RU2281638C1

RU2281638C1 - Apparatus for disinfecting of manure sewage

Info

Publication number: RU2281638C1
Application number: RU2005104357/12A
Authority: RU
Inventors: Иосиф Андреевич Потапенко (RU); Иосиф Андреевич Потапенко; Борис Леонтьевич Александров (RU); Борис Леонтьевич Александров; Евгений Анатольевич Ададуров (RU); Евгений Анатольевич Ададуров; Алексей Борисович Александров (RU); Алексей Борисович Александров; Уль на Борисовна Ткаченко (RU); Ульяна Борисовна Ткаченко; Анна Леонидовна Кулакова (RU); Анна Леонидовна Кулакова
Priority date: 2005-02-17
Filing date: 2005-02-17
Publication date: 2006-08-20
Also published as: RU2005104357A

Abstract

FIELD: agriculture, in particular, disinfection of manure sewage with following utilization thereof for fertilizing irrigation.

SUBSTANCE: apparatus for disinfecting of manure sewage in conduits has pulse generator and vibration emitter made in the form of paraboloid of revolution with electrodes at conduit section made from diamagnetic material. Winding is located on outer side of conduit and connected in series with electrodes to pulse generator output. Within conduit section of diamagnetic material with winding there is ferromagnetic cylindrical core.

EFFECT: increased efficiency in disinfecting of manure sewage.

1 dwg

Description

Известное изобретение относится к области сельского хозяйства и может быть использовано, в частности, для обеззараживания навозных стоков с целью дальнейшего их использования для удобрительных поливов.The known invention relates to the field of agriculture and can be used, in particular, for the disinfection of manure waste with a view to their further use for fertilizer irrigation.

Известно авторское свидетельство СССР №1683527 "Устройство для обеззараживания жидкого навоза с одновременным разделением его на фракции" - М. кл. А 01 С 3/00. Устройство содержит горизонтально размещенный цилиндрический корпус, внутри которого выполнены винтовые пазы, загрузочный патрубок, размещенный на входе торца цилиндра, сливной патрубок с конической приемной воронкой на выходном торце и расположенное внутри корпуса за загрузочным патрубком, имеющее привод приспособление для обеззараживания навоза, отличающееся тем, что приспособление для обеззараживания навоза выполнено в виде ряда горизонтально расположенных параллельных пластин, центры которых закреплены на перпендикулярном оси цилиндра вертикальном стержне, связанном с приводом, выполненным в виде генератора механических колебаний.The USSR author's certificate No. 1683527 "A device for disinfecting liquid manure with simultaneous separation into fractions" is known - M. class. A 01 C 3/00. The device comprises a horizontally placed cylindrical body, inside which screw grooves are made, a loading pipe located at the inlet of the cylinder end, a drain pipe with a conical receiving funnel at the output end and located inside the body behind the loading pipe, having a drive for manure disinfection, characterized in that the device for disinfecting manure is made in the form of a series of horizontally arranged parallel plates, the centers of which are fixed on a perpendicular os and a cylinder, a vertical rod associated with the drive, made in the form of a generator of mechanical vibrations.

Известное изобретение имеет серьезный недостаток, заключающийся в следующем. Амплитуда и частота колебаний, создаваемая генератором механических колебаний, не позволяет эффективно обеззараживать жидкий навоз (или сточные воды), как показывает анализ отечественных и зарубежных патентов в рассматриваемой области, в частности более эффективным является использование ультразвука, озона и электрогидравлического эффекта (эффекта Л.А.Юткина).The known invention has a serious disadvantage, which is as follows. The amplitude and frequency of oscillations created by the generator of mechanical vibrations do not allow to effectively disinfect liquid manure (or wastewater), as analysis of domestic and foreign patents in the field under consideration shows, in particular, the use of ultrasound, ozone and the electro-hydraulic effect (L.A. effect are more effective) .Yutkina).

Так, см. пример авторского свидетельства СССР №1349710 A1 "Способы приготовления удобрения из навоза" - М. кл. А 01 С 3/00, где на жидкий навоз воздействуют ультразвуком в режиме кавитации, однако для практической реализации требуется сложное дорогостоящее оборудование.So, see the example of USSR author's certificate No. 1349710 A1 "Methods of preparing fertilizer from manure" - M. cl. A 01 C 3/00, where the liquid manure is exposed to ultrasound in the cavitation mode, but for practical implementation requires complex and expensive equipment.

Известно авторское свидетельство СССР №1245272 "Разделитель материалов на фракции" - М. кл. А 01 С 3/00, в котором с целью повышения эффективности разделения и обеззараживания жидкого навоза в потоке электроды для осуществления электрогидравлического эффекта размещены внутри корпуса и соединены с генератором импульсного тока.The USSR author's certificate No. 1245272 "Material separator into fractions" is known - M. class. A 01 C 3/00, in which, in order to increase the efficiency of separation and disinfection of liquid manure in the stream, the electrodes for the electro-hydraulic effect are placed inside the housing and connected to a pulse current generator.

Известное изобретение имеет существенный недостаток, заключающийся в том, что воздействие электрогидравлического эффекта (удара) на жидкую фракцию навоза осуществляется неравномерно внутри цилиндрического корпуса вследствие наличия винтовых пазов, сливной воронки и т.д., вследствие чего эффективность воздействия в части обеззараживания невысокая.The known invention has a significant drawback, namely, that the electro-hydraulic effect (shock) on the liquid fraction of manure is uneven inside the cylindrical body due to the presence of screw grooves, a drain funnel, etc., as a result of which the impact in terms of disinfection is low.

В качестве прототипа нами выбран патент РФ №2199848 "Устройство для обеззараживания навозных стоков" - кл. А 01 С 3/00, бюл. №7. Устройство содержит генератор импульсов и излучатель с электродами, в качестве излучателя использована стенка трубопровода, выполненная из металлического диамагнитного материала, в которой размещен параболоид вращения с электродами. С внешней стороны трубопровода размещена обмотка, подключенная последовательно с электродами к выходу генератора импульсов.As a prototype, we have chosen the patent of the Russian Federation No. 2199848 "Device for disinfecting manure waste" - cl. A 01 S 3/00, bull. Number 7. The device contains a pulse generator and a radiator with electrodes; a pipe wall made of a metal diamagnetic material, in which a rotation paraboloid with electrodes is placed, is used as a radiator. On the outside of the pipeline there is a winding connected in series with the electrodes to the output of the pulse generator.

Известное изобретение, являющееся одной из последних разработок в области обеззараживания жидкого навоза, показало высокую эффективность, однако в данной конструкции имеется серьезный недостаток, заключающийся в сравнительно невысокой индукции магнитного поля, создаваемого обмоткой внутри трубопровода, по которому проходят навозные стоки.The well-known invention, which is one of the latest developments in the field of liquid manure disinfection, has shown high efficiency, however, this design has a serious drawback, which consists in the relatively low magnetic field induction created by the winding inside the pipeline through which the manure flows.

Это обстоятельство существенно снижает функциональные возможности устройства и не позволяет в некоторых случаях проводить эффективную обработку.This fact significantly reduces the functionality of the device and does not allow in some cases to carry out effective processing.

Техническим решением задачи является повышение эффективности обеззараживания навозных стоков за счет существенного, на три, четыре порядка, повышения магнитной индукции.The technical solution to the problem is to increase the effectiveness of disinfection of manure due to a significant, three, four orders of magnitude increase in magnetic induction.

Задача достигается тем, что в устройство для обеззараживания навозных стоков в трубопроводах, содержащее генератор импульсов и излучатель колебаний, выполненный в виде параболоида вращения с электродами на участке трубопровода из диамагнитного материала, с внешней стороны которого размещена обмотка, подключенная последовательно с электродами к выходу генератора импульсов, внутри отрезка трубопровода из диамагнитного материала с обмоткой размещен ферромагнитный цилиндрический стержень.The objective is achieved in that in a device for disinfecting manure in pipelines, containing a pulse generator and an oscillation emitter, made in the form of a rotation paraboloid with electrodes in the pipeline section of diamagnetic material, on the outside of which a winding is placed, connected in series with the electrodes to the output of the pulse generator A ferromagnetic cylindrical rod is placed inside a pipe segment of diamagnetic material with a winding.

Новизна заявляемого предложения обусловлена тем, что достаточно простым конструктивным изменением, а именно размещение внутри отрезка трубопровода из диамагнитного материала ферромагнитного цилиндрического стержня, что позволяет на несколько порядков повысить интенсивность магнитного моля, т.е. магнитную индукцию, а это в свою очередь позволяет обрабатывать более широкий класс навозных стоков.The novelty of the proposed proposal is due to the fact that a fairly simple structural change, namely the placement of a ferromagnetic cylindrical rod inside the pipe segment from the diamagnetic material, which allows increasing the intensity of the magnetic mole by several orders of magnitude, i.e. magnetic induction, and this in turn allows you to handle a wider class of manure.

Магнитная индукция или интенсивность магнитного поля внутри отрезка трубопровода из диамагнитного материала определяетсяMagnetic induction or the intensity of a magnetic field inside a pipe segment of diamagnetic material is determined

где В - индукция магнитного поля, Тл;where B is the induction of the magnetic field, T;

μ₀ - магнитная постоянная, μ₀=4π·10^-7=1,256·10^-7, г/м;μ ₀ is the magnetic constant, μ ₀ = 4π · 10 ^-7 = 1,256 · 10 ^-7 , g / m;

Н - напряженность магнитного поля, А/м.N - magnetic field strength, A / m.

При размещении внутри трубопровода железного сердечника магнитная индукция внутри трубопровода определяется:When placed inside an iron core pipeline, magnetic induction inside the pipeline is determined by:

где Вс - магнитная индукция внутри трубопровода с сердечником, Тл;where Vs - magnetic induction inside the pipeline with the core, T;

μ₀ - магнитная постоянная, г/м;μ ₀ is the magnetic constant, g / m;

μ - относительная магнитная проницаемость материала сердечника, для железа μ≈700...1200, для пермаллоя μ≈10⁴, для альсифера μ≈10⁵.μ is the relative magnetic permeability of the core material, for iron μ≈700 ... 1200, for permalloy μ≈10 ⁴ , for alsifer μ≈10 ⁵ .

Из формулы (2) видно, что магнитная индукция увеличивается на три, пять порядков, в зависимости от материала сердечника. - См. Прищеп Л.Г. Учебник сельского электрика. М.: Колос, 1973. С.54-60.From formula (2) it is seen that magnetic induction increases by three, five orders of magnitude, depending on the core material. - See Prischep L.G. Textbook rural electrician. M .: Kolos, 1973. P.54-60.

В свою очередь значительное увеличение интенсивности магнитного поля существенно расширяет область применения предложенного устройства. - См. Классен В.И. Омагничевание водных систем. М.: Химия, 1982. С.222-227.In turn, a significant increase in the intensity of the magnetic field significantly expands the scope of the proposed device. - See Klassen V.I. Magnetization of water systems. M .: Chemistry, 1982. S. 222-227.

Отметим, что существенное повышение эффективности работы и расширение функциональных возможностей установки достигается без повышения расхода электроэнергии, что также имеет существенное значение в свете непрерывного роста цен на электроэнергию.Note that a significant increase in operating efficiency and expansion of the installation's functionality is achieved without increasing energy consumption, which is also significant in light of the continuous increase in electricity prices.

По данным патентной и научно-технической литературы не обнаружено аналогичного предложения, что позволяет судить об изобретательском уровне заявляемой совокупности признаков.According to the patent and scientific literature, no similar proposal was found, which allows us to judge the inventive step of the claimed combination of features.

На чертеже представлена конструкция устройства.The drawing shows the design of the device.

Оно состоит из участка трубопровода 1, выполненного из диамагнитного материала (нержавеющая сталь - наилучший вариант), по центру которого размещен ферромагнитный цилиндрический стержень 6 на металлических растяжках. На трубопроводе 1 расположен параболоид вращения 2, в корпусе которого размещены электроды 3, последовательно соединенные с обмоткой 4, подключенной к выходу генератора импульсов 5.It consists of a section of the pipeline 1 made of diamagnetic material (stainless steel is the best option), in the center of which is placed a ferromagnetic cylindrical rod 6 on metal extensions. A paraboloid of rotation 2 is located on the pipeline 1, in the housing of which electrodes 3 are placed, connected in series with the winding 4, connected to the output of the pulse generator 5.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

При подаче навозных стоков по трубопроводу 1 включается генератор импульсов 5, вследствие чего по обмотке 4 и через электроды 3 проходит мощный импульс тока, в результате в фокусе параболоида вращения 2 возникает электрогидравлический эффект (эффект Л.А.Юткина), образуются зоны сжатия и растяжения, губительно действующие практически на все виды бактерий и микроорганизмов. Кроме того, за счет взаимодействия магнитных полей, создаваемых обмоткой с ферромагнитным сердечником и магнитного поля, возникающего в трубопроводе, создается значительное давление, которое передается на проходящие стоки и способствует более эффективному обеззараживанию за счет магнитоимпульсного эффекта. - См. Ястребов П.П., Смирнов И.П. Электрооборудование. Электротехнология. М.: Высшая школа, 1987. С.71-74. Более подробно - см. Попилов Л.Я. Справочник по электрическим и ультразвуковым методам обработки материалов. Л.: Машиностроение, 1971. С.462, раздел: Магнитоимпульсная обработка.When manure drains are fed through pipeline 1, the pulse generator 5 is turned on, as a result of which a powerful current pulse passes through the winding 4 and through the electrodes 3, as a result of which the electro-hydraulic effect arises in the focus of the rotation paraboloid 2 (L.A. Yutkin effect), compression and tension zones are formed , destructively acting on almost all types of bacteria and microorganisms. In addition, due to the interaction of the magnetic fields generated by the winding with the ferromagnetic core and the magnetic field arising in the pipeline, significant pressure is created that is transmitted to the passing drains and contributes to a more effective disinfection due to the magnetic pulse effect. - See Yastrebov P.P., Smirnov I.P. Electrical equipment. Electrotechnology. M.: Higher School, 1987. S. 71-74. For more details, see Popilov L.Ya. Handbook of electrical and ultrasonic materials processing methods. L .: Mechanical engineering, 1971. P.462, section: Magnetic impulse processing.

Отметим, что мощные магнитоимпульсные поля также непосредственно воздействуют на навозные стоки и способствуют более эффективному обеззараживанию.Note that powerful magnetic pulse fields also directly affect manure runoff and contribute to a more effective disinfection.

Claims

A device for disinfecting manure effluents in pipelines, containing a pulse generator and an oscillation emitter, made in the form of a rotation paraboloid with electrodes in the pipeline section of diamagnetic material, on the outside of which there is a winding connected in series with the electrodes to the output of the pulse generator, characterized in that inside a segment of a pipeline of diamagnetic material with a winding placed a ferromagnetic cylindrical rod.