Modelowanie procesu kompostowania nawozów naturalnych w aspekcie generowania ciepła

• Autorzy: Olszewski T. , Dach J. , Jędruś A.

Warianty tytułu

EN

Modeling of the natural fertilizers composting process in the heat generating aspect

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Kompostowanie polega na mikrobiologicznym rozkładzie substancji organicznych w warunkach tlenowych pod wpływem mikroorganizmów termofilnych (bakterii) i pleśni. Podczas kompostowania, którego faza termofilna może trwać z reguły od 4 do 7 tygodni wydzielają się duże ilości energii cieplnej. Szczególnie wysoki poziom utrzymuje się w początkowej fazie - gdyż temperatura wewnątrz pryzmy może wówczas osiągnąć 60-75°C i utrzymać się na tym poziomie przez okres kilkunastu, a nawet kilkudziesięciu dni. W celu przeprowadzenia badań laboratoryjnych, które będą oddawały warunki polowe w 2002 w Instytucie Inżynierii Rolniczej AR w Poznaniu zbudowano bioreaktor do badania przebiegu rozkładu odpadów organicznych. Dzięki odizolowaniu od warunków zewnętrznych i rozbudowanemu systemowi czujników bioreaktor jest doskonałym sprzętem badawczym, pozwalającym na zgromadzenie obszernej bazy danych umożliwiającej zbudowanie modelu kompostowania z uwzględnieniem wydzielającego się w jego trakcie ciepła. Jako narzędzie modelowania posłużyły sztuczne sieci neuronowe.

EN

Composting process depends on microbiological decomposition of organic matter in oxygenic conditions proceeded by the thermopile microorganisms (bacteries) and moulds. During composting process, which thermopile phase can last from 4 to 7 weeks, there is a lot of heat energy emission. Especially high level of it is received in initial phase - because the temperature inside the composted pile can reach 60-75°C and stays on the level over 50°C for a dozen or even few dozen days. In order to carry out the laboratory experiments, which will fulfill the field conditions in 2002, at the Institute of Agricultural Engineering a bioreactor for the study of the organic material decomposition was constructed. Because of thermal isolation from outside conditions and complex sensor system, bioreactor is perfect experimental set-up, which allows to accumulate a large database. This fact makes possible to create composting model with placing emphasis on heat emission. As a modeling tool, the artificial neural network was used.

Słowa kluczowe

PL

kompostowanie; materiał organiczny; nawóz naturalny; ciepło; reaktor; sztuczna sieć neuronowa; modelowanie

EN

heat generating; composting; natural fertilizer; organic matter; bioreactor; artificial neural network

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz - Poznański Instytut Technologiczny
• Czasopismo: Journal of Research and Applications in Agricultural Engineering
• Rocznik: 2005
• Tom: Vol. 50, nr 2
• Strony: 40--42
• Opis fizyczny: Bibliogr. 8 poz., rys.

Twórcy

autor

Olszewski T.

autor

Dach J.

autor

Jędruś A.

• Instytut Inżynierii Rolniczej, Akademia Rolnicza im. Augusta Cieszkowskiego w Poznaniu

Bibliografia

• [1] Dach J., Kowalik I., Przybył J. 2003 „Zasady kompostowania organicznych odpadów rolniczych i rolnoprzemysłowych” Journal of Research and Applications in Agricultural Engineering, vol. 48 nr 1
• [2] Dach J., Sęk T. 1996 „Perspektywy i możliwości wdrożenia w gospodarstwach technologii produkcji kompostu z obornika” Postępy Nauk Rolniczych, 5: 91-102
• [3] Dach J., Zbytek Z., 2001 Wpływ intensywności mechanicznego napowietrzania na szybkość kompostowania materiałów organicznych, Journal of Research and Applications in Agricultural Engineering, vol. 46 nr 2, 2001, str. 39-42
• [4] Dach J., Jędruś A., Adamski M., Kowalik I., Zbytek Z., 2003 „Bioreaktor do badań procesów rozkładu materiałów organicznych” Journal of Research and Applications in Agricultural Engineering, vol. 48 nr 4
• [5] Boniecki P., Sieci neuronowe typu MLP oraz RGB jako komplementarne modele aproksymacyjne w procesie predykcji plonu pszenżyta. Journal of Research and Applications in Agricultural Engineering, vol. 49 nr 1, 2004, str. 28-33
• [6] Shi W., Norton J. M., Miller B. E., Pace M. G. 1999 Effects of aeration and moisture during windrow composting on the nitrogen fertilizer values of dairy waste composts. Applied Soil Ecology 11, 17-28
• [7] Fernandes L., Zhan W., Patni N. K., Jui P. Y. 1994 Temperature distribution and variation in passively aerated static compost piles. Bioresource Technology 48 (1994) 257-263
• [8] Raghavarao K.S.M.S., Ranganathan T.V., Karanth N.G. 2003 Some engineering aspects of solid-state fermentation. Biochemical Engineering Journal 13, 127-135.