного типу та кількості повітря аерації субстрату на якість виробленого компосту. Бібл. 21, табл. 2, рис. 5. Institute of Renewable Energy National Academy of Sciences of Ukraine 2022-12-30 Article Article application/pdf https://ve.org.ua/index.php/journal/article/view/377 10.36296/1819-8058.2022.4(71).71-82 Vidnovluvana energetika ; No. 4(71) (2022): Scientific and applied Journal renewable energy ; 71-82 Возобновляемая энергетика; ##issue.no## 4(71) (2022): Scientific and applied Journal renewable energy ; 71-82 Відновлювана енергетика; № 4(71) (2022): Науково-прикладний журнал Відновлювана енергетика; 71-82 2664-8172 1819-8058 10.36296/1819-8058.2022.4(71) uk https://ve.org.ua/index.php/journal/article/view/377/294 Copyright (c) 2022 M. Tereshchuk, Ya. Mykhailovych, H. Chetveryk, N. Tsyvenkova, А. Holubenko, I. Omarov https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0 |
| spellingShingle | compost substrate organic raw material fermentation chamber heat balance of organic matter. Tereshchuk, M. Mykhailovych, Ya. Chetveryk, H. Tsyvenkova, N. Holubenko, А. Omarov, I. INVESTIGATION OF FERMENTATION CHAMBER THERMAL CONDITION PARAMETERS |
| title | INVESTIGATION OF FERMENTATION CHAMBER THERMAL CONDITION PARAMETERS |
| title_alt | ДОСЛІДЖЕННЯ ПАРАМЕТРІВ ТЕПЛОВОГО РЕЖИМУ РОБОТИ КАМЕРИ ФЕРМЕНТАЦІЇ |
| title_full | INVESTIGATION OF FERMENTATION CHAMBER THERMAL CONDITION PARAMETERS |
| title_fullStr | INVESTIGATION OF FERMENTATION CHAMBER THERMAL CONDITION PARAMETERS |
| title_full_unstemmed | INVESTIGATION OF FERMENTATION CHAMBER THERMAL CONDITION PARAMETERS |
| title_short | INVESTIGATION OF FERMENTATION CHAMBER THERMAL CONDITION PARAMETERS |
| title_sort | investigation of fermentation chamber thermal condition parameters |
| topic | compost substrate organic raw material fermentation chamber heat balance of organic matter. |
| topic_facet | compost substrate organic raw material fermentation chamber heat balance of organic matter. компост субстрат органічна сировина камера ферментації тепловий баланс. |
| url | https://ve.org.ua/index.php/journal/article/view/377 |
| work_keys_str_mv | AT tereshchukm investigationoffermentationchamberthermalconditionparameters AT mykhailovychya investigationoffermentationchamberthermalconditionparameters AT chetverykh investigationoffermentationchamberthermalconditionparameters AT tsyvenkovan investigationoffermentationchamberthermalconditionparameters AT holubenkoa investigationoffermentationchamberthermalconditionparameters AT omarovi investigationoffermentationchamberthermalconditionparameters AT tereshchukm doslídžennâparametrívteplovogorežimurobotikamerifermentacíí AT mykhailovychya doslídžennâparametrívteplovogorežimurobotikamerifermentacíí AT chetverykh doslídžennâparametrívteplovogorežimurobotikamerifermentacíí AT tsyvenkovan doslídžennâparametrívteplovogorežimurobotikamerifermentacíí AT holubenkoa doslídžennâparametrívteplovogorežimurobotikamerifermentacíí AT omarovi doslídžennâparametrívteplovogorežimurobotikamerifermentacíí |