Обоснование оптимальных параметров и режимов работы биоферментационной установки барабанного типа Текст научной статьи по специальности «Прочие сельскохозяйственные науки»

УДК 631.95

ОБОСНОВАНИЕ ОПТИМАЛЬНЫХ ПАРАМЕТРОВ И РЕЖИМОВ РАБОТЫ БИОФЕРМЕНТАЦИОННОЙ УСТАНОВКИ БАРАБАННОГО ТИПА

Р.А. Уваров, научный сотрудник

Институт агроинженерных и экологических проблем сельскохозяйственного производства E-mail: rauvarov@yandex.ru

Аннотация. Переход к интенсивному животноводству характеризуется укрупнением животноводческих комплексов и внедрением новых технологий содержания. Это влияет на качество образуемого навоза -доля жидкого и полужидкого навоза увеличилась с 5,5% в 1990 г. до 52,4% в 2015 г. Сложившаяся ситуация требует поиска новых технологий утилизации и применения образуемого навоза. Проведенные исследования показали, что наиболее перспективным направлением переработки навоза является производство удобрения и подстилки в биоферментационной установке барабанного типа. Анализ установок, представленных на отечественном рынке, выявил ряд общих недостатков, в том числе - отсутствие увязки режимов функционирования с экологическими показателями и возможностью понижения влажности для производства подстилки. Для решения данной проблемы была проведена научно-исследовательская работа. Проведенные теоретические исследования позволили выявить влияние характеристик исходного сырья и режимов работы установки на процесс биоферментации. Для проведения экспериментальных исследований в ИАЭП была разработана и изготовлена лабораторная установка по изучению технологического процесса биоферментации органических отходов, оснащенная комплектом телеметрического и тензометрического оборудования. В качестве варьируемых факторов были выбраны: продолжительность аэрации, скорость аэрации и периодичность вращения барабана. Индикатором интенсивности протекания процесса биоферментации выступила температура компостируемой массы. Дальнейшие исследования позволили добиться частичного обеззараживания компостируемого материала за 48 ч и полного - за 120 ч. При разработке математической модели процесса биоферментации был применен метод Спесивцева-Дроздова. Разработанная модель позволила определить оптимальные режимы работы биоферментационной установки барабанного типа для производства подстилки - время аэрации 10 мин/ч, скорость аэрации 5 м/с, интервал вращения барабана 12 ч; для производства органических удобрений - время аэрации 7мин/ч, скорость аэрации 6,5 м/с, интервал вращения барабана 12 ч. Ключевые слова: навоз, утилизация, биоферментационная установка, режимы работы, математическая модель.

За последние 25 лет отечественное животноводство переживает грандиозные качественные изменения - переход от экстенсивному к интенсивному развитию характеризуется сокращением поголовья скота и увеличением надоев. В одном только СевероЗападном Федеральном округе (СЗФО) число коров сократилось с 1308,3 тыс. голов в 1990 г. до 311,8 тыс. голов в 2015 г. Одновременно с этим средняя продуктивность за данный период выросла с 3165,2 кг до 5700 кг (рис. 1) [1]. Данный переход стал возможен за счет изменения структур ферм и внедрения новых систем содержания - в 2014 г. только в Ленинградской области доля ферм с поголовьем 800 и более фуражных коров превысила 60% [2].

Данные изменения повлияли на качественные и количественные характеристики образуемого навоза - если в 1990 г. всего в СЗФО было образовано около 38,6 млн т навоза крупного рогатого скота (КРС), причем на долю жидкого и полужидкого суммарно приходилось около 5,5% (2,12 млн т), то в 2015 г. их доля уже составила 52,4% (4,85 из 9,25 млн т) [3, 4]. В зависимости от способа переработки навоза можно получить различные виды конечного продукта: удобрение, биогаз, кормовые добавки и подстилку. В ходе ранее проведенных исследований были определены наиболее адаптированные для СЗФО технологии утилизации навоза (рис. 2), определена их экономическая и экологическая эффективность (табл. 1) [5-8].

■ поголовье короб Рис. 1. Изменение поголовья и продуктивности коров в СЗФО

Одним из наиболее востребованных методов использования навоза является производство органических удобрений. Указывая на громадное значение навоза, Д.Н. Прянишников писал: «Как бы ни было велико производство минеральных удобрений в стране, навоз никогда не потеряет своего значения как одно из главнейших удобрений в сельском хозяйстве». Навоз является важным источником элементов питания растений, его использование имеет большое значение для регулирования круговорота веществ в земледелии, сохранения и повышения содержания гумуса в почвах [9]. Однако в зависимости от применяемой технологии утилизации различается уровень сохранности питательных веществ, что напрямую влияет на качество конечного продукта.

Одним из перспективных направлений утилизации жидкого и полужидкого навоза является производство биогаза при помощи анаэробного сбраживания.

Во время сбраживания в навозе развивается микрофлора, которая последовательно разрушает органические вещества до кислот, а последние под действием синтрофных и метанобразующих бактерий превращаются в газообразные продукты. К продуктам анаэробного сбраживания относятся биогаз и дегистат - перебродивший субстрат, который может быть использован в качестве органического удобрения.

Несмотря на перспективность данной технологии, на сегодняшний день ее применение в условиях Северо-Запада России экономически невыгодно - средняя стоимость производства 1 м3 биогаза превышает стоимость 1м природного газа в 4-8 раз [10]. В начале 2000-х годов в ГНУ ВНИИМЗ получила развитие технология производства кормовых добавок для животных на основе навоза.

Использование в качестве одного из компонентов исходного сырья для кормовых добавок природных органических отходов, в частности, экскрементов животных и птицы, содержащих в своем составе микроэлементы, а также белковые соединения, перерабатываемые в процессе дальнейшей ферментации в природные аминокислоты, позволило уменьшить экологическую нагрузку на окружающую среду от отходов животноводства, повысить усвояемость микроэлементных соединений и снизить стоимость производства данных добавок [11, 12]. Однако ужесточившиеся ветеринарные требования усложнили реализацию данной технологии в промышленных масштабах.

Рис. 2. Наиболее адаптированные для СЗФО технологии утилизации навоза КРС

В странах Запада все большую популярность набирает технология производства подстилки на основе навоза КРС. Впервые данная технология была апробирована в США в 1970-х годах, а в дальнейшем получила распространение и в странах Европы [13, 14].

Проведенные в Великобритании исследования показали, что применение переработанной твердой фракции навоза крупного рогатого скота в качестве подстилки улучшает состояние суставов и копыт животных, а также снижает риск заболевания маститом и количество соматических клеток [15].

Таблица 1. Эколого-экономические характеристики наиболее адаптированных _для СЗФО технологий утилизации навоза КРС_

Технология Удельные капитальные затраты, руб/т Удельные эксплуатационные затраты, руб/т Потери азота, %

Длительное выдерживание 1625-3000 110-305 42-50

Пассивное компостирование в буртах 1900-2495 535-575 20-27

Активное компостирование в буртах 1525-1750 725-775 14,5-20

Биоферментация в установках камерного типа 2330-2550 825-900 9-13,5

Биоферментация в установках барабанного типа 3750-4000 1025-1075 3,5-9

Анаэробное сбраживание 9500-10250 1075-1500 2,5-6

Проведенный анализ методов использования навоза КРС показал, что на сегодняшний день в условиях Северо-Запада России наиболее перспективным является использование навоза в качестве органических удобрений и подстилки для животных, а технологией, позволяющей получить оба заявленных продукта, является технология биоферментации в установках барабанного типа.

Анализ биоферментационных установок, представленных на отечественном рынке, позволил выявить ряд общих недостатков: низкая степень загрузки; отсутствие увязки режимов функционирования установок с экологическими показателями; отсутствие возможности понижения влажности для получения подстилки.

С учетом всего вышеизложенного была сформулирована цель научно-исследовательской работы (НИР) -повысить эффективность переработки навоза КРС путем обоснования оптимальных параметров и режимов работы биоферментационной установки барабанного типа. Проведенные теоретические исследования показали, что наибольшее влияние на процесс

биоферментации оказывают характеристики исходного сырья (влажность, соотношение углерода, пористость) и параметры режима работы (аэрационный и температурный режимы) [16].

Следующим этапом работы стало проведение собственно экспериментальных исследований, для чего на базе ИАЭП была разработана и изготовлена лабораторная установка по изучению технологического процесса биоферментации органических отходов, оснащенная комплектом телеметрического и тензометрического оборудования (рис. 3).

В качестве исходного материала для проведения НИР была взята твердая фракция навоза КРС с молочной фермы с поголовьем 900 коров.

а) б)

Рис. 3. Общий вид (а) и щит управления (б)

лабораторной установкой по изучению технологического процесса биоферментации органических отходов

На ферме внедрена система механического разделения навоза на твердую (влажностью до 70%) и жидкую (влажностью до 98%) фракции. Определение физических характеристик и химического состава проводились в аналитической лаборатории ИАЭП, микробиологической и паразитной чистоты -в ФГБУ «Ленинградская межобластная ветеринарная лаборатория».

В силу большого числа влияющих факторов для более четкого определения факторного пространства была проведена серия предварительных экспериментов, направленная на определение температурного режима в процессе биоферментации навоза КРС в установке барабанного типа при различных режимах аэрации и перемешивания. Эксперимент был реализован по матрице 23. При каждой комбинации факторов предусматривалась трехкратная повторность опыта. Уровни и интервалы варьирования факторов устанавливались с учетом технических характеристик имеющегося оборудования. Значения выбранных уровней варьирования факторов представлены в таблице 2 [17]. В качестве зависимой переменной У (°С) была выбрана температура компостируемой массы в биоферментаторе как индикатор интенсивности протекания процесса переработки. От стабильности поддерживаемой температуры

зависят свойства, назначение и качество конечного продукта. Результаты поисковых исследований представлены на рис. 4.

Таблица 2. Интервалы варьирования изменяемых

факто ров

Код Название Ед. Мт Мах Интервал

пере- переменной изм. варьиро-

менной вания

X Продолжительность аэрации мин/ ч 3 7 4

X Скорость аэрации м/с 5,5 9,5 4

X Периодичность вращения барабана ч 6 12 6

С учетом того, что в качестве минимально допустимой температуры процесса биоферментации была принята нижняя граница активности термофильных микроорганизмов (55°С), полученные режимы были разбиты на мезофильные (максимально комфортные условия для мезофильных микроорганизмов) и термофильные (максимально комфортные условия для термофильных микроорганизмов) [18]. В ходе работы была подтверждена зависимость интенсивности потерь массы и азота от температурного режима биоферментационной установки. Полученные данные послужили базисом для разработки математической модели процесса биоферментации органических отходов.

Рис. 4. Изменение температуры (а), потери массы и азота (б) при различных режимах работы биоферментацонной установки барабанного типа

^и^ of VNIIMZH №3(27)-2017

155

Следующим этапом работы стало исследование влияния процесса переработки твердой фракции навоза КРС в барабанном биоферментаторе на ряд микробиологических показателей (наличие культуры из рода Bacillus; индекс общих колиформных бактерий; наличие патогенной культуры протея; наличие культуры сальмонеллы; наличие патогенной культуры стафилококков; индекс энтерококков; наличие энтеропатогенных типов кишечной палочки) и паразитную чистоту (наличие цист патогенных кишечных простейших; содержание жизнеспособных личинок и куколок синантропных мух; яйца и личинки гельминтов).

В ходе работы было выявлено, что ферментация при температуре свыше 55°С в течение 48 ч снизила индекс содержания общих колиформных бактерий до допустимых пределов, уничтожила патогенную культуру протея и энтеропатогенную кишечную палочку, а индекс содержания энтерококков снизила в 10 раз. Увеличение срока ферментации до 120 ч позволило добиться отсутствия в конечном продукте культуры из рода Bacillus, а индекс содержания энтерококков снизить до допустимых пределов. С учетом того, что 24 ч в среднем уходило на разогрев перерабатываемого материала до заданной температуры, повышение скорости саморазогрева и увеличение температуры в процессе ферментации позволит еще сократить срок переработки твердой фракции навоза КРС [19].

Ввиду того, что процесс биоферментации во многом зависит как от количественных, так и качественных (нечетких) переменных,

на этапе построения математической модели был применен метод Спесивцева-Дроздова, основанный на формализации экспертных знаний в виде логико-лингви-стических моделей (ЛЛМ) в нечетких многомерных системах [20].

Предлагаемый метод позволяет создать логико-лингвистическую модель на основе экспертных знаний для оценивания эффективности функционирования технологической системы «биоферментационная установка - процесс биоферментации», а также обосновать рациональные режимы функционирования биоферментационной установки.

С учетом теоретических исследований и ранее обоснованного факторного пространства был сформулирован перечень факторов, влияющих на целевой показатель процесса биоферментации - температуру: Х[ - влажность исходного материала, %; Х2 - пористость исходного материала, %; Х3 - интервал между вращениями барабана, ч; Х4 -температура подаваемого воздуха, °С; Х5 -время аэрации, мин/ч; Х6 - скорость аэрации, м/с; У - температура в биоферментаторе, °С.

Матрица для получения ЛЛМ представлена полурепликой полного факторного эксперимента типа 26-1. Фрагмент матрицы с оценками эксперта и расчетные показатели по модели приведены в таблице 3 [21].

В качестве лингвистической оценки использован качественный индикатор температуры: Н - низкий; НС - ниже среднего; С -средний; ВС - выше среднего; В - высокий. Для повышения точности оценки также задействованы промежутки между значениями: Н-НС, НС-С и др.

Таблица 3. Фрагмент опросной матрицы и расчетные показатели

№

Влажность,

%

Пористость,

%

Интервал вращения барабана, часы

Тем-ра подаваемого воздуха, °С

Время

аэрации,

мин/ч

Скорость

аэрации,

м/с

Температура в биоферментаторе,°С

Лингвистическая оценка

Цифровое экспертное значение

Расчетный показатель

X

X,

Хз

Х4

Х5

Хб

Ул

Уэ

У

Р

-1

-1

-1

-1

-1

-1

Н-НС

53,8

54,22

-1

-1

-1

НС-С

61,3

61,72

-1

-1

-1

-1

ВС-В

76,3

74,84

29

-1

ВС

72,5

72,27

30

-1

С-ВС

68,8

68,05

31

-1

-1

ВС-В

76,3

77,89

32

В

80

78,83

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

Результирующее полиномиальное выражение приняло вид, где все переменные факторного пространства представлены в стандартизованном масштабе: У= 68,16+4,34Х2-1,52Хэ+1,76Х4+5,04Х5+2,23Х6 -

-0,82Х2Х5+0,82073Х520,82Х4Х6 -

- 2,46Х5Х<О+1+9041Х2Х3 -0,59Х1Х2Х5 -

(1)

- 0,82Х1 Х3Х+0,59X00

Расчеты по (1) дают остаточное среднее квадратичное отклонение £ост=1,17, что меньше исходной нечеткости принятия решений экспертом 1,87. Данные опытов по температуре саморазогрева компостируемой массы в биоферментаторе использовались для проверки адекватности полученного полиномиального выражения (1). Сравнение расчетных значений температуры и фактических результатов специальных экспериментов показали удовлетворительную сходимость, что переводит полиномиальное выражение (1) в разряд модели изучаемого явления [22]. При разработке модели было учтено, что при производстве различных видов конечной продукции требовалась различная температура: 80°С - для получения подстилки и 60°С - для удобрений.

Полученное математическое выражение (1) адекватно описывает основной показатель процесса, в соответствии с ним рассчитываются рациональные режимы работы биоферментационной установки барабанного типа. Результаты расчетов и экспериментальные данные приведены в таблице 4.

Таблица 4. Оптимальные режимы работы

Ре- Время Ско- Периодич- Тем-ра в биофер-

жим аэра- рость ность вра- ментаторе, °С

ра- ции, аэрации, щения ба- Рас- Фактиче-

боты мин/ч м/с рабана, ч четная ская

Х, Х2 Хэ YC Ya

I 9 5,0 6 80,19 79,2

II 10 5,0 12 82,80 82,9

III 10 5,5 8 79,41 78,1

IV 7 2,0 8 80,80 81,4

V 3 9,5 12 61,20 62,8

VI 3 8,5 8 60,06 58,9

VII 7 6,5 12 60,84 61,2

VIII 5 5,5 6 61,70 63,5

IX 4 9,5 12 59,28 60,3

Разработанная модель позволила определить оптимальные режимы работы биоферментационной установки барабанного типа: для производства подстилки - режим II (время аэраци и 010 м ин/ч, скорость аэрации 5 м/с, интервал вращ ения барабана 12 ч); для про-из водства органических удобрений - режим VIa (ар амя аэрации 7 мин/ч, скорость аэрации 6,5 м/с, интервал вращения барабана 12 ч).

Литература:

1. URL: https://www.fedstat.ru

2. Суровцев В.Н. Концентрация поголовья в молочном скотоводстве и проблемы ее оптимизации // Молочное и мясное скотоводство. 2015. №6. С. 2-6.

3. Рекомендации по обоснованию экологически безопасного размещения и функционирования животноводческих и птицеводческих предприятий. СПб., 2015.

4. Методика укрупненной оценки суточного и годового выхода навоза/помета / Брюханов А.Ю. и др. // Мо-лочнохозяйственный вестник. 2014. №1. С. 78-85.

5. Уваров Р.А. Обзор технологий биоконверсии навоза КРС, наиболее адаптированных к условиям Северо-Запада России // Инновации в с. х. 2015. №2. С. 273.

6. Субботин И.А. Использование навоза и помёта в качестве биотоплива // Инновации в с. х. 2013. №2(4).

7. Результаты эколого-экономической оценки технологий утилизации навоза/помета на примере Северо-Запада России / Брюханов А.Ю. и др. // Проблемы жив-ва с учетом охраны окружающей среды и пр-ва альтернативных источников энергии. Фаленты, 2014.

8. Study results of mass and nutrient loss in technologies of different com-posting rate / Uvarov R. I dr. // Engineering for Rural Development. 2016. Vol. 15. P. 851-857.

9. Смирнов П.М., Муравин Э.А. Агрохимия. М., 1984.

10. Брюханов А. Методы проектирования и критерии оценки технологий утилизации навоза, помета, обеспечивающие экологическую безопасность. СПб., 2017.

11. Пат. 2151133 РФ. Способ биоконверсии органических отходов в кормовую добавку и удобрение / Ковалев Н.Г. и др. Заяв. 17.11.98; Опубл. 20.06.00

12. Пат. 2220588 РФ. Состав для получения кормовой добавки и способ ее получения / Дятлова Н.М. и др.

13. Keys J. Response of dairy cattle given a free choice of free stall location // Journal of Dairy Science. 1976. V. 59.

14. URL: http://www.keydollar.eu/wp-content/uploads /2014/09/ Biobedding-English-version.pdf

15. Recycling manure as cow bedding / Leach K.A. et al. // The Veterinary Journal. 2015. №206. P. 123-130.

16. Брюханов А.Ю., Уваров Р.А. Математическая модель технологии ускоренного компостирования отходов животноводства в биоферментационных установках закрытого типа // Известия КГТУ. 2016. №41.

17. Уваров Р.А. Методика исследования режимов работы барабанного биоферментатора // Технологии и технические средства механизированного пр-ва продукции растениеводства и жив-ва. 2016. №89. С. 193.

18. Bahman E. Composting Manure and Other Residues // Waste Management. 1997. Vol. 8.

19. Disinfection of solid fraction of cattle manure in dru-mtype biofermenter // Agronomy Research. 2017. №3.

20. Спесивцев А.В. Метод извлечения и формализации экспертной информации. СПб., 2014. 304 с.

21. Логико-лингвистическая модель рециклинга органических отходов с. х. // Сб. докл. XX Межд. конф. по мягким вычислениям и измерениям. СПб., 2017.

22. Mathematical model and operation modes of drumty-pe biofermenter // Engineering for RD. 2017. V. 16.

Literatura:

1. URL: https://www.fedstat.ru

2. Surovcev V.N. Koncentraciya pogolov'ya v molochnom skotovodstve i problemy ee op-timizacii // Molochnoe i myasnoe skotovodstvo. 2015. №6. S. 2-6.

3. Rekomendacii po obosnovaniyu ehkologicheski bezo-pasnogo razmeshcheniya i funkcionirovaniya zhivotno-vodcheskih i pticevodcheskih predpriyatij. SPb., 2015.

4. Metodika ukrupnennoj ocenki sutochnogo i godovogo vyhoda navoza/pometa / Bryuhanov A.YU. I dr. // Molo-chnohozyajstvennyj vestnik. 2014. №1. S. 78-85.

5. Uvarov R.A. Obzor tekhnologij biokonversii navoza KRS, naibolee adaptirovannyh k usloviyam Severo-Zapa-da Rossii // Innovacii v s. h. 2015. №2. S. 273.

6. Subbotin I.A. Ispol'zovanie navoza i pomyota v kache-stve biotopliva // Innovacii v s. h. 2013. №2(4).

7. Rezul'taty ehkologo-ehkonomicheskoj ocenki technology utilizacii navoza/pometa na primere Severo-Zapada Rossii / Bryuhanov A.YU. I dr. // Problemy zhiv-va s uchetom ohrany okruzhayushchej sredy i pr-va al'terna-tivnyh istochnikov ehnergii. Falenty, 2014.

8. Study results of mass and nutrient loss in technologies of different com-posting rate / Uvarov R. i dr. // Engineering for Rural Development. 2016. Vol. 15. P. 851-857.

9. Smirnov P.M., Muravin EH.A. Agrohimiya. M., 1984.

10. Bryuhanov A. Metody proektirovaniya i kriterii ocenki tekhnologij utilizacii navoza, pometa, obespechivayushc-hie ehkologicheskuyu bezopasnost'. SPb., 2017.

11. Pat. 2151133 RF. Sposob biokonversii organicheskih othodov v kormovuyu dobavku i udobrenie / Kovalev N.G. i dr. Zayav. 17.11.98; Opubl. 20.06.00

12. Pat. 2220588 RF. Sostav dlya polucheniya kormovoj dobavki i sposob ee polucheniya / Dyatlova N.M. i dr.

13. Keys J. Response of dairy cattle given a free choice of free stall location // Journal of Dairy Science. 1976. V. 59.

14. URL: http://www.keydollar.eu/wp-content/uploads /2014/09/ Biobedding-English-version.pdf

15. Recycling manure as cow bedding / Leach K.A. et al. // The Veterinary Journal. 2015. №206. P. 123-130.

16. Bryuhanov A.YU., Uvarov R.A. Matematicheskaya model' tekhnologii uskorennogo kompostirovaniya otho-dov zhivotnovodstva v biofermentacionnyh ustanovkah zakrytogo tipa // Izvestiya KGTU. 2016. №41.

17. Uvarov R.A. Metodika issledovaniya rezhimov raboty barabannogo biofermentatora // Tekhnologii i tekhniches-kie sredstva mekhanizirovannogo pr-va produkcii rasten-ievodstva i zhiv-va. 2016. №89. S. 193.

18. Bahman E. Composting Manure and Other Residues // Waste Management. 1997. Vol. 8.

19. Disinfection of solid fraction of cattle manure in dru-mtype biofermenter // Agronomy Research. 2017. №3.

20. Spesivcev A.V. Metod izvlecheniya i formalizacii ehk-spertnoj informacii. SPb., 2014. 304 s.

21. Logiko-lingvisticheskaya model' reciklinga organiche-skih othodov s. h. // Sb. Dokl. XX Mezhd. Konf. po my-agkim vychisleniyam i izmereniyam. SPb., 2017.

22. Mathematical model and operation modes of drumty-pe biofermenter // Engineering for RD. 2017. V. 16.

JUSTIFICATION OF OPTIMUM PARAMETERS AND REGIMES OF DRUM-TYPE BIOFERMENTATION

INSTALLATION'S WORK

R.A. Uwarov, research worker

The institute of agroengineering and ecological problems of agricultural industry

Abstract. The transition to intensive farming is characterized by the livestock farms enlargement and new technologies of animal keeping introduction. This affects the formed manure quality - the share of liquid and semiliquid manure increased from 5,5% in 1990 till 52,4% in 2015. The existing situation requires a search of manure utilization new technologies and the generated manure application. Hold studies have shown that the most perspective direction of manure processing is the fertilizer and litter productivity in drum- type biofermentation installation. Analysis of installations represented in the domestic market, has revealed a number of common disadvantages, including operating regimes with ecological indicators and humidity lowering possibility for the litter productivity linking lack. To solve this problem the research work was carried out. The carried out theoretical researches have allowed to identify the influence of raw materials and operating regimes characteristics on the bio fermentation process. For experimental studies, in IAEP was designed and constructed laboratory installation for the organic waste biofermentation technological process's study equipped with telemetric and tensometric equipment's set. As variable factors were chosen: duration of aeration, speed of aeration and drum rotation frequency. The bio fermentation process intensity indicator was the temperature of composting mass. Further research allowed to achieve the compost material's partial disinfection for 48 h, and fUll one for 120 h. At the of a mathematical model of the bio fermentation process development was used the method of Spesivtsev-Drozdov. The developed model had allowed to determine the drumtype biofermentation installation for litter productivity optimal regimes of operating - the time of aeration 10 min/h, the speed of aeration of 5 m/s, drum rotation's interval of 12 h; organic fertilizer productivity- aeration time of 7 min/h, speed of aeration of 6,5 m/s, the interval of drum rotation of 12 h. Keywords: manure, utilization, biofermentation installation, regimes of operation, mathematical model.