RU2014342C1

RU2014342C1 - Method and device for production of a formed peat substratum

Info

Publication number: RU2014342C1
Authority: RU
Inventors: Н.В. Гревцев; И.А. Тяботов
Original assignee: Гревцев Николай Васильевич
Priority date: 1992-01-22
Filing date: 1992-01-22
Publication date: 1994-06-15

Abstract

FIELD: agriculture; peat substratum production. SUBSTANCE: method includes steps of peat preparation; liming; forming; feeding elements introduction; drying. The novelty of the method is the substratum forming at reduced moisture as cylindrical blocks having a shell with a bearing frame comprising the non-degraded peat forming plant rests, and the use of dispersed upper peat having the degradation factor less than 15% for the shell and a mixture of this peat with the bottom peat at the mass ratio of 1:1 - for the inner layers. The substratum is formed in the form of blocks of two diameter sizes. The blocks of larger diameter are provided with an axial hole. The axial hole has the diameter corresponding to the diameter of the smaller blocks. The device of the invention is made in the form of an auger former which includes a body having charging bin 1 made of two sections; helical blade 2; hollow core 3; forming cap 5; drive 6; and detachable nozzle 7. EFFECT: increased efficiency of the process. 5 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к производству питательных субстратов на торфяной основе, предназначенных для выращивания рассады, и может быть использовано в торфяной промышленности и сельском хозяйстве. The invention relates to the production of nutrient substrates on a peat basis, intended for growing seedlings, and can be used in the peat industry and agriculture.

Известен способ и устройство производства торфяного субстрата в виде брикета, при котором в измельченный торф с влагой 20-50% вводят при перемешивании 0,5-3%-ный водный раствор полимера при весовом соотношении торф:полимер 1:(0,3-0,04), сушат массу до воздушно-сухого состояния, брикетируют, прогревают брикеты при 100-120^оС в течение 6-8 ч, в результате чего в брикетах образуется полимерный каркас, обеспечивающий необходимые прочностные свойства [1].A known method and device for the production of peat substrate in the form of a briquette, in which 0.5-3% aqueous polymer solution is introduced into the crushed peat with a moisture content of 20-50% with a weight ratio of peat: polymer 1: (0.3-0 04), the mass is dried to an air-dry state, briquetted, the briquettes are heated at 100-120 ^о С for 6-8 hours, as a result of which a polymer skeleton is formed in the briquettes, providing the necessary strength properties [1].

Недостатками этого способа и устройства являются низкая водопоглощаемость и водопрочность брикета в связи с необратимыми изменениями коллоидных свойств торфа в процессе его сушки и брикетировании, а также сложность изменения геометрических размеров брикета. The disadvantages of this method and device are the low water absorption and water resistance of the briquette in connection with irreversible changes in the colloidal properties of peat during drying and briquetting, as well as the difficulty of changing the geometric dimensions of the briquette.

Известен способ производства формованного субстрата из торфа, включающий подготовку торфа, известкование, формование, введение элементов питания и сушку [2]. Получаемые по этому способу формованные субстраты представляют собой пористые плиты (торфоблоки) квадратной или прямоугольной формы, которые разделены бороздками на посадочные ячейки, объединенные общим основанием. A known method for the production of a molded substrate from peat, including the preparation of peat, liming, molding, the introduction of nutrients and drying [2]. Obtained by this method, the molded substrates are porous plates (peat blocks) of square or rectangular shape, which are divided by grooves into the landing cells, united by a common base.

Известен шнековый формователь, выбранный в качестве прототипа, содержащий кожух с загрузочным бункером, винтовую лопасть с приводом, полый сердечник с размещенным в нем валом и формующую насадку [3]. Known screw moulder, selected as a prototype, containing a casing with a loading hopper, a helical blade with a drive, a hollow core with a shaft placed in it and a forming nozzle [3].

Недостатками известного способа и устройства являются, то что при достаточно высокой сложности технологического процесса и оборудования получаемая продукция не обеспечивает высокой эффективности использования площади теплиц и всех требований условий выращивания рассады, в частности, проведения пикеровки, высадки рассады без разрушения субстрата, изменения размеров субстратов в зависимости от выращиваемых растений. The disadvantages of the known method and device are that, with a sufficiently high complexity of the technological process and equipment, the resulting product does not provide high efficiency in the use of the area of greenhouses and all the requirements of the conditions for growing seedlings, in particular, pickering, planting seedlings without destroying the substrate, changing the size of the substrates depending from cultivated plants.

Задача, на решение которой направлено заявляемое изобретение, заключается в упрощении технологии производства торфяного субстрата, обеспечивающего улучшение условий выращивания рассады. The problem to which the invention is directed, is to simplify the technology of production of peat substrate, providing improved conditions for growing seedlings.

Решение указанной задачи достигается тем, что в известном способе производства торфяного субстрата, включающего подготовку торфа, известкование, формование, введение элементов питания и сушку, формование торфяной массы осуществляют при пониженной влаге в виде цилиндрических кусков с оболочкой, имеющей несущий каркас из неразложившихся остатков растений торфообразователей. Кроме того, при формовании оболочки используют диспергированный верховой торф со степенью разложения менее 15%, а внутренних слоев - смесь этого торфа с низинным торфом при соотношении по массе 1:1. Цилиндрические куски формуют также двух диаметров, при этом куски большего диаметра выполняют с осевым отверстием, соответствующим диаметру меньших кусков. Решение поставленной задачи достигается также тем, что в устройстве для формования торфяных субстратов, содержащем кожух с загрузочным бункером, винтовую лопасть с приводом, полый сердечник с размещенным в нем валом, формующую насадку, согласно изобретению загрузочный бункер выполнен из двух секций, а вал снабжен винтовой лопастью и расположен частично в одной из секции загрузочного бункера. Кроме того, шнековый формователь снабжен сменными формующими насадками двух диаметров, а вал имеет съемный цилиндрический наконечник, диаметр которого соответствует диаметру меньшей формующей насадки. The solution to this problem is achieved by the fact that in the known method for the production of peat substrate, including peat preparation, liming, molding, introduction of nutrients and drying, molding of the peat mass is carried out with reduced moisture in the form of cylindrical pieces with a shell having a supporting frame of undecomposed residues of peat-forming plants . In addition, when forming the shell, dispersed top peat with a decomposition degree of less than 15% is used, and a mixture of this peat with low-lying peat is used in the inner layers at a weight ratio of 1: 1. Cylindrical pieces are also formed in two diameters, while pieces of a larger diameter are made with an axial hole corresponding to the diameter of the smaller pieces. The solution to this problem is also achieved by the fact that in the device for forming peat substrates containing a casing with a loading hopper, a screw blade with a drive, a hollow core with a shaft placed in it, a forming nozzle, according to the invention, the loading hopper is made of two sections, and the shaft is equipped with a screw blade and is located partially in one of the sections of the feed hopper. In addition, the screw moulder is equipped with interchangeable forming nozzles of two diameters, and the shaft has a removable cylindrical tip, the diameter of which corresponds to the diameter of the smaller forming nozzle.

Именно взаимное расположение деталей устройства и выполнение загрузочного бункера из двух секций и снабжение вала винтовой лопастью обеспечивает формование торфяной массы при пониженной влаги в виде цилиндрических кусков с оболочкой, имеющей несущий каркас из неразложившихся остатков растений торфообразователей. Это позволяет сделать вывод, что заявляемые изобретения связаны между собой единым изобретательским замыслом. It is the relative arrangement of the device parts and the implementation of the loading hopper of two sections and the supply of the shaft with a screw blade that enables the formation of peat mass with reduced moisture in the form of cylindrical pieces with a shell having a supporting frame made of undecomposed remains of peat-forming plants. This allows us to conclude that the claimed invention is interconnected by a single inventive concept.

Сопоставительный анализ заявляемых решений с прототипами показывает, что заявляемый способ отличается от известного отсутствием операции по введению в субстрат дорогостоящих поверхностно-активных веществ и параметрами режима формования, а устройство конструкцией отдельных узлов и деталей, что в целом обеспечивает получение продукции лучшего качества. A comparative analysis of the claimed solutions with the prototypes shows that the claimed method differs from the known one by the absence of the operation of introducing expensive surfactants into the substrate and the molding mode parameters, and the device is designed with individual units and parts, which generally ensures the production of better quality.

Таким образом, заявляемые технические решение соответствуют критерию изобретения "новизна". Сравнение заявляемых решений с другими техническими решениями показывает, что формование торфяной массы при пониженной влаги и создания внутреннего упрочняющего каркаса известно. Однако создание оболочки с несущим каркасом из остатков растений торфообразователей придает формованному субстрату новые свойства, а именно благодаря рыхлой и прочной структуры оболочки увеличивается пористость и водопоглощаемость субстрата. Это позволяет сделать вывод о соответствии технических решений критерию "существенные отличия". Thus, the claimed technical solution meets the criteria of the invention of "novelty." A comparison of the claimed solutions with other technical solutions shows that the formation of peat mass with low moisture and the creation of an internal reinforcing frame is known. However, the creation of a shell with a supporting frame from the remains of peat-forming plants gives the molded substrate new properties, namely, due to the loose and strong structure of the shell, the porosity and water absorption of the substrate increase. This allows us to conclude that the technical solutions meet the criterion of "significant differences".

На чертеже представлено устройство, осуществляющее способ. The drawing shows a device that implements the method.

П р и м е р 1. Шнековым формователем формуют торфяной субстрат из торфяной массы при влагосодержании 3,95-4,56 в виде цилиндрических кусков длиной 110 мм и диаметром 100 мм с поверхностной оболочкой, которая содержит несущий каркас из неразложившихся остатков растений торфообразователей. PRI me R 1. Using a screw moulder, a peat substrate is formed from a peat mass at a moisture content of 3.95-4.56 in the form of cylindrical pieces 110 mm long and 100 mm in diameter with a surface shell that contains a supporting frame made of undecomposed remains of peat-forming plants.

В качестве сырья применяется верховой торф (магелланикум) со степенью разложения 5-15% и зольностью 3,02% и низинный торф (осоковый и гипсовый) со степенью разложения 15-25% и зольностью 4,71%. В исходный торф вносят необходимое количество минеральных удобрений. Полученные после формования торфяные субстpаты подвергают искусственной сушке при температуре 85 ос.%. При снижении влагосодержания субстрата до 1 кг/кг процесс сушки заканчивает и у контрольных образцов субстрата определяют плотность, пористость, водопоглощаемость. As raw materials, horse peat (magellanicum) with a decomposition degree of 5-15% and an ash content of 3.02% and low-lying peat (sedge and gypsum) with a decomposition degree of 15-25% and an ash content of 4.71% is used. The required amount of mineral fertilizers is added to the initial peat. The peat substrates obtained after molding are subjected to artificial drying at a temperature of 85 os.%. When the moisture content of the substrate is reduced to 1 kg / kg, the drying process ends and the density, porosity, and water absorption of the control samples of the substrate are determined.

Результаты определений приведены в таблице для субстратов, полученных по предлагаемому способу. The results of the determinations are shown in the table for the substrates obtained by the proposed method.

Для нормального развития рассады необходимо, чтобы водопоглощаемость была не менее 4 кг/кг, а пористость - не менее 85%. Из приведенных данных видно, что субстраты на основе верхового торфа полностью удовлетворяют этим требованиям. Субстраты, приготовленные из низинного торфа, имеют значительно меньшую пористость, которая может быть увеличена за счет создания оболочки из торфа с низкой степенью разложения, имеющую достаточно прочную макроструктуру переплетения из остатков неразложившихся растений торфообразователей, а также за счет добавления верхового торфа во внутренние слои в качестве рыхлителя при соотношении по массе верховой торф: низинный не более 1: 1. Поверхностная оболочка, имеющая жесткий несущий каркас, с одной стороны, препятствует усадочным процессам при сушке субстрата и как следствие препятствует чрезмерному его уплотнению и снижению пористости, а с другой стороны, увеличивает скорость впитывания влаги торфяным субстратом при его водонасыщении и обеспечивает технологическую прочность, необходимую для проведения операции по выращиванию рассады. For the normal development of seedlings, it is necessary that the water absorption is at least 4 kg / kg, and the porosity is at least 85%. From the above data it can be seen that substrates based on high peat fully satisfy these requirements. Substrates prepared from lowland peat have a significantly lower porosity, which can be increased by creating a peat shell with a low degree of decomposition, having a fairly strong macrostructure of weaving from the remains of undecomposed peat-forming plants, and also by adding top peat to the inner layers as cultivator with a mass ratio of peat: lowland peat no more than 1: 1. A surface shell having a rigid supporting frame, on the one hand, prevents the shrinkage process m upon drying of the substrate and consequently prevents excessive compaction and reduce its porosity and, on the other hand, increases the rate of absorption of moisture peat substrate at its water saturation and provides technological strength required for an operation for growing seedlings.

П р и м е р 2. Аналогично примеру 1 формируют торфяные субстраты в виде цилиндрических кусков диаметром 100 мм с осевым отверстием 50 мм и кусков с диаметром 50 мм, на которых проводят испытания по выращиванию рассады огурца. Посадку семян производят в малообъемные субстраты с наружным диаметром 50 мм, при этом на 1й м² располагают 509-ть сеянцев, которые впоследствии по мере роста рассады помещают вместе с малообъемным субстратом во внутреннее отверстие субстратов с наружным диаметром 100 мм. В этом случае на стадии доращивания рассады на 1 м² располагается 127-ть субстратов. Если использовать торфоблоки с размером ячейки 100х100 мм, то на 1 м² площади расположено всего 100 сеянцев. Таким образом, полученные по предлагаемому способу формованные субстраты обеспечивают более эффективное использование площади теплиц при выращивании рассады.PRI me R 2. Analogously to example 1 form peat substrates in the form of cylindrical pieces with a diameter of 100 mm with an axial hole of 50 mm and pieces with a diameter of 50 mm, which conduct tests on growing seedlings of cucumber. The seeds are planted in low-volume substrates with an outer diameter of 50 mm, while 509 seedlings are placed on the 1st m ² , which are subsequently placed with the low-volume substrate in the inner hole of substrates with an outer diameter of 100 mm as seedlings grow. In this case, at the stage of growing seedlings per 1 m ² there are 127 substrates. If you use peat blocks with a cell size of 100x100 mm, then only 1 seedlings are located on 1 m2 ^of area. Thus, obtained by the proposed method, the molded substrates provide a more efficient use of the area of greenhouses when growing seedlings.

Шнековый формователь для производства формованного субстрата из торфа содержит кожух с загрузочным бункером 1, состоящий из двух секций, винтовую лопасть 2, полый сердечник 3, вал с винтовой лопастью 4, формующую насадку 5, привод 6 и съемный наконечник 7. The screw moulder for the production of a molded peat substrate comprises a casing with a loading hopper 1, consisting of two sections, a screw blade 2, a hollow core 3, a shaft with a screw blade 4, a forming nozzle 5, a drive 6 and a removable tip 7.

Шнековый формователь работает следующим образом. Торфяная масса с неразложившимися остатками растений торфообразователей из секции загрузочного бункера 1 винтовой лопастью 2 нагнетается в формующую насадку 5, где формируется поверхностная оболочка, одновременно из другой секции загрузочного бункера торфяная масса перемещается винтовой лопастью, расположенной на валу 4, через полый сердечник 3 в формующую насадку 5, где из нагнетаемой массы формуются внутренние слои субстрата. Крутящий момент на винтовую лопасть 2 и вал с винтовой лопастью 4 передается посредством привода 6. При установке на вал с винтовой лопастью 4 съемного наконечника 7 при пpодавливании торфяной массы через формующую насадку 6 в формуемом субстрате образуется отверстие, соответствующее диаметру наконечника 7. Screw shaper operates as follows. Peat mass with undecomposed remains of peat-forming plants from the loading hopper section 1 by a screw blade 2 is pumped into the forming nozzle 5, where the surface shell is formed, while from the other loading hopper section the peat mass is moved by a screw blade located on the shaft 4, through the hollow core 3 into the forming nozzle 5, where the inner layers of the substrate are formed from the injected mass. Torque to the screw blade 2 and the shaft with the screw blade 4 is transmitted by means of the drive 6. When a removable tip 7 is mounted on the shaft with a screw blade 4 while pressing the peat mass through the forming nozzle 6, a hole is formed in the moldable substrate corresponding to the diameter of the tip 7.

Использование предлагаемого способа производства формованного субстрата из торфа и устройства для его осуществления обеспечивает, во-первых, получение формованного субстрата с несущим каркасом из природного материала в поверхностном слое, во-вторых, путем замены формующих насадок производится не только регулирование геометрических размеров субстратов, но и формируются составные субстраты. Последнее обстоятельство позволяет повысить эффективность использование площади теплиц для выращивания рассады. Using the proposed method for the production of a molded substrate from peat and a device for its implementation provides, firstly, obtaining a molded substrate with a supporting frame of natural material in the surface layer, and secondly, by replacing the molding nozzles, not only the geometric dimensions of the substrates are regulated, but also composite substrates are formed. The latter circumstance makes it possible to increase the efficiency of using the area of greenhouses for growing seedlings.

Claims

1. A method of manufacturing a molded substrate of peat, including the preparation of peat, liming, molding, introducing nutrients and drying, characterized in that the molding is carried out with reduced moisture of the peat in the form of cylindrical pieces with a shell having a supporting frame of undecomposed residues of peat-forming plants.

2. The method according to claim 1, characterized in that dispersed top peat with a degree of decomposition of less than 15% is used for forming the shell, and a mixture of this peat with low-level peat is used in the inner layers at a weight ratio of 1: 1.

3. The method according to claim 1, characterized in that the cylindrical pieces are formed of two diameters, while pieces of a larger diameter are made with an axial hole corresponding to the diameter of the smaller pieces.

4. Screw shaper for the production of a molded peat substrate, comprising a casing with a loading hopper, a screw blade, a hollow core with a shaft placed therein with a peat feed element into the forming nozzle and a drive, characterized in that the loading hopper is made of two sections, and the element feeding peat into the forming nozzle is made in the form of a helical blade, while part of the shaft is located in one of the sections of the loading hopper.

5. The shaper according to claim 4, characterized in that it is equipped with interchangeable forming nozzles of two diameters, and the shaft has a removable cylindrical tip, the diameter of which corresponds to the diameter of the smaller forming nozzle.