СПОСОБ УБОРКИ БИОЛОГИЧЕСКОГО УРОЖАЯ ЗЕРНОВЫХ КОЛОСОВЫХ И УТИЛИЗАЦИИ НЕЗЕРНОВОЙ ЧАСТИ УРОЖАЯ Российский патент 1995 года по МПК A01D91/04 C05F11/06 

Изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано для уборки зерновых культур с обработкой урожая на стационаре.

Известен способ зерновых культур [1] включающий срезание массы, измельчение, транспортирование, сепарацию, домолот и подачу продуктов обработки к местам складирования. Солома при этом способе используется частично на корм, а частично поступает в скирду.

Недостатком этого способа является то, что часть соломы поступает в скирду без дальнейшей обработки, вследствие чего солома "перегорает", разлагается и при этом теряются органические вещества и химические соединения, которые необходимы для гумификации почвы. В данном случае имеет место нерациональное использование незерновой части урожая.

Известен способ уборки зерновых культур [2] включающий срезание массы, измельчение, транспортирование к местам складирования с дальнейшей обработкой воздушнорешетными машинами, обычно применяемыми для предварительной очистки вороха, зерна, имеющего значительную засоренность преимущественно соломистыми примесями.

Недостатком этого способа является то, что в соломистую примесь отделяются одновременно мелкие и крупные фракции, дальнейшее применение их для обработки на метантенках требует их разделения, или дополнительного измельчения.

Известен способ уборки зерновых культур [3] включающий срезание массы, измельчение, транспортирование к местам складирования, где может храниться или сразу подаваться по материалопроводу посредством вентилятора в смеситель-распределитель, куда одновременно подается жидкий навоз, в смесителе-распределителе происходит смешивание компонентов и равномерное распределение их в пространстве, образованном боковыми щитами, которые затем укрываются пленкой.

Недостатком этого способа является менее эффективное использование незерновой части урожая, так как здесь мелкие и крупные фракции используются для одной цели, а именно для приготовления компоста.

Известен способ уборки зерновых культур [4] включающий срезание, расплющивание стеблей и их измельчение на отрезки, выравненные по длине, прокатывание, перетирание, транспортирование с последующим досушиванием, домолотом, в результате чего получают частицы соломистых примесей вороха наиболее полно отвечающие требованиям дальнейшей переработки с последующей сепарацией и складированием соломистых примесей.

Недостатком этого способа является то, что измельченная, наиболее полно подготовленная и отвечающая требованиям на переработку солома, поступает в скирду без разделения, что также ведет к нерациональному использованию.

Технический результат предлагаемого способа заключается в наиболее эффективном использовании незерновой части урожая, снижении энергоемкости и повышении качества приготовления органических удобрений, получаемых с помощью аэробного и анаэробного способов, а также получение побочных продуктов процесса аммиачной воды и биологического газа.

В предлагаемом способе, включающем срезание биологической массы, прокатывание колосовой части урожая, расплющивание стеблей и их измельчение на обрезки, выравненные по длине, погрузку вороха в транспортные средства, транспортирование его на стационарный пункт подработки вороха, утилизацию незерновой части урожая, последнюю осуществляют путем анаэробного сбраживания мелкой фракции незерновой части урожая в смеси с жидким навозом в метантенках для получения удобрения, смешивания крупной фракции незерновой части урожая с навозом для получения компоста, доизмельчение мелкой фракции вороха производят посредством вентиляторов в процессе транспортирования, доработку вороха производят путем разделения его на фракции в пульсирующем воздушном потоке, при анаэробном процессе подогрев его осуществляют путем использования тепла "загрязненного" воздуха, удаляемого из животноводческого помещения с применением аэродинамического рециркуляционного нагрева, причем компостную массу, заполняемую в цилиндрические хранилища, укрывают пленочным покрытием, под которым создают разрежение, посредством которого управляют процессом анаэробного сбраживания.

На фиг.1 изображена конструктивно-технологическая схема полевой машины с транспортными средствами; на фиг. 2 то же, вид сверху; на фиг.3 конструктивно-технологическая схема комплекса подработки вороха и закладки незерновой части урожая на органические удобрения на стационарном пункте.

Средства для реализации данного способа включают полевую машину 1, которая состоит из жатки 2 с полотняно-планчатым транспортером 3, мотовила 4, измельчителя 5, питающе-прокатывающих шестерен 6, обрезиненных вальцев 7, режущих дисков 8, а также транспортного средства для колосовой части 9 и транспортного средства 10 для измельченной соломы.

Комплекс подработки вороха (фиг.2) включает питатель-дозатор 11 с ленточно-планчатым транспортером и отбойным битером, сепаратор 12, состоящий из наклонного решета 13, зонта 14 для отделения мелкой легковесной фракции, зонта 15 отделения измельченной соломы, идущей для получения компоста, вальцевого домолачивающего устройства 16, вентилятора 17, материалопровода 18, циклона-осадителя 19, для возврата невымолоченной части зернового вороха, желоба 20 для отвода семян сорняков, щуплого зерна 21, полновесного зерна 22.

Устройство для закладки легковесной незерновой части вороха на анаэробное сбраживание включает зонт 14 приема легковесной фракции, вентилятор 23, материалопровод 24, циклон-осадитель 25 для подачи легковесной фракции на метантенк 26 с системой 27 рециркуляции и отсоса теплового воздуха из животноводческого помещения 28, газгольдер 29 биологического газа, соединенный с метантенком 26.

Устройство для закладки измельченной соломы на компостирование и переработку включает зонт 15, вентилятор 30, материалопровод 31 приема и подачи измельченной соломы на хранилище 32, площадку для накопления компонентов смеси 33, смеситель 34, транспортер-загрузчик 35, цилиндрическое хранилище 36 с распределителем массы 37, системой отсасывания азота с вакуумным насосом 38, емкостью 39 аммиачной воды, газгольдер 40 биологического газа, рециркуляционную систему 27 подогрева приготавливаемого компоста "загрязненным" теплым воздухом из животноводческого помещения 28.

Способ уборки биологического урожая и утилизации незерновой части осуществляют следующим образом.

При уборке весь урожай зерновых и других культур посредством жатки 2, полевой машины 1, срезают и с помощью мотовила 4 укладывают строго ориентированно на ленточный транспортер 3, посредством которого вся масса направляется на режущий аппарат 5, где посредством прокатывающих шестерен 6 и прокатывающих вальцев 7 масса подвергается расщеплению с одновременным разрезанием соломы длиной 2.3 см, а колосовая часть на отрезки длиной 15-20 см, далее измельченная солома подается на верхний материалопровод и направляется в заднюю тележку 10.

Колоски, попавшие на вальцы, воспринимают давление, созревшее зерно легко отделяется от основания, а сила упругости колосков не позволяет зерну растрескиваться, т. е. питающе-прокатывающие вальцы и шестерни выполняют и функции молотильного устройства. Далее колосовая часть после схода с вальцев поступает по нижнему материалопроводу в переднюю тележку 9.

Тележка с измельченной соломой после ее заполнения направляется на хранилище 32, а тележка с зерно-колосовой частью направляется на комплекс подработки вороха в питатель дозатор 11. Транспортное сpедство с ворохом устанавливают над питателем-дозатором. Производят подъем кузова на величину, при которой происходит движение массы по дну кузова. Дозирующим транспортером питателем-дозатором ворох подают на наклонное неподвижное решето 13. Отбойным битером питателя дозируют подачу вороха. Под решето подают пульсирующий воздушный поток типа "бегущая волна". За счет подачи воздуха в виде пульсирующего потока, а также за счет наклонного положения решета слой вороха приобретает псевдоожиженное состояние и движется вдоль решета. В передней части решета отделяют мелкую фракцию вороха (полову, сбоину). Отделение происходит за счет воздействия как воздушного потока, подаваемого под решето пульсирующего потока, так и за счет отсасывающего воздушного потока. Размер отсасываемых частиц регулируют за счет изменения скорости воздушного потока в зонте 14. Далее мелкая фракция проходит последовательно вентилятор 23, материалопровод 24, циклон-отделитель 25 и поступает в метантенк 26. Пропуская мелкую фракцию через вентилятор циклон получает частицы, отвечающие требованиям анаэробного сбраживания (до 3 мм). "Загрязненный" теплый воздух с помощью рециркуляционной аэродинамической системы 27 из животноводческого помещения 28 подают в воздушную рубашку метантенка, чем поддерживают необходимую температуру анаэробного процесса. Температурный режим в метантенке 26 поддерживают за счет количества воздуха, идущего на обогрев или на выброс.

Метановое сбраживание с получением биологического газа осуществляют на основе легковесной незерновой части урожая и жидкого навоза.

В первой части решета 13 под действием воздушного потока происходит также и отделение семян сорняков, которые выпадают в желоб отвода 20.

Во второй части решета под воздействием воздушного потока в нижней его части происходит выделение щуплого зерна в желоб отвода 21, полновесного зерна в желоб отвода 22, а более крупная часть незернового вороха отделяется под действием более высокоскоростного потока, подаваемого как под решето, так и отводимого зонтом 15, через который крупная незерновая часть вороха посредством вентилятора 30, материалопровод 31 направляется на хранилище 32 и далее на площадку 33 накопления компонентов смеси. С площадки накопления компоненты поступают в смеситель 34, после смешивания с помощью пневмотранспортера 35 смесь направляют в цилиндрическое хранилище 36 на подвешенный в его верхней части разбрасыватель 37, который равномерно распределяет массу по площади хранилища.

После заполнения хранилища 36 компостной смесью верхнюю его часть укрывают пленочным покрытием, под которое подводят трубопровод, посредством которого создают разрежение в хранилище. В дальнейшем посредством вакуумного насоса 38 контролируют аэробный процесс с получением азота аммиачной воды в емкости 39 или переводят на анаэробный с последующим получением биологического газа, направляемого на газгольдер 40. С целью ускорения процесса согревания массы в хранилище 36 также используют рециркуляционно-аэродинамическую систему 27 с подачей теплового воздуха в рубашку хранилища из животноводческого помещения.

По окончании процесса созревания навозной массы ее выгружают из хранилища посредством разгрузчика.

Невымолоченная часть вороха поступает на вальцевый аппарат 16, подвергается воздействию перетиранием и далее посредством вентилятора 17 по материалопроводу 18 через циклон 19 вновь подается на подработку.

Предлагаемый способ предлагает варианты использования незерновой части урожая на органические удобрения:
закладка незерновой части урожая на органические удобрения в ходе подработки вороха на стационарном пункте во время уборки всего биологического урожая;
закладка незерновой части урожая на органические удобрения в межуборочный период.

Использование: в сельском хозяйстве, в частности в способах уборки биологического урожая зерновых колосовых и утилизации незерновой части урожая. Сущность изобретения: для более полного использования урожая производят скашивание всей части, прокатывание колосьев (происходит нарушение материнской связи зерна с колосом) и прикатывание стебелевой части (происходит измельчение стебелевой части на обрезки заданной длины и их расщепление). Полученный ворох грузят и транспортируют на пункт стационарного домолота, причем колосовую часть отдельно от стеблевой. В случае уборки полеглых хлебов весь ворох грузится и транспортируется на пункт стационарного домолота На последнем ворох дозатором подают на сепаратор, где отделяется мелкая фракция, направляемая на метановое сбраживание, а также отделение крупной фракции, направляемой на приготовление компоста с применением аэробного процесса. Метановое сбраживание ведут с использованеием "загрязненного" воздуха, выбрасываемого из животноводческого помещения. Приготовление компоста ведут в цилиндрических хранилищах с использованием аэробно-анаэробного процесса. В этом случае снижается энергоемкость всего технологического процесса от уборки до утилизации незерновой части урожая с получением более качественного органического удобрения и побочных продуктов - биологического газа и аммиачной воды. 4 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. СПОСОБ УБОРКИ БИОЛОГИЧЕСКОГО УРОЖАЯ ЗЕРНОВЫХ КОЛОСОВЫХ И УТИЛИЗАЦИИ НЕЗЕРНОВОЙ ЧАСТИ УРОЖАЯ, включающий срезание биологической массы, прокатывание колосовой части урожая, расплющивание стеблей и их измельчение на обрезки, выравненные по длине, погрузку вороха в транспортные средства, транспортирование его на стационарный пункт подработки вороха, утилизацию незерновой части урожая, отличающийся тем, что утилизацию незерновой части урожая, осуществляют путем анаэробного сбраживания мелкой фракции незерновой части урожая в смеси с жидким навозом в метантенках для получения удобрения и смешивания крупной фракции незерновой части урожая с навозом для получения компоста. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в процессе транспортирования урожая производят доизмельчение мелкой фракции вороха посредством вентиляторов. 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что доработку вороха производят путем разделения его на фракции в пульсирующем воздушном потоке. 4. Способ по п.1, отличающийся тем, что при анаэробном процессе подогрев его составляющих осуществляют путем использования тепла загрязненного воздуха, удаляемого из животноводческого помещения с применением аэродинамического рециркуляционного нагрева. 5. Способ по п.1, отличающийся тем, что компостную массу заполняют в цилиндрическое хранилище и укрывают пленочным покрытием, создают в нем разрежение, посредством которого управляют процессом анаэробного сбраживания.