Проверено опытом

10.08.2021

Миксеры-аэраторы

В России с 2012 года понтонные миксеры-аэраторы успешно вошли в сферу применения для перемешивания навоза в навозохранилищах (лагунах). Они показали высокую эффективность гомогенизации жидких органических удобрений при их внесении на поля. При этом в мировой практике основное назначение подобных устройств — очистка сточных вод и водоёмов.

Принцип действия

Использование комбинированного способа перемешивания (механический + барботажный). Воздух с помощью компрессора нагнетается вниз через полый вал (рис.1) в зону действия пропеллера и выходит в воду в высокоскоростном вихревом потоке пузырьков, мелкий размер которых позволяет:

– увеличить перенос кислорода,

– увеличить время осаждения поднятых частиц донного осадка.

Возможность изменения угла наклона вала винта миксера в зависимости от этапа работ и остаточной глубины жидкости в лагуне позволяет оптимизировать процесс перемешивания содержимого лагун.

Все это способствует качественной подготовке жидкого навоза к использованию в качестве органического удобрения и исключению накопления осадка в процессе эксплуатации миксеров-аэраторов.

Миксеры-аэраторы характеризуются универсальным применением — они предназначены как для сепарированной жидкой фракции навоза, так и неразделенного навоза свиней и крупного рогатого скота.

Преимущества использования:

● предотвращение повышенных выбросов загрязняющих веществ в атмосферу. При подаче воздуха, насыщенного кислородом, в массу навоза тормозится развитие анаэробных бактерий, являющихся причиной выбросов загрязняющих веществ в атмосферу. При работе же аэробных микроорганизмов происходит образование из органического вещества воды, углекислого газа и нелетучих соединений азота. Также при этом на поверхности жидкости образуется газированный биологический слой, который препятствует распространению неприятных запахов.

Это особенно важно при подготовке к внесению на поля органических удобрений на основе навоза свиней, ведь только на увеличении выбросов загрязняющих веществ при перемешивании обосновывается запрет хранения несепарированного свиного навоза в навозохранилищах;

● суммарная мощность электродвигателей 21–25 кВт. Экономное энергопотребление является важным преимуществом миксеров-аэраторов при выборе технических средств для перемешивания навоза. Так, электрические миксеры-аэраторы потребляют до 25 кВт, а лагунные помпы и миксеры от ВОМ трактора требуют мощность от 110 кВт. При приобретении электрического оборудования для перемешивания целесообразно на лагуне иметь стационарный источник электричества. Если на площадке лагун отсутствует источник электричества, то как временный вариант можно рассмотреть применение дизель-генератора;

● нет жестких требований по ширине дамб, в отличие от оборудования от ВОМ. Ширина хотя бы одной дамбы должна обеспечить работы по спуску-подъему миксера-аэратора длиной до 4 м, в отличие от лагунного оборудования от ВОМ трактора большей длины, которому требуются технологические площадки на разных сторонах секций лагун;

● возможность работы на больших навозохранилищах, где лагунное оборудование от ВОМ не охватывает всю площадь сооружений. Примерное количество миксеров-аэраторов определяется исходя из расчета 2 штуки на объем 20 тысяч кубометров. Также эффективен и вариант совместной работы миксера-аэратора и лагунной помпы от ВОМ трактора;

● колеса для спуска и подъема из секций лагун: с их помощью обеспечивается сохранность геомембранных покрытий, для перемещения и установки не требуется кран, достаточно трактора мощностью 80 л. с.;

● небольшой вес оборудования (до 1000 кг), что облегчает работы по транспортированию, перестановки по секциям лагун, определяет конструктивные объёмы понтонов;

● простота управления: для управления аэратором достаточно одного человека, за ним может следить и оператор насосной станции;

● минимальные затраты на техобслуживание.

Простота конструкции обеспечивает надежность, минимум обслуживаемых узлов и расходных материалов.

Модели миксеров-аэраторов

Миксеры-аэраторы выпускаются в двух модификациях, отличающихся способами перемещения по поверхности навоза лагун. Миксеры-аэраторы понтонные с двумя тросами перемещаются в заданные точки лагун путем смены мест крепления тросов на стояках, устанавливаемых на дамбах лагун (рис.2).

Миксеры-аэраторы колесные радиоуправляемые крепятся на одном тросе, оборудованы станцией управления и лебедкой с электродвигателем (рис. 3).

Их установка в любую точку лагуны осуществляется с пульта управления путем регулирования длины троса и направления оси миксера. Для увеличения надежности плавающего средства кроме 4 понтон-колес конструкция дополнена двумя балластами (понтонами).

 

Последовательность работы миксеров-аэраторов

Перемешивание содержимого лагун (рис. 4) необходимо начинать за 1–2 суток до начала работ по откачиванию навоза и продолжать до завершения работ по внесению навоза на поля.

Работа миксеров-аэраторов должна быть направлена на перемещение осадка в сторону забора удобрения насосной станцией, устанавливать которую рекомендуется около заливной трубы, так как около этого места скапливается основная масса осадка и в этом случае можно добиться максимального очищения лагуны. Если на лагуне предусмотрен приямок, то забор навоза всасывающим шлангом осуществляется из него.

При работе по размыву донного осадка ось винта устанавливается на максимальный угол; в дальнейшем, когда осадок будет разрушен, угол наклона вала уменьшается для увеличения горизонтального движения массы, также рекомендуется его уменьшение и при падении уровня жидкого удобрения в лагуне. На понтонном миксере-аэраторе регулировка угла осуществляется вручную, на колесном — в дистанционном режиме во время работы.

На предварительном этапе осуществляется размыв осадка в зоне установки ДНС для ее запуска. Второй этап — обработка всей площади для размыва донного осадка и его перемещения в сторону забора ДНС.

Третий этап — заключается в закручивании содержимого лагуны, при этом фракция, состоящая из больших кусков осадка, за счет вращательного движения жидкой фракции будет разрушаться.

В процессе обработки скорость движения массы должна быть не менее 0,8 м/с (при меньшей скорости будет происходить дальнейшее осаждение взвешенных веществ на дно).

При вращательном движении в середине обрабатываемой площади скорости движения стремятся к нулю и там будет происходить оседание рыхлого осадка (по аналогии с перемешиванием сахара в стакане), поэтому периодически нужно повторять перемешивание центральной части лагуны.

Завершение: вывод аэратора при окончании работ производится со стороны забора удобрения или через приямок, если таковой существует. Особенностями работы миксера-аэратора колесного радиоуправляемого на одном тросе является то, что запуск аэратора на сектор осуществляется строго перпендикулярно базе, размытие осадка начинается на максимальной длине троса. Только на предварительном этапе размыва осадка для запуска ДНС начальная длина троса может быть меньше. Длина троса миксера-аэратора колесного радиоуправляемого 100 м и при перемешивании лагун объемом до 20 тысяч кубометров его база перестанавливается со стороны забора навоза на смежную сторону.

При работе двух колесных миксеров-аэраторов на больших лагунах их базы устанавливаются на противоположных углах (наиболее эффективный вариант) или на смежных сторонах лагуны. Работа также имеет последовательность:

• размыв осадка для запуска ДНС,

• размыв и перемещение осадка в сторону забора,

• создание вращательного движения массы,

• периодическое прерывание кругового движения для перемещения осажденной рыхлой фракции из середины в сторону насосной станции.

Опыт использования миксеров-аэраторов

Распространение применения миксеров-аэраторов объясняется не только факторами удобства проведения работ (такими как компактность при перевозке, отсутствие потребности тракторов при работе оборудования, возможность спуска оборудования в лагуну при узких дамбах), но и высокой эффективностью перемешивания.

Миксеры-аэраторы могут применяться даже на запущенных, с накопленным донным осадком лагунах. В некоторых случаях может понадобиться дополнительная подача воды или жидкой фракции навоза для разбавления массы до влажности, которую может забрать насосная станция (можно сказать, производится «реанимация» лагун). Влажность осадка в лагунах с поверхностным жидким слоем составляет 90–91%, и в зависимости от величины слоя накопленного осадка варьируется и потребное количество дополнительной воды.

Почти 10-летний опыт использования комбинированного перемешивающего устройства показал, что миксеры-аэраторы — самый экономичный способ гомогенизации навоза по расходу энергии, трудозатратам, техническому обслуживанию.

Количество показов: 1909
Автор:  М. Леонов, генеральный директор, И. Щеголева, руководитель отдела технологий и ООС, ООО «Машиностроительный завод «ПОТОК»