| Формула изобретения 1. Линия для производства удобрений на основе сапропеля, включающая плавучее средство, на котором установлен грунтовый насос, вход которого соединен трубопроводом со всасывающим патрубком, а выход со входом накопительной емкости, а также устройство для обезвоживания сапропеля, выход которого соединен со смесителем, предназначенным для смешивания обезвоженного сапропеля с органическими и/или минеральными добавками, выход которого соединен со входом бункера для готового удобрения, отличающаяся тем, что устройство для обезвоживания сапропеля выполнено в виде декантерной центрифуги, соединенной с устройством для удаления из сапропеля песка, а линия дополнена устройством для корректирования влажности сапропелевой пульпы, при этом выход накопительной емкости соединен со входом устройства для корректирования влажности сапропелевой пульпы, выход которого соединен со входом устройства для удаления песка, выход которого соединен со входом декантерной центрифуги, выход которой соединен с первым входом смесителя, а второй вход смесителя предназначен для подачи в него органических и/или минеральных добавок, а выход смесителя соединен с бункером для готового удобрения. 2. Линия для производства удобрений на основе сапропеля по п.1 , отличающаяся тем, что устройство для корректирования влажности сапропелевой пульпы выполнено в виде емкости с патрубками для подачи под давлением в ее полость сапропеля и воды, а патрубок для подачи воды снабжен вентилем, установленным с возможностью текущего регулирования ее количества. 3. Линия для производства удобрений на основе сапропеля по п.1 , отличающаяся тем, что устройство для удаления песка выполнено в виде расположенного вертикально цилиндрического резервуара с патрубками, установленными на его боковой стенке, для входа и для выхода пульпы с сапропелем, нижняя основа цилиндра имеет форму конуса, вершина которого направлена вниз, в резервуаре установлена мешалка с возможностью ее вращения в направлении, противоположном потоку пульпы, а в вершине конической основы установлен гидроэлеватор для выхода песка. |
Линия для производства удобрений на основе сапропеля.
Предлагаемое изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано для производства удобрений на основе сапропеля.
Сапропель - одно из наиболее перспективных органических удобрений - вещество, преимущественно, биологического происхождения, которое образуется на дне пресноводных водоемов. Сапропель представляет собой аморфный коллоидальный комплекс, напоминающий сетку из частиц органического вещества, в которую вкраплены молекулы воды. Сапропель, только что добытый со дна водоема, напоминает однородную желеобразную массу с влажностью до 97%. Такое вещество нельзя использовать в качестве удобрения из-за недостаточного количества в нем питательных веществ и большого количества недоокисленных соединений, которые могут помешать развитию растений, поэтому добытый сапропель подвергают обработке, с целью получения рассыпчатого, насыщенного органическими компонентами продукта, пригодного для его использования в качестве удобрения /информация получена с сайта: sapropek.narod.ru/.
Наиболее близкой к предлагаемой по количеству существенных признаков является линия для производства удобрений на основе сапропеля, содержащая плавучее средство с установленным на нем грунтовым насосом, вход которого соединен трубопроводом со всасывающим патрубком, а выход - со входом накопительной емкости, а также устройство для обезвоживания сапропеля, выход которого соединен со смесителем, предназначенным для смешивания обезвоженного сапропеля с органическими и/или минеральными примесями, выход которого соединен со входом бункера для готового удобрения [Патент на изобретение Российской Федерации N° 2233821 , МПК 7 C05F7/00, Е21С50/00. Опубликован: 10.08.2004]. В указанной линии устройство для обезвоживания сапропеля действует по принципу гигроскопического обезвоживания сапропеля. Из-за невозможности разрушения связей между дисперсными частицами коллоидного комплекса сапропеля, а потому извлечения и удаления из него воды, иммобилизованной в коллоидном комплексе сапропеля, в описанной линии получают удобрения, в которых количество влагопоглощающего материала превышает содержание сапропеля. В качестве влагопоглощающего материала в полученном на описанной линии удобрении присутствует, в основном верховой торф, содержание которого может достигать 70-80 мас.%, содержание же питательных веществ в таком удобрении минимально. А потому полученные на упомянутой линии удобрения на основе сапропеля имеют в своем составе недостаточное количество питательных веществ, которые способна усваивать корневая система растений. Такие удобрения являются недостаточно эффективными, поскольку для повышения урожайности требуют внесения в грунт больших доз таких удобрений, что делает и их производство, и их использование экономически не выгодным.
В основу предлагаемого изобретения поставлена задача создания такой линии по производству удобрений на основе сапропеля, которая позволила бы получить более эффективное удобрение. Поставленная задача решается за счет создания в нем условий для повышения в полученном удобрении части сапропеля и уменьшения части влагопоглощающего материала путем удаления из сапропеля большего количества воды, а также повышения в удобрении количества питательных веществ сапропеля, которые усваиваются растениями.
Указанная задача решается путем использования в предлагаемой линии устройства для обезвоживания сапропеля, действующего на основе принципа центрифугирования и позволяющего создать значительные центробежные усилия на частички сапропеля в пульпе (до 3850 д), которые дают возможность выделить воду, иммобилизированную в коллоидном комплексе сапропеля и удалить ее из полученного продукта, за счет создания условий для разрушения связей между дисперсными частичками этого коллоидального комплекса, что также облегчает усваивание растениями сложных органических соединений комплекса. Предлагаемая, как и известная линия для производства удобрений на основе сапропеля, включает плавучее средство, на котором установлен грунтовый насос, вход которого соединен трубопроводом со всасывающим патрубком, а выход - со входом накопительной емкости, а также устройство для обезвоживания сапропеля, выход которого соединен со смесителем, предназначенным для смешивания обезвоженного сапропеля с органическими и/или минеральными примесями, выход которого соединен со входом бункера для готового удобрения, а, в соответствии с изобретением, устройство для обезвоживания сапропеля выполнено в виде декантерной центрифуги, соединенной с устройством для удаления из сапропеля песка, а линия дополнена устройством для корректирования влажности сапропелевой пульпы, при этом выход накопительной емкости соединен со входом устройства для корректирования влажности сапропелевой пульпы, выход которого соединен со входом устройства для удаления песка, выход которого соединен со входом декантерной центрифуги, выход которой соединен с первым входом смесителя, а второй вход смесителя предназначен для подачи в него органических и/или минеральных примесей, а выход смесителя соединен с бункером для готового удобрения.
Особенностью предлагаемой линии является то, что устройство для корректирования влажности сапропелевой пульпы выполнено в виде емкости, в стенке которой установлены патрубки для подачи под давлением в ее полость сапропеля и воды, выходной патрубок, а патрубок для подачи воды снабжен вентилем, установленным с возможностью текущего регулирования ее количества.
Особенностью предлагаемой линии является и то, что устройство для удаления песка выполнено в виде расположенного вертикально цилиндрического резервуара с патрубками, установленными на его боковой стенке, для входа и выхода пульпы с сапропелем, нижнее основание цилиндра имеет форму конуса, вершина которого направлена вниз, в резервуаре установлена мешалка с возможностью ее вращения в направлении, противоположном потоку пульпы, а в вершине конического основания установлен гидроэлеватор для выхода песка. Использование в предлагаемой линии в устройстве для обезвоживания сапропеля декантерной центрифуги, позволяет увеличить количество удаленной воды за счет выделения ее из коллоидного комплекса сапропеля путем разрушения связей между дисперсными частицами коллоидного комплекса, что также облегчает усваивание растениями питательных веществ в виде сложных органических соединений этого комплекса, позволяет сберечь биогенные свойства и получить рассыпчатую гомогенизированную массу сапропеля, что дает возможность изготавливать удобрение на основе сапропеля, которое является более эффективным, чем полученное на линии-прототипе.
В качестве декантерной центрифуги может быть использован комплекс "Декантерная центрифуга", изготовленный компанией GEA Westfalia Separator Systems GmbH (Германия).
Информацию о компании GEA Westfalia Separator Systems GmbH и о комплексе "Декантерная центрифуга" можно получить на сайте: www.westfalia-separator.com
Устройство для удаления песка из сапропеля, установленное на входе в декантерную центрифугу, позволяет существенно улучшить ее работу, поскольку значительно уменьшает уровень износа подвижных элементов центрифуги.
Предлагаемая линия также снабжена емкостями с дозаторами для подачи в смеситель определенных количеств (доз) органических и/или минеральных добавок, что позволяет оперативно изменять рецептуру удобрения в зависимости от агрономических потребностей, в частности, для различных видов грунтов и/или биологических особенностей выращиваемых растений.
В известных технических решениях не выявлены линии для производства удобрений на основе сапропеля с указанной совокупностью существенных признаков, что доказывает соответствие предлагаемого решения критерию "новизна".
Новый технический результат, полученный в результате осуществления предлагаемого технического решения - использование в предлагаемой линии устройства для обезвоживания сапропеля, действующего на основе принципа центрифугирования и позволяющего создавать значительные центробежные усилия, действующие на дисперсные частицы коллоидного комплекса сапропеля, которые разрушают связи между дисперсными частичками этого комплекса, что дает возможность выделять и удалять воду, иммобилизированную в коллоидном комплексе сапропеля и, таким образом, повысить долю сапропеля в полученном удобрении, которое легче усваивается растениями. Исходя из сказанного, можно заключить, что предлагаемое изобретение может быть признано соответствующим критерию изобретения "изобретательский уровень".
Сущность предлагаемого технического решения поясняется схематическим чертежом.
Линия для производства удобрений на основе сапропеля, включает плавучее средство (не показано), на котором установлен грунтовый насос 1. В качестве насоса 1 может быть использован пневматический камерный насос (ПКН). Вход насоса 1 соединен трубопроводом со всасывающим патрубком (не показан), а выход - со входом накопительной емкости 2, выход которой соединен со входом устройства 3 для корректирования влажности сапропелевой пульпы. Выход устройства 3 соединен со входом устройства 4 для удаления Песка и больших включений. Устройство 3 выполнено в виде емкости с патрубками для подачи под давлением в ее полость сапропеля и воды, а патрубок для подачи воды снабжен дистанционно регулируемым вентилем (не показан), установленным с возможностью текущего регулирования ее количества. Устройство 4 для удаления песка выполнено в виде расположенного вертикально цилиндрического резервуара с патрубками, установленными на его боковой стенке, для входа и для выхода пульпы с сапропелем, нижняя основа цилиндра имеет форму конуса, вершина которого направлена вниз, в резервуаре установлена мешалка с возможностью ее постоянного вращения в направлении, противоположном к направлению потока пульпы, подаваемого в резервуар, а в вершине конической основы установлен гидроэлеватор для выхода песка и больших включений (не показан). В качестве устройства 4 для удаления песка может быть использована песколовка марки DP итальянской фирмы COSME. Выход устройства 4 соединен со входом устройства 5 для обезвоживания сапропеля. Указанное устройство 5 - мобильная установка марки UCD 536- 50-34 производства фирмы GEA Westfalia Separator Systems GmbH (Германия), основным элементом которой является декантерная центрифуга. Декантерная центрифуга снабжена также патрубком для возврата в водоем воды (центрата), выделяемой во время обезвоживания сапропеля. Выход устройства 5 соединен с первым входом смесителя 6. Ко второму, третьему и четвертому входам смесителя 6 подключены выходы емкостей 7, 8, 9, 10, соответственно, каждая из которых снабжена дозатором для подачи в смеситель 6 органических и минеральных добавок в определенных количествах. В полости смесителя 6 установлена мешалка (не показана). Вал мешалки соединен с приводом, который обеспечивает ее непрерывное вращение и перемешивание сапропеля с органическими и минеральными примесями в полости емкости смесителя 6. Выход смесителя б соединен с бункером 11 для готового удобрения.
Линия снабжена также системой управления (не показана), содержащей датчики влажности сапропелевой пульпы, установленные на выходе из накопительной емкости и на входе в декантерную центрифугу 5, соединенные с соответствующими портами персонального компьютера, а компьютер снабжен программным обеспечением для поддержания заданной влажности сапропелевой пульпы на входе в декантерную центрифугу 5 путем регулирования подачи воды в устройство для корректирования влажности сапропелевой пульпы 3, а также поддержания стабильного значения влажности сапропеля на выходе путем корректирования процесса обезвоживания в устройстве 5 с декантерной центрифугой. Компьютер может быть снабжен также программным обеспечением для управления работой дозаторов емкостей 7, 8, 9, 10 для подачи в смеситель органических и минеральных добавок в определенных количествах и получения удобрения с определенными качествами.
Предлагаемая линия работает так.
Грунтовый насос 1 располагают на плавучем средстве - земснаряде
(не показан). Всасывающий патрубок погружают в сапропель и запускают линию в работу. Сапропель забирают со дна водоема и в виде сапропелевой пульпы по гибкому трубопроводу, закрепленному на понтонах, подают в накопительную емкость 2, расположенную на берегу водоема. Накопительная емкость 2 выполняет функции согласования продуктивности насоса 1 и декантерной центрифуги устройства 5. Экспериментально установлено, что влажность пульпы может колебаться в пределах от 98% до 93%. Декантерная центрифуга устройства 5 работает стабильно при значениях влажности от 98 % до 96%. Для управления работой линии на выходе из накопительной емкости 2 и на входе в декантерную центрифугу устройства 5 на трубопроводе устанавливают датчики определения влажности пульпы, которые подключают к соответствующим портам персонального компьютера системы управления (не показано). Выход накопительной емкости 2 трубопроводом соединен со входом устройства 3 для корректирования влажности сапропелевой пульпы, выполненного в виде закрытой цилиндрической емкости, в полость которой насосом (не показан) через вваренный патрубок подают пульпу с сапропелем, а через второй патрубок насосом (не показан) подают воду из водоема. При этом объем (количество) воды, подаваемой в устройство 3, в частности, при уменьшении влажности пульпы ниже оптимальной, определяют, руководствуясь данными, полученными с датчика влажности сапропелевой пульпы, и регулируют ее влажность путем изменения числа оборотов насоса подачи воды в емкость устройства 3. Через выходной патрубок устройства 3 полученную смесь сапропеля и воды подают на вход устройства 4 для удаления песка, выполненного в виде цилиндрической емкости, которая в нижней части имеет форму конуса. В цилиндрической емкости устройства 4 установлена мешалка, которая постоянно вращается в направлении навстречу потоку пульпы, чем создается специфический вторичный поток, способствующий осаждению песка и включений в конической части емкости. Указанные песок и включения отбираются гидроэлеватором. После чего насосом, входящим в состав устройства 5 - мобильной установки с декантерной центрифугой [марки UCD 536-50-34 производства фирмы GEA Westfalia Separator Systems GmbH (Германия)] по трубопроводу, на котором размещен датчик контроля влажности пульпы, пульпу подают в декантерную центрифугу. В декантерной центрифуге поток сапропелевой пульпы в процессе центрифугирования закручивается. При этом создаются значительные центробежные усилия (до 3850 g), действующие на частички сапропеля в пульпе (до 3850 д), которые дают возможность выделить воду, иммобилизированную в коллоидном комплексе сапропеля и удалить ее из полученного продукта, за счет разрушения связей между дисперсными частичками этого коллоидального комплекса, что увеличивает количество сапропеля в полученном продукте. Выделенная вода (центрат) по трубопроводу возвращается в водоем, а сапропель в виде рассыпчатого кека подают непосредственно в полость смесителя 6, где в сапропель добавляют в дозированных количествах органические и/или минеральные добавки из емкостей 7, 8, 9, 10, снабженных дозаторами, перемешивают и подают в бункер 7 для готового удобрения.
Полученные на предлагаемой линии удобрения имели повышенное количество сапропеля и уменьшенное количество влагопоглощающего материала по сравнению с удобрением, полученным на линии-прототипе, за счет увеличения количества удаленной воды, иммобилизированной в коллоидном комплексе сапропеля, во время прохождения сапропелевой пульпы через декантерную центрифугу устройства 5.
Технологический процесс дозирования компонентов удобрений и смешивания может быть выполнен в соответствии с заданным программным обеспечением в автоматическом режиме, что позволяет изменять рецептуру удобрений в зависимости от потребностей заказчика.
Next Patent: METHOD OF NON-TRAUMATIC CONTACT, SOFT COVER FOR TRANSPORT, BED-CLOTHERS, STRETCHER AND LIFE-SAVING E...