Лінія для виготовлення добрив на основі сапропелю

1. Лінія для виготовлення добрив на основі сапропелю, що включає плавучий засіб, на якому встановлений ґрунтовий насос, вхід якого з'єднаний трубопроводом із всмоктуючим патрубком, а вихід із входом накопичувальної ємності, а також пристрій для зневоднення сапропелю, вихід якого з'єднаний із змішувачем, призначеним для змішування зневодненого сапропелю з органічними і/або мінеральними домішками, вихід якого з'єднаний з входом бункера для готового добрива, яка відрізняється тим, що пристрій для зневоднення сапропелю виконаний у вигляді декантерної центрифуги, сполученої з пристроєм для вилучення з сапропелю піску, а також пристрою для коригування вологості сапропелю, при цьому вихід накопичувальної ємності з'єднаний з входом пристрою для коригування вологості сапропелю, вихід якого з'єднаний з входом пристрою для вилучення піску, вихід якого з'єднаний з входом де U 2 (19) 1 3 50/00. Опубліковано: 10.08.2004]. У згаданій лінії пристрій для зневоднення сапропелю діє за принципом гігроскопічного зневоднення сапропелю. У описаній лінії отримують добрива, кількість вологопоглинаючого матеріалу в яких перевищує вміст сапропелю. А тому отримані на згаданій лінії добрива мають в своєму складі недостатню кількість поживних речовин, доступних рослинам. Тобто, такі добрива є недостатньо ефективними, оскільки для підвищення врожайності потребують внесення до ґрунту великих доз таких добрив, що робить і їх виробництво, і їх використання економічно не вигідними. У основу пропонованої корисної моделі поставлена задача створення такої лінії по виготовленню добрив на основі сапропелю, яка б дозволила отримати більш ефективне добриво. Поставлена задача вирішується за рахунок підвищення у отриманому добриві частини сапропелю і зменшення частини вологопоглинаючого матеріалу шляхом створення умов для видалення із сапропелю більшої кількості води, а також підвищення у добриві кількості поживних речовин сапропелю, які засвоюються рослинами. Згадана задача вирішується шляхом використання у пропонованій лінії пристрою для зневоднення сапропелю, який діє на основі принципу центрифугування і дозволяє створити значні відцентрові зусилля на частинки сапропелю (до 3850 g), які дають змогу виділити воду, іммобілізовану в колоїдному комплексі сапропелю і вилучити її з отриманого продукту, за рахунок створення умов для руйнування зв'язків між дисперсними частинками цього колоїдального комплексу, що також полегшує засвоювання рослинами складних органічних сполук комплексу. Пропонована, як і відома лінія для виготовлення добрив на основі сапропелю, включає плавучий засіб, на якому встановлений ґрунтовий насос, вхід якого з'єднаний трубопроводом із всмоктуючим патрубком, а вихід із входом накопичувальної ємності, а також пристрій для зневоднення сапропелю, вихід якого з'єднаний із змішувачем, призначеним для змішування зневодненого сапропелю з органічними і/або мінеральними домішками, вихід якого з'єднаний з входом бункера для готового добрива, а, відповідно до корисної моделі пристрій для зневоднення сапропелю виконаний у вигляді декантерної центрифуги, сполученої з пристроєм для вилучення піску з сапропелю, а також пристрій для коригування вологості сапропелю, а лінія доповнена ємностями з дозаторами для подання до змішувача органічних і/або мінеральних домішок у заданих кількостях, при цьому вихід накопичувальної ємності з'єднаний з входом пристрою для коригування вологості сапропелю, вихід якого з'єднаний з входом пристрою для вилучення піску, вихід якого з'єднаний з входом декантерної центрифуги, вихід якої з'єднаний з першим входом змішувача, а ємності з дозаторами для подання до змішувача органічних і/або мінеральних домішок з'єднані з відповідними входами змішувача, вихід якого з'єднаний із бункером для готового добрива. 56799 4 Особливістю пропонованої лінії є те, що пристрій для коригування вологості сапропелю виконаний у вигляді ємності з патрубками для подання під тиском до її порожнини сапропелю та води, а патрубок для подання води забезпечений вентилем, встановленим з можливістю поточного регулювання її кількості. Особливістю пропонованої лінії є і те, що пристрій для вилучення піску виконаний у вигляді розташованого вертикально циліндричного резервуару з патрубками, встановленими на його бічній стінці, для входу і виходу пульпи з сапропелем, нижня основа циліндра має форму конуса, вершина якого направлена вниз, в резервуарі встановлено мішалку з можливістю її обертання в напрямку протилежному потоку пульпи, а у вершині конічної основи встановлено гідроелеватор для виходу піску. Використання у пропонованій лінії у якості пристрою для зневоднення сапропелю декантерної центрифуги, дозволяє збільшити кількість вилученої води за рахунок виділення її із колоїдного комплексу сапропелю шляхом руйнування зв'язків між дисперсними частками колоїдного комплексу, що також полегшує засвоювання рослинами поживних речовин у вигляді складних органічних сполук з цього комплексу, дозволяє зберегти біогенні властивості й отримати розсипчасту гомогенізовану масу сапропелю, що дає можливість виготовляти добриво на основі сапропелю, яке є ефективнішим за отримане на лінії-прототипі. У якості декантерної центрифуги може бути використаний комплекс "Декантерна центрифуга", виготовлена компанією GEA Westfalia Separator Systems GmbH (Німеччина). Інформацію про компанію GEA Westfalia Separator Systems GmbH і про комплекс "Декантерна центрифуга" можна отримати з сайту: www.westfalia-separator.com Пристрій для вилучення піску з сапропелю встановлений на вході до декантерної центрифуги дозволяє суттєво покращити її роботу, оскільки значно зменшує рівень зносу рухомих елементів центрифуги. Пропонована лінія також забезпечена ємностями з дозаторами для подання до змішувача визначених кількостей (доз) органічних і/або мінеральних домішок, що дозволяє оперативно змінювати рецептуру добрива в залежності від агрономічних потреб, зокрема, для різних видів ґрунтів і/або біологічних особливостей вирощуваних рослин. Новий технічний результат, одержаний в результаті здійснення пропонованого технічного рішення - використання у пропонованій лінії пристрою для зневоднення сапропелю, який діє на основі принципу центрифугування і дозволяє генерувати значні відцентрові зусилля, які діють на частинки сапропелю (до 3850 g) і руйнують зв'язки між дисперсними частинками цього комплексу, що дає змогу виділити воду, іммобілізовану в колоїдному комплексі сапропелю і, таким чином, підвищити частину сапропелю у отриманому добриві, яке легше засвоюється рослинами. 5 У відомих технічних рішеннях не виявлені лінії для виготовлення добрив на основі сапропелю із згаданою сукупністю суттєвих ознак, що доводить відповідність пропонованого рішення критерію "новизна". Суть пропонованого технічного рішення пояснюється схематичним кресленням. Лінія для виготовлення добрив на основі сапропелю, включає плавучий засіб (не показаний), на якому встановлений ґрунтовий насос 1. У якості насосу 1 може бути використаний пневматичний камерний насос (ПКН). Вхід насосу 1 з'єднаний трубопроводом із всмоктуючим патрубком (не показано), а вихід - із входом накопичувальної ємності 2, вихід якої з'єднаний із входом пристрою 3 для коригування вологості сапропелю. Вихід пристрою 3 з'єднаний з входом пристрою 4 для вилучення піску і великих включень. Пристрій 3 виконаний у вигляді ємності з патрубками для подання під тиском до її порожнини сапропелю та води, а патрубок для подання води забезпечений дистанційно регульованим вентилем (не показано), встановленим з можливістю поточного регулювання її кількості. Пристрій 4 для вилучення піску виконаний у вигляді розташованого вертикально циліндричного резервуару з патрубками, встановленими на його бічній стінці, для входу і для виходу пульпи з сапропелем, нижня основа циліндра має форму конуса, вершина якого направлена вниз, в резервуарі встановлено мішалку з можливістю її постійного обертання в напрямку протилежному до напрямку потоку пульпи, який подають до резервуару, а у вершині конічної основи встановлено гідроелеватор для виходу піску і великих включень (не показано). У якості пристрою 4 для вилучення піску може бути використана пісколовка марки DP італійської фірми COSME. Вихід пристрою 4 з'єднаний з пристроєм для зневоднення сапропелю. Згаданий пристрій виконаний у вигляді мобільної установки, основним елементом якої є декантерна центрифуга 5, виконана у вигляді мобільної установка марки UCD 536-50-34 виробництва фірми GEA Westfalia Separator Systems GmbH (Німеччина). Декантерна центрифуга 5 забезпечена також патрубком для повернення до водойми води (центрату), яка виділяється під час зневоднення сапропелю. Вихід декантерної центрифуги 5 з'єднаний з першим входом змішувача 6. До другого, третього і четвертого входів змішувача 6 підключені, виходи ємностей, відповідно 7, 8, 9, 10, забезпечених дозаторами для подання до змішувача 6 органічних і мінеральних домішок у визначених кількостях. У порожнині змішувача 6 встановлена мішалка (не показана). Вал мішалки з'єднаний з рушієм, який забезпечує її безперервне обертання і перемішування сапропелю з органічними і мінеральними домішками у порожнині ємності змішувача 6. Вихід змішувача 6 з'єднаний із бункером 11 для готового добрива. Лінія забезпечена також системою управління (не показана), яка містить датчики вологості сапропелевої пульпи, встановлені на виході із накопичувальної ємності та на вході до декантерної центрифуги 5, з'єднані з відповідними портами персонального комп’ютера, а комп’ютер забезпе 56799 6 чений програмним статком для підтримування заданої вологості сапропелевої пульпи на вході до декантерної центрифуги 5 шляхом регулювання подання води до пристрою для коригування вологості сапропелю 3, а також підтримання стабільного значення вологості сапропелю на виході за рахунок коригування процесу зневоднення в декантерній центрифузі 5. Комп’ютер може бути забезпечений також програмним статком для керування роботою дозаторів ємностей 7, 8, 9, 10 для подання до змішувача 6 органічних і мінеральних домішок у визначених кількостях і отримання добрива з визначеними якостями. Пропонована лінія працює так. Ґрунтовий насос 1, розташовують на плавучому засобі - земснаряді (не показаний). Всмоктуючий патрубок занурюють до сапропелю і запускають лінію у роботу. Сапропель забирають із дна водойми і у вигляді сапропелевої пульпи по гнучкому трубопроводу, закріпленому на понтонах, подають до накопичувальної ємності 2, розташованої на березі водойми. Накопичувальна ємність 2 виконує функції узгодження продуктивності насосу 1 і декантерної центрифуги 5. Експериментально визначено, що вологість пульпи може коливатись у межах від 2% до 6%. Декантерна центрифуга 5 працює стабільно при значеннях вологості від 2% до 3,4% - 4,2%. Для управління роботою лінії на виході з накопичувальної ємності 2 та на вході до декантерної центрифуги 5 на трубопроводі встановлюють датчики визначення вологості пульпи, які підключають до відповідних портів персонального комп’ютера системи управління (не показано). Вихід накопичувальної ємності 2 трубопроводом з'єднаний з входом пристрою 3 для коригування вологості сапропелю, що виконаний у вигляді закритої циліндричної ємності, до порожнини якої фекальним насосом (не показаний) через вварений патрубок подають пульпу з сапропелем, а через другий патрубок насосом (не показаний) подають воду із водойми. При цьому об'єм (кількість) води, яку подають до пристрою 3, зокрема, при зменшенні вологості пульпи нижче оптимальної, визначають, керуючись даними, отриманими з датчика вологості сапропелевої пульпи і регулюють її вологість шляхом зміни числа обертів насосу подачі води до ємності пристрою 3. Через вихідний патрубок пристрою 3 отриману суміш сапропелю і води подають на вхід пристрою 4 для вилучення піску, що виконаний у вигляді циліндричної ємності, яка в нижній частині має форму конуса і в якій розташована мішалка, яка постійно обертається у напрямку назустріч потоку пульпи, чим створюється специфічний вторинний потік, який сприяє осадженню піску і включень, що відбираються гідроелеватором. Після чого насосом, який входить до складу мобільної установки з декантерною центрифугою 5 [марки UCD 536-50-34 виробництва фірми GEA Westfalia Separator Systems GmbH (Німеччина)] по трубопроводу, на якому розташований датчик контролю вологості пульпи, пульпу подають до декантерної центрифуги 5. У декантерній центрифузі 5 потік сапропелевої пульпи у процесі центрифугування закручується і при цьому створюються значні від 7 56799 центрові зусилля (до 3850 g), що діють на частинки сапропелю і сприяють руйнуванню зв'язків між дисперсними частинками колоїдального комплексу, що також збільшує кількість води, яка виділяється із сапропелю. Видалена вода (центрат) по трубопроводу повертається до водойми, а сапропель у вигляді розсипчастого кеку подають безпосередньо до порожнини змішувача 6, де до сапропелю додають у дозованих кількостях органічні і/або мінеральні домішки з ємностей 7, 8, 9, 10, забезпечених дозаторами, перемішують і подають до бункера 7 для готового добрива. Комп’ютерна верстка А. Рябко 8 Одержані на пропонованій лінії добрива мали підвищену кількість сапропелю і зменшену кількість вологопоглинаючого матеріалу порівняно з добривом, одержаним на лінії-прототипі, за рахунок більшого видалення води, іммобілізованої в колоїдному комплексі сапропелю, під час проходження сапропелевої пульпи через декантерну центрифугу 5. Технологічний процес дозування компонентів добрива і змішування може бути виконаниму відповідності до заданого програмного статку у автоматичному режимі, що дозволяє змінювати рецептуру добрив в залежності від потреб замовника. Підписне Тираж 23 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601