Способ производства гранулированного торфа Советский патент 1992 года по МПК E21C49/00 C10F7/04 

Изобретение относится к получению гранулированного торфа в полевых условиях, используемого в качестве топлива, органических и органоминеральных удобрений, мелиорантов, субстратов для садоводства, сырья для термической, химической, биотехнологической и др. переработки, а также в кормопроизводстве.

Известен способ получения торфяных гранул в полевых условиях, включающий фрезерование торфяной залежи до размеров частиц не более 15 мм при влажности 65-80%, грануливание путем окатывания до размеров гранул 15-25 мм, сушку гранул до влажности 40-50% на поле с последующей уборкой их в складочные единицы для длительного хранения.

Недостатком способа является увлажнение гранул в процессе их сушки в расстиле осадками, а также от подстилающего слоя из-за недостаточного уплотнения сырых гранул, полученных методом окатывания, что повышает длительность полевой сушки и снижает сезонный сбор торфа с единицы производственной площади.

Известен способ производства гранулированного торфа, включающий экскавацию торфяного сырья естественной влажности, сепарацию древесных включений, обезвоживание сырья до влажности 75-83%, формование гранул размерами 15-40 мм и влажностью 81%, сушку сырых гранул на откосах складочных единиц, причем выстилку последующих слоев торфа на откосы осуществляют при достижении влажности предыдущего слоя гранул 50-67%, а досушку их ведут до влажности 33 % конвективным способом.

Ч

I

Si

Недостатком способа является то, что на откосы выстилают сырые гранулы при влажности 81 % (оптимальный режим), которые при перемещении и выстилке разрушаются на более мелкие агрегаты, затрудняя аэрацию сушимого слоя и режим сушки, что увеличивает длительность сушки циклового слоя и снижает сезонный сбор гранул.

Кроме того, гранулированный торф в процессе сушки подвергается воздействию осадков, что увеличивает продолжительность его сушки в складочных единицах.

Цель изобретения - повышение сезонных сборов торфа за счет увеличения длительности сезона добычи и уменьшения зависимости от погодных условий.

Поставленная цель достигается тем, что в способе производства гранулированного торфа, включающем фрезерование торфяной залежи, обезвоживание сфрезерован- ного торфа, гранулирование, уборку и сушку гранул на откосах складочных единиц, производят обезвоживание фрезерного торфа до влажности 68-75% перед гранулированием путем его естественной сушки в расстиле, а сушку гранул на откосах производят под предохраняющим покрытием, причем количество цикловых слоев в складочных единицах определяют по формуле

-А

4(м -гр-в

3

где N - общая продолжительность периода сушки крошки и гранул в сезоне при среднесуточной температуре воздуха выше 10° С и эффективной испаряемости не менее 1 кг/м2.сут, сут;

М - общая продолжительность периода сушки гранул в сезоне при среднесуточной температуре воздуха от 5 до 10° С и эффективной испаряемости не менее 1 кг/м .сут, сут;

А и В - периоды отсутствия сушки гранул из-за недостаточной эффективной испаряемости (менее 1 кг/м2.сут), сут;

2 и 3 - продолжительность сушки циклового слоя гранул, сут.

Отличие заявляемого способа также состоит в том, что сушку циклового слоя под покрытием осуществляют в 1,5-2,0 слоя гранул при среднесуточной температуре наружного воздуха не менее 5°С и эффективной испаряемости не менее 1 кг/м2 .сут.

Последующий цикловой слой гранул на откос складочной единицы или валка выстилают при достижении предыдущего циклового слоя не более 55-60%.

Кроме того, покрытие размещают на суходоле или неразрабатываемой технологической площадке со степенью осушенности не менее 7 Дж/кг,

На фиг. 1 и 2 изображена схема производства гранулированного торфа.

Способ осуществляют следующим образом.

Торфяную залежь производственного

участка подготавливают к эксплуатации путем предварительного осушения до влажности поверхностного слоя 75-80% и экскавируют и установленные сроки на глубину 15-25 мм путем послойного фрезерования с помощью фрезерующего устройства 1. Перемешанную и измельченную до размеров частиц в поперечнике не более 15 мм сфрезерованную крошку выстилают на производственную площадь 2 и обезвоживают

путем естественной сушки в расстиле 3 до влажности 68-75%. Затем крошку перемещают с помощью транспортного средства или перевалкой в зону гранулирования I. Фрезерный торф устройством 4 подают

на активный гранулятор 5, с помощью которого производят формование торфяных гранул до размеров в поперечнике 6-25 мм. Затем гранулированный торф влажностью 75% с помощью устройства 6 подают в зону

сушки, выстилают в 1,5-2,0 слоя на откосы формируемой складочной единицы 7 или укрупненного валка и сушат его в устройстве 8 с прозрачным покрытием, размещенным на суходоле или технологической площадке

со степенью осушенности не менее 7 Дж/кг. Последующий цикловой слой влажных гранул выстилают на откосы складочных единиц при достижении влажности предыдущего (подстилающего слоя) 55-67%, а количество

цикловых слоев в складочных единицах, осуществляемых в сезоне, определяют в зависимости от температуры воздуха и эффективной испаряемости. Длительность цикла (сушки циклового слоя) производства

гранулированного торфа в сезоне составляет 2-3 сут.

Обоснование выбора оптимального режима влажности гранул (значения получены экспериментально) приведено в таблице.

Из таблицы следует, что оптимальная влажность гранулированного торфа 75- 68%. При большей влажности увеличивается продолжительность сушки гранул в слое в 1,5-2,0 раза, что технологически недапустимо. При меньшей влажности резко снижается предел прочности гранул, что ведет к разрушению гранул, что также недопустимо из-за нарушения условий сушки и качества продукции.

П р и м е р 1. До начала полевого сезона на производственном участке осуществляют осушение торфяной залежи до нормативной степени осушенности с помощью дренирования и отвода влаги по осушительной сети.

Выбирают технологические площадки со степенью осушенности не менее 7 Дж/кг или суходол под устройство с предохраняющим покрытием и подготавливают технологическое оборудование к сезону.

При устойчивом переходе среднесуточной температуры наружного воздуха через 5°С(д/1яторфопредприятия(т/пр) Пельгор- ское Ленинградской обл. 22 апреля) и суточной эффективной испаряемости не менее 1 кг/м в сутки начинают полевой сезон добычи гранулированного торфа и осуществляют с помощью известного фрезерующего устройства 1 операцию Фрезерование поверхностного слоя торфяной залежи,

Сфрезерованную и измельченную до размеров частиц не более 15 мм торфяную крошку выстилают на производственную площадь обезвоживают до влажности 75% путем естественной сушки расстила толщиной до 25 см.

Контролируют влажность торфяной крошки в расстиле путем отбора проб на контрольной площадке и анализа их, например, термостатическим методом или с помощью влагомера.

Определяют сроки достижения влажности крошки 68% и значение испаряемости на индикаторе испаряемости ДИП-500М, которое используют в последующих циклах в качестве уставки для команды на уборку крошки из расстила.

Осуществляют перемещение фрезерной крошки с помощью, например, уборочной перевалочной машины ФПУ-2 (или транспортных средств) в зону гранулирования I.

Подают устройством А фрезерную крошку на активный гранулятор 5, с помощью которого осуществляют формование торфа на гранулы диаметром в поперечнике, например, 6 мм.

Перемещают гранулы с влажностью 75% устройством 6 в зону сушки на формируемый откос складочной единицы 7. Для более интенсивной сушки гранулы выстилают преимущественно в два слоя путем разномерного перемещения устройства б вдоль устройства 8 с прозрачным покрытием в виде пленки и при этом фиксируют по индикатору испаряемости ДИП-500М начальное значение текущей испаряемости.

При достижении влажности гранул в расстиле не более 60% фиксируют значение

цикловой испаряемости, после чего наносят очередной слой гранулированного торфа на поверхность наращиваемого штабеля или укрупненного валка.

Определяютсроки перехода температуры наружного воздуха через граничное значение 10°С, по которым переходят с 3- на 2-суточный цикловой режим сушки гранул под покрытием и обратно.

0В течение сезона осуществляют производство гранулированного торфа и формирование складочной единицы под покрытием, что позволяет через 2 мес после завершения сезона получить гранулы с кон5 диционной влажностью, равной 33%, и начать отправку их потребителю, например в качестве торфяных субстратов для садоводства.

Заканчивают полевой сезон производ0 ства гранулированного торфа при устойчивом переходе температуры наружного воздуха через граничное значение 5°С (для т/пр Пельгорское 10 октября).

Определяют количество цикловых слоев

5 (количество циклов в сезоне) в складочной единице по формуле

30

N-A (М-М)-В П23

По данным метеостанции Любань для т/пр Пельгорское даны перехода среднесуточных температур воздуха через гранич- ные значения и количество суток со среднесуточной температурой, превышающей пределы, составляют соответственно:

для 5° С 22.04-10.10 (170 сут);

для 10° С 17.05-13.09 (118 сут).

По материалам наблюдений за эффек- тив ой испаряемостью среднемноголетнее количество суток, неблагоприятных для полевой сушки гранул под предохраняющим покрытием, составляет:

для периода со среднесуточными тем- пературами более 10°С 6 сут;

для периода со среднесуточными температурами в пределах от 5 до 10°С 4 сут.

Подставляя полученные данные в фор- мулу, получают ni 72, что превышает количество циклов добычи фрезерного торфа для с/х (рф т. 20) для тех же условий (т/пр Пельгорское, Лен. обл.) в 3,6 раза.

При одинаковых цикловых сборах производство гранулированного торфа с единицы производственной площади за сезон по предлагаемому способу превышает аналогичный показатель промышленного способа добычи фрезерного торфа в 3,6 раза, что

более эффективно по сравнению с известными техническими решениями.

П р и м е р 2. Производство гранулированного торфа в условиях т/пр Турундаев- ское. п/о Вологдаторф. .

Осуществляют фрезерование торфяной залежи, предварительное обезвоживание и доставку фрезерной крошки в зону гранулирования аналогично примеру 1.

Формуют торф влажностью 68% с помощью активного гранулятора 5 на гранулы диаметром 25 мм.

Выстилают гранулы с влажностью 68% на формируемый откос складочной единицы в 1,5 слоя путем равномерного перемещения устройства 6 вдоль устройства 8 и при этом определяют по индикатору ДИП-500М значение текущей испаряемости.

При достижении влажности гранул в расстиле не более 55% фиксируют значение цикловой испаряемости, после чего наносят очередной слой гранулированного торфа на поверхность наращиваемого штабеля или валка,

Найденное значение цикловой испаряемости используют в качестве уставки для определения сроков достижения гранулами диаметром 25 мм до заданной кондиционной влажности с учетом конкретных технологических и погодных условий.

По данным метеостанции Вологда для т/пр Турундаевское (Вологодская обл.) даты перехода среднесуточных температур воздуха через граничные значения и количество суток со среднесуточной температурой, превышающей пределы, составляют соответственно:

для 5° С 25.04-08.10 (160 сут);

для 10° С 17.05-11.09 (116 сут),

По материалам наблюдений за эффективной испаряемостью среднемноголетнее количество суток, неблагоприятных для полевой сушки гранул под предохраняющим от осадков покрытием, составляет:

для периода со среднесуточными температурами более 10° С 10 сут,

для периода со среднесуточными температурами в пределах от 5 до 10° С 8 сут.

Подставляя полученные данные в формулу, находят П2 65, что превышает количество циклов добычи фрезерного торфа для с/х (пф.т. 23) в тех же климатических условиях (т/пр Турундаевское Вологодской обл.) в 2,8 раза.

При одинаковых цикловых сборах производство гранулированного торфа предложенным способом обеспечивает увеличение сезонных сборов в условиях Вологды в 2,8 раза, что более эффективно по сравнению с

существующим способом добычи фрезерного торфа.

Преимущества предложенного способа заключаются в следующем:

Увеличивается длительность сезона за

счет расширения температурного режима (граничныхусловий)сушки гранулированного торфа под предохраняющим покрытием. Начало и окончание полевого сезона производства гранулированного торфа осуществляется при устойчивом переходе среднесуточной температуры наружного воздуха через 5°С, а не через 10°С для фрезерного торфа.

Использование покрытия позволяет

снизить увлажнение гранул осадками, что снижает длительность сушки циклового слоя в складочной единице и обеспечивает возможность работы всего технологического оборудования в квазиоптимальном режиме независимо от погодных условий. Кроме того, выбор суходола либо технологической площадки со степенью осушенности не менее 7 Дж/кг позволяет снизить увлажнение складочной единицы или укрупненного валка от подстилающего слоя торфяной залежи, что повышает сезонный сбор торфа.

Определение количества цикловых слоев в складочной единице обеспечивает возможность контроля фактических циклов производства гранулированного торфа в конкретном регионе с учетом граничных значений температуры окружающего воздуха 5°С и эффективной испаряемости 1 кг/м /сут, что позволяет оценивать и более полно использовать цикловое время сушки гранул на откосах складочной единицы. Формул а изобретени я

1. Способ производства гранулированного торфа, включающий фрезерование торфяной залежи, обезвоживание сфрезе- рованного торфа, гранулирование, уборку и сушку гранул на откосах складочных еди5 ниц, отличающийся тем, что, с целью повышения сезонных сборов торфа за счет увеличения длительности сезона добычи и уменьшения зависимости от погодных условий, производят обезвоживание фрезерно0 го торфа до влажности 68-75% перед гранулированием путем его естественной сушки в расстиле, а сушку гранул на откосах производят под предохраняющим покрытием, причем количество цикловых слоев в

5 складочных единицах определяют по формуле

п N -А

(М-М)-В 3

где N - общая продолжительность периода сушки торфяной крошки и гранул в сезоне при среднесуточной температуре воздуха выше 10° С и эффективной испаряемости не менее 1 кг/м2.сут, сут:

М - общая продолжительность периода сушки гранул при среднесуточной температуре воздуха от 5 до 10°С и эффективной испаряемости не менее 1 кг/м2.сут, сут;

А и В - периоды отсутствия сушки гранул из-за недостаточной эффективной испаряемости (менее 1кг/м2.сут), сут;

2 и 3 - продолжительность сушки циклового слоя гранул, сут.

2.Способ поп, 1, отличающийся тем, что сушку гранул под покрытием осуще- ствпяют в 1,5-2,0 слоя при среднесуточной температуре не менее 5°С и эффективной

испаряемости не менее 1 кг/м2.сут.

3.Способ по п. 1,отличающийся тем, что последующий цикловой слой гранул выстилают на откосы складочных единиц при достижении влажности предыдущего

слоя не более 55-60%.

4.Способ по п. 1,отличающийся тем, что покрытие размещают на суходоле или неразрабатываемой технологической площадке со степенью осушенности не менее7Дж/кг.

Сущность изобретения: способ включает экскавацию торфа, обезвоживание сфрезерованного торфа до влажности 68-75% путем его естественной сушки в расстиле, гранулирование торфа, уборку в складочные единицы и последующую сушку гранул на откосах складочных единиц под превенто- ром с прозрачным покрытием. При этом гранулированный торф выстилают на откосы в 1,5-2,0 слоя при среднесуточной температуре не менее +5° С и эффективной испаряемости не менее 1 кг/м2 сут. В описании изобретения приводится формула для определения количества цикловых слоев в складочной единице. Превентор размещают на суходоле или неразрабатываемой технологической площадке со степенью осушенно- сти не менее 7 Дж/кг. 3 з.п. ф-лы, 2 ил., 1 табл. у Ё

Примечание. Торф переходной древесно-осоковый. Степень разложения 35%. Сушка гранул под предохраняющим покрытием. Диаметр гранул 6-25 мм. Влажность подстилающего циклового слоя не более 55-60%.

Y

W /// 4Г /(У У /// /// /// , W7 Л7 J/ ////. //// 47 //7

Y

, W7