CC BY
27
УДК 631.862.1:536.416
ИССЛЕДОВАНИЕ ТЕМПЕРАТУРНОГО РЕЖИМА ПРИ ИЗГОТОВЛЕНИИ ГРАНУЛИРОВАННЫХ УДОБРЕНИЙ ИЗ ПОДСТИЛОЧНОГО НАВОЗА
Д.В. Гурьянов, кандидат технических наук Т.В. Гребенникова, аспирант В.Д. Хмыров, доктор технических наук Ю.В. Гурьянова, доктор с.-х. наук ФГБОУ ВО Мичуринский ГАУ E-mail: guryanov72@mail .ru
Аннотация. Все сельскохозяйственные отходы должны складироваться в хранилища и перерабатываться на органические удобрения. Переработка отходов сельскохозяйственного производства в аэрационных цехах и биореакторах требует больших капитальных затрат на строительство, а также на погрузочно-разгрузочные операции сырья и готового органического удобрения. Разработка и совершенствование технических средств для гранулирования подстилочного навоза сокращает количество операций и позволяет получить высококачественное экологически чистое органическое удобрение. Гранулированные органические удобрения сыпучи и более равномерно распределяются по полю и борозде при посадке картофеля и овощных культур. Шнековые пресс-грануляторы имеют ряд преимуществ перед аэрационными цехами и биореакторами: снижение затрат, уменьшение объемов гранулированных удобрений, сокращение погру-зочно-разгрузочных операций. Органические удобрения в гранулах можно транспортировать по трубам, желобам, по проводам посевных и посадочных машин при индивидуальном внесении под корни растений. Приводятся результаты исследования температурного режима при изготовлении гранул из подстилочного навоза и других отходов. При гранулировании исходная органическая масса шнеком подается в камеру прессования, где за счет трения о стенки нагревается до 90 °С. Полученные гранулы органического удобрения экологически чистые, не содержат грибных колоний, болезнетворных бактерий, гельминтов, а семена сорных растений теряют всхожесть. Гранулированные органические удобрения влажностью 6% могут храниться и не слеживаются.
Ключевые слова: подстилочный навоз, температурный режим, органические удобрения.
Введение. Выращивание овощных культур горшечной рассадой способствует получению высоких урожаев с сокращением сроков вегетации по сравнению с открытым грунтом. В настоящее время в качестве сырья для изготовления торфяных горшочков применяют различные смеси: торф, дерновую почву, перегной, торфокомпосты. Изготовление таких торфогоршочков из-за большого количества компонентов усложняет их изготовление и увеличивает стоимость. Существующие технические средства для производства горшочков под выращивание рассады овощных культур малоизучены, поэтому предлагается новая конструкция пресса для изготовления рассадных горшочков (патент на полезную модель №157256) [1].
Материалы и методы. Предлагается изготовление брикетов для выращивания рассады из подстилочного навоза, который является полным удобрением. Пресс для этих целей представлен на рис. 1. Пресс работает следующим образом: в бункер (4) загружается подстилочный навоз, измельченный до фракции 5-10 мм влажностью 50%, который поступает в рабочую камеру и шнеком транспортируется в камеру прессования. В камере прессования органическая масса прессуется, из нее через дренажные отверстия за счет гравитационных сил удаляется, а из насадки выходят брикеты влажностью 6-7%.
В процессе деформации и трения о стенки камеры прессования органическая масса нагревается - это способствует гигиенизации
Механизация, автоматизация и машинные технологии в животноводстве
полученных брикетов [2]. Температурный режим исследовали с помощью тепловизора TESTO 871-1 (рис. 2).
Рис. 1. Пресс для изготовления брикетов из подстилочного навоза: 1 - рама, 2 - электропривод, 3 - корпус пресса, 4 - загрузочный бункер,
5 - камера со шнеком, 6 - камера прессования, 7 - насадка, 8 - дренажные отверстия, 9 - противо-режущая пластина, 10 - нож, 11 - шип
Рис. 2. Тепловизор TESTO 871-1 и камера прессования органической массы
Исследования температурного режима проводили следующим образом. При установившемся режиме работы пресса для изготовления брикетов тепловизор располагали на расстоянии 0,2 м от камеры прессования. Предварительно измерив степень черноты (в) поверхности пресса, включали тепловизор и проводили запись температурного режима при прессовании. В дальнейших измерениях тепловизором придерживались полученного коэффициента степени черноты с выдержкой расстояния 0,2 м. Полученные экспериментальные данные обрабатывали в программе IRSOFT. Интерфейс программы представлен на рисунке 3: показаны тепловизионный снимок камеры прессования и температурная шкала.
Рис. 3. Исследование температурных режимов в камере прессования подстилочного навоза
Результаты и обсуждение. В процессе работы тепловизора температурный профиль поверхности и других зон пресса фиксировали и представили в виде графика (рис. 4).
т,°с
f
719 а / 6 \ _^
61,9
4L9 К _
М.9 \ /
21,3 \А J
■PI L
Рис. 4. Температурный профиль на поверхности пресса: а - зона загрузки сырья, б - зона выгрузки гранул
Участок (а) соответствует зоне загрузки, а участок (б) - зоне, где располагается нож, который вызывает усиленное трение материала о корпус, так как в этом месте формируется цилиндрический слой материала, который в момент трения о корпус разогревается.
При загрузке подстилочного навоза в бункер пресса в зоне (а) навоз деформируется, и температура незначительно повышается. Затем органическая масса подается в зону (б), где в камере прессования за счет деформации и сил трения массы о стенки камеры температура повышается до 90°С. В результате органическая масса обеззараживается, погибают грибные колонии, болезнетворные бактерии и гельминты.
Выводы.
1. При изготовлении брикетов для выращивании рассады овощных культур органическая масса нагревается до 90°С и обезза-
Journal of VNIIMZH №4(32)-2018
137
раживается от грибных колоний, болезнетворных бактерий и гельминтов.
2. Полученные брикеты для выращивания рассады овощных культур экологически чистые.
Литература:
1. Пат. 157256 РФ. Пресс для изготовления брикетов из подстилочного навоза / Хмыров В.Д. и др. Опубл. 18.03.15.
2. Хмыров В.Д. Пресс по изготовлению брикетов из подстилочного навоза для выращивания рассады // Вестник ВНИИМЖ. 2015. №4(20). С. 153-155. Literatura:
1. Pat. 157256 RF. Press dlya izgotovleniya briketov iz podstilochnogo navoza / Hmyrov V.D. i dr. Opubl. 18.03.15.
2. Hmyrov V.D. Press po izgotovleniyu briketov iz pod-stilochnogo navoza dlya vyrashchivaniya rassady // Vest-nik VNIIMZH. 2015. №4(20). S. 153-155.
TEMPERATURE REGIME AT BEDDING MANURE GRANULAR FERTILIZERS' MANUFACTURING STUDY D.V. Gur'yanov, candidate of technical sciences T.V. Grebennikova, post-graduate student V.D. Khmyrov, doctor of technical sciences Y.V. Guryanova, doctor of agricultural sciences FGBOU VO Michurinskiy GAU
Abstract. All agricultural waste should be stored in storage facilities and processed into organic fertilizers. Agricultural waste processing in aeration shops and bioreactors requires large capital costs for constructing, as well as for raw materials and finished organic fertilizer's loading and unloading. The bedding manure granulation technical means' development and improvement reduce the number of operations and allow to obtain high-quality ecologically friendly organic fertilizer. Granular organic fertilizers are loose and are distributed more evenly over the field and furrow at potatoes and vegetables' planting. Screw press granulators have a number of advantages over aeration chops and bioreactors: cost, granular fertilizers bulks' and loading and unloading operations' reducing. Granules organic fertilizers can be transported through pipes, gutters, wires of sowing and planting machines with individual application under the roots of plants. The results of badding manure and other waste granules manufacturing's temperature regime study are presented. At granulation the original organic mass by screw is given to the pressing chamber, where due to walls' friction it is heated till 90 °C. The resulting granules of organic fertilizer are ecologically friendly, haven't fungal colonies, bacteria, helminthes and weed seeds lost their germination. Granulated organic fertilizers at 6% of moisture can be stored and not be caked. Keywords: bedding manure, temperature regime, organic fertilizers.
