RU2135437C1

RU2135437C1 - Method and installation for production of organomineral fertilizer from organic wastes

Info

Publication number: RU2135437C1
Application number: RU98104014A
Authority: RU
Inventors: М.В. Иванов; А.К. Сироткин; А.А. Провоторов; О.В. Лебедев; И.Г. Плешаков; В.В. Козлов
Original assignee: Пермский завод "Машиностроитель"
Priority date: 1998-03-05
Filing date: 1998-03-05
Publication date: 1999-08-27

Abstract

FIELD: fertilizers production. SUBSTANCE: method includes removal of solid admixtures, agitation, breakage, displacement, homogenization, dehydration, and granulation, operations of agitation, breakage, displacement, and homogenization of organic waste being carried out in the same electrohydraulic chamber affecting mixture by electric discharges cyclically displacing over the length of chamber casing. Installation comprises means for removing solid admixtures, supplying mixture components, agitation, breakage, displacement, homogenization, dehydration, and granulation. In electrohydraulic chamber, cyclic displacement of electric discharges is provided by a series of coupled electrodes disposed over the length of casing. Inlet of chamber is connected with mixture component supply means and its outlet with dehydration, and granulation means. EFFECT: reduced process cycle time, improved quality of granules, assured complete disinfection, and reduced power consumption. 2 cl, 1 dwg, 1 tbl

Description

Изобретение относится к сельскому хозяйству, а именно касается обработки органических отходов и может быть использовано для получения органо-минеральных удобрений в виде гранул. The invention relates to agriculture, namely, the processing of organic waste and can be used to obtain organo-mineral fertilizers in the form of granules.

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). A known method of producing peat moss composts by mixing liquid manure and a milling end in a ratio of 3: 1, homogenization, electro-hydraulic treatment of the mixture, as well as processing the mixture with 10-15% aqueous solution of potassium chloride in an amount of 7-10 vol.% Of the volume of the mixture (a. S. USSR N 1062200, IPC 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.The reasons that impede the achievement of the following technical result include the fact that the known method is characterized by:
- discreteness of the compost production process, since electro-hydraulic processing is carried out in a recirculation plant;
- imbalance in the mineral composition and the mismatch of compost to specific agrotechnical conditions, which leads to a decrease in operational properties;
- the difficulty of applying liquid compost, dosage and uniform placement in the field, as well as storage.

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. The closest in technical essence and the achieved result to the claimed invention relates to a method for producing granules from organic waste using a known installation for its implementation, including operations: removal of mechanical impurities, mixing, moving, homogenizing, granulating and drying.

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.). A known installation for implementing this method contains means for removing solids, mixing, grinding, moving, homogenizing, granulating and drying with hot air (USSR patent N 641871, IPC C 05 F 3/00, 1979).

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.The reasons that impede the achievement of the following technical result include the fact that the known method and device predetermine:
- multioperational sequentially performed processes;
- the duration of the technological cycle;
- high energy costs;
- the need for large production facilities;
- inhomogeneity of the granule size due to spontaneous formation of granule size along the length, in addition, as a result of insufficient grinding of the mixture components after the formation of granules, there is a decrease in their strength due to loosening of the structure, which does not provide the necessary operational properties;
- the desired effect of complete disinfection of the granules is not achieved due to insufficient thermal exposure, which does not exceed 100 ^o C.

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. The objective of the proposed technical solution is to combine the operations of the process, reducing the number of equipment and, accordingly, reducing the material consumption of the installation, reducing production areas and reducing energy costs, while achieving the following technical result - reducing the technological cycle, increasing the operational properties of the granules by increasing the uniformity of the structure of the granules , which increases their strength, ensuring complete disinfection, reducing energy spending.

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. The specified technical result in the implementation of the invention is achieved by the fact that in the known method of producing granules from organic waste, including the removal of mechanical impurities, feeding the components of the mixture, mixing, grinding, moving, dehydrating and granulating, the feature is that the operations of mixing, grinding, moving and homogenization is carried out simultaneously in one tool - an electro-hydraulic chamber by acting on the mixture with electro-hydraulic discharges, cyclically per commoners along the length of the camera body.

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. The technical result is achieved by the fact that in the known installation containing means for removing mechanical impurities, feeding the components of the mixture, mixing, grinding, moving, homogenizing, granulating, the feature is that the means for mixing, grinding, moving and homogenizing are made in the form an electro-hydraulic chamber, in the housing of which, to ensure the cyclic movement of electric discharges along its length, a number of paired electrodes are placed, while the camera input is connected to water supply of the components of the mixture, and the output with the means of dehydration and granulation.

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. To verify the compliance of the claimed invention with the condition "inventive step", the applicant conducted an additional search for known solutions in order to identify signs that match the distinctive features of the prototype of the proposed method and installation for its implementation.

Результаты поиска показали, что заявленное изобретение не вытекает для специалиста явным образом из известного уровня техники. The search results showed that the claimed invention does not follow explicitly from the prior art.

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. It should be noted that in the prior art, mixing, grinding, moving, homogenizing operations are performed separately, sequentially, each in its own technical means. It should also be noted the popularity in the prior art of electro-hydraulic installations with a manifestation of the electro-hydraulic effect.

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. However, the search did not reveal any technical solutions for methods that would involve mixing, grinding, moving and homogenizing simultaneously in one tool - an electro-hydraulic chamber by acting on the mixture with electric discharges cyclically moving along the length of the apparatus.

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. During the search, no technical solutions were found for plants for the production of pellets from organic waste, which would include mixing, grinding, moving and homogenizing in one apparatus - an electro-hydraulic chamber, in the body of which a row of paired pairs was placed to ensure cyclic movement of electric discharges along its length electrodes, while the input of the chamber is in communication with the means of supplying the components of the mixture, and the output with the means of dehydration and granulation.

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.The inventive method for the production of granular organic-mineral fertilizers and installation for its implementation provide in the aggregate of essential features new technical properties that are not inherent in the known similar technical solutions for plants and methods, as well as the claimed distinctive features of the prototype, known separately, namely:
- reduction of the technological cycle, due to the operations of mixing, grinding, moving and homogenizing in one technical tool - the electro-hydraulic chamber, by exposing the mixture to electro-hydraulic discharges cyclically moving along the length of the chamber body, while a high-pressure vapor-gas cavity is created in organic waste, shock wave, the generation of ultrasonic vibrations, the formation of active chemicals - all this provides an increase in the degree of mixing, grinding Nia and homogenizing, which eventually increases the performance of the pellets, besides by moving the electrical discharge over the length of the body - the camera operates as a pump, i.e., the mixture is automatically transferred to the chamber and from the chamber to the dehydration and granulation means;
- improving the operational properties of granules, by increasing their strength;
- ensuring complete disinfection of granules;
- reduction of energy costs.

Установка является более компактной, т.е. требует меньшую производственную площадь для ее размещения. The installation is more compact, i.e. requires a smaller production area for its placement.

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. Thus, in the claimed technical solution, a new property appears that is not inherent in the known objects containing features that distinguish the claimed invention from the prototype, as well as the known features separately, which allows it to be recognized as meeting the criterion of "inventive step", because it is characterized by a new set features, as a combination of well-known features and a new technical result, causing a positive result.

На чертеже представлена схематично установка для получения гранул органо-минерального удобрения из органических отходов со средствами, осуществляющими операции способа. The drawing shows a schematic installation for producing granules of organo-mineral fertilizers from organic waste with means that carry out the operation of the method.

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. The installation includes a manure receiving area 1, a separator 2 for separating mechanical impurities, a dispenser 3 and a magnetic separator 4 for separating metal inclusions, an additional organic filler receiving area 5, for example, cutting straw, sawdust, peat, etc., a separator 6 for separating mechanical impurities, dispenser 7 and magnetic separator 8, dispensers 9, 10, 11, 12 of mineral fertilizers - nitrogen, phosphorus, potassium, other mineral and biologically active additives. The installation also includes a hopper feeder 13 with organic waste, an electro-hydraulic chamber 14 with pairs of electrodes 15, a power supply 16 with a switch 17, a phase separator 18 and a granulator 19.

Заявляемый способ с использованием заявленной установки осуществляется следующим образом. The inventive method using the claimed installation is as follows.

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. Organic waste, for example, manure or chicken droppings from site 1, after cleaning from mechanical impurities on the separator 2, goes to the dispenser 3, then to the magnetic separator 4 for cleaning from metal impurities and then to the hopper feeder 13. Additional organic filler, for example, sawdust from the site 5 after cleaning from mechanical impurities on the separator 6 is fed to the dispenser 7, then to the magnetic separator 8 for cleaning metal inclusions and then to the hopper feeder 13 with organic waste. From the dispensers 9, 10, 11, 12 to the feeder 13 receive mineral additives, respectively, nitrogen, phosphate, potassium fertilizers and other mineral and biological additives. From the hopper-feeder 13, the mixture of ingredients enters the electro-hydraulic chamber 14, where under the influence of electric discharges cyclically moving along the length of the chamber 14, they are mixed, crushed, homogenized, disinfected and moved to the phase separator 18. Next, the mixture enters the granulator 19 to obtain granules of organic mineral fertilizer. The power of the electro-hydraulic chamber is provided from the AC mains by the power supply unit 16 through the switch 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. The proposed method and device make it possible to produce organic fertilizers both from one manure, as well as a range of organic-mineral fertilizers containing the optimal amount of mineral components and trace elements that meet zonal agrochemical requirements.

Результаты примеров осуществления способа приведены в таблице. The results of examples of the method are shown in the table.

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. Using the proposed method and installation for its implementation will allow, in comparison with the prototype, to reduce the duration of the technological cycle of fertilizer production, increase operational properties by increasing the uniformity of the structure of the granules, which increases their strength, ensure their complete disinfection and reduce energy costs.

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. For the claimed method and installation for its implementation in the form as described in the independent paragraphs of the claims, the possibility of their implementation using the means and methods described in the application or known prior to the priority date is confirmed.

Claims

1. A method for the production of granular organic-mineral fertilizer from organic waste, including the removal of mechanical impurities, feeding the components of the mixture, mixing, grinding, moving, homogenizing, dehydrating and granulating, characterized in that the mixing, grinding, homogenization and movement of organic waste is carried out simultaneously in one tool - the electro-hydraulic chamber by acting on the mixture with electric discharges cyclically moving along the length of the chamber body.

2. Installation for the production of granular organic-mineral fertilizers from organic waste, including means for removing mechanical impurities, feeding the components of the mixture, mixing, grinding, moving, homogenizing, dehydrating and granulating, characterized in that the means of mixing, grinding, homogenization and movement are made in the form of an electro-hydraulic chamber, in the housing of which, to ensure the cyclic movement of electric discharges along its length, a number of paired electrodes are placed, at the input of the chamber is communicated with the means of supplying the components of the mixture, and the output with the means of dehydration and granulation.