Підвищення ефективності біогазової установки з удосконаленням шнекових і лопатевих механізмів перемішування та транспортування сировини (комплексна тема)

Колтуцький, Ярослав Богданович; Koltutskyi, Yaroslav; Чорний, Богдан Степанович; Chornyi, Bohdan

Denne identifikatoren kan du bruke til å sitere eller lenke til denne innførselen: http://elartu.tntu.edu.ua/handle/lib/53044

Tittel:	Підвищення ефективності біогазової установки з удосконаленням шнекових і лопатевих механізмів перемішування та транспортування сировини (комплексна тема)
Alternative titler:	Enhancement of the efficiency of a biogas plant through the improvement of screw and paddle mechanisms for mixing and transporting raw materials
Authors:	Колтуцький, Ярослав Богданович Koltutskyi, Yaroslav Чорний, Богдан Степанович Chornyi, Bohdan
Affiliation:	Тернопільський національний технічний університет імені Івана Пулюя
Bibliographic reference (2015):	Колтуцький Я.Б., Чорний Б.С. Підвищення ефективності біогазової установки з удосконаленням шнекових і лопатевих механізмів перемішування та транспортування сировини (комплексна тема): робота на здобуття кваліфікаційного ступеня бакалавра : спец. 208 - агроінженерія / наук. кер. Г. Б. Цьонь. Тернопіль : Тернопільський національний технічний університет імені Івана Пулюя, 2026. 98 с.
Utgivelsesdato:	2026
Date of entry:	30-jun-2026
Forlag:	Тернопільський національний технічний університет імені Івана Пулюя
Country (code):	UA
Place of the edition/event:	Тернопіль
Supervisor:	Цьонь, Ганна Богданівна
UDC:	631.363
Emneord:	208 агроінженерія біогазова установка анаеробне зброджування тваринницькі відходи гній біореактор гомогенізатор система перемішування відновлювана енергія дигестат biogas plant anaerobic digestion livestock waste manure bioreactor mixing system renewable energy digestate homogenizer
Page range:	98
Abstrakt:	Кваліфікаційна робота присвячена обґрунтуванню технологічних і конструктивних параметрів біогазової установки для переробки тваринницьких відходів. У роботі проаналізовано сучасні технологічні схеми біогазових установок, розглянуто принципи анаеробного зброджування та особливості роботи біореакторів. Виконано розрахунки основних технологічних, геометричних і енергетичних параметрів установки, oбґрунтовано вибір гомогенізатора зі шнековою мішалкою, механізмів подачі біомаси та лопатевого перемішувача біореактора. Отримані результати підтверджують доцільність запропонованих технічних рішень, які забезпечують стабільний перебіг анаеробного зброджування, раціональне енергоспоживання та можливість практичного використання в умовах тваринницьких ферм. The qualification thesis is devoted to the substantiation of technological and structural parameters of a biogas plant for the processing of livestock waste. The paper analyzes modern technological schemes of biogas plants, considers the principles of anaerobic digestion, and examines the operating features of bioreactors. Calculations of the main technological, geometric, and energy parameters of the plant, the selection of a homogenizer with a screw mixer, biomass feeding mechanisms, and a paddle mixer for the bioreactor is substantiated The obtained results confirm the feasibility of the proposed technical solutions, which ensure stable anaerobic digestion, rational energy consumption, and practical applicability under livestock farm conditions.
Content:	Вступ 7. 1.Аналіз біогазових установок та механізмів, які забезпечують технологічний процес 12. 1.1.Призначення біогазових установок, їх комплектація, технології та механізми 12. 1.1.1.Загальна структура біогазової установки як технологічної системи 12. 1.1.2.«Мокре» зброджування в реакторах CSTR – базова аграрна схема 16. 1.1.3.«Сухе» зброджування: Plug-Flow та Garage-Digester 19. 1.1.4.UASB / EGSB – висхіднопотокові схеми 20. 1.1.5.Схеми з покритими лагунами та багатоступеневі технологічні схеми 20. 1.1.6.Принципи вибору технологічної схеми 21. 1.2.Огляд лопатевих перемішувачів у біогазових установках 21. 1.2.1.Загальна характеристика лопатевих перемішувачів 21. 1.2.2.Класифікація лопатевих перемішувачів для біогазових реакторів 22. 1.2.3.Конструкція робочого органу лопатевої мішалки 26. 1.2.4.Привід та підшипникові вузли 27. 1.2.5.Формування циркуляційних контурів у лопатевому перемішувачі 28. 1.2.6.Енергетичні та технологічні показники роботи лопатевих мішалок 29. 1.2.7.Перспективи розвитку лопатевих перемішувачів для біогазових установок 30. 1.3.Загальна характеристика шнекових перемішувачів 30. 1.3.1.Характеристика шнекових перемішувачів 30. 1.3.2.Класифікація шнекових перемішувачів у біогазових установках 31. 1.3.3.Конструктивні елементи шнекового перемішувала 34. 1.3.4.Привод та підшипникові вузли 35. 1.3.5.Типи потоків у шнековому перемішувачі 36. 1.3.6.Рекомендації по вибору геометричних параметрів шнека та кінематики роботи 36. 1.3.7.Переваги та недоліки шнекових перемішувачів 37. 1.4.Загальні рекомендації по вибору схеми БГУ та механізмів, які забезпечують її роботу 38. 2.Обґрунтування технологічних, конструктивних параметрів біогазової установки 40. 2.1.Вибір технологічної схеми установки виробництва біогазу 40. 2.2.Розрахунок технологічних та геометричних параметрів метантанка 42. 2.3.Геометричний та технологічний розрахунки гомогенізатора 45. 2.4.Вибір механізму по відкачуванню гною із гомогенізатора до біореактора 48. 2.5.Вибір типу мішалки біореактора 50. 2.6.Наближений розрахунок отримання біогазу 51. 2.7.Енергетичний розрахунок 53. 3.Технологічні та конструкторські розрахунки біогазової установки 55. 3.1.Розрахунки біосировини тваринницької ферми та геометричних параметрів БГУ 55. 3.2.Геометричний, кінематичний та енергетичний розрахунок гомогенізатора 56. 3.3.Інженерні розрахунки гнучного шнекового насоса для завантаження біореактора 60. 3.4.Інженерні розрахунки лопатевої мішалки біогазової установки 65. 3.5.Розрахунки, отриманої енергії проектованої установки 72. 3.6.Визначення енергетичних затрат на забезпечення роботи БГУ 73. 4.Безпека життєдіяльності, основи охорони праці 80. 4.1.Організація робіт по техніці безпеки та охороні праці 80. 4.2.Санітарно-гігієнічні вимоги по догляду за тваринами 82. 4.3.Безпека в надзвичайних ситуаціях 87. Загальні висновки 91. Перелік посилань 93. Додатки 98.
URI:	http://elartu.tntu.edu.ua/handle/lib/53044
Copyright owner:	© Колтуцький Ярослав Богданович,Чорний Богдан Степанович, 2026
References (Ukraine):	1. Гевко Р. Б., Хомик Н. І., Жаровський О. С., Довбуш Т. А. Деталі машин та основи автоматизованого конструювання : навч. посіб. до лабораторних робіт. Тернопіль : ФОП Паляниця В. А., 2021. 256 с. 2. Гогіташвілі Г. Г., Лапін В. М. Основи охорони праці. Львів : Новий світ, 2000. 230 с. 3. Довбуш Т. А., Хомик Н. І., Цьонь Г. Б. Зниження металоємності гнучких транспортуючих механізмів // Фундаментальні та прикладні проблеми сучасних технологій : матеріали міжнар. наук.-техн. конф., Тернопіль, 14–15 травня 2020 р. Тернопіль : ТНТУ, 2020. С. 20–21. 4. Довбуш Т. А., Хомик Н. І., Бабій А. В., Цьонь Г. Б., Довбуш А. Д. Опір матеріалів : навч. посіб. до виконання розрахунково-графічних робіт і самостійної роботи. Тернопіль : ФОП Паляниця В. А., 2022. 220 с. 5. Довбуш Т. А., Хомик Н. І., Довбуш А. Д., Цьонь Г. Б. Шляхи зменшення металомісткості гнучких шнекових механізмів // Проблеми теорії проектування та виготовлення транспортно-технологічних машин : матеріали міжнар. наук.-техн. конф., Тернопіль, 23–24 вересня 2021 р. Тернопіль : ФОП Паляниця В. А., 2021. С. 67–68. 6. Олексюк В. П., Бабій А. В., Сташків М. Я., Хомик Н. І., Довбуш Т. А., Цьонь Г. Б., Мартинюк В. В. Методичні вказівки до виконання кваліфікаційної роботи для здобувачів другого (магістерського) рівня вищої освіти за освітньо-професійною програмою «Агроінженерія». Тернопіль : ТНТУ ім. І. Пулюя, 2024. 93 с. 7. Хомик Н. І., Цьонь Г. Б., Довбуш Т. А., Блозва І. Й., Довбуш А. Д. Вступ до фаху : навч. посіб. для студентів спеціальності 208 «Агроінженерія». Тернопіль : ФОП Паляниця В. А., 2022. 348 с. 8. Хомик Н. І., Довбуш А. Д., Цьонь О. П. Деталі машин : курс лекцій для студентів заочної форми навчання. Тернопіль : ФОП Паляниця В. А., 2016. 160 с. 9. Хомик Н. І., Довбуш А. Д., Олексюк В. П. Машини та обладнання для тваринництва : навч. посіб. (курс лекцій). Ч. 1. Тернопіль : ФОП Паляниця В. А., 2021. 240 с. 10. Хомик Н. І., Мартинюк В. В., Бабій А. В., Цьонь Г. Б., Довбуш Т. А., Довбуш А. Д. Агрозахист : навч. посіб. / за заг. ред. Н. І. Хомик. Тернопіль : ФОП Паляниця В. А., 2025. 520 с. 11. Хомик Н. І., Ткаченко І. Г., Довбуш А. Д. Машини та обладнання для тваринництва : навч. посіб. до курсового проєктування для студентів спеціальності 208 «Агроінженерія». Тернопіль : ФОП Паляниця В. А., 2022. 100 с. 12. Хомик Н. І., Олексюк В. П., Сташків М. Я., Бабій А. В., Довбуш Т. А. Методичний посібник до виконання кваліфікаційної роботи для здобувачів першого (бакалаврського) рівня вищої освіти спеціальності «Агроінженерія». Тернопіль : ФОП Паляниця В. А., 2025. 180 с. 13. Хомик Н. І., Цьонь Г. Б., Довбуш Т. А., Олексюк В. П. Основи агрономії : навч. посіб. (курс лекцій). Тернопіль : ФОП Паляниця В. А., 2021. 232 с. 14. Хомик Н. І., Цьонь Г. Б., Довбуш Т. А., Антончак Н. А. Основи агрономії : навч. посіб. до практичних занять та самостійної роботи. Тернопіль : ФОП Паляниця В. А., 2021. 320 с. 15. Хомик Н. І., Цьонь Г. Б., Довбуш Т. А. Навчальна практика : метод. посіб. для студентів спеціальності 208 «Агроінженерія». Тернопіль : ФОП Паляниця В. А., 2022. 140 с. 16. Babii A., Dovbush T., Khomyk N., Dovbush A., Tson H., Oleksyuk V. Mathematical model of a loaded supporting frame of a solid fertilizers distributor. Procedia Structural Integrity. 2022. Vol. 36. P. 203–210. https://doi.org/10.1016/j.prostr.2022.01.025 17. Dovbush T., Khomyk N., Dovbush A., Palyukh A. Estimation of the load capacity and the strain-stress state of rod transporters. Scientific Journal of the Ternopil National Technical University. 2022. Vol. 108, No. 4. P. 5–15. 18. Dovbush T., Dovbush A., Khomyk N., Tson H. Substantiation of flexible screw conveyor metal consumption under productivity maintenance conditions. Scientific Journal of TNTU. 2021. Vol. 103, No. 3. P. 33–42. 19. Хомик Н. І., Цьонь Г. Б., Довбуш Т. А. Ознайомча практика : метод. посіб. для студентів спеціальності 208 «Агроінженерія». Тернопіль : ФОП Паляниця В. А., 2022. 80 с. 21. Хомик Н. І., Довбуш Т. А., Цьонь Г. Б., Довбуш А. Д. Машини та обладнання для тваринництва : навч. посіб. до практичних занять та самостійної роботи. Тернопіль : ФОП Паляниця В. А., 2022. 360 с. 22. Hevko R., Lyashuk O., Dzyura V., Dovbush T., Trokhaniak O., Liashko A. Experimental studies of the process of loose material transportation by a pneumatic-screw conveyor. INMATEH – Agricultural Engineering. 2021. P. 479–487. 23. Rybak T., Popovych P., Khomyk N., Dovbush T., Tson H. Simulation calculations on quasistatic strength of structural elements of heavily loaded agricultural machines. Visnyk KhNTUSH im. P. Vasylenka. 2013. P. 321–326. 24. Хомик Н. І., Довбуш Т. А., Цьонь Г. Б. Машини та обладнання для тваринництва : навч.-метод. посіб. до виконання курсового проєкту. Тернопіль : ФОП Паляниця В. А., 2017. 84 с. 25. Dovbush T., Khomyk N., Dovbush A. Research of the mathematical model of the tribosystem head rod-bushing of the traction organ of rod transporters. Scientific Journal of TNTU. 2024. Vol. 115, No. 3. P. 112–121. 26. Гевко Р. Б., Гевко І. Б., Ляшук О. Л., Дячун А. Є., Залуцький С. З., Станько А. І., Довбуш Т. А. Гвинтові конвеєри з еластичними поверхнями. Тернопіль : ФОП Паляниця В. А., 2024. 239 с. 27. Дячун А. Є., Довбуш Т. А., Брикса А. О., Никитюк А. Г. Шнеки для змішування із спеціальними елементами // Фундаментальні та прикладні проблеми сучасних технологій : матеріали міжнар. наук.-техн. конф., Тернопіль, 28–29 травня 2025 р. Тернопіль : ФОП Паляниця В. А., 2025. С. 128–129. 28. Tson H., Dovbush T., Martyniuk V., Khomyk N., Stashkiv M., Dovbush A. Development of highly productive technological schemes for the use of agrodrones for plant protection. Scientific Journal of TNTU. 2025. Vol. 118, No. 2. P. 66–78. 29. Хомик Н. І., Довбуш Т. А. Обґрунтування силових факторів завантаженості пруткових транспортерів // Процеси, машини та обладнання агропромислового виробництва: проблеми теорії та практики : матеріали міжнар. наук.-практ. конф., Тернопіль, 29–30 вересня 2022 р. Тернопіль : ФОП Паляниця В. А., 2022. С. 140–141. 30. Hevko I., Liashuk O., Tson O., Dovbush T., Zalutskyi S., Stanko A. Installation for the investigation of screw working bodies with elastic surfaces and the results of their experimental tests. Scientific Journal of TNTU. 2021. Vol. 103, No. 3. P. 98–109. 31. Хомик Н. І., Довбуш Т. А., Дунець Б. Розрахунок ресурсу роботи конструктивної системи розкидача добрив // Фундаментальні та прикладні проблеми сучасних технологій : матеріали міжнар. наук.-техн. конф. Тернопіль : ТНТУ, 2018. С. 102–103. 32. Tson H., Baranovskyi V., Lyashuk O., Dovbush T. Experimental researches of parameters of the technological process of the improved beet tops purifier. Scientific Journal of TNTU. 2018. Vol. 92, No. 4. P. 60–67. https://doi.org/10.33108/visnyk_tntu2018.04.060 33. Гевко І. Б., Ляшук О. Л., Довбуш Т. А., Хорошун Р. В., Гевко І. Б. Проєктування трансформаційних причепів для оптимізації площ зберігання в автотранспортних підприємствах. Центральноукраїнський науковий вісник. Технічні науки. 2025. Вип. 12(43), ч. 2. С. 236–243. 34. Олексюк А. В., Довбуш Т. А., Олексюк В. П. Пошук оптимальних конструкцій сепаруючих пристроїв картоплезбиральних машин // Актуальні задачі сучасних технологій : матеріали XIV Міжнар. наук.-техн. конф. молодих учених та студентів. Тернопіль : ФОП Паляниця В. А., 2025. С. 110–112. 35. Довбуш Т. А., Гевко Р. Б., Хомик Н. І. Спосіб авіаційної хімічної обробки рослин з використанням дронів-обприскувачів // Сучасні технології промислового комплексу-2020 : матеріали міжнар. наук.-практ. конф., Херсон, 2019. Херсон : ХНТУ, 2019. С. 40–41.
Content type:	Bachelor Thesis
Vises i samlingene:	208 — Агроінженерія (бакалаври)

Tilhørende filer:

Fil	Beskrivelse	Størrelse	Format
dyplom_ Koltutskyi _Y_ Chornyi _B.pdf		3,87 MB	Adobe PDF	Vis/Åpne

Vis fullstendig innførsel

Alle innførsler i DSpace er beskyttet av copyright

Administrasjonsverktøy