Материал: МЕХАНІЗОВАНІ ТЕХНОЛОГІЇ В ВИРОБНИЦТВІ СІЛЬСЬКОГОСПОДАРСЬКОЇ ПРОДУКЦІЇ ТДАТУ

живильник 9, забезпечений шарнірно-закріпленим козирком для регулювання за допомогою важеля з вантажем продуктивності центрифуги. У нижній частині кожуха є патрубок для відведення рідкої фракції.

1 – рама з напрямними; 2 – шнек; 3 – ніж; 4 – ротор; 5 – лопатка; 6 – кожух; 7 – вал ротора; 8 - електродвигун; 9 – живильник; 10 – важіль живильника; 11 – вантаж; 12 – ввідний патрубок живильника; 13 – патрубок відведення фільтрату; 14 – фільтрувальна перегородка.

Рисунок 7 - Схема центрифуги УОН-700М

Основним робочим органом центрифуги є ротор 4, який в зібраному виді є барабаном, який складається з опорного диска з маточиною і циліндричного каркасу, утвореного кільцями і лопатками. Зсередини на каркас спирається знімна фільтрувальна перегородка 14, виконана з оцинкованого листа з круглими отворами діаметром 0,7…1,2 мм. Ротор консольно насаджено на конічний кінець валу 7 і закріплено на нім гайкою. Шнек 2 служить для виводу з ротора і дообезводнення осаду, отриманого в процесі фільтрування. Введення рідкого гною в порожнину ротора і подача його на фільтрувальну перегородку здійснюється живильником 9. Осад, який утворився при фільтруванні, знімається з фільтрувальної перегородки ножем 3, притисненим до неї за допомогою важеля 10.

Працює центрифуга таким чином. Гній через живильник 9

поступає на фільтрувальну поверхню 14 ротора і залучається їм в обертальний рух. Під дією відцентрових сил рідина фільтрується через перегородку з одночасним відкладенням осаду. Фільтрат, що

206

утворився, відкидається лопатками до стінок кожуха і виводиться з нього через патрубок 13, а осад з фільтрувальної перегородки знімається ножем 3 і скидається на обертальний шнек 2, яким він і виводиться за межі центрифуги.

Недоліком центрифуги є невисока експлуатаційна надійність, пов'язана з швидким стиранням ножа для знімання осаду і перфорованої перегородки, дроблення крупних фракцій і засмічення подрібненими включеннями фільтрату.

Для додаткового обезводнення твердої фракції після фільтрувальних машин застосовуються шнекові фільтри-преси: 1Т- ВПО-20А (рис. 8) і аналогічний прес для рідкого гною типу ПЖН68. Перший з них складається з перфорованого циліндра 4, подавального 2 і пресувального 3 шнеків, підтискного конуса 5 з гідроприводом 6, кожуха 7, електроприводу 1 з редуктором і рами. Тверда фракція, яка поступає в завантажувальний бункер подавальним шнеком 2 переміщається уздовж циліндра 4, а рідина, яка віджимається, через отвори в нім стікає в піддон. На пресувальному шнеку 3, який має менший крок витка і меншу частоту обертання, гній стискується і віддає рідину. Ступінь віджимання додатково регулюється підтискним конусом 5 шляхом часткового перекриття ним вихідного отвору. В процесі експлуатації фільтрів-пресів ступінь обезводнення регулюється установкою тиску масла в циліндрах гідроприводу 6 підтискного конуса 5 в межах 150...400 Па, здійснюваного за допомогою редукційного клапана. Витрата фільтрупресу і вологість твердої фракції варіюється зміною частоти обертання шнеків шляхом зміни шестерень редуктора.

Аналіз таблиці 1 показав, що окремі інерційні машини (віброгуркіти, центрифуги) мають високу металоємність і потребують великих енергетичних витрат. Всі машини, які здійснюють розподіл під впливом поверхневих сил тиску (вакууму), металоємні і енергоємні, не забезпечують одержання твердої фракції необхідної вологості.

Водночас, ряд переваг при розподілі рідкого гною перед розглянутими технічними засобами мають похилі і безнапірні дугові сита. Вони полягають у простоті пристрою й експлуатації, високої надійності технологічного процесу, малої металоємності, не потребують великих енергетичних витрат для ведення процесу.

207

1 – електропривод; 2 – подавальний шнек; 3 – пресувальний шнек; 4 – перфорований циліндр; 5 – підтискний конус; 6 - гідропривод підтискного конуса; 7 – кожух.

Рисунок 8 - Схема фільтру-пресу 1Т-ВПО-20А

При створенні енергозберігаючих механізованих технологій ця обставина є визначальною у виборі технічних засобів для технологічного процесу. Проте, як і всі розглянуті технічні засоби, що реалізують процес фільтрування, вони не забезпечують одержання твердої фракції необхідної вологості, що відповідає агрозоотехнічним вимогам. Тому застосовують їх у сполученні з іншими прибудовами.

Тоді проаналізувавши технологічний процес фільтрування дуговим ситом СД-Ф-50, можна зробити висновок, що для зниження вологості твердої фракції необхідно: збільшити час перебування гною в зоні фільтрування і збільшити діючу на масу гною обезводжуючу силу. Це дає можливість удосконалити робочий процес за рахунок сполучення гравітаційного фільтрування з механічним віджиманням. З цією метою було доукомплектовано безнапірний дуговий сепаратор (а.с. UA №59942 А) удосконаленим віджимним пристроєм 5 із приводом від електродвигуна 6 (рис. 9, 10).

Віджимний пристрій 5 складається з пустотілого валика і встановленого з ним на одному валу чистика. Валик виготовлено у виді пустотілого циліндра з м'якою оболонкою й обладнано штуцером із золотником для подачі у середину повітря. Така конструкція дозволяє збільшити площу контакту поверхні валика із шаром твердої фракції, копіювати його рельєф і давити з однаковим зусиллям у всіх точках дотику. Це дозволяє також збільшити час тис-

208

ку оболонки на шар твердої фракції і відповідно поліпшити якість обезводжування. Чистик виконано твердим, а його кромка, яка дотикається до фільтруючої перегородки, виготовлено з еластичного матеріалу і має щіткоподібну форму.

відбивач; 5 – віджимний пристрій; 6 – електродвигун;

7 – корпус; 8 – патрубок відводу фільтрату

Рисунок 9 - Схема дугового сепаратора для розподілу рідкого гною на тверду і рідку фракції (а.с. UA №59942 А.)

Працює сепаратор таким чином. Рідкий гній із подавального трубопроводу надходить в приймальний бак 1 до визначеного рівня. При відкритті заслінки 2 на вказану витрату, він під дією сили тяжіння витікає з бака, рівномірно розподіляючись при цьому по ширині фільтрувальної перегородки 3, де і фільтрується. Рідка фракція по відбивачам 4 стікає в піддон і через патрубок 8 подається на подальшу обробку. Тверда фракція на виході із похилої фільтрувальної перегородки 3 попадає в зону дії пустотілого валика, наповненого повітрям під заданим тиском, де дообезводжується за рахунок його сили притиснення, а рухаючись слідом за валиком чистик видаляє її у приймальний бункер.

Продуктивність безнапірного дугового сепаратора (рис. 10) залежить від його конструктивних параметрів, складу та властивостей рідкого гною та складає: об’ємна - 20…50 м3/год на один погонний метр ширини фільтрувальної поверхні і масова продуктивність віджимного пристрою - 15…50 кг/хв. при вихідній глибині потоку відповідно 0,006…0,024 м. Ефективність розподілу складає

209

46 % по сухій речовині і водовідділяюча здатність сепаратора 84%. Вологість твердої фракції, отриманої на дуговому сепараторі без віджимних валиків, складає 88,5…90,5 %, а при наявності останніх - 73…75 %, що відповідає агрозоотехнічним вимогам.

1–фільтрувальна перегородка;

2 – чистик;

3 – віджимні валики;

4–привод віджимного пристрою; 5– корпус.

Рисунок 10 - Загальний вид безнапірного дугового сепаратора

2.3.4 Біологічна обробка гною з метою отримання біогазу

Один мікробіологічний спосіб обеззаражування гною, та і будь-яких інших органічних залишків, відомий давно - це компостування. Відходи складають в купи, де вони під дією мікрооргані- змів-аеробів помалу розкладаються. При цьому купа розігрівається приблизно до 60°С і відбувається природна пастеризація - гинуть більшість патогенних мікробів і яєць гельмінтів, а насіння бур'янів втрачає схожість. Але якість добрива при цьому страждає: пропадає до 40 % азоту, що міститься в нім, і немало фосфору. Пропадає і енергія, тому що даремно розсівається тепло, що виділяється з надр купи, - а в гній, між іншим, містить майже половину всієї енергії, що поступає на ферму з кормами. Відходи ж від свиноферм для компостування не підходять, тому що вони рідкі.

Але можливий і інший шлях переробки органічної речовини - зброджування без доступу повітря, або анаеробна ферментація. Саме такий процес відбувається в природному біологічному реакторі в череві кожної корови, що пасеться на лугу. Там, в коров'- ячому передшлунку, мешкає ціле співтовариство мікробів. Одні розщеплюють клітковину і інші складні органічні сполуки, багаті енергією, і виробляють з них низькомолекулярні речовини, які легко засвоює коров'ячий організм. Ці з'єднання служать субстратом для інших мікробів, які перетворюють їх на гази - вуглекислоту і метан.

210