Техніка для видобутку сапропелю та очищення водойм від замулення. Інноваційна технологія видобутку озерного сапропелю береговим обладнанням Обладнання для видобутку сапропелю

Мало хто не чув про сапропел, це органічне відкладення на дні озера, цінне добрива.
З сапропелю роблять екологічно чисті органічні добрива для розсади, кімнатних та балконних квітів, городів, фермерських господарств, кормові добавки. будівельні матеріали, зелені корми та підгодовування.
Де видобувається сапропель? На дні старих озер, стариць, зарослих водойм невеликої глибини.
План дії.

Визначаємо кількість та якість сапропелю на дні водойми, готуємо бізнес-план підприємства, отримуємо дозвіл у місцевої влади на земельне відведення та ліцензії на водокористування, купуємо або самостійне виготовляємо обладнання видобутку, переробки та розфасовки сапропелю, створюємо мережу реалізації. При мінімумі витрат можна вкластися відкриття бізнесу 120 тис. рублів. Термін окупності не більше 6 місяців. До розробки бізнес планунеобхідно одержати свідоцтво Приватного Підприємця, ліцензії не потрібно.
Тепер про саму технологію та способи видобутку такого цінного добрива.
Видобуток сапропелю із дна озера потребує спеціальної підготовки місцевості. Для цього необхідно видалити деревостої та чагарники. Бульдозер готує ділянку для її подальшої розробки протягом двох змін. Технологія видобутку сапропелю передбачає наявність карт намиву, до яких транспортується пульпа. Карти обвалюються бульдозером протягом 4 днів.
Висота дамби 3 метри. У кожній карті розміром 100*80 м для скидання освітленої води влаштовуються скидні колодязі із дренажних труб діаметром 700 мм. Видобуток сапропелю з водойми ведеться земснарядом ЕКО-31. Складання земснаряду та монтаж трубопроводу здійснюється на місці.
Сам видобуток сапропелю починається у травні. Земснаряд ЕКО-31 засмоктує сапропель разом з водою і пульпопроводом транспортує пульпу на берег у карти намиву, розташовані в преурізній частині берегової кромки озера. Всмоктувальна труба земснаряда закривається рибозахисною сіткою. Діаметр всмоктуючого трубопроводу – 400 мм, скидаючого – 300 мм. Протяжність трубопроводу з урахуванням розташування карт намиву не перевищує 300 м-коду.
Карти намиву, маючи глибину 3 метри, заповнюються пульпою лише на половину, для кращого промерзання в зимовий період. Після закінчення робіт із заповнення карт намиву, які продовжуються з травня по жовтень, робітники консервують земснаряд на зимовий час. З жовтня протягом 3 місяців пульпа знаходиться в картах намиву, доки не досягне вологості не більше 60%.
Після цього пульпа з перших двох карт складується у бурти трактором ДТ-75.
У травні сапропель вологістю 60% вантажать навантажувачем на КамАЗ і транспортують до цеху з переробки сапропелю. Сапропель подрібнюють на двох дробильних машинах, які працюють по дві зміни кожна до крихти фракції 2-6 мм. Ця крихта по рукаву надходить на дозуючу, а потім на пакувальну лінію Б-350 П, Фл2 і ПУСК-6, де відбувається фасування та упаковка сапропелевої крихти поліетиленові мішки масою 5кг, 10кг, 15кг, 25кг і поліпропіленові - масою.
Це дуже вигідний бізнес, рентабельність сягає 100%. А саме добриво має високий попит.
Сьогодні найпоширенішими способами видобутку сапропелю з-під води є:
- гідравлічний
- гідромеханічний
- грейферний
- екскаваторний
- шнековий та пневмо-шнековий
- точково-вакуумний
- всмоктуючий
- скреперно-всмоктуючий
- за допомогою замикаючого циліндра
Гідравлічний спосіб видобутку сапропелю
За допомогою розмиття поклади струменем води з подальшим всмоктуванням пульпи та транспортування її плавучим трубопроводом на берег. Має велику продуктивність, вимагає великих капітальних витратта площ для зберігання видобутого матеріалу та його підготовки до переробки. Один з найбільш екологічних небезпечних способів.
Спосіб не застосовується в малому та середньому бізнесі через значну вартість капітальних витрат: закупівля обладнання, спорудження відстійників, значного часу на зневоднення видобутого матеріалу.
Спосіб економічно не прийнятний малому підприємництву за його значними основними засобами, редублювання процесів (розмив і розубоювання при видобутку сапропелю, зневоднення та сушіння - після вилучення на поверхню)
Застосовується спеціалізованими підприємствами тільки при вже наявному раніше закупленому для інших цілей обладнанні за умови майданного окультурення територій, пасовищ, угідь, що знаходяться, При врахуванні всіх параметрів технологічного процесу автор не рекомендує цей спосіб як ефективний у малому та середньому бізнесі
Гідромеханічний спосіб видобутку сапропелю
Включає розпушування покладу механічною фрезою, часткове змішування сапропелю з водою, відкачування отриманого матеріалу грязьовим насосом на поверхню. Один із найпоширеніших. Вирізняється гарною продуктивністю.
Доцільний для видобутку сапропелю, що йде на добрива, кормові добавки, рекультиванти. Випуск навісного малогабаритного фрезерного обладнання та потужних грязьових насосів до нього дозволяє компонувати виробництво механізмами різної продуктивності та типорозміру, на замовлення, з урахуванням потреби малого підприємства.
Обмеженням у застосуванні способу є значна глибина озера, природна водойма, що охороняється, малі портебності в сапропелевій сировині.
Грейферний спосіб видобутку сапропелю
Витяг сапропелевої сировини з-під води за допомогою встановленого на платформі грейфера. Раціональний у малому бізнесі, економічно виправданий, потребує незначних виробничих площ.
Незручний у транспортуванні сапропелю до берега, вимагає додаткового обладнання, що транспортує, має переривчастість циклу.
Відрізняється економічністю, хорошим трансформером (практично все обладнання може застосовуватися в інших. виробничих процесівпоза видобутком сапропелю) з більшим діапазоном регулювання за продуктивністю. Рекомендований автором при малих площадних покладах сапропелю, малої необхідної продуктивності комплексу, різноманітному випуску продукції з сировини, що видобувається.
Екскаваторний спосіб видобутку сапропелю
Застосовуємо в осушуваних озерах і з невеликих глибин. Чи не скрізь можливий.
Шнековий та пневмо-шнековий спосіб видобутку сапропелю
Вилучення сапропелю з дна водоймища здійснюється за допомогою шнекового насоса з подачею або без неї повітря для розрідження видобутого матеріалу. Один із перспективних методів ведення видобувних робіт для малого та середнього бізнесу.
Відрізняється незначною вартістю обладнання, великим діапазоном за продуктивністю, не вимагає відстійників та зневоднення. Можливий забір сапропелю природної вологості. виключає низку підготовчих стадій між видобутком та переробкою сапропелю. Економічний.
Точково-вакуумний спосіб видобутку сапропелю
Вилучення сапропелю з-під води здійснюється вертикальним вакуумним парканом циліндричної форми із запірним механізмом у нижній частині. Вакуум у паркані створюється з метою виключення забруднення водойми та змішування сапропелю з водою
Малопродуктивний спосіб. Застосуємо для лабораторних робіт, видобутку сапропелю для кормових добавок, з лікувальною метою, ін.
Економічний. Популярний у фермерських господарствахта в оздоровчих грязелікарнях.
Всмоктуючий спосіб видобутку сапропелю
Забір сапропелю з водоймища здійснюється за допомогою потужних самовсмоктувальних насосів для перекачування в'язких речовин. Його застосування доцільно за наявності сапропелю у зваженому стані незначної щільності. Стати популярним після появи на європейському ринку відповідних малогабаритних та надійних насосів. Перспективний та економічний при невеликих потребах сапропелю з доставкою його після вилучення на поверхню на невеликі відстані
Скріперно-всмоктуючий спосіб видобутку сапропелю
Забір корисних копалин здійснюється скреперним наїздом на сапропелевий пласт з подальшим відкачуванням матеріалу насосом, що самовсмоктує, на берег. Застосовується при щільних покладах сапропелю на незначній глибині. В основному придатний для виробництва сапропелевих добрив.
Спосіб видобутку сапропелю замикаючим циліндром
Видобуток сапропелю природної вологості із встановленою в нижній частині фрези-замку. Малопродуктивний. Економічний.

Технологічний прогрес у зарубіжних країнахв галузі виготовлення компактного та мобільного обладнання очищення водойм від замулення та утилізації витягуваного мулу дає можливість використовувати його за аналогією у процесах видобутку та переробки сапропелю як сировини для виробництва екологічно чистих добрив, кормових добавок, косметичної та лікувальної сировини.

Проведені випробування універсального земснаряду-амфібії Труксор ДМ 4700В шведської фірми Dorotea Mekaniska AB разом з комплектом навісного обладнання дає підстави ефективного його застосування на озерних родовищах сапропелів, щільних і в'язких донних мулів з глибиною залягання до 16. зосереджено збільшення глибини вилучення до 2.4 м і більше. Перші машини такого класу зі збільшеною глибиною забору мулу випущені у 2009 р. При потужності дизельного двигуна 27,2 к.с. насосна підвіска типу Dredgepump 2500 на обладнанні Труксор ДМ 4700В дозволяє витягувати до 30 м3 сапропелю на годину і переміщати його по гнучкому плавучому трубопроводу на відстані більше 50 м. Управляє видобувним процесом одна людина. Обладнання сертифіковане європейським комітетом. Інтерес до цієї техніки серед російського малого бізнесу та фермерів невипадковий: земснаряд простий в управлінні, мобільний, сам пересувається по воді, суші, болоті. Не вимагає монтажу та демонтажу під час переміщення з одного озера на інше. У Росії є представник фірми, що забезпечує його своєчасну доставку, розмитнення, забезпечення необхідними комплектуючими та ремонтними вузлами. Для керування обладнанням не потрібні спеціальні навички та дозволи. Цикл підготовки озерного родовища сапропелю до розробки включає берегове зміцнення, спорудження під'їздів та причалів на воді, прибирання водоростей та трави, очищення водної поверхні від гілок, коренів та стовбурів дерев, що впали, інше…. Зміна навісного устаткування таких операцій здійснюється однією людиною лише за 20 хвилин. Вартість доступна для підприємців та фермерів. Так, у 2009 р. базовий комплект обладнання не перевищував за вартістю 81 тисячу євро. Окупність Труксор ДМ 4700В у виробничих схемах видобутку та переробки сапропелю на добрива не більше 3, 5 років. Для роботи на озерному родовищі сапропелю потрібен технологічний регламент чи проект. Проект узгоджується у місцевих органіввлади, управлінні природоохорони, ін. На його підставі видається дозвіл на водокористування та забезпечується рентабельність всього бізнесу від початку видобутку до переробки та фасування. Проектує ділянки виробництва добрив із сапропелю та постачає обладнання Центр із сапропелю. Прості терміни виконання комплексу робіт від 1,5 до 2,5 місяців. Проекти під малі виробництва включають опис технології ведення робіт та економічну розрахункову частину з даними по специфікації обладнання, собівартості одиниці виробленої продукції, терміни окупності підприємства, його рентабельність, енергоємність, штатний розпис. Чудові результати показує комплекс Труксор ДМ 4700В із контейнерами берегового зневоднення мулів geotube фірми TenCate, особливо при виробництві сапропелю для гранульованих добрив та косметичної сапропелевої сировини. Такий комплекс виключає склади-відстійники для проморожування сировини, механічні зневоднювачі (сепаратори, центрифуги, декантери). Аналогічний російське обладнанняне виробляється. Комплект проект + обладнання не перевищує за вартістю 4 млн. рублів і поставляється Центром по сапропелю протягом 3 місяців. Продукція, що випускається фермерським господарством із застосуванням даного обладнання та матеріалів: гранульовані та сипучі добрива, кормові добавки, сапропеле-вітамінне підживлення, в'язкі лікувальні грязі, медичні та ветеринарні аплікації, косметичний сир.

Детально із змістом проектів виробництв різних видів продукції фермерських господарствах з використанням цієї техніки на неглибоких озерах можна ознайомитися у додатках до www.saprex.ru

Нові технологічні розробки Центру з сапропелю (Росія, Астрахань) відкривають нові можливості у видобутку озерних сапропелів без використання дорогих плавучих земснарядів і наплавних пульпопроводів, сприяють переходу з сезонної на цілорічний розробку родовищ, практично виключаючи сезонні простої обладнання. два рази.

У 2017-2018 роках Центр на одному із родовищ сапропелю у північно-західній частині Росії застосував інноваційний видобуток необхідного для виробництва натуральних екологічно чистих органічних добривсировини через похилі свердловини, пройдені у нижній частині продуктивного шару з берега самохідним обладнанням похило-горизонтального буріння.

Для проведення дослідно-промислових випробувань запропонованої технології видобутку сапропелю природної вологості без залучення до процесу озерної води було використано береговий комплекс із самохідного пристрою ГНБ, пересувної дизельної гідростанції та свердловинного насосно-добичного обладнання (СНДВ) із похило-горизонтальною пульповидачною трубою.

Родовище має геологічні запаси сапропелю 2,36 млн. т, ширину озера 380 м, довжину 1.3 км, глибину розробки – від 4 до 14 м, потужність продуктивного шару – від 3 до 8,7 м.

Зі східного до західного берега по підошві продуктивного шару сапропелю було пройдено технологічну свердловину, по свердловині прокладено пульповидачну трубу діаметром 200 мм із встановленим на її кінці насосно-добичним механізмом.

Насосно-добичний механізм є гідравлічним свердловинним високонапірним заглибним землесосом типу Powerdredging PD3000 і насадкою примусового розпушування. Він наводився на дію від пересувної дизельної гідростанції, встановленої березі озера. Видобуток сапропелю здійснювався камерним вибоєм з боку західного берега і в міру відпрацювання продуктивного шару просувався до східного.

Землесос Powerdredging PD3000 застосовується для виконання різних гірничо-добових робіт, у т.ч. з видобутку пісків та ПГС, відкачування та видалення комунальних мулів, очищення водойм. Землесос дозволяє перекачувати до 800 м 3 пульпи на годину з максимальною концентрацією матеріалів, що перекачуються 47% води і 53% сухого залишку. У комплекті до землесосу є насадка-подрібнювач великих глинистих відкладень, сміття, гілок, мулу, порослі, а також розпушувач щільних шарів сапропелю. Характеристики землесосу представлені нижче:

** в комплект поставки входить напірний пульпогін (1.5 м) з кінцевою фланцевою зв'язкою DN178 мм або 229 мм.

Землесос Powerdredging PD3000 у технологічному режимі розробки родовища озерного сапропелю сумісний з гідравлічною дизельною станцією SWAMPKING 32-210, HYDRA-TECH 150DJD/150DJV, HYDRA-TECH 150DD/150.

При дослідно-промисловій розробці родовища сапропелю просування вибою проводилося підтягуванням пульповидачної труби з насосно-добичним механізмом по раніше пройденій горизонтально-похилій свердловині береговим пристроєм ГНБ. Завершення процесу видобутку відбувалося на східному кордоні шару сапропелю. Рідкий пастоподібний сапропель по пульповидачній трубі надходив до берегового складу з кількох обвалованих чеків, що служать тимчасовим складом сировини перед його переробкою в товарний продукт.

Після того, як роботи завершувалися в одній горизонтально-похилій свердловині, процес повторювався в наступній, пройденій паралельно попередній на розрахунковій відстані один від одного.

У процесі експлуатаційних робіт було досягнуто продуктивності за сапропелем природної вологості більш ніж 250 м 3 /год. Капітальні вклади, порівняно з традиційним видобуткомсапропелю земснарядом, що знизилися на 42%, енерговитрати на видобуток 1 м 3 сапропелю природної вологості скоротилися на 28%, а собівартість видобутку склала менше 52 руб./м 3 .

При виконаних геологічних дослідженнях на родовищі та підрахунку його сапропелевих запасів підготовка із запуску видобувних комплексів складається з технологічного обстеження родовища, вибору проммайданчика для спорудження складів сировини, що видобувається, та цехів переробки, складання технічного проекту. За часом це триває трохи більше 2,5 місяців.

Виготовлення та доставка до місця роботи свердловинного та берегового обладнання займає 1,5-2 місяці. Монтажні роботина родовищі та підготовка обладнання до роботи у часі тривають не більше 4 годин.

Вартість видобувного комплексу з технічним проектом, розрахованим на продуктивність до 250 м 3 сапропелю природної вологості за годину з шириною озерного родовища до 400 м, глибиною залягання шару - до 14 м та дальністю подачі сировини до складів на відстань не більше 450 м не перевищує рублів.

З видобутого таким способом сапропелю технологія передбачає виробництво органічних екологічно чистих добрив у пастоподібному, гранульованому, таблетованому та сипучому вигляді, ґрунтоутворювачів та рекультивантів, що йдуть на потреби сільгоспвиробників у Росії та на експорт у країни Середньої, Ю-В Азії, Близького Сходу, здатний відтворювати сільгоспугіддя в пустельних слабо зволожених районах, перетворювати виснажені землі на ґрунти з високим вмістом гумусу. Деякі види сапропелю йдуть на виробництво лікувально-косметичних препаратів, гуматів калію та натрію, кормової добавки для птиці, ВРХ, свиней.

Цех, що переробляє сапропель на товарну продукцію, складається з комплексу обладнання для зневоднення, подрібнення, просіювання, змішування, сушіння та фасування готового продукту в різні видитари.

Ринкова оптова цінасипких добрив із сапропелю за ГОСТ Р 54000-2010 із вмістом органіки понад 30% становить внутрішньому ринку щонайменше 5800 крб./м 3 , зовнішньому - $380 США, пастоподібних косметичних грязей - 34 тис. крб. і $870 США відповідно.

На сьогоднішній день Центр із сапропелю веде пошуково-оціночні роботи продуктивних донних мулів та сапропелю та готує технологічні рішеннящодо їх розробки із застосуванням інноваційної технології видобутку не тільки в Росії та на пострадянському просторі, а й у таких країнах як В'єтнам, Польща, Ефіопія, Грузія, Естонія, Литва.

/ Видобуток сапропелю

Видобуток сапропелю

Що таке сапропель?

Сапропель (від грецьких слів «сапит» – гнилий та «пелос» – мул, бруд) – це багатовікові донні відкладення прісноводних водойм, які сформувалися з відмерлої водної рослинності, залишків живих організмів, планктону, а також частинок ґрунтового перегною.

Річковий і ставковий мул - сапропель, здавна застосовується як добриво для підвищення родючості ґрунту - всім відомо, що з давніх часів Єгипетські хлібороби отримують по три добрі врожаї на рік, використовуючи мул річки Ніл.

Технологія видобутку сапропелю не тільки екологічно безпечна для водоймища, а й корисна: при видобутку сапропелю водоймища омолоджуються на кілька тисяч років, що сприяє розвитку як водоймища, так і навколишнього середовища.

Практично всі види сапропелю та мулу (за винятком кремнеземистих, рожевого кольору, що зустрічаються в південних регіонах) дуже корисні для городів і можуть використовуватися як органічне добриво, якщо поблизу водойм немає промислових підприємств, що отруюють довкілля.

Найбільш чистий сапропель знаходиться у місцях, де водиться риба, є водорості, квіткові рослини, ракоподібні.

Сапропель - добриво тривалої дії, до 10 років, і його надлишок не є згубним для рослин.

Відомі та інші напрями використання сапропелю та продуктів його переробки: при проходженні тунелів та бурінні нафти, як абсорбент; як наповнювач при виробництві гуми, а також компонент в емульсіях і як добавка до їжі для рогатої худоби.

Ресурси сапропелю у світі

Особливо інтенсивне утворення сапропелів відбувається в озерах середньої смуги Європи та Азії. На Американському континенті сапропелеві відкладення приурочені до району Великих озер (Канада та США). У Західної Європиресурси сапропелю сильно виснажені. Водойми, що містять сапропелі, були характерні для Німеччини, Польщі, країн Скандинавії і меншою мірою - для Франції та Великобританії. Численні сапропелеві родовища зустрічаються в Литві, Латвії, Білорусі та Україні, а Російська Федерація, маючи запаси сапропелю в 2,6 млрд. тонн, займає одне з провідних місць у світі.

Як видобувають сапропель?

У природі немає нічого однакового, зокрема і сапропелів. Їх поділяють за змістом органічної речовини, за наявністю мінеральних частинок та складом золи. Тому при розробці, видобутку та переробці сапропелю потрібно розуміти, що навіть в одному водоймищі в різних його частинах і на різних глибинах може бути два, три і більше видів сапропелю або мулу, для кожного з яких потрібна певна методика видобутку та подальшої переробки.

Залежно від характеристик водойми для видобутку сапропелю можна використовувати різні види земснарядів.

Для малих та середніх водойм, старих озер, стариць, зарослих ставків невеликої глибини (до 4-5 м) ефективно використання міні земснарядів Piranha.

Ручні земснаряди важать від 15 до 245 кг і можуть транспортуватись у причепі. легкового автомобіляПри продуктивності до 30 куб. дає можливість розробляти поклади сапропелю поблизу житлових будинків та навіть у природних заповідниках!

Завдяки конструкційним особливостям ручних земснарядів, залежно від типу відкладень, що перекачуються, ставок-відстійник для донних відкладень можна розташовувати на відстані 50-150 м від міні земснаряду,зберігаючи його високу продуктивність.

Міні земснаряд Piranha - відмінне вирішення проблеми збору сапропелю або мулу для домоволодінь, розташованих у щільно забудованих або "обжитих" населених пунктах, де немає можливості складувати донні відкладення, що відкачуються (пульпу). Спеціально для цих цілей ручний земснаряд комплектується мішком для збору донних відкладень, за допомогою якого можна збирати мул або сапропель, не завдаючи шкоди ландшафту ділянки.

Ручні земснаряди дуже ефективні для очищення водойм гольф-клубах: вимушений мул можна відразу використовувати для добрива газонів, при цьому доставка міні земснаряду вручну до водоймища не зашкодить дорогому газону!

Зазвичай видобуток сапропелю починається у травні зі зниженням рівня води і триває до заморозків.