Совершенствование технологического процесса приготовления сапропелеминеральных гранулированных удобрений путем обоснования конструктивных и технологических параметров прессующего устройства

• Автор: Малноч, Алексей Олегович
• Шифр специальности: 05.20.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2000
• Место защиты: Великие Луки
• Количество страниц: 186 с. : ил

Введение

Глава 1. Состояние вопроса и задачи исследования

1.1. Сапропели как природный ресурс органического сырья и их влияние на эффективность производства продукции растениеводства
1.2. Методы регулирования физикомеханических свойств минеральных удобрений и повышения эффективности их использования.

1.3. Характеристика конструктивнотехнологических схем

и рабочих процессов прессовых устройств

1.4. Пути совершенствования процесса гранулирования сапропелеминеральных смесей и задачи исследования.
Глава 2. Расчетнотеоретические предпосылки к обоснованию конструктивных и технологических параметров прессующего устройства
2.1. Теоретическое обоснование технологического процесса гранулирования сапропелеминеральной смеси.
2.2. Теоретическое обоснование конструктивных и технологических параметров прессующего устройства.
2.3. Основные положения и теоретический расчет затрат энергии на гранулирование сапропелеминеральной смеси
Глава 3. Методика экспериментальных исследований
3.1. Изучение структурномеханических характеристик сапропелеминеральных смесей
3.2. Определение динамического коэффициента внешнего трения в условиях прессования и коэффициента упругого расширения
3.3. Изучение объемной деформации сапропелеминеральных смесей в условиях всестороннего сжатия.
3.4. Методика экспериментального исследования работы прессующего устройства
3.5.Оценка агрохимической активности сапропелеминеральных гранулированных удобрений при возделывании
Глава 4. Организация поточного производства сапропелеминеральных гранулированных удобрений и результаты экспериментальных исследований
4.1. Технология работ и комплекс машин для поточного производства удобрений.
4.2. Обоснование реологической модели и анализ структурномеханических характеристик сапропелеминеральных смесей.
4.3. Математическое моделирование физикомеханических и деформационных свойств сапропелеминеральных смесей.
4.3.1. Определение зависимости динамического коэффициента внешнего трения сапропелеминеральной смеси при повышенном давлении от основных технологических факторов.
4.3.2. Распределение давления в массе сапропелеминеральной смеси и ее сжимаемости в условиях объемного деформирования.
4.3.3. Определение зависимости плотности сапропелеминеральной смеси от давления прессования и исходной влажности.
4.3.4. Экспериментальное определение коэффициента упругого расширения сапропелеминеральной смеси
4.4. Экспериментальное исследование режимов работы шнекового прессующего устройства .
4.5. Влияние сапропелеминеральных гранулированных удобрений на рост и развитие ячменя, и на агрохимические показатели почвы .
Глава 5. Техникоэкономическое обоснование эффективности совершенствования технологического процесса приготовления сапропелеминеральных гранулированных удобрений
Основные выводы и рекомендации
Список литературы


Минеральная составляющая сапропелей представлена двуокисью кремния, окислами металлов переменной валентности, карбонатами кальция и магния, силикатными и алюмосиликатными породами . Интенсивность накопления соединений кремния и алюминия в сапропелевых отложениях зависит от поступления терригенного материала с водосборных площадей. В зависимости от содержания растворенных солей в осадок могут выпадать различные нерастворимые в воде соединения сульфаты, фосфаты, карбонаты и т. При этом образуются органоминеральные соединения между органическими веществами и ионами металлов . Кроме этого сапропели также содержат биологически активные вещества витамины, стимуляторы роста, антибиотики, гормоны. Гранулометрический состав отдельных видов сапропелей различен. Органические сапропели отличаются большим содержанием грубодисперсных фракций и большей неоднородностью состава. Более однородный механический состав имеют карбонатные сапропели. Большое содержание фракций размером до 0 мкм указывает на значительную развитость удельной поверхности . Применение сапропелей в земледелии известно с глубокой древности. Уже в XVIII веке озерный ил использовали в сельском хозяйстве, а начиная с х годов XX столетия, работы по использованию сапропелей в качестве удобрения были положены на научную основу и получили широкое развитие рис. Рис. Направления использования сапропелей в земледелии. Благодаря наличию углеводов и легко усвояемых азотистых соединений, сапропели являются хорошим питательным субстратом для развития многих групп микроорганизмов и по микробиологической активности превосходят торф 8. В полевых опытах с картофелем на суглинистых почвах в хозяйствах Псковской и Нижегородской областей при внесении тга смешанного сапропеля прибавка урожая клубней составила цга. В Ленинградской области на дерновоподзолистой суглинистой почве внесение тга органического сапропеля обеспечило прибавку урожая картофеля на цга 0, 5. Действие сапропелевых удобрений испытывали при выращивании моркови и лука. Так, при внесении тга органического сапропеля было получено 0 цга моркови и 8 цга лука. Урожай на контроле составлял соответственно 0 и 5 цга . Установлено, что положительное влияние на урожайность сапропели оказывают при выращивании зерновых, сахарной свеклы, цикория, капусты. Урожайность увеличивается в среднем на . Внесение сапропелей в почву является не только средством непосредственного обеспечения культурных растений питательными веществами, но и весьма важным фактором коренного улучшения плодородия за счет обогащения почвы органическими веществами, снижения кислотности и улучшения воднофизических свойств пахотного слоя, что в конечном итоге приводит к повышению урожайности сельскохозяйственных культур. На основании справочных материалов и специальной литературы, нами установлено, что вплоть до настоящего времени наиболее распространенным способом приготовления сапропелевых удобрений является сгущение сапропелевой массы в отстойниках 5, 2, 5. За многие годы изучения рядом институтов России, Латвии и Белоруссии данного способа переработки сапропелей, технологическая схема приготовления удобрений не претерпела значительных изменений и заключается в следующем. Сапропель из залежи в виде пульпы влажностью . Удобрения заготавливают по двухгодичному циклу. В первый год залитая в отстойники сапропелевая пульпа обезвоживается при помощи отвода осветленных вод, влагообмена с подстилающим грунтом и испарения влаги в атмосферу. На второй год после промораживания в зимний период и понижения влажности намытой массы до предела, обеспечивающего проходимость машин, ее перерабатывают в удобрение. Суть способа заключается в измельчении верхнего слоя в крошку, естественной сушке и уборке сапропелевой крошки в штабеля, где происходит созревание инверсия материала 5. Технология сгущения и сушки гидромассы должна обеспечивать по возможности наиболее быстрое удаление лишней влаги в противном случае для отстойников требуются большие дополнительные площади, что снижает экономическую эффективность способа приготовления удобрений в целом 2, 3.