CC BY
26
УДК 631.333.6:631.333.8
ПРЕСС ПО ИЗГОТОВЛЕНИЮ БРИКЕТОВ ИЗ ПОДСТИЛОЧНОГО НАВОЗА ДЛЯ ВЫРАЩИВАНИЯ
РАССАДЫ
В.Д. Хмыров, доктор технических наук, профессор Т.В. Гребенникова, аспирант
Мичуринский государственный аграрный университет E-mail: [email protected]
Аннотация. В статье рассматривается производство высококачественных гранулированных удобрений из органических отходов сельскохозяйственных производств. Переработка подстилочного навоза и других сельскохозяйственных отходов - большая и важная задача. Она связана с использованием огромного энергетического потенциала биомассы для получения органических удобрений. Навоз является одним из лучших компонентов органических удобрений, содержащим все основные питательные вещества, необходимые растениям. Из всех видов органических удобрений гранулированный навоз считается наиболее ценным, питательные вещества в нем находятся в оптимальном для растений и почвенной микрофлоры сочетании, быстро растворяются в воде, легко усваиваются. Существующие способы производства органических удобрений с помощью аэраторов и аэрационных биореакторов требуют больших капитальных и материальных затрат. Предлагается конструкция шнекового пресса-гранулятора для производства высококачественных органических гранулированных удобрений, которая позволяет устранить вышеизложенные недостатки. Подстилочный навоз при прессовании в шнековом пресс-грануляторе от вращения удерживается силами тяжести и трения между грузом и кожухом. При напрессовании подстилочного навоза в конусную насадку происходит его уплотнение, а затем через дренажное отверстие за счет гравитационных сил выделяется влага, и масса выгружается в виде брикетов. Нами был проведен ряд предварительных испытаний, обоснованы форма, размеры и другие физико-химические параметры брикетов. Обоснованы основные параметры устройства для изготовления органических брикетов для выращивания рассады, которые содержат все необходимые питательные вещества и легко вносятся в открытый грунт, не повреждая корневую систему растения. Ключевые слова: органическое удобрение, пресс-гранулятор, рассада.
Важной народнохозяйственной задачей сельскохозяйственного производства является обеспечение населения овощной продукцией и сырьем для пищевой и перерабатывающей промышленности. На половине площадей, занятых овощами, применяют рассадную технологию производства овощных культур. Она преследует две цели: первая (преимущественно для северных районов) -удлинение вегетационного периода «забег» в росте растений до появления тепла в открытом грунте, вторая (в южных районах, где лето достаточно длинное) - получить раннюю и сверхраннюю продукцию и продать ее «подороже» [1]. В настоящее время применяют торфоминеральные, торфоперегнойные кубики, пластмассовые, гончарные горшки, торфяные, торфоцеллюлозные горшочки с питательной смесью [2].
В качестве сырья для изготовления торфяных горшочков применяются различные смеси, в состав которых входят следующие компоненты: 75% торфа, 20% дерновой земли, 5% коровяка с добавлением полного минерального удобрения; 60% выветрившейся торфяной земли, 20% перегнойной и 15% дерновой земли, 5% коровяка с добавлением полного минерального удобрения. Это усложняет и увеличивает стоимость изготовления таких горшочков.
В этой связи разработка низкозатратных, высокоэффективных технологий, обеспечивающих гарантированное производство обеззараженных и обезвреженных органических удобрений на основе подстилочного навоза приобретает важное значение в вопросах повышения плодородия почвы, охраны природы, сохранения здоровья животных, повыше-
Ежеквартальный научный журнал
ния безопасности труда обслуживающего персонала и здоровья населения и рентабельности производства.
Удобрения из навоза превосходят все известные органические и минеральные удобрения по ряду позиций:
- содержат весь комплекс необходимых питательных веществ;
- не содержат патогенную микрофлору, семена сорняков, яйца и личинки возбудителей заболеваний;
- имеют возможность локального машинного внесения серийной сельскохозяйственной техникой;
- не слеживаются, не подвержены самосогреванию и самовозгоранию;
- срок годности не ограничен, практически не теряют своих свойств даже после вскрытия упаковки.
Известен шнековый пресс-гранулятор подстилочного навоза, содержащий бункер, дозатор, рабочую камеру со шнеком, камеру для прессования массы, насадку для формовки брикетов и дренажные отверстия для удаления лишней влаги (патент на полезную модель №121501) (рис. 1,2).
Рис. 1. Схема шнекового пресса-гранулятора подстилочного навоза: 1 - рама, 2 - электропривод, 3 - корпус, 4 - бункер, 5 - рабочая камера со шнеком, 6 - камера прессования, 7 - сменные насадки, 8 - дренажные отверстия, 9 - противорежущая пластина, 10 - нож, 11 - шип для паза под семена
Рис. 2. Экспериментальная установка шнекового пресса-гранулятора подстилочного навоза:
1 - электропривод с редуктором, 2 - загрузочное устройство подстилочного навоза, 3 - камера прессования, 4 - дренажные отверстия, 5 - гранулы органического удобрения
Шнековый пресс-гранулятор подстилочного навоза может быть использован для переработки органических отходов с получением высококачественного органического удобрения в виде гранул и брикетов. Это достигается тем, что на шнековый пресс-гранулятор устанавливается насадка в виде конуса с определенным диаметром выходного отверстия. Такая конструкция обеспечивает нагрев органической массы в зоне прессования до температуры 70°С, поэтому полученное высококачественное гранулированное удобрение не содержит семян сорных растений и болезнетворных гельминтов.
При гранулировании подстилочного навоза шнековый пресс способен выдавать органические брикеты для посадки и выращивания рассады капусты, томатов, огурца, перцев и баклажанов. Такой способ выращивания рассады позволяет получать урожаи овощных культур на месяц раньше по сравнению с открытым грунтом и высокого качества.
Нами был проведен ряд предварительных испытаний. Исходное сырье имело влажность 51%, в процессе прессования удаляется излишняя влага, поэтому полученные гранулы имели влажность 6%. Также в ходе испытаний было выявлено, что в процессе прессования из-за удаления излишней влаги снижается плотность продукта с 850 до 150 кг/м3.
154
Вестник ВНИИМЖ №4(20)-2015
Одновременно от брикетов требуется сохранение достаточной прочности при хранении и транспортировке. Предел прочности сжатия изготовленных органических брикетов проверяли на разрывной машине ИР5047-50-03.
1000
800
700
600
500
300
100
у = -0,0175 x1 + 7,7866* - 15,2
R 1 = 0,9885
Из графика (рис. 3) видно, что предел прочности органических гранул при давлении 200-250 кг составляет в среднем 800850 кг/см2. Такая прочность позволяет транспортировать их и вносить в открытый грунт.
Литература:
1. Шаповалов Л.В. Выращиваем рассаду по-новому // Достижения науки и техники. 1992. №7.
2. Мацкевич В.В., Лобанов П.П. Сельскохозяйственная энциклопедия. Т.6. М., 1975.
3. Пат. 121501 РФ. Шнековый пресс-гранулятор подстилочного навоза / Хмыров В.Д. и др. Заяв. 13.06.12; Опубл. 27.10.12
4. Хмыров В.Д., Миронов В.В. Переработка подстилочного навоза // Сель-
?о ский механизатор. 2005. №4.
= 5. Вощенко С.Ф. Овощеводство защищенного грунта. М., 1984. Literatura:
1. SHapovalov L.B. Vyrashchivaem rassadu po-novomu // Dostizheniya nauki i tekhniki. 1992. №7.
2. Mackevich V.V., Lobanov P.P. Sel'skohozyajstvennaya ehnciklopediya. T.6. M., 1975.
3. Pat. 121501 RF. SHnekovyj press-granulyator pod-stilochnogo navoza / Hmyrov V.D. i dr. Zayav. 13.06.12; Opubl. 27.10.12
4. Hmyrov V.D., Mironov V.V. Pererabotka podstiloch-nogo navoza // Sel'skij mekhanizator. 2005. №4.
5. Voshchenko S.F. Ovoshchevodstvo zashchishchennogo grunta. M., 1984.
Рис. 3. Зависимость прочности органических брикетов от усилия прессования
Экспериментально обоснованы форма и размеры органических брикетов. Определена минимально допускаемая прочность органических брикетов, которая находится в пределах от 300 до 850 кг/см . Экспериментально подтверждена зависимость напряжения в гранулируемом субстрате от плотности, влажности и времени формования брикетов. Обоснованы основные параметры устройства для изготовления горшочков, разработана методика расчета исходных данных для проектирования экспериментального образца.
PRESS FROM THE LITTER MANURE BRIQUETTES FOR SEEDLINGS CULTIVATION'S MAKING
V.D. Hmyrov, doctor of technical sciences, professor T.V. Grebennikova, post-graduate student Michurinsky State Agrarian University
Abstract. The article discusses the high-quality granular fertilizer from agricultural origin's organic waste productivity. The litter manure and other agricultural waste utilization is a big and important task. It involves the enormous energy potential of biomass for the organic fertilizer productivity's using. Manure is one of the best organic fertilizer components containing all the major nutrients for plants' need. From all of the organic manure fertilizer kinds the granular manure is considered the most valuable, its nutrients are in optimal for plants and soil microflora's combination, quickly are dissolved in water, easily are digested. The existing methods of organic fertilizers productivity with the aerators and aeration bioreactors require a large capital and material costs. The construction of the screw press granulator for the high quality organic granular fertilizer's productivity, that allow to eliminates the above mentioned disadvantages is proposed. Litter manure during pressing in a screw granular press are hold from rotation by the gravity and friction forces between the load and covering. When litter manure is pressing in the cones nozzle, it occurs its compaction and then through the drainage hole due to the gravitational forces is the moisture secreted, and the mass is discharged in the briquettes' form. We conducted a number of preliminary tests, and the shape, size and other briquettes' physico-chemical parameters had proved. The device's basic parameters of organic briquettes for seedlings' growing making, that contain all the necessary nutrients and are made easily into outdoor soil without the root system of the plant's damaging had justified. Keywords: organic fertilizer, press-granular, seedlings.
