Способ производства гранулированного органо-минерального удобрения из органических отходов и установка для его осуществления

 

Изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано при переработке органических отходов с целью получения органо-минеральных удобрений в вице гранул. Способ предусматривает удаление механических примесей, перемешивание, измельчение, перемещение, гомогенизацию, обезвоживание и гранулирование. При этом перемешивание измельчение, перемещение и гомогенизацию органических отходов производят в электрогидравлической камере путем воздействия на смесь электрическими разрядами, циклически перемещающимися по длине корпуса камеры. Установка включает средства для удаления механических примесей, подачи компонентов смеси, перемешивания, измельчения, перемещения, гомогенизации, обезвоживания и гранулирования. Средства перемешивания, измельчения, гомогенизации и перемещения выполнены в виде электрогидравлической камеры, в корпусе которой для обеспечения циклического перемещения электрических разрядов по его длине размещен ряд парных электродов. Вход электрогидравлической камеры сообщен со средством подачи компонентов смеси, а выход - со средствами обезвоживания и гранулирования. Использование способа и установки для его осуществления позволит сократить длительность технологического цикла, повысить эксплуатационные свойства гранул, обеспечить полное обеззараживание, снизить энергетические затраты. 2 с.п. ф-лы, 1 ил., 1 табл.

Изобретение относится к сельскому хозяйству, а именно касается обработки органических отходов и может быть использовано для получения органо-минеральных удобрений в виде гранул.

Известен способ получения торфонавозных компостов путем смешивания жидкого навоза и фрезерного торца в соотношении 3:1, гомогенизации, электрогидравлической обработки смеси, а также обработки смеси 10 - 15% водным раствором хлористого калия в количестве 7 - 10 об.% от объема смеси (а.с. СССР N 1062200, МПК C 05 F 3/00, 11/02, 1981).

К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата, относится то, что для известного способа характерны: - дискретность процесса производства компоста, поскольку электрогидравлическую обработку осуществляют в рециркуляционной установке; - несбалансированность минерального состава и несоответствие компоста конкретным агротехническим условиям, что приводит к снижению эксплуатационных свойств; - сложность внесения жидкого компоста, дозировки и равномерного размещения в полевых условиях, а также хранения.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к заявленному изобретению относится способ получения гранул из органических отходов с использованием известной установки для его осуществления, включающий операции: удаление механических примесей, перемешивание, перемещение, гомогенизацию, гранулирование и сушку.

Известная установка для осуществления данного способа содержит средства для удаления механических примесей, перемешивания, измельчения, перемещения, гомогенизации, гранулирования и сушки горячим воздухом (патент СССР N 641871, МПК C 05 F 3/00, 1979 г.).

К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата, относится то, что известные способ и устройство предопределяют: - многооперационность последовательно выполняемых процессов; - длительность технологического цикла; - высокие энергетические затраты; - потребность больших производственных площадей; - неоднородность размера гранул, обусловленная самопроизвольным формированием размеров гранул по длине, кроме того в результате недостаточного измельчения компонентов смеси после формирования гранул имеет место снижения их прочности, обусловленное разрыхлением структуры, что не обеспечивает необходимых эксплуатационных свойств; - не достигается необходимый эффект полного обеззараживания гранул ввиду недостаточного термического воздействия, которое не превышает в патрубке 100^oC.

Задачей заявляемого технического решения является совмещение операций технологического процесса, сокращение количества оборудования и, соответственно, снижение материалоемкости установки, уменьшение производственных площадей и сокращение энергетических затрат, при этом достигается следующий технический результат - сокращение технологического цикла, повышение эксплуатационных свойств гранул за счет повышения однородности структуры гранул, что повышает их прочность, обеспечение полного обеззараживания, снижение энергетических затрат.

Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что в известном способе получения гранул из органических отходов, включающем удаление механических примесей, подачу компонентов смеси, перемешивание, измельчение, перемещение, обезвоживание и гранулирование, особенность заключается в том, что операции перемешивания, измельчения, перемещения и гомогенизации производят одновременно в одном средстве - электрогидравлической камере путем воздействия на смесь электрогидравлическими разрядами, циклически перемещающимися по длине корпуса камеры.

Технический результат достигается и тем, что в известной установке, содержащей средства для удаления механических примесей, подачи компонентов смеси, перемешивания, измельчения, перемещения, гомогенизации, гранулирования, особенность заключается в том, что средства для перемешивания, измельчения, перемещения и гомогенизации выполнены в виде электрогидравлической камеры, в корпусе которой для обеспечения циклического перемещения электрических разрядов по его длине размещен ряд парных электродов, при этом вход камеры сообщен со средством подачи компонентов смеси, а выход - со средствами обезвоживания и гранулирования.

Для проверки соответствия заявленного изобретения условию "изобретательский уровень" заявитель провел дополнительный поиск известных решений, чтобы выявить признаки, совпадающие с отличительными от прототипа признаками заявляемого способа и установки для его осуществления.

Результаты поиска показали, что заявленное изобретение не вытекает для специалиста явным образом из известного уровня техники.

Следует отметить, что в уровне техники широко известны операции перемешивания, измельчения, перемещения, гомогенизации, выполняемые по отдельности, последовательно, каждая в своем техническом средстве. Следует также отметить известность в уровне технике электрогидравлических установок с проявлением электрогидравлического эффекта.

Однако при поиске не было выявлено технических решений на способы, которые предусматривали бы проведение операций перемешивания, измельчения, перемещения и гомогенизации одновременно в одном средстве - электрогидравлической камере путем воздействия на смесь электрическими разрядами, циклически перемещающимися по длине аппарата.

При поиске также не было выявлено технических решений на установки получения гранул из органических отходов, которые бы предусматривали проведение операций перемешивания, измельчения, перемещения и гомогенизации в одном аппарате - электрогидравлической камере, в корпусе которой для обеспечения циклического перемещения электрических разрядов по его длине размещен ряд парных электродов, при этом вход камеры сообщен со средством подачи компонентов смеси, а выход со средствами обезвоживания и гранулирования.

Заявляемые способ производства гранулированного органо-минерального удобрения и установка для его осуществления обеспечивают в своей совокупности существенных признаков новые технические свойства, не присущие известным аналогичным техническим решениям на установки и способы, а также заявляемым отличительным от прототипа признакам, известным порознь, а именно:
- сокращение технологического цикла, за счет проведения операций перемешивания, измельчения, перемещения и гомогенизации в одном техническом средстве - электрогидравлической камере, путем воздействия на смесь электрогидравлическими разрядами, циклически перемещающимися по длине корпуса камеры, при этом в органических отходах создается парогазовая полость высокого давления, ударная волна, генерирование ультразвуковых колебаний, образование активных химических веществ - все это обеспечивает увеличение степени перемешивания, измельчения и гомогенизации, что в итоге повышает эксплуатационные свойства гранул, кроме того за счет перемещения электрических разрядов по длине корпуса - камера работает как насос, т.е. осуществляется автоматическое перемещение смеси в камеру и из камеры в средство обезвоживания и гранулирования;
- повышение эксплуатационных свойств гранул, за счет повышения их прочности;
- обеспечение полного обеззараживания гранул;
- сокращение энергозатрат.

Установка является более компактной, т.е. требует меньшую производственную площадь для ее размещения.

Таким образом, в заявляемом техническом решении проявляется новое свойство, не присущее известным объектам, содержащим признаки, отличающие заявленное изобретение от прототипа, а также известным признакам порознь, что позволяет признать его соответствующим критерию "изобретательский уровень", т. к. оно характеризуется новой совокупностью признаков, как сочетание известных признаков и нового технического результата, обуславливающего положительный результат.

На чертеже представлена схематично установка для получения гранул органо-минерального удобрения из органических отходов со средствами, осуществляющими операции способа.

Установка включает площадку приема навоза 1, сепаратор 2 для отделения механических примесей, дозатор 3 и магнитный сепаратор 4 для отделения металлических включений, площадку 5 приема дополнительного органического наполнителя, например, резки соломы, опилок, торфа и прочее, сепаратор 6 для отделения механических примесей, дозатор 7 и магнитный сепаратор 8, дозаторы 9, 10, 11, 12 минеральных удобрений - азотного, фосфорного, калийного, других минеральных и биологически активных добавок. Установка включает также бункер-питатель 13 органическими отходами, электрогидравлическую камеру 14 с парами электродов 15, блок питания 16 с коммутатором 17, фазоразделитель 18 и гранулятор 19.

Заявляемый способ с использованием заявленной установки осуществляется следующим образом.

Органические отходы, например, навоз или куриный помет с площадки 1 после очистки от посторонних механических примесей на сепараторе 2 поступают в дозатор 3, затем в магнитный сепаратор 4 для очистки от металлических включений и далее в бункер-питатель 13. Дополнительный органический наполнитель, например, опилки с площадки 5 после очистки от посторонних механических примесей на сепараторе 6 поступают в дозатор 7, затем в магнитный сепаратор 8 для очистки от металлических включений и далее в бункер-питатель 13 органическими отходами. Из дозаторов 9, 10, 11, 12 в питатель 13 поступают минеральные добавки соответственно азотные, фосфатные, калийные удобрения и другие минеральные и биологические добавки. Из бункера-питателя 13 смесь ингредиентов поступает в электрогидравлическую камеру 14, где под воздействием электрических разрядов, циклически перемещающихся по длине корпуса камеры 14, происходит их перемешивание, измельчение, гомогенизация, обеззараживание и перемещение в фазоразделитель 18. Далее смесь поступает в гранулятор 19 для получения гранул органо-минерального удобрения. Питание электрогидравлической камеры обеспечивается от сети переменного тока блоком питания 16 через коммутатор 17.

Предлагаемые способ и устройство дают возможность производить органические удобрения как из одного навоза, а также спектра органо-минеральных удобрений, содержащих оптимальное количество минеральных компонентов и микроэлементов, отвечающих зональным агрохимическим требованиям.

Результаты примеров осуществления способа приведены в таблице.

Использование предлагаемых способа и установки для его осуществления позволит по сравнению с прототипом сократить длительность технологического цикла производства удобрения, повысить эксплуатационные свойства за счет повышения однородности структуры гранул, что повышает их прочность, обеспечить полное их обеззараживание и снизить энергетические затраты.

Для заявленных способа и установки для его осуществления в том виде, как они охарактеризованы в независимых пунктах изложенной формулы изобретения подтверждена возможность их осуществления с помощью описанных в заявке или известных до даты приоритета средств и методов.

Формула изобретения

1. Способ производства гранулированного органо-минерального удобрения из органических отходов, включающий удаление механических примесей, подачу компонентов смеси, перемешивание, измельчение, перемещение, гомогенизацию, обезвоживание и гранулирование, отличающийся тем, что перемешивание, измельчение, гомогенизацию и перемещение органических отходов производят одновременно в одном средстве - электрогидравлической камере путем воздействия на смесь электрическими разрядами, циклически перемещающимися по длине корпуса камеры.

2. Установка для производства гранулированного органо-минерального удобрения из органических отходов, включающая средства для удаления механических примесей, подачи компонентов смеси, перемешивания, измельчения, перемещения, гомогенизации, обезвоживания и гранулирования, отличающаяся тем, что средства перемешивания, измельчения, гомогенизации и перемещения выполнены в виде электрогидравлической камеры, в корпусе которой для обеспечения циклического перемещения электрических разрядов по его длине размещен ряд парных электродов, при этом вход камеры сообщен со средством подачи компонентов смеси, а выход - со средствами обезвоживания и гранулирования.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4