One of the ways of solving the problem of the environmental pollution is burning the litter of poultry farms to produce thermal energy for one’s own needs. However, due to the litter physical and chemical properties, its direct combustion leads to complications, preventing long-term and efficient operation of solid fuel boilers. This requires the determination of the conditions of litter manure thermal decomposition on the basis of determining the activation energy, which must be taken into account in operating the combustion modes in boilers. The authors have conducted research studies at the Departments of Livestock Breeding Automation and Mechanization, as well as Physical and Organic Chemistry of RSAU-MAA named after K.A. Timiryazev. The studies have found that heating of clean litter to 400 degrees Celsius leads to a surge of heat generation, i.e., intense burning of volatile components, as opposed to a case with burning of sawdust or manure mixed with sawdust. This can cause sintering of the particles of mineral components and the formation of agglomerates, which may lead to their sticking to convective surfaces including a fire grate, which in turn may lead to damage, failures and repair of solid fuel boilers. The research has also found that the introduction of cellulose with sawdust components with low decomposition temperatures contributes to the lowering of the peak temperature, temperature fluctuations in the furnace and, as a consequence, a more uniform combustion process, this being a positive factor. The thermodynamic calculations and experimental measurements of activation energy of input components provide for the optimization of the temperature of combustion modes in solid fuel boilers, and the composition of incoming air with different oxygen concentrations provide for the optimization of combustion rate and the composition of gas phase components produced after combustion.

Одним из путей решения проблемы загрязнения окружающей среды пометом птицефабрик является его сжигание с получением тепловой энергии для собственных нужд. Однако из-за особенностей физико-химических свойств помета его прямое сжигание приводит к осложнениям, препятствующим долговременной и эффективной работе твердотопливных котлов. Для этого необходимо определение условий термического разложения подстилочного помета на основе определения энергии активации, которую необходимо учитывать при управлении режимами его сжигания в котлах. Исследования проведены на кафедрах автоматизации и механизации животноводства, а также физической и органической химии РГАУ-МСХА имени К.А. Тимирязева. Исследованиями установили, что при нагревании чистого помета до 400 градусов Цельсия происходит всплеск выделения тепла, т.е. интенсивного горения летучих составляющих, в отличие от сжигания опилок или помета с опилками. Это может вызвать спекание частиц минеральных составляющих и образование агломератов, приводящих к их налипанию на конвективные поверхности, в том числе колосниковой решетки, что в свою очередь приводит к выходу из строя, остановке и ремонту твердотопливных котлов. Установили, что добавление опилок с целлюлозосодержащими компонентами с невысокими температурами разложения способствует снижению пиковых значений температур, колебаний температуры в топке и, как следствие, более равномерному процессу горения, что является положительным фактором. Проведенные термодинамические расчеты и экспериментальные измерения энергии активации компонентов сырья позволил оптимизировать температурные режимы горения в твердотопливных котлах, а состав поступающего воздуха с различными концентрациями кислорода позволили оптимизировать скорость горения, состав газовой фазы и компонентов, образующихся после сгорания.