RU2681478C1

RU2681478C1 - Unit for introduction of enzymatic reagents in soil

Info

Publication number: RU2681478C1
Application number: RU2018118453A
Authority: RU
Inventors: Наталья Владимировна Морозова; Сергей Яковлевич Семененко; Валентин Германович Абезин; Сергей Сергеевич Марченко; Оксана Михайловна Агеенко; Артем Сергеевич Семененко; Елена Анатольевна Иванцова
Priority date: 2018-05-18
Filing date: 2018-05-18
Publication date: 2019-03-06

Abstract

FIELD: ecology.

SUBSTANCE: invention relates to environmental safety. Unit for introducing into the soil enzymatic reagents, including cutting discs, filling nozzles and a roller-leveling machine, is equipped with a tank, pressure pipe, collector pipe. Tank is filled with a solution of the enzyme biostimulation and equipped with a centrifugal pumping unit. Under the cistern, cutting knife discs made in the form of circular knives are mounted using a parallelogram mechanism; expansion sidewalls are fixed to the side surface of the blade and mounted on sliding bearings. For the blade discs on the distributors, nozzles are mounted, fastened to the distributor by means of a thread and consisting of a cylindrical body, inside which there is a conical opening in the form of a confuser. Screw guide of the left-sided orientation of the screw groove is mounted in the tapered hole. Spiral guide is fixed at the exit thrust washer. Press rollers mounted behind the nozzles are made in the form of drums made up of truncated cones connected by small bases and installed on slide bearings, the width of the press rolls is 30…40 mm.

EFFECT: invention can be used in the enzymatic biostimulation of soils during the recultivation of objects for the disposal of solid waste for mobilization of microbiological processes.

1 cl, 5 dwg

Description

Изобретение относится к экологической безопасности и может быть использовано в ферментативной биостимуляции почв при рекультивации объектов захоронения твердых бытовых отходов для мобилизации микробиологических процессов.The invention relates to environmental safety and can be used in enzymatic biostimulation of soils during the reclamation of landfills for municipal solid waste to mobilize microbiological processes.

Известен способ биологической рекультивации свалок твердых бытовых отходов, включающий выравнивание поверхности свалки, нанесение на мусор слоя почвы для высадки растений, выкапывание по периметру свалки канав. При этом проводят обследование свалки, очищают от обнаруженных металлических предметов, наносят на выровненную поверхность поочередно два слоя грунта, сначала наносят слой перегноя толщиной более 20 см, затем слой потенциального плодородного грунта толщиной не менее 10 см, производят уплотнение почвы, затем осуществляют дискование и боронование площади рекультивируемого участка, после чего производят посев травянистой и посадку древесной растительности, а затем выкапывают по всему периметру участка канавы для сбора фильтрата (RU, патент на изобретение №2448785 С1 МПК В05В 1/00, В09С 1/00).A known method of biological reclamation of landfills of solid household waste, including leveling the surface of the landfill, applying a layer of soil to the trash for planting, digging ditches along the perimeter of the landfill. At the same time, a landfill is examined, it is cleaned of metal objects that are found, two layers of soil are applied alternately to the leveled surface, first a layer of humus more than 20 cm thick is applied, then a layer of potential fertile soil with a thickness of at least 10 cm, soil compaction, then disking and harrowing the area of the cultivated area, after which grassy and woody vegetation is sown, and then dug along the entire perimeter of the ditch site to collect the filtrate (RU, patent for the invention No. 2448785 C1 IPC B05B 1/00, B09C 1/00).

К недостаткам данного способа относятся сложность и высокая стоимость осуществления, низкая экономическая эффективность.The disadvantages of this method include the complexity and high cost of implementation, low economic efficiency.

Известная пиролизная установка для утилизации твердых бытовых отходов, включающая вертикально расположенные трубчатые камеры для термического разложения твердых бытовых отходов с загрузочными и разгрузочными устройствами, устройствами нагрева твердых бытовых отходов с использованием собственного пиролизного газа, при этом пиролизная установка содержит трубчатую камеру первичного нагрева, газотурбинный электроагрегат, сообщенный по потоку горячих выхлопных газов с полостью между трубчатой пиролизной камерой и наружной трубчатой камерой, покрытой теплоизоляционным слоем, а также газовую горелку, сообщенную посредством тангенциальных сопел по потоку горячих дымовых газов с трубчатой камерой первоначального нагрева (RU, патент на изобретение №2434928 С2 МПК С10В 53/00, F23G 5/00).Known pyrolysis installation for the disposal of municipal solid waste, including vertically arranged tubular chambers for thermal decomposition of municipal solid waste with loading and unloading devices, heating devices for municipal solid waste using its own pyrolysis gas, while the pyrolysis installation contains a tubular primary heating chamber, a gas turbine power unit, communicated by the flow of hot exhaust gases with a cavity between the tubular pyrolysis chamber and the outer tubular a chamber coated with a heat-insulating layer, as well as a gas burner communicated by means of tangential nozzles in a stream of hot flue gases with a tubular chamber for initial heating (RU, patent for invention No. 2434928 C2 MPK С10В 53/00, F23G 5/00).

Недостаткам данной пиролизной установки относятся высокая стоимость, низкая эффективность и отсутствие возможности рекультивации почвы.The disadvantages of this pyrolysis installation include high cost, low efficiency and lack of reclamation potential.

Известен агрегат АВВ-Ф-28 для внутрипочвенного внесения жидких органических удобрений и органоминеральных смесей влажностью не менее 92% (Халанский В.М., Горбачев И.В. Сельскохозяйственные машины [текст]. - М.: КолосС, 2004. 624 с.: ил. стр. 141).Known unit ABB-F-28 for intra-soil application of liquid organic fertilizers and organic-mineral mixtures with a humidity of at least 92% (Khalansky V.M., Gorbachev I.V. Agricultural machines [text]. - M .: KolosS, 2004. 624 p. : ill. p. 141).

К недостаткам данного агрегата относятся значительное тяговое сопротивление, залипание почвой подкормочной трубки, обволакивание плоскорежущей лапы растительными остатками и уплотнившейся почвой, незначительная ширина захвата.The disadvantages of this unit include significant traction resistance, soil sticking of the feeding tube, enveloping of flat-cut legs with plant residues and compacted soil, insignificant grip width.

Известен комбинированный агрегат для обработки почвы и внесения жидких органических удобрений, включающий раму, режущие диски, разливочные патрубки и каток-заравниватель, при этом он снабжен цистерной, напорным трубопроводом, переключающим устройством, напорным рукавом, трубой-коллектором, при этом диски расположены в четыре ряда с вогнутостью дисков каждого последующего ряда противоположной вогнутости дисков последующего ряда и выполнены вырезными, а разливочные патрубки имеют дефлекторные насадки и смонтированы с выпуклой стороны дисков второго ряда, каждый вырезной диск оборудован индивидуальной упругой подвеской, при этом площадь сечения коллектора равна сумме площадей разливочных патрубков (RU, патент на изобретение №2352095 С1 МПК А05С 23/02).Known combined unit for tillage and the application of liquid organic fertilizers, including a frame, cutting discs, casting nozzles and a roller equalizer, while it is equipped with a tank, pressure pipe, switching device, pressure sleeve, manifold pipe, while the disks are located in four rows with a concavity of the disks of each subsequent row of the opposite concavity of the disks of the next row and are made cut, and the filling nozzles have deflector nozzles and are mounted on the convex side of the second row of disks, each cutting disc is equipped with an individual elastic suspension, and the collector cross-sectional area is the sum of the areas of the filling nozzles (RU, patent for invention No. 2352095 C1 IPC A05C 23/02).

К недостаткам данного комбинированного агрегата относятся значительное тяговое сопротивление, измельчение и нарушение структуры почвы.The disadvantages of this combined unit include significant traction resistance, grinding and soil structure disruption.

Данный комбинированный агрегат принят нами в качестве ближайшего аналога.This combined unit is accepted by us as the closest analogue.

Сущность заявленного изобретения заключается в следующем.The essence of the claimed invention is as follows.

Задача, на решение которой направлено заявляемое изобретение, - снижение тягового сопротивления, упрощение конструкции, предотвращение нарушения структуры почвы, равномерное распределение ферментативного реагента в поверхностном слое почвы.The problem to which the invention is directed is to reduce traction resistance, simplify the structure, prevent disturbance of the soil structure, uniform distribution of the enzymatic reagent in the surface soil layer.

Технический результат - ферментативная биостимуляция экологического состояния почвы при ее рекультивации на объектах захоронения твердых бытовых отходов, снижение тягового сопротивления, равномерное распределение ферментативного реагента в поверхностном слое почвы.EFFECT: enzymatic biostimulation of the ecological state of the soil during its reclamation at solid domestic waste disposal facilities, reduction of traction resistance, uniform distribution of the enzymatic reagent in the surface soil layer.

Указанный технический результат достигается тем, что агрегат для внесения в почву ферментативных реагентов включающий режущие диски, разливочные патрубки и каток заравниватель, при этом он снабжен цистерной, напорным трубопроводом, трубой коллектором, а цистерна заполнена раствором фермента биостимуляции и оборудована центробежной насосной установкой, под цистерной смонтированы с помощью параллелограмного механизма режущие ножевые диски, выполненные в виде дисковых ножей, к боковой поверхности которых закреплены расширительные боковины и установленные на подшипниках скольжения, за ножевыми дисками на распределительных устройствах смонтированы форсунки, закрепленные к распределительному устройству с помощью резьбы и состоящие из цилиндрического корпуса, внутри которого выполнено коническое отверстие в виде конфузора, в коническом отверстии смонтирована винтовая направляющая левосторонней направленности винтовой канавки, винтовая направляющая зафиксирована на выходе упорной шайбой, прикатывающие ролики, установленные за форсунками выполнены в виде барабанов составленных из усеченных конусов, соединенных малыми основаниями и установленных на подшипниках скольжения, ширина прикатывающих роликов больше ширины ножевых дисков на 30…40 мм.The specified technical result is achieved by the fact that the unit for introducing enzymatic reagents into the soil including cutting discs, casting nozzles and a roller equalizer, while it is equipped with a tank, a pressure pipe, a manifold pipe, and the tank is filled with a biostimulation enzyme solution and equipped with a centrifugal pumping unit, under the tank mounted with the help of a parallelogram mechanism cutting knife disks made in the form of circular knives, to the side surface of which expansion bolts are fixed pigs and mounted on sliding bearings, nozzles are mounted behind the knife disks on the switchgears, fixed to the switchgear by means of a thread and consisting of a cylindrical body, inside of which there is a conical hole in the form of a confuser, in the conical hole there is a screw guide of the left-side direction of the screw groove, screw the guide is fixed at the outlet by a thrust washer, press rollers installed behind the nozzles are made in the form of a drum s composed of truncated cones joined by the small bases, and mounted on slide bearings, roller width greater than the width of press cutting discs 30 ... 40 mm.

Проведенный заявителем анализ уровня техники, включающий поиск по патентным и научно-техническим источникам информации и выявление источников, содержащих сведения об аналогах заявленного изобретения, позволил установить, что заявителем не обнаружен аналог, характеризующийся всеми признаками заявленного изобретения.The analysis of the prior art by the applicant, including a search by patent and scientific and technical sources of information and identification of sources containing information about analogues of the claimed invention, allowed to establish that the applicant did not find an analogue characterized by all the features of the claimed invention.

Следовательно, заявленное изобретение соответствует требованию «новизна» по действующему законодательству. Для проверки соответствия заявленного изобретения требованию «изобретательского уровня» заявитель провел дополнительный поиск известных решений с целью выявления признаков, совпадающих с отличительными от ближайшего аналога признаками заявленного изобретения, результаты которого показывают, что заявленное изобретение не следует для специалиста явным образом из известного уровня техники и технологий, определенных заявителем, не выявлено влияние предусматриваемых существенными признаками заявленного изобретения преобразований на достижение технического результата. Следовательно, заявленное изобретение соответствует требованию «изобретательский уровень» по действующему законодательству.Therefore, the claimed invention meets the requirement of "novelty" under the current law. To verify compliance of the claimed invention with the requirement of "inventive step", the applicant conducted an additional search for known solutions in order to identify features that match the distinctive features of the claimed invention from the closest analogue, the results of which show that the claimed invention does not explicitly follow from the prior art defined by the applicant, the effect of the transformations provided for by the essential features of the claimed invention has not been identified and the achievement of a technical result. Therefore, the claimed invention meets the requirement of "inventive step" under applicable law.

Изобретение поясняется чертежами.The invention is illustrated by drawings.

На фиг. 1 показан агрегат для внесения в почву ферментативных реагентов, вид сбоку.In FIG. 1 shows an aggregate for applying enzymatic reagents to the soil, side view.

На фиг. 2 - то же, вид сверху.In FIG. 2 - the same, top view.

На фиг. 3 - сечение А-А на фиг. 1.In FIG. 3 is a section AA in FIG. one.

На фиг. 4 - сечение В-В на фиг. 1.In FIG. 4 is a section BB in FIG. one.

На фиг. 5 - поперечный разрез форсунки.In FIG. 5 is a transverse section of the nozzle.

Сведения, подтверждающие возможность реализации заявленного изобретения, заключаются в следующем.Information confirming the possibility of implementing the claimed invention are as follows.

Агрегат для внесения в почву ферментативных реагентов включает цистерну 1, предназначенную для аккумулирования раствора фермента биостимуляции, обеспечивающих мобилизацию микробиологических процессов в почве при ее рекультивации. Цистерна 1 герметично соединена с распределительным устройством 2. В задней части агрегата предусмотрены прикатывающие ролики 3. Распределительное устройство 2 оборудовано распылительными форсунками 4. Для напорной подачи фермента из емкости 1 в распределительное устройство 2 предусмотрен центробежный насос 5. Перед форсунками 4 с помощью параллелограмного навесного механизма установлены режущие ножевые диски 6, заглубление которых управляется гидроцилиндрами 7, 8. Напорный патрубок насоса 5 герметично соединен трубопроводом 9 с распределительным устройством 2. Всасывающий патрубок насоса 5 соединен с нижней частью цистерны 1 трубопроводом 10. Распределительное устройство 2 оборудовано дополнительным распределителем 11, шарнирно установленном на распределительном устройстве 2. Ножевые диски 6 представляют собой дисковые ножи 12 к боковой поверхности которых закреплены расширительные боковины 13, представляющие собой боковые поверхности усеченных конусов большими основаниями приваренные к дисковому ножу. Ножевые диски 6 установлены на подшипниках скольжения 14. Прикатывающие ролики 3 выполнены в виде барабанов, составленных из усеченных конусов 15, соединенных малыми основаниями и установленных на подшипниках скольжения 16. Ширина прикатывающих роликов больше ширины ножевых дисков. Форсунки 4 закрепленные с помощью резьбы 17 к распределительному устройству 2 состоят из цилиндрического корпуса 18, внутри которого выполнено коническое отверстие 19 в виде конфузора. В коническом отверстии 19 смонтирована винтовая направляющая 20 с левосторонней направленностью винтовой канавки. Винтовая направляющая 20 зафиксирована на выходе упорной шайбой 21.The unit for introducing enzymatic reagents into the soil includes a tank 1, designed to accumulate a solution of the biostimulation enzyme, providing mobilization of microbiological processes in the soil during its restoration. The tank 1 is hermetically connected to the switchgear 2. At the rear of the unit, press rollers are provided 3. The switchgear 2 is equipped with spray nozzles 4. A centrifugal pump 5 is provided for the pressure supply of the enzyme from the tank 1 to the switchgear 2. In front of the nozzles 4, using a parallelogram attachment mechanism cutting blade discs 6 are installed, the recess of which is controlled by hydraulic cylinders 7, 8. The discharge pipe of the pump 5 is hermetically connected by a pipe 9 to a distribution itelny device 2. The suction pipe of the pump 5 is connected to the bottom of the tank 1 by a pipe 10. The switchgear 2 is equipped with an additional distributor 11, pivotally mounted on the switchgear 2. Knife disks 6 are disk knives 12 to the side surface of which are mounted expansion sides 13, representing side surfaces of truncated cones with large bases welded to a circular knife. Knife disks 6 are mounted on sliding bearings 14. The press rollers 3 are made in the form of drums made up of truncated cones 15 connected by small bases and mounted on slide bearings 16. The width of the press rollers is greater than the width of the knife disks. The nozzles 4 fastened with a thread 17 to the switchgear 2 consist of a cylindrical housing 18, inside of which a conical hole 19 is made in the form of a confuser. In the conical hole 19, a helical guide 20 is mounted with a left-handed direction of the helical groove. The screw guide 20 is fixed at the outlet by a thrust washer 21.

Агрегат для внесения в почву ферментативных реагентов работает следующим образом. Перед выездом на место обработки цистерна заполняется раствором фермента. Для приготовления рабочего раствора в цистерну 1 вносится вода и ферментативный комплекс, представляющий собой смесь ферментов класса оксигеназ, выделенных из патоки сахарной свеклы, поверхностно-активных и органических питательных веществ, которые перемешиваются центробежным насосом 5. При этом запорные устройства на напорном трубопроводе 9 закрываются и раствор фермента в распределительное устройство 2 не поступает. При движении по поверхности обрабатываемого участка, подготовленного для внесения в почву ферментативного реагента, раствор фермента по всасывающему трубопроводу 10 поступает в центробежный насос 5, который обеспечивает создание высокого напора, который по трубопроводу 9 подается в распределительное устройство 2, которое имеет форсунки 4 для распыления раствора фермента над поверхностью рекультивируемого участка. Раствор фермента поступает под напором, создаваемым насосом 5 во внутреннюю полость 19 форсунки 4. При этом поток взаимодействует с винтовой направляющей 20 и получает вращательное движение левосторонней направленности. При выходе вращающегося потока из внутренней полости 19 форсунки от взаимодействия с атмосферным воздухом поток разрушается с образованием мелкодисперсных капель. Мелкодисперсные капли равномерно распределяются по поверхности рекультивируемого участка. Бороздки, образованные ножевыми дисками 6, позволяют равномерно распределить раствор фермента по глубине рекультивируемого слоя почвы. Прикатывающие ролики 3 охватывают бортами бороздки образованные ножевыми дисками 6 и выравнивают поверхность.The unit for making soil enzymatic reagents works as follows. Before leaving the processing site, the tank is filled with an enzyme solution. To prepare the working solution, water and an enzymatic complex are introduced into the tank 1, which is a mixture of oxygenase class enzymes isolated from sugar beet molasses, surface-active and organic nutrients, which are mixed with a centrifugal pump 5. In this case, the shut-off devices on the pressure pipe 9 are closed and the enzyme solution does not enter the switchgear 2. When moving along the surface of the treated area, prepared for the introduction of the enzymatic reagent into the soil, the enzyme solution through the suction pipe 10 enters the centrifugal pump 5, which ensures the creation of a high pressure, which is supplied through the pipe 9 to the distribution device 2, which has nozzles 4 for spraying the solution enzyme above the surface of the reclaimed area. The enzyme solution enters under the pressure created by the pump 5 into the internal cavity 19 of the nozzle 4. In this case, the flow interacts with the screw guide 20 and receives a rotational movement of the left-side orientation. When the rotating stream exits the internal cavity 19 of the nozzle from interaction with atmospheric air, the stream is destroyed with the formation of fine droplets. Fine droplets are evenly distributed over the surface of the reclaimed area. The grooves formed by the knife discs 6, allow you to evenly distribute the enzyme solution along the depth of the cultivated soil layer. The press rollers 3 cover the grooves formed by the knife discs 6 with the sides and level the surface.

После прохода агрегата образуется выровненная поверхность насыщенная раствором фермента, что обеспечивает рекультивацию объектов захоронения твердых бытовых отходов.After the passage of the unit, a smoothed surface is formed, saturated with an enzyme solution, which ensures the restoration of landfills for municipal solid waste.

Claims

An aggregate for introducing enzymatic reagents into the soil, including cutting disks, casting nozzles and a leveling roller, while it is equipped with a tank, a pressure pipe, a manifold pipe, characterized in that the tank is filled with a biostimulation enzyme solution and equipped with a centrifugal pump installation, mounted under the tank using a parallelogram mechanism, cutting knife disks made in the form of circular knives, to the side surface of which expansion sides are fixed, and mounted on the heel On the sliding side, nozzles are mounted behind the knife disks on the switchgears, fixed to the switchgear by means of a thread and consisting of a cylindrical body, inside of which there is a conical hole in the form of a confuser, a screw guide of the left-hand direction of the screw groove is mounted in the conical hole, the screw guide is fixed at the exit thrust washer, the rolling rollers installed behind the nozzles are made in the form of drums composed of truncated ōnusa connected small bases and mounted on slide bearings, roller width greater than the width of press cutting discs 30 ... 40 mm.