Освоения технологий переработки торфа актуальна на сегодняшний день, так как, в последние годы, очевидна необходимость развития промышленности и использования различных сырьевых ресурсов

3





Содержание:



Введение………………………………………………………………………….4

Раздел 1 Материаловедение органического удобрения на основе торфа…....5

1.1Классификация органических удобрений……………………………5

1.2Используемое сырье и материалы для производства торфяных удобрений………………………………………………………………………...8

Раздел 2 Технология производства органических удобрений на основе торфа…………………………………………………………………………...…13

2.1Описание технологического процесса по стадиям………………….13

2.2Используемое оборудование………………………………………….19

2.3 Хранение и транспортировка  готовой продукции…………………20

Раздел 3 Контроль качества торфяных удобрений……………………………21

Выводы …………………………………………………………………………..26

Список литературы……………………………………………………………....27

Приложение 1 ГОСТ Р 51661.5-2000 «Удобрения торфяные для сельского хозяйства. Технические условия»

































































Введение



              В курсовой работе на тему: "Материаловедение и технология производства органических удобрений на основе торфа" я попытаюсь разобраться в технологии производства органического удобрения  на основе торфа. Источником основного сырья - торфа, для производства торфопродукции, можно использовать торфяные месторождения. Другие ингредиенты необходимые для обеспечения  производства  потребительской продукции завозятся.  По данной технологии сырьём для изготовления органических удобрений служит торф. Необходимо уделять должное внимание изучению технологий, с помощью которых в производственно-хозяйственную деятельность можно вовлекать не используемые виды ресурсов.

Тема освоения технологий переработки торфа актуальна на сегодняшний день, так как, в последние годы, очевидна необходимость развития промышленности и использования  различных сырьевых ресурсов. 

Следует подчеркнуть, что торфяные удобрения в настоящее время производятся в Киеве, Кривом роге, Донецке, Чернигове и Львове.



Ставлю своей целью: 

-изучить технологию изготовления органических удобрений на основе торфа.



Разработку данной темы буду проводить исходя из поставленных задач:

-Дать классификацию удобрений.

-Дать характеристику используемому сырью и маркировке продукции.

-Дать характеристику технологическим процессам производства, рассмотреть поэтапно каждую стадию производства.

-Изучить меры контроля качества торфяных удобрений.         

На основании всего изученного материала сделать соответствующие выводы.



Курсовая  работа  состоит из трех разделов:

       -В первом разделе дала материаловедение органического удобрения на основе торфа.

       -Во втором разделе изложила все стадии технологического   процесса.

-В третьем разделе описала контроль качества торфяных удобрений.

















Раздел 1

Материаловедение органического удобрения на основе торфа



1.1Классификация органических удобрений.



Органические удобрения — удобрения, содержащие элементы питания растений преимущественно в форме органических соединений. К ним относят навоз, компосты, торф, солому, зелёное удобрение, ил (сапропель), промышленные и хозяйственные отходы и др.

Органические удобрения содержат азот, фосфор, калий, кальций и другие элементы питания растений, а также органическое вещество, которое положительно влияет на свойства почвы.

Органические удобрения состоят из веществ животного и растительного происхождения, которые, разлагаясь, образуют минеральные вещества, при этом в приземный слой выделяется диоксид углерода, необходимый для фотосинтеза растений. Кроме того, органические удобрения благотворно влияют на водное и воздушное питание растений, способствуют развитию почвенных бактерий и микроорганизмов, которые живут в симбиозе с корнями овощных культур и помогают им получить доступные питательные элементы. К органическим удобрениям относят навоз, торф, компост, птичий помёт, перегной и другие материалы.



Навоз

Это наиболее ценное органическое удобрение. В навозе разных животных в среднем содержится (%): воды 75, органического вещества 21, общего азота 0,5, усвояемого фосфора 0,25, окиси калия 0,6. Качество навоза зависит от вида животного, его корма, подстилки и способа хранения. Так, при кормлении свиней используют много концентратов, поэтому навоз отличается высоким содержанием азота, а в рационе жвачных животных присутствуют грубые корма — в их навозе больше калия.

Лучший подстилочный материал для навоза — верховой слаборазложившийся торф, однако чаще используют солому или опилки. Конский навоз на соломистой подстилке незаменим на холодных глинистых почвах. Его лучше всего использовать в качестве биотоплива для парников. Навоз крупного рогатого скота согревается хуже, чем конский, так как в нём содержится больше воды. Но этот навоз незаменим на лёгких почвах. Свиной навоз отличается кислой реакцией, при его использовании надо добавлять известь. В кроличьем навозе обнаружены все необходимые для растений вещества. Его ценность увеличивается при смешении с навозом других животных и птичьим помётом. Навоз нутрий по химическому составу и физическим свойствам резко отличается от навоза других животных, поэтому его можно использовать только в перебродившем виде, а ещё лучше добавлять в компосты. Компостную кучу можно периодически поливать насыщенным раствором навоза нутрий, но чтобы предотвратить потери азота, необходимо добавлять суперфосфат (1,5—2 кг на 100 кг компоста). Весной следующего года такой компост можно вносить в почву.

Различают четыре стадии разложения навоза. У слаборазложившегося (свежего) цвет и прочность соломы изменяются незначительно. Вода при его промывании приобретает красноватый или зелёный оттенок. У полупревшего навоза солома становится тёмно-коричневой, теряет прочность и легко разрывается. Водный раствор тёмного цвета. Навоз в этой стадии теряет 30 % первоначальной массы. Перепревший навоз представляет собой чёрную мажущую массу. Солома разлагается полностью, навоз теряет 50 % массы. Перегной — рыхлая землистая масса. В этой стадии разложения потери первоначальной массы достигают 75 %.

Навоз в стадии меньшего разложения вносят осенью, большего — весной. Свежий навоз использовать нежелательно. Если навоза недостаточно, то его целесообразно вносить в меньших дозах, но на большую площадь, например в лунки. На холодных почвах навоз заделывают на глубину 10—15 см так, чтобы сверху он был прикрыт землёй, на тёплых, быстро просыхающих — на полную глубину обрабатываемого слоя. Навозная жижа (жидкая часть навоза крупного рогатого скота) — азотно-калийное удобрение. Из-за малого содержания фосфора в навозную жижу полезно добавлять суперфосфат (15 г на 1 л). Это удобрение используют для жидких подкормок, для чего его разбавляют водой [1:(4…5)], а также для приготовления торфонавозного компоста. Коровяк (водный настой коровьего кала) довольно часто применяют для жидких подкормок, разбавляя водой (1:6 или 1:10). Раствор обычно готовят в деревянной посуде. Если раствор оставляют для брожения, то из него быстро улетучивается азот, поэтому перед употреблением добавляют сернокислый аммоний (10—20 г на 10 л).



Птичий помёт

По химическому составу птичий помёт относится к числу лучших видов органических удобрений. Наиболее ценным считается куриный и голубиный помёт, менее ценным — утиный и гусиный. При частом внесении помёта в почве накапливается азот в нитратной форме, поэтому данное удобрение лучше заделывать осенью, равномерно распределяя по всей площади. Но наиболее эффективен птичий помёт при использовании в жидких подкормках. Для приготовления раствора ёмкости наполовину заполняют помётом, затем заливают водой, закрывают крышкой и настаивают 3—5 сут. Далее раствор вторично разбавляют водой (1:10).



Ил

Ил накапливается на дне прудов, озёр, рек. В нём много перегноя, азота, калия и фосфора. После непродолжительного проветривания ил можно успешно использовать на песчаных почвах (3—9 кг на 1 м²).



Опилки и древесная кора

Опилки — дешёвое органическое удобрение, которое может значительно повысить плодородие почвы, улучшить её воздухопроницаемость и влагоёмкость. Только вносить их следует не в свежем виде, а в перепревшем или в смеси с другими материалами. Для ускорения процесса разложения опилки складывают в кучу, смачивают водой, навозной жижей. Можно смешать их с опавшей листвой и растительными остатками. Полезно переслаивать опилки землёй. В течение лета кучу дважды перелопачивают, добавляя накопившиеся растительные остатки и нитрофоску. Из-за того что опилки имеют кислую реакцию, к ним добавляют известь или мел (120—150 г на одно ведро).

Древесную кору (отходы деревообрабатывающей промышленности) перед использованием компостируют. Кору влажностью 75 % измельчают на кусочки длиной 10—40 см, складывают в кучу и вносят минеральные удобрения (кг на 100 кг): аммиачной селитры 0,9, мочевины 0,7, натриевой селитры 2, суперфосфата 0,2, сульфата аммония 1,5. Кучу периодически перемешивают и увлажняют. Через 6 мес компост готов к употреблению.



Сидераты

Это органическое удобрение представлет собой запаханную в почву высокостебельную растительную массу одно- или многолетних бобовых растений (ярового гороха, яровой вики, кормовых бобов, люпина, сераделлы), а также фацелии, гречихи, подсолнечника и других. По своему действию сидераты почти равноценны свежему навозу. Питательные элементы, содержащиеся в растительной массе сидератов, попадая в почву и постепенно разлагаясь, переходят в доступное состояние для последующих культур, а органическое сидеральное вещество способствует восстановлению почвенной структуры. Некоторые сидеральные культуры (люпин, гречиха, горчица) увеличивают растворимость и доступность для растений малоподвижных почвенных фосфатов, а люпин может использовать труднодоступные формы калия.

В зависимости от степени истощения почвы сидераты размещают на участке всё лето или как промежуточную культуру. Например, их высевают после уборки ранних овощей. Иногда высевают озимый горох или озимую вику, весной после цветения массу прикатывают или скашивают и запахивают, а участок выравнивают и проводят посев. На огороде сидераты высевают сплошными рядами (ширина рядов 60— 90 см, междурядий 15 см). Глубина заделки однолетних бобовых культур 5—6 см, многолетних — 3—4 см. Обязательно послепосевное прикатывание, особенно многолетних трав. Уход сидератам не требуется, но при поливе они растут лучше.



Компосты

Компосты готовят из различных органических материалов. Растительные остатки, не поражённые вредителями и болезнями, фекалии, птичий помёт, навоз и другие материалы складывают в рыхлую кучу (штабель) на ровной поверхности, переслаивая дерновой землёй или торфом. Основой кучи служит подстилка из листьев, опилок или торфа слоем 10—12 см. Периодически кучу увлажняют водой или раствором удобрений, через 40—50 сут компост перемешивают, а когда его температура достигнет 60 °С — уплотняют.

Летом компостную кучу защищают от солнца, на зиму укрывают землёй или опилками слоем 30—40 см. Через 8—11 мес компост можно использовать. Сорняки, давшие семена, компостируют отдельно, так как они сохраняют всхожесть около пяти лет.

Вермитехнология — мероприятия по культивированию компостных дождевых червей на разных субстратах в различных экологических условиях, производство и накопление их экскрементов (копролитов или биогумуса) и биомассы червей. Использование вермитехнологии на научной основе является серьезной альтернативой существующим технологиям утилизации всех органических отходов: навоз животных, птичий помёт, отходы деревообрабатывающей, целлюлозно-бумажной, рыбной, мясной и пищевой промышленности, отходы овощных баз, магазинов, кафе и ресторанов, бытовые отходы, осадки сточных вод, осадки очистных сооружений и др.



Кроме того, выделяют такие категории, как:

-органо-минеральные удобрения;

-микроудобрения;

-бактериальные удобрения;

-удобрения длительного действия;



1.2Используемое сырье и материалы.



Торф относится к классу углеводород содержащего природного сырья и наряду с нефтью, газом и каменным углём является сырьём для производства большого ряда продукции, имеющий спрос в хозяйственной деятельности человека.

Торф представляет собой смесь разложившихся в условиях избыточного увлажнения остатков растений, в основном болотных. 

По составу исходного растительного материала, условиям образования и физико-химическими свойствами различают три типа торфа: 

- верховой тип торфа; 

- переходной тип торфа; 

- низинный тип торфа. 

Каждый тип торфа по содержанию в нем древесных остатков подразделяется на три подтипа: 

- торф лесного подтипа с высокой степенью разложения; 

- торф топяного подтипа с минимальной степенью разложения; 

- торф лесотопяного подтипа, занимающий промежуточное положение.

Верховой торф образуется на бедных питательными веществами возвышенных местах рельефа. К растениям торфообразования верхового торфа относятся: сфагновые мхи, пушица, подбел, багульник, осока топяная и др. Верховой торф характеризуется повышенным количеством органического вещества, высокой кислотностью, большой поглотительностью и малым содержанием питательных веществ. Применяют этот торф главным образом в качестве подстилки и для компостирования.

Низинный торф образуется на богатых питательными веществами пониженных частях рельефа. Растениями – торфообразователями низинного торфа являются осоки, тростник, хвощ, таволга, сабельник и др. Низинный торф содержит больше питательных веществ, чем верховой. Наиболее целесообразно его использовать на приготовление различных компостов. 

Переходный торф занимает промежуточное положение между верховым и низинным. Торф имеет сложный химический состав, который определяется условиями генезиса, химическим составом растений - торфообразователей и степенью разложения торфа. Элементный состав торфа: углерод 50-60%, водород 5-6,5%, кислород 30-40%, азот 1-3%, сера 0,1-1,5% (иногда 2,5%) на горючую массу.

В компонентном составе органической массы содержание водорастворимых веществ 1-5%, битумов 2-10%, легкогидролизуемых соединений 20-40%, целлюлозы 4-10%, гуминовых кислот 15-20%, лигнина 5-20%.

Торф – это сложная полидисперсная многокомпонентная система; его физические свойства зависят от свойств отдельных частей, соотношений между ними, степени разложения или дисперсности твердой части, оцениваемой удельной поверхностью или содержанием фракций размером менее 250 мкм.

Для торфа характерны большое влагосодержание в естественном залегании (88-96%), пористость до 96-97% и высокий коэффициент сжимаемости при компрессионных испытаниях.

Текстура торфа – однородная, иногда слоистая; структура обычно волокнистая или пластичная (сильноразложившийся торф). Цвет желтый или бурый до черного. Слаборазложившийся торф в сухом состоянии имеет малую плотность (до 0,3г/см3), низкий коэффициент теплопроводность и высокую газопоглотительную способность.

Торф высокой дисперсности (после механической переработки) образует при сушке плотные куски с большой механической прочностью и теплотворной способностью 2650-3120 ккал/кг (при 40% влажности).

Слаборазложившийся торф – отличный фильтрующий материал, а высокодисперсный материал. Торф поглощает и удерживает значительное количество влаги, аммиака, катионов (особенно тяжелых металлов).

Торф содержит до 3% органического азота, богатый набор макро- и микроэлементов, различные органические кислоты, витамины, гуминовые стимуляторы роста, обладает высокими показателями биологической активности, емкости ионного обмена, имеет уникальное тепловое, физико-механические и структурные свойства.

В верховом слаборазложившемся торфе массовая доля углеводов достигает 40-50%, в сильноразложившемся торфе гуминовые кислоты составляют 50% и более.

Отдельные виды торфа богаты битумами, массовая доля которых достигает 2-10%.

Малоразложившийся верховой торф обладает высокой водо- и газопоглотительной способностью, низким коэффициентом теплопроводности.

Торф высокой степени разложения используют для приготовления компостов, смесей с известью, для производства торфоаммиачных и торфоминерально-аммиачных удобрений. 

Торф, содержащий вивианит, применяют как фосфорное удобрение, известь как известковое удобрение.

Торфяная смола – жидкий продукт термического разложения торфа, сложная смесь химических соединений – одноатомных и многоатомных фенолов и их эфиров, спиртов, альдегидов и кетонов, азотистых оснований и др. торфяную смолу получают как попутный продукт газификации и коксования кускового и фрезерного торфа.

Торфяной брикет – получают из фрезерного торфа путем его механической переработки (размельчения и рассева), сушки подрешетного продукта в сушилках и прессования высушенной крошки в торфяных прессах при давлении 800-1200 кг/см3 в куски двух размеров: длинной 180 и 150 мм, шириной 70 и 66 мм, высотой 25-40 мм.

Основные свойства торфяных брикетов:

		относительная влажность до 16%;

		зольность до 15%;

		  теплота сгорания 3800-4000 ккал/кг;

		  прочность на изгиб – не менее 30кг/см2.

	

Торфяной воск – продукт, получаемый при переработке торфяного битума. Различают 3 вида торфяного воска:

сырой – пескообразная масса от темно-коричневого до черного цвета с температурой плавления 50-75◦C;

обессмоленный;

рафинированный.

Битумы из торфа извлекают органическими растворителями: бензином, дихлорэтаном, смесью спирта и бензола. Выход битумов составляет 3-8% на абсолютно сухое вещество. Состав сырого торфяного воска:

		воск 40-45%;

		парафин 40-45%;

		смола 10-20%.

Обессмоленный торфяной воск получается обработкой сырого торфяного воска холодным бензином, а рафинированного торфяного воска серной кислотой и бихроматом калия. Торфяной воск применяется для приготовления модельных составов в производстве точного литья, в промышленности пластмасс.

Торфяной газ – продукт термического разложения торфа. Состав его зависит от влажности исходного торфа:

	CO2 – 8,3-9,4%;

	CmHn – 0,4%;

	О2 – 0,1-0,2%;

	СО – 25-27%;

	Н2 – 16-17%

	СН4 – 2,3 -3,0%;

	N2 – 44,5-45,5%;

	Теплота сгорания 1450-1550 ккал/м3

Торфяной кокс – твердый продукт термического разложения торфа. Различают низкотемпературное коксование, или полукоксование, проводимое при конечной температуре нагревания торфа 550-600◦C, среднетемпературное (700-750◦C) и коксование (900-1100◦C). Торфяной кокс можно получить в печах непрерывного действия с внутренним или внешним обогревом. Отличается высокой реакционной способностью, малым содержанием серы и фосфора. Применяется для производства сорбентов, ферросплавов, активных углей.

Разработаны нормы внесения минеральных компонентов на 1 т исходного торфа при его условной влаге 55%. Эти данные приведены в таблице 1.



Таблица 1 «Нормы внесения минеральных компонентов на 1 т исходного торфа при его условной влаге 55%»

Наименование минерального компонента

Норма на 1 т торфа при его условной влаге 55%, кг



ТАУ

ТМАУ

ТМУ

Аммиак водный технический

20

20

-

Аммиак жидкий технический

5

5

-

Мука фосфоритная

-

21

21

Суперфосфат простой

-

26

26

Суперфосфат двойной

-

10

10

Калий хлористый

-

8

8

Соль калийная

-

11

11





Также введены нормы внесения известняковой муки (или мела) в зависимости от массовой влаги и кислотности исходного торфа, которые приведены в таблице 2.

Таблица 2 «Нормы внесения известняковой муки (или мела) в зависимости от массовой влаги и кислотности исходного торфа»



рНсол торфа





Норма известняковой муки (или мела) в кг, при массовой доле влаги

торфа, %



45

50

55

60

65

70

2,50 - 3,00

40,5 - 34,0

37,0 - 30,8

33,3 - 27,7

29,6 - 24,8

25,9-21,6

22,2-18,5

3,05 - 3,50

34,0 - 29,1

30,8 - 26,4

27,7 - 23,8

24,8 - 21,1

21,6-18,5

18,5-15,8

3,55 - 4,00

29,1 - 25,4

26,4-23,1

23,8 - 20,8

21,1 - 18,5

18,5-16,2

15,8-13,8

4,05 - 4,50

25,4 - 22,6

23,1-20,5

20,8-18,5

18,5 - 16,4

16,2 - 14,4

13,8-12,3

4,55 - 5,00

22,6 - 20,3

20,5-18,5

18,5-16,6

16,4-14,8

14,4 - 12,9

12,3-11,1

5,05 - 5,50

20,3-18,3

18,5-16,9

16,6 - 14,9

14,8 - 13,6

12,9-12,0

 11,1-10,2



























Раздел 2 

Технология производства органических удобрений на основе торфа.



2.1Описание технологического процесса по стадиям.



Технологический процесс производства включает следующие стадии:

- завоз сырья и сушка торфа в буртах;

- сепарация торфа;

- предварительное смешивание торфа с водой;

- подача и дозирование водной суспензии торфа, водного раствора аммиака и   перекиси водорода;

- экстрагирование;

- декантация (отстаивание щелочной суспензии торфа);

- центрифугирование;

- пропускание жидкой фазы через фильтры;

- разлив в тару или емкости;





Технологический процесс производства осуществляется следующим образом.



Завоз сырья.

Торф с полей добычи торфа на месторождении завозится автотранспортом и сгружается на площадку подготовки торфа в бурты размером (6х6х3) м. Из буртов торф загружается в транспортную тележку или самосвал и перевозится к месту переработки.

Сушка торфа.

      Торф в буртах доводится до влажности 60-65% методом естественной I сушки в течение 2-2,5 месяцев с двух-трехкратной его перебуртовкой с периодичностью 15-20 дней.

Сепарация торфа.

Сепарация торфа - отделение его от примесей частиц очеса, древесины и корневищ размером свыше 25 мм до их содержания не более 10 %.

Из буртов торф загружается в транспортную тележку или самосвал и выгружается в лоток бункера - накопителя. При подъеме лотка бункера-накопителя торф ссыпается на скребковый транспортер и подается им на сепарирующее устройство, в котором дробятся нетехнологичные включения, и происходит отделение мелкого пня, корней и торфа размером частиц крупнее 25 мм. Посторонние включения из сепаратора ссыпаются на транспортер, выводятся им за пределы цеха и сгружаются в накопитель отходов. Подрешетный продукт попадает на шнековый транспортер и далее с помощью скребкового транспортера подается в емкость-дозатор для приготовления водной суспензии торфа.

Подготовка водной суспензии торфа.

Отсепарированный и измельченный торф ссыпается в емкость-дозатор водной суспензии торфа объемом 1,5-2 м3. Сюда же подается горячая вода из рубашки экстрактора после его охлаждения до 80-90°С (при первом запуске - холодная вода) и дополнительно - холодная вода из емкости, или из водопроводной сети. Общее количество воды составляет: горячая вода из рубашки экстрактора + вода влажного торфа + холодная вода. Соотношение торфа к воде соответствует 1:9,5. Для смешивания торфа с водой в емкости-дозаторе в него сверху смонтирован привод, на выходном конце которого закреплен вал с лопастями. Скорость вращения лопастей - 100 - 200 об/мин.

Смесь торфа с водой перемешивается в емкости-дозаторе в течение 1-2 мин. Перемешанная суспензия торфа остается в емкости-дозаторе (настаивается) в течение времени, за которое из экстрактора удаляется самотеком щелочной экстракт из торфа (20-40 мин.).

Перед подачей водной суспензии торфа из емкости-дозатора в экстрактор она еще раз перемешивается в течение 1-2 мин. Подача и дозирование водной суспензии торфа, аммиака и перекиси водорода.

Водная суспензия торфа из емкости-дозатора насосом подается в экстрактор. К водной суспензии в экстракторе добавляется водный раствор аммиака из емкости насосом через расходомер-дозатор.

Перекись водорода из емкости насосом подается в расходомер-дозатор, а затем в экстрактор.

Количество добавляемых концентрированных растворов 25%-ой аммиачной воды и 30%-ой перекиси водорода составляет по 25 % от массы абсолютно сухого торфа.

Полная загрузка экстрактора (60 % от общего объема реактора, равного 1,6 м3) составляет 960 л.

В 960 л содержится:

- торфа абсолютно сухого     - 87,3 кг;

- воды                                      - 829,1 л;

- аммиачной воды, 25 %-ной   - 21,8 л;

- перекиси водорода, 30 %-ной - 21,8 л.

Общее соотношение торфа к жидкой фазе суспензии соответствует 1:10.

После окончания загрузки экстрактора отключается подача водной суспензии торфа, аммиака и перекиси водорода. Происходит запуск парогенератора для обогрева рубашки экстрактора. Вода в парогенератор поступает из емкости или из водопроводной сети. Щелочная суспензия торфа в экстракторе прогревается до 120°С, при этой температуре осуществляется процесс экстрагирования.

              Экстрагирование.

Время и температура экстракции гуминовых кислот из торфа поддерживается в экстракторе системой автоматики в пределах 120±5 °С путем нагрева водной суспензии в экстракторе пропусканием пара в рубашку экстрактора от парогенератора. Время экстракции - 4-4,2 часов. После окончания процесса экстракции парогенератор отключается. В рубашку экстрактора  окачивается холодная вода из емкости воды  для понижения температуры елочной суспензии торфа в экстракторе до температуры 80-90°С. Щелочная суспензия торфа из экстрактора самотеком поступает в промежуточную емкость - накопитель, которая установлена ниже экстрактора на 1,0 м.

Декантация щелочной суспензии торфа.

В промежуточной емкости-накопителе осуществляется хранение щелочной суспензии торфа в течение 12-14 часов (период от окончания экстракции до начала центрифугирования). При этом происходит естественное расслоение (декантация) жидкой и твердой фаз с образованием примерно 2/3 объема (в верхней части емкости-накопителя) более жидкой части щелочной суспензии торфа и 1/3 объема (в нижней части емкости-накопителя) более густой части суспензии.

Использование накопителя обеспечивает быстрое освобождение экстрактора от щелочной суспензии торфа после экстракции. Частичное расслоение жидкой и твердой фаз щелочной суспензии торфа в емкости-накопителе нормализует работу центрифуги.

Центрифугирование.

Из емкости-накопителя  щелочная суспензия торфа насосом перекачивается в центрифугу, в которой происходит разделение суспензии на жидкую фазу и полужидкую (фугат).

Для обеспечения нормальной работы центрифуги сначала перекачивается более жидкая часть щелочной суспензии торфа, расположенная в верхней части емкости и занимающая ~ 2/3 объема, затем - оставшаяся, более густая часть суспензии, находящаяся в нижней части емкости-накопителя.

Для повышения выхода жидкой фазы щелочной суспензии и снижения содержания в ней твердых частиц торфа, при перекачке удобрения из центрифуги в емкость-накопитель его дополнительно пропускают через 2 специально изготовленных фильтра. Фильтр осуществляет удаление более крупных частиц торфа из жидкой фазы. Этот фильтр представляет собой металлическую сетку с размерами ячейки 2,0-2,5 мм.

Второй фильтр удаляет более мелкие частицы торфа. Он включает металлическую и капроновую сетки с диаметром отверстий - 1 мм. При снижении потока через указанные фильтры в результате их засорения процесс перекачки удобрения останавливают, фильтры снимают, очищают, промывают и вновь устанавливают.

Жидкая часть подается в емкость-накопитель, откуда поступает для разлива в потребительскую тару.

Полужидкая фракция (фугат) из центрифуги подается в емкость-накопитель и может быть использована в качестве компонента торфяных удобрений и субстратов.



Фасовка и разлив.

Фасовка торфяного удобрения производится в полимерные или стеклянные бутыли по 0,5, 1,0, 1,5 л либо органическое удобрение перекачивается в цистерну, а затем раздаточной колонкой переливается в любую тару потребителя.

Для транспортировки бутыли с жидким удобрением помещают в транспортную тару деревянную по ГОСТ 18575-81 или полимерную по ГОСТ 27324-87.

Для сельскохозяйственных предприятий, по согласованию с заказчиком, поставляется в цистернах объемом до 60м3 по ГОСТ 2263-79.

Схема материальных потоков линии по производству торфяного удобрения приведена на рисунке 1.

На рисунке 2 приведена блок-схема производства жидкого торфяного удобрения.



























































ТОРФ

СЕПАРАЦИЯ 

ТОРФА





ОТХОДЫ (ПНИ, КОРНЕВИЩА, ОЧЁЧ) 10%

ДОЗИРО-

ВАНИЕ

ТОРФА

ДОЗИРОВАНИЕ ВОДНОЙ СУСПЕНЗИИ ТОРФА                    (предварительное смешивание)

ЭСТРАГИРОВАНИЕ 

РАЗДЕЛЕНИЕ СУСПЕНЗИИ МЕТОДОМ ДЕКАНТАЦИИ

ДОЗИРО-ВАНИЕ ПЕРЕКИСИАММИАКА



ДОЗИРО-ВАНИЕ ВОДНОГО АММИАКА

ДОЗИРО-ВАНИЕ ВОДЫ

ДОЗИРОВА-НИЕ ПАРА



ФУГАТ

ФАСОВКА ЖИДКОГО 

УДОБРЕНИЯ

ЦЕНТРИФУГИРОВАНИЕ

ФИЛЬТРАЦИЯ

В ЛИНИЮ ПОДГОТОВКИ ТОРФЯНЫХ СМЕСЕЙ (СУБСТРАТОВ, УДОБРЕНИЙ)

СКЛАД ГОТОВОЙ ПРОДУКЦИИ











































Рис 1 Схема материальных потоков линии по производству торфяного удобрения.







С линии подготовки торфа





БУНКЕР НАКОПИТЕЛЬ

3

4

5

6

насос

экстрактор

14

патогениратор

16

17

18

Центрофуга

10

9

8

13

12

11

20



























                                                           пар

Вода





             23                     22

            Отходы









                                                      Фугат

                                              21            

Готовая продукция                      В линию заготовки торфа                                                    









		Бункер накопитель торфа 

Транспортёр-дозатор торфа 

Сепарирующее устройства торфа 

Накопитель отходов торфа  

Ёмкость-дозатор водной суспензии торфа       

Насос водной суспензии торфа 

Экстратор для щелочной суспензии торфа   

Емкость аммиака                                                      

   9-Насос водного аммиака

   10- Расходомер-дозатор водного аммиака

   11-Ёмкость перекиси водорода  

   12 -Насос перекиси водорода  

   13 -Расходометр-дозатор перекиси водорода

    14- Ёмкость воды   

    15- Парогениратор     

    16- Система автоматики 

  17-Ёмкость-накопитель для отстаивания щелочной суспензии торфа

     18-Насос щелочной суспензии торфа

19-Центрофуга

     20- Ёмкость накопитель для торфяного удобрения

     21–Ёмкость накопитель фугата

     22- Комбинированное сито: металлическое + капроновое





Рис 2 Блок схема производства жидкого торфяного удобрения



2.2Используемое оборудование.



1. Экстрактор  Сэрн-в 1,6-2                                   

Производительность, т/сутки -0,5   

Вместимость корпуса, м3     -1,6 

Габаритные размеры, мм

длина       -1695 

ширина    -1695 

высота      -3355

 Масса, кг -1836 

Мощность, кВт   - 2,2



2. Центрифуга ОМБ-803К

Рабочий объем, дм3             -100 

Габаритные размеры, мм

длина            -1910 

ширина         -1355

высота до разъема крышки -1000 

             при открывании крышки -2200 Мощность, кВт              -7,5 



3.Насос  Х50-32-125К (для подачи перекиси водорода и аммиачной воды) 

Подача, м3 /ч          -12,5 

Напор, м                  -20

Габаритные размеры, 

длина                      - 927 

ширина                   - 360

 высота                    - 317 

Масса, кг                 - 114 

Мощность, кВт       - 1,4

4. Насос фекальный СМ 80-50-200 

  Подача, м з/ч           -  35

  Напор, м з/ч             - 10 

  Масса, кг                 - 197

  Мощность, кВт       - 5,5











2.3 Хранение и транспортировка  готовой продукции.





Торф не является токсичным продуктом. По степени воздействия на организм человека торфяная пыль относится к веществам 4-го класса опасности

фиброгенного действия.

Торфяные удобрения транспортируют всеми видами транспорта с

применением мер, предохраняющих их от намокания и повреждений упаковки, и соблюдением правил перевозки грузов, действующих на транспорте данного вида.

Торфяные удобрения следует хранить в оправленных штабелях, на сухих площадках, защищенных от воздействия грунтовых и сточных вод; при необходимости наносят изолирующий слой торфа или применяют покрытие

полиэтиленовым материалом. Упакованная продукция должна храниться в штабелях высотой не более 3 м под навесом или в складских помещениях.

Транспортные упаковки жидкого торфяного удобрения хранят в штабелях в закрытом складском помещении, защищающем препарат от света и воздействия атмосферных осадков, при температуре не ниже 0 °С.

Срок хранения жидкого торфяного удобрения составляет 5 лет.



















































Раздел 3 Контроль качества торфяных удобрений.



 Маркировка и упаковка торфяных удобрений.



В маркировке указывают следующие данные:

- наименование предприятия-изготовителя, его товарный знак и адрес;

- наименование продукции;

- обозначение настоящего стандарта;

	- номер партии;	

- массу нетто (объем) одной упаковки;

- дату изготовления (месяц, год);

- условия хранения и срок годности;

- способ применения;

- гарантированные значения обязательных показателей качества.

Маркировку наносят на упаковку типографским способом или с помощью клише, трафарета или ярлыков по ГОСТ 14192-96 «Маркировка грузов».



Упаковка:

Торфяные удобрения поставляют как в рассыпном виде навалом, так и в упакованном виде.

Продукцию упаковывают в соответствии с ГОСТ 14192-96 «Маркировка грузов». Допускается упаковывать торфяные удобрения в пакеты из полиэтиленовой пленки по ГОСТ 10354-82 «Пленка полиэтиленовая. Технические условия» или другие виды упаковки, обеспечивающие их сохранность.

В процессе производства всех видов продукции необходимо осуществлять контроль над качеством исходного сырья и готовой продукции. Тип и вид торфа, степень разложения принимаются по данным паспортизации торфяной залежи. 

Определение влажности, зольности, содержания азота, фосфора и калия, а также проведение ряда других анализов осуществляется в лаборатории, размещенной на площади бытовых помещений. 

Каждая транспортная единица с торфом, доставляемая в цех, подвергается визуально или органолептические пригодности торфа по остаточным признакам саморазогревания (запах, очаги с образованием полукокса, цвет). 

Периодически контролируется фракционный состав подготовленного торфа, для этого отбирается в 3-4 приема общая проба массой 1-2 кг и подвергается рассеву на ситах. Для установления режима сушки гранулированного торфа контролируется значение начальной и конечной влаги торфа. Они определяются ускоренным методом по ГОСТ 11305-83 «Торф. Методы определения влаги».

Массовую долю влаги, массу и объем упаковки и качество упаковки проверяют один раз в смену.

Тип торфяной залежи и степень разложения торфа определяют при паспортизации торфяной залежи, а засоренность - при инвентаризации торфа по соответствующей нормативной документации.

В случае несоответствия качества продукции требованиям настоящего стандарта от партии отбирают удвоенное количество проб для повторного контроля. Результаты повторной проверки распространяются на всю партию. При несоответствии качества продукта требованиям настоящего стандарта партию бракуют.

Работы с минеральными компонентами должны проводиться в соответствии с санитарными правилами по хранению, транспортированию и применению минеральных удобрений в сельском хозяйстве.



Методы испытаний торфа и торфоудобрений со следующими дополнениями:

- ботанический состав для определения типа торфяной залежи - по ГОСТ 28245;

- степень разложения - по ГОСТ 10650 или ГОСТ 28245;

- качество упаковки - визуально.



Таблица 1 Химический состав, % на абсолютно сухое вещество торфа



Тип торфа

зольность

Массовая доля орг. в-ва.

рН (в КСl вытяжке)

Nобщ

Верховой

1-5

99-95

2,8-3,6

0,9-2,0

Переходный

3-8

97-92

3,6-4,8

0,9-3,0

Низинный

До 12

Свыше 88

4,8-5,8

1,1-3,8

-

12-20

88-80

4,8-6,6

1,6-3,9

-

20-50

80-50

4-7

1,5-3,7

Тип

СаО

Р2О5

К2О

Fe2O3

Верховой

0,1-0,7

0,03-0,2

0,05-0,1

0,03-0,5

Переходный

0,5-1,7

0,04-0,3

0,05-0,1

0,1-1,0

Низинный

1,2-4,8

0,05-0,4

0,1-0,2

0,2-3,0

-

1,2-7,5

0,05-2,0

0,2-0,5

0,1-9,0

-

0,3-31,0

0,05-7,5

0,3-0,9

0,2-26,0



Массу упаковки определяют взвешиванием на весах любого типа по ГОСТ 23676, погрешностью не более 0,1 кг.

Требования к торфу указаны в таблице 2

Таблица 2 Требования к торфу



Наименование показателя





Hopма

Метод испытания







ТАУ, ТМАУ

ТМУ



1 Массовая доля влаги W, %, не более

60

60

ГОСТ 11305

2 Зольность А , %, не более

20

20

ГОСТ 11306

3  Кислотность рН солевой суспензии

(рНка)

3,5 - 6,0

2,5 - 6,0

ГОСТ 11623

4  Емкость  поглощения   1   т  торфа  с

массовой долей влаги 55 % аммиака, кг,

не менее:

водного

жидкого







20

5







20

5

ГОСТ 27894.2

5   Засоренность   (куски   торфа,   очеса, пней, щепы размером 60 мм) 3, %, не



более

8

8

ГОСТ 11130



А также разработана плотность аммиачной воды при температуре 150С.эти данные показаны в таблице 3.



Таблица 2 Плотность аммиачной воды при температуре 150С



Плотность аммиачной воды r, г/см3

Массовая доля аммиака NH3, %

Массовая доля азота N, %

1,000

0,00

0,00

0,992

1,84

1,51

0,980

4,80

3,95

0,972

6,80

5,60

0,960

9,91

8,16







Технологический процесс производства комплексных удобрений разработан в соответствии с действующими нормами и правилами и предусматривает мероприятия, обеспечивающие взрывопожаробезопасность.

  Работа с торфом влажности 50-60% исключает интенсивное выделение сухой торфяной пыли. Температура возгорания торфяной пыли 205°С, древесины в торфе 240 С. Эксплуатация площадки хранения торфа ведется в соответствии с «Правилами пожарной безопасности для предприятий торфяной промышленности», согласованными с ГУПО МВД СССР 31.12.90г.гл.6.7 «Склады угля и торфа».

  Приемка и хранение торфа с явно выраженными признаками возгорания запрещается. Контроль температуры торфа в буртах осуществляется термометрами. При повышении температуры торфа выше 60°С, производится его перебуртовка. Тракторы, работающие на площадке хранения торфа оборудуются искрогаситель. 

   Производственное здание функционально разбито на 3 зоны: производство, складская зона, административно-бытовые помещения, представляют собой 1 пожарный отсек. Степень огнестойкости здания Ш А, категория В-2. Здание оборудовано автоматической пожарной сигнализацией и внутренними противопожарными водоводами.

    Проектом предусмотрено наружное пожаротушении производственного корпуса и площадки складирования торфа.









Мероприятия по обеспечению пожарной безопасности.



Технологический процесс осуществляется  в соответствии с действующими Нормами и Правилами и предусматривает мероприятия, обеспечивающие взрыво- и пожаробезопасность технологического производства.

По характеру технологических операций здание цеха разделено на отделения с соответствующими категориями по пожарной опасности.

Установленное электрооборудование выбрано таким образом, что удовлетворяет требованиям, предъявляемым к электроустановкам в пожароопасных зонах соответствующих классов. Предусмотрены меры для снятия статических зарядов с оборудования. Шкафы с электрооборудованием вынесены из пожароопасных зон. Во всех производственных помещениях должна производиться регулярная мокрая уборка. Въезд автотранспортных средств в здание разрешается только с применением нейтрализаторов дымовых газов (искрогасителей).

Помещения должны быть оборудованы противопожарным инвентарем в соответствии с нормами первичных средств пожаротушения.































Выводы



По итогам проделанной работы, по изучению технологии переработки торфа, хочу сказать, что в процессе работы над курсовой работой: 

1)Изучены этапы переработки торфа, и дана характеристика всем этапам технологического процесса производства:

- завоз сырья и сушка торфа в буртах;

- сепарация торфа;

- предварительное смешивание торфа с водой;

- подача и дозирование водной суспензии торфа, водного раствора аммиака и   перекиси водорода;

- экстрагирование;

- декантация (отстаивание щелочной суспензии торфа);

- центрифугирование;

- пропускание жидкой фазы через фильтры;

- разлив в тару или емкости;

2) Схема производства, хотя и требует сложных технологических решений разработана в соответствии с действующими нормами и правилами и предусматривает мероприятия, обеспечивающие взрывопожаробезопасность.

3)Для управления любым производством необходимо знать все стадии технологического процесса и иметь представление о технологии производства и задействованном оборудовании:

1. Экстрактор  Сэрн-в 1,6-2                                   

Мощность, кВт   - 2,2

2. Центрифуга ОМБ-803К

Мощность, кВт              -7,5 

3.Насос  Х50-32-125К (для подачи перекиси водорода и аммиачной воды) 

Мощность, кВт       - 1,4

4. Насос фекальный СМ 80-50-200 

  Мощность, кВт       - 5,5



4)Дана характеристика используемого сырья, такого как торф, аммиачная вода, известковая мука, опилки и другие, а также выпускаемой продукции. 

5)Удалось охарактеризовать воздействие производства на окружающую среду.

6)Организация производства построена таким образом, что в процессе производства осуществляется контроль над качеством исходного сырья и готовой продукции.(определением зольности, массовой долей аммиака, азота, рН, содержанием оксидов)



Список литературы



Александров Б.М. Переработка торфа. Москва «Наука и техника»1998 . С. 109-116

Белькевич П.И., Чистова Л.Р. Торф и проблема защиты окружающей среды. Москва: Наука и Техника, 1997. С. 60 

Тишкович А.В. Природа торфа и эффективность удобрений на его основе. Минск: ООО «Росчерк»1987. С. 35-40

ГОСТ Р 51661.5-2000 «Удобрения торфяные для сельского хозяйства. Технические условия»