Щебень – наиболее широко используемый продукт добычи и переработки нерудных строительных материалов.

Объемы производства щебня в мире превышают 3 млрд. м 3 в год. Интересной особенностью щебня как продукта, производимого из природного минерального сырья, является то, что цены на него во всем мире за последние 50 лет выросли в 2,5–3 раза. В то же время цены на большинство продуктов, производимых на базе минерального сырья (например, черные и цветные металлы), за это же время упали в 3–5 раз.

Кажущаяся простота производства щебня – дробление горных пород – обманчива, так как современные технологии производства строительных материалов и изделий на их основе предъявляют все более высокие требования к качеству щебня, используемого, в основном, как заполнитель при производстве бетонов, асфальтобетонов и дорожных покрытий.

Щебень для дорожного строительства

Щебень является одним из основных материалов, применяющихся для строительства, ремонта и содержания автомобильных дорог. От его качества в значительной мере зависят их потребительские свойства (ровность, коэффициент сцепления и т.д.) и долговечность. Особенно это относится к щебню, применяемому для устройства верхних слоев дорожной одежды, непосредственно воспринимающих высокие механические нагрузки от движущегося транспорта, находящихся под воздействием природных факторов и антигололедных химических средств.

Щебень, применяемый в дорожном хозяйстве, условно можно разделить на три группы:

  • щебень для устройства оснований дорожных одежд (любые, но преимущественно осадочные скальные и рыхлые горные породы с крупностью фракций 5–20, 20–40, 40–70, 0–40, 0–70 мм);
  • щебень для нижних слоев покрытий (метаморфические и магматические горные породы с крупностью фракций 5–20 и 20–40 мм);
  • щебень для верхних слоев покрытий из асфальтобетонных смесей типа А и поверхностной обработки (магматические и частично метаморфические горные породы крупностью щебня от 5 до 20 мм) с содержанием зерен пластинчатой (лещадной) и игловатой формы не более 15% (группа 1 по ГОСТ 8267-93), который принято называть «кубовидным».

Общий объем производства каменных материалов (щебень, гравий, песок) в России в настоящее время составляет примерно 140 млн м 3 в год, причем примерно половина этого количества используется в дорожном строительстве.

За последние годы сформировался устойчивый спрос на щебень кубовидной формы со стороны дорожно-строительных организаций, но эта потребность в РФ сейчас удовлетворяется только на 30–40%.

В соответствии с президентской программой «Дороги России XXI века» СоюздорНИИ был произведен расчет потребности в дорожно-строительных материалах, в том числе в различных видах щебня. В таблице 1 приведена потребность в щебне узких фракций кубовидной формы из магматических горных пород для различных регионов России.

Наименование региона Значение потребности по годам и периодам
2001 г. 2002 г. 2003 г. 2004 г. 2005 г. 2001–05 гг. 2006–10 гг. 2011–20 гг. 2001–20 гг.
Центр 2,3 2,4 2,5 2,6 2,7 12,5 25,8 96,6 134,9
Северо-Запад 1,1 1,1 1,2 1,2 1,3 5,9 10,6 38,88 55,3
Поволжье 1,7 1,8 1,9 1,9 2 9,3 16,2 70,3 95,8
Северный Кавказ 0,6 0,6 0,6 0,7 0,7 3,2 7,7 23,7 34,6
Урал 1,5 1,6 1,6 1,6 1,7 8 14,4 52,9 75,3
Сибирь 1,4 1,4 1,4 1,6 1,7 7,5 15,5 57,7 80,7
Дальний Восток 0,7 0,7 0,8 0,8 0,8 3,8 6,7 30 40,5
Всего щебня: 9,3 9,6 10 10,4 10,9 50,2 96,9 370 517,1
В среднем за год по периодам: 10 19,4 37 25,8

Таблица 1
Потребность в щебне узких фракций кубовидной формы (млн м 3) для развития сети автомобильных дорог по регионам России (2001 – 2020 гг.)

В настоящее время протяженность сети дорог общего пользования с твердым покрытием в России составляет около 600 тыс. км, и основная часть щебня кубовидной формы будет использована на их ремонт и содержание. Наибольшее количество всех видов щебня будет потребляться в Центральном регионе, где дорожное строительство ведется наиболее интенсивно.

Современная практика показывает, что щебень из магматических горных пород для дорожного строительства в нашей стране производится в основном на стационарных дробильно-сортировочных заводах, расположенных вблизи месторождений, главным образом на северо-западе России и на Урале.

Мобильная камнедробильная установка для получения кубовидного щебня на площадке ООО «ЭнСиСи Индустри» (Санкт-Петербург)

Анализ продукции, выпускаемой предприятиями нерудной промышленности, разрабатывающими месторождения магматических горных пород, показывает, что они в основном производят щебень в виде фракций 5–20 мм и 20–40 мм, в отдельных случаях – фракций 5–10, 10–20 и 5–15 мм. К щебню фракции 5–20 мм, используемой для приготовления асфальтобетонных смесей для верхних слоев покрытий, имеются серьезные претензии со стороны дорожно-строительных организаций.

Производимый щебень фракции 5–20 мм обычно сильно закрупнен. Это не позволяет подобрать оптимальный зерновой состав минеральной части асфальтобетонных смесей, что существенно ухудшает физико-механические характеристики асфальтобетона. Исследования СоюздорНИИ, а также отечественный и зарубежный опыт строительства и эксплуатации автомобильных дорог позволили установить, что щебень для приготовления асфальтобетонных смесей для верхних слоев покрытий должен выпускаться в виде узких фракций (5–10, 10–15, 15–20 мм). Из узких фракций сравнительно просто подобрать требуемые смеси оптимального зернового состава.

Поставляемый щебень фракции 5–20 мм в большинстве случаев содержит чрезмерное количество зерен лещадной формы – 25–40% и более. Повышенное их содержание отрицательно влияет на удобоукладываемость и плотность асфальтобетонных смесей. Они обладают меньшей механической прочностью по сравнению с кубовидными и поэтому в процессе строительства и при эксплуатации дорог разрушаются, что может приводить к образованию поверхностей, не покрытых битумом. Эти места являются первичными очагами разрушения асфальтобетона при проникновении воды и действии затем попеременного замораживания-оттаивания.

Асфальтобетонные смеси на кубовидном щебне (группа I) обладают лучшей уплотняемостью по сравнению с щебнем групп II и V за счет взаимного перемещения и взаимозаклинивания зерен.

В связи с этим действующая нормативно-техническая документация ограничивает содержание в смесях зерен лещадной формы: 15% - для смесей типа А, 25% – типа Б, 35% - для смесей типа В.

Особенно отрицательно действие зерен лещадной формы проявляется при поверхностной обработке асфальтобетонных покрытий с использованием фракционированного щебня, когда при укладке материала разрушается большая часть таких зерен. В этом случае их содержание в щебне не должно превышать 10%.

Отрицательное воздействие на свойства асфальтобетона оказывает и повышенное количество пылевато-глинистых примесей, которые препятствуют контакту битума с поверхностью щебня. Поэтому их содержание не должно превышать: 1% – для приготовления асфальтобетонной смеси; 0,5% – для поверхностной обработки.

При формировании структуры асфальтобетона щебень является главным компонентом, определяющим устойчивость минерального остова. Лабораторными исследованиями установлено, что коэффициент внутреннего трения tg ц зависит от зернового состава асфальтобетона. На него практически не влияет вязкость применяемого битума и асфальтового вяжущего вещества. В асфальтобетонах с остаточной пористостью 3,0–3,5% коэффициент внутреннего трения возрастает при увеличении содержания кубовидных зерен щебня.

Высокие показатели внутреннего трения обеспечивают плотные асфальтобетоны типа А на основе дробленых каменных материалов и специальные многощебенистые составы, например щебеночно-мастичный асфальтобетон (ЩМА) по ТУ 5718.030.01393697-99.

В щебеночно-мастичных асфальтобетонных смесях высоко содержание прочного фракционированного щебня (70–80%) с улучшенной (кубовидной) формой зерен, что создает устойчивый каркас. Повышенное содержание минерального активированного порошка (8–15%) и битумного вяжущего (не менее 5,5%) значительно уменьшает количество пустот в уплотненном слое покрытия. Для структурирования и стабилизации битумного вяжущего рекомендуется вводить специальные стабилизирующие добавки, например волокна.

Структура ЩМА оптимально сочетает максимальную жесткость минерального остова и высокую пластичность асфальтового вяжущего. Повышенное содержание прочного кубовидного щебня призвано обеспечивать высокое сцепление с колесом автомобиля, шероховатость, сдвигоустойчивость и износостойкость покрытия, а увеличенное количество асфальтового вяжущего вещества (мастики) – повышать водо- и морозостойкость, водонепроницаемость, устойчивость к деформациям и усталостную стойкость защитного слоя. При устройстве шероховатых покрытий важно обеспечить повышенные требования к свойствам каменных материалов. Щебень должен быть изготовлен из горных пород, обладающих высокой износостойкостью, иметь кубовидную форму, быть однородным по прочности, трудношлифуемым и не иметь загрязняющих примесей. Содержание зерен лещадной формы в нем должно быть ограничено. Щебень должен обладать хорошо выраженной шероховатостью естественного скола, поэтому предпочтение отдается горным породам зернистой кристаллической структуры, а также породам, способным оставаться шероховатыми за счет компонентов разной твердости согласно ВСН 73-67.

Комплектная технологическая линия
на основе дробилки КИД-1200М на ОАО «Павловскгранит», Воронежская область

Для реконструкции Московской кольцевой автомобильной дороги (МКАД) АО «Центродорстрой» были использованы три дробильно-сортировочные установки фирмы «Сведала» и налажено производство улучшенного щебня из габбро-диабаза. Получаемый щебень фракции 5–10 и 10–15 мм с лещадностью менее 15% применяли в асфальтобетонной смеси типа А на полимерно-битумном вяжущем для устройства верхнего слоя покрытия взамен ранее использовавшегося гранитного щебня фракции 5–20 мм. По результатам контроля качества верхнего слоя покрытия МКАД можно судить о влиянии качества щебня на свойства асфальтобетона.

Асфальтобетонное покрытие стало более сдвигоустойчивым, хотя максимальная крупность применяемого в смеси щебня была снижена с 20 до 15 мм. Среднее значение угла внутреннего трения повысилось примерно на 1,5°, а разброс этого показателя снизился почти в 2 раза. Среднее сопротивление сдвигу при расчетных условиях для МКАД возросло с 0,789 до 0,840 МПа. При этом стандартный показатель прочности при сжатии при 50°С повысился в среднем на 0,3 МПа, а его вариация не превысила 12%.

Применение более качественного щебня в асфальтобетоне позволило снизить вероятность образования колеи в верхнем слое покрытия даже в форс-мажорных случаях колонного движения и заторов автомобилей.

Щебень для производства бетонов

Щебень как крупный заполнитель бетонов, образуя жесткий скелет, увеличивает его прочность и модуль деформации, уменьшает ползучесть, усадку, повышает его долговечность, сокращает расход цемента.

Мелкий заполнитель – песок – оказывает влияние на реологические свойства бетонной смеси – вязкость, предельное напряжение сдвига бетона, а также на его плотность.

Форма зерен крупного заполнителя непосредственно влияет на удобоукладываемость бетонной смеси. Кроме этого, щебень с зернами плоской (лещадной) или игловатой формы имеет значительно большую пустотность, чем щебень с зернами кубовидной формы. По данным ВНИИЖелезобетона, объемный насыпной вес щебня с содержанием зерен плоской и игловатой формы до 15% ниже, чем щебня с зернами кубовидной формы.

Объемный насыпной вес щебня, состоящего полностью из зерен плоской или игловатой формы, на 9–10% ниже, чем щебня с зернами кубовидной формы. Указанные факторы вызывают увеличение расхода цемента. Поэтому, хотя форма зерен крупного заполнителя, по данным ряда исследований, не оказывает значительного влияния на прочность бетона, ей должно быть уделено серьезное внимание.

В щебне для дорожного бетона содержание зерен плоской и игловатой формы допустимо до 25%, для асфальтобетона - до 15%, для оснований дорог (необработанных) – до 25%.

Следует отметить, что принятое ограничение содержания в щебне зерен плоской и игловатой формы с отношением большего и меньшего размеров выше 3 не полностью характеризует форму зерен. В этой связи представляет интерес принятая в некоторых зарубежных стандартах оценка формы зерен по так называемому «индексу формы», то есть среднему отношению наибольшего и наименьшего размеров зерен пробы. Такая оценка позволяет судить о форме всего количества зерен щебня.

По бельгийскому стандарту NB № 329, 1962 щебень подразделяется на три категории: обычный, недодробленный и передробленный кубической формы (табл. 2).

Размер фракций в мм Категория щебня
обычный недодробленный передробленный кубической формы
8–16; 8–12; 12–16 0,275 0,39 0,45
16–22 0,275 0,425 0,485
22–40 0,35 0,425
40–63 0,35

Таблица 2
Наименьшие значения «индекса формы» для различных категорий щебня (по бельгийскому стандарту NB № 329, 1962)

Как видно из данных таблицы, к обычному щебню практически не предъявляются требования к форме зерен (он может быть отнесен к щебню плоской и игловатой формы по нашим стандартам), но к щебню более высоких категорий требования к форме зерен довольно жесткие.

В ряде работ отмечается отрицательная роль плоских и удлиненных заполнителей, применение которых снижает прочность и повышает расход цемента, а также ухудшает морозостойкость бетона. С учетом этого при строительстве бетонного полотна автомобильных дорог должно быть обеспечено отсутствие в щебне кусков лещадной и игловатой формы, исходя из того, что бетонная смесь с такими заполнителями становится неудобоукладываемой, плохо уплотняется и в бетоне остаются раковины, борьба с которыми требует увеличения расхода цемента.

Для проверки влияния на параметры бетона наличия в щебне кусков лещадной формы в институте ВНИИЖелезобетон были выполнены исследования. В опытах использовался щебень из природных горных пород. Результаты показали, что прочность бетона по мере увеличения в щебне содержания кусков лещадной формы (до 50 и 100%), как правило, снижается с одновременным снижением объемного веса бетона, то есть при недоуплотнении бетонной смеси. Наличие в большом количестве (более 50%) щебня лещадной формы затрудняло уплотнение бетона, а это приводило к снижению прочности.

Отрицательное воздействие наличия в щебне более 50% кусков лещадной формы объясняется укладкой щебня в основном плашмя, черепицеобразно, что затрудняет взаимное скольжение смежных кусков и требует увеличения мощности вибрационного оборудования.

Сравнительные физико-механические свойства щебня различной лещадности приведены в табл. 3.


Таблица 3 Физико-механические свойства щебня различной лещадности

Щебень для балластного слоя на железнодорожных путях

Основным назначением балластного слоя является обеспечение вертикальной и горизонтальной устойчивости рельсошпальной решетки при динамических нагрузках.

Характер упрочнения балласта в процессе укладки и эксплуатации путей существенно зависит от начальной пустотности щебеночного каркаса, то есть от состава и формы зерен щебня. Предельная пустотность щебеночного балласта составляет 0,33–0,34, а начальная достигает 0,45–0,50, что вызвано в значительной степени наличием лещадных зерен. Лещадные и игловатые зерна ломаются под нагрузкой и повышают неравномерность осадки балласта при эксплуатации.

Отечественные стандарты на щебень для балласта требуют получения двух фракций – 25–60 мм и 5–25 мм, причем содержание зерен крупнее верхнего предела и менее нижнего предела не должно превышать 5%.

Повышение скорости движения поездов вызвало изменение требований к балласту, особенно по его горизонтальной устойчивости. В результате в отечественные стандарты было внесено требование по обеспечению кубовидности щебня – ограничение содержания лещадных зерен 18%.

Европейские стандарты также требуют ограничения лещадности щебня, используемого для железных дорог, на уровне 15–20%.

Технологии и оборудование для производства высококачественного щебня

При производстве щебня кубовидной формы необходимо учитывать, что форма зерен дробленого материала определяется текстурно-структурными особенностями исходной горной породы, используемым оборудованием и технологией переработки.

Форма зерен щебня зависит также от принципа работы дробильного агрегата. Оптимальная изометричная кубообразная форма создается в агрегатах ударного действия – молотковых, ударно-центробежных и отбойно-центробежных дробилках. Из раздавливающих камень агрегатов (щековые, валковые, стандартные конусные дробилки) получают щебень с высоким содержанием зерен лещадной и игловатой формы. Так, при дроблении песчаников в отбойно-центробежной дробилке ОЦД-100 лещадные и игловатые зерна составили 9–13% во фракции 5–10 мм и всего 4,6–5,3% – во фракции 10–20 мм, в то время как щебень из конусной дробилки СМ-561 содержал соответственно 53–55% и 39–50% таких зерен. В гранитном щебне из дробилки ОЦД-100 лещадных и игловатых зерен было только 6 и 2%, а в щебне из дробилки СМ-561 – соответственно 23 и 14%, т. е. в 4–7 раз больше.

Для получения щебня кубовидной формы обычно применяют специальные конусные дробилки или дробилки ударного действия. Последние позволяют получать щебень, форма зерен которого близка к кубовидной, но иногда и к окатанной, кроме того, они являются дорогими в эксплуатации и характеризуются повышенным выходом отсевов дробления.

Некоторого снижения содержания зерен лещадной формы в щебне можно добиться и при использовании стандартных конусных дробилок. Для этого необходимо, чтобы в процессе работы была полностью заполнена камера дробления. При этом измельчение происходит не только между конусами дробилки, но и между зернами материала, находящимися в камере (дробление «в слое» или «в стесненных условиях»). В таком случае имеющиеся в исходном материале и образующиеся в процессе дробления зерна лещадной формы, как механически наиболее слабые, разрушаются. Для осуществления этого процесса дробилка должна быть оборудована более мощным электродвигателем, датчиком уровня материала в камере дробления, а также аккумулирующим бункером с питателем.

Технология Стандартная конусная дробилка под завалом Стандартная конусная дробилка под завалом в замкнутом цикле Роторная молотковая дробилка Роторная центро-бежная дробилка Конусная вибро-инерционная дробилка
Обеспе-чиваемая лещадность, % 25–40 15–30 10–20 5–15 10–15
Степень дробления 2,5–4 3–5 4–6 2–3 4–10
Диапазон крупности, мм питание 80 80 100 40–60 60–270
Диапазон крупности, мм готовый м-л 25 20 20 20 15–60
Выход отсева (−5мм) низкий высокий высокий высокий средний
Удельная металло-емкость средняя высокая низкая низкая высокая
Удельная энергоемкость низкая средняя высокая средняя низкая
Примечания Резко возрастают транспортные потоки, снижение производи-тельности дробилки по готовому продукту Применение только на малопрочных неабразивных материалах Требует сравнительно мелкое питание Степень дробления может регулироваться без остановки машины

Таблица 4
Сравнительная характеристика различных технологий получения кубовидного щебня

В таблице 4 приводятся данные по применению различных типов дробильных агрегатов для производства щебня. На основании их анализа можно сделать заключение, что для получения кубовидного щебня необходимо обеспечить многократное дробящее воздействие на кусок породы, а разрушающая сила должна действовать не на раздавливание, а на сдвиг.

Основываясь на этих принципах, способы производства кубовидного щебня могут быть следующими (табл. 4):

  • использование стандартных конусных дробилок, работающих «под завалом» в замкнутом цикле;
  • использование роторных молотковых дробилок;
  • использование роторных центробежных дробилок;
  • использование дробилок, обеспечивающих многократное сдвиговое воздействие на дробимую породу – конусных виброинерционных дробилок.

Использование ударных и отражательных дробилок, в конечном счете, может рассматриваться как дополнительная операция дробления, назначение которой – исправление формы зерен без существенного сокращения размеров дробимого материала.

Дробильный комплекс
фирмы Zeppelin

Центробежные дробилки ударного типа с небольшими конструктивными отличиями изготавливают как в России, так и за рубежом. В России – это ассоциация «Урал-Центр», ЗАО «Новые технологии», ОАО «Дробмаш». За рубежом – фирма «Metso Minerals» (Финляндия), KRUPP, MARTIN STECKERT, FORSTER, SPILLE (Германия) и другие.

Центробежные дробилки-грануляторы могут принимать максимальный кусок не более 60–70 мм (лучше 40 мм) и производить кубовидный щебень фракции 5–20 мм с производительностью по питанию до 200 т/ч и выходом фракции менее 5 мм 35–50%.

По данным предприятия «Урал-Центр» назначение их дробилок – «последняя стадия дробления в трех- или четырехстадийных схемах дробления, определяющая качество конечного продукта. Максимальный линейный размер куска питания не должен превышать 70 мм. Питанием дробилки ДЦ является продукт конусных дробилок КСД или КМД согласно технологической схеме с контрольным грохочением по классу – 40 мм», то есть она фактически передрабливает горную массу крупностью менее 40 мм.

Разрушение дробимого материала «в слое» применительно к конусным дробилкам – сравнительно новый технологический метод, разработка которого принадлежит отечественной школе дезинтеграции.

Специалистами «Механобра» разработаны новые образцы дезинтегрирующего вибрационного оборудования, обеспечивающие принудительное самоизмельчение материала внутри собственного слоя под воздействием виброимпульсного сжатия с одновременным сдвигом при дозировании силы воздействия на слой материала по величине предела прочности дефектных поверхностей его структуры. Реализация таких принципов рационального разрушения осуществляется в конусных инерционных дробилках (КИД) и виброщековых дробилках (ВЩД).

Выводы

1. Срок службы дорог, построенных на кубовидном щебне в 2–2,5 раза больше, чем на щебне игловатой и пластинчатой формы. Кубовидный щебень образует устойчивую трехмерную структуру дорожного полотна, требует меньшего расхода вяжущих – цемента или битума. Лещадные частицы в процессе уплотнения ломаются, образуя «островки» лещадных зерен, что является причиной локальных разрушений дорожных покрытий.

2. Прочность бетона при использовании кубовидного щебня возрастает на 5–10% при одновременном уменьшении расхода цемента на 7–12% и снижении на 3–5% водопотребности бетонной смеси.

3. Стандартные щековые и конусные дробилки не обеспечивают получение щебня необходимой формы.

4. Ударно-центробежные дробилки-грануляторы обеспечивают снижение содержания лещадных зерен в дробленом щебне до требований стандартов, но могут быть использованы как дополнительная стадия дробления – «кубикатор».

5. Конусные инерционные дробилки обеспечивают получение кубовидного щебня в широком диапазоне крупности при минимальном числе стадий дробления.

Производство щебня. Щебень получают путем дробления горных пород, используя специальные дробилки. Технологический процесс производства щебня учитывает текстурно-структурные особенности горной породы, используемое оборудование и переработку, которые влияют на форму и размер зерен дробленого камня.

От принципа работы дробильного агрегата напрямую зависит форма зерен материала на выходе. Оптимальной изометрической кубообразной формой отличается щебень, переработанный в машинах ударного действия. К ним относятся молотковые, ударно - центробежные и отбойно- центробежные дробилки .

Щебень с повышенным содержанием зерен игловатой и лещадной форм производится с применением агрегатов, к которым относятся валковые, стандартные конусные и щековые дробилки. В результате дробления песчаников отбойно - центробежной дробилкой ОЦД-100 игловатые и лещадные зерна составляют 9-13% с фракцией 5-10 мм. При этом во фракции 10-20 мм эти зерна составляли лишь 4.5-5.5%. Для сравнения, в конусной дробилке СМ-561 щебень содержит соответственно 52-55% и 38-50% подобных зерен. Специальные конусные и дробилки ударного действия обычно используются для производства кубовидного щебня. Эти агрегаты выдают щебень, форма и структура зерен которого сходны с кубовидной, а иногда и окатанной. При этом такие производственные машины материально затратные в эксплуатации и отличаются повышенным выходом отсева дробления.

Применение стандартных конусных дробилок позволяет несколько снизить содержание в щебне зерен камня лещадной формы. Это происходит благодаря полному заполнению камер дробления в процессе работы. В данном случае, измельчение осуществляется не только в конусах дробилки, но и между фракциями зерен материала, который находится в камере.

При данной технологии зерна лещадной формы, присутствующие в исходном материале и получаемые в процессе дробления, разрушаются, как механически более слабые. Неукоснительным требованием для производства является оборудование дробилки более мощным, силовым электродвигателем, аккумулирующей емкостью с питанием, а также датчиком уровня исходного материала.

Методы производства щебня

Методы производства щебня кубовидной формы:

  • Применение стандартных конусных дробилок в условиях эксплуатации в замкнутом цикле
  • Использование молотковых роторных дробилок
  • Применение центробежных роторных дробилок
  • Использование дробилок, которые обеспечивают многоцелевое сдвиговое действие на перерабатываемую породу. К подобным машинам относятся конусные виброинерционные дробилки.

Применение отражательных и ударных дробилок в результате рассматривается как опционная, дополнительная технологическая операция измельчения. Ее назначение направлено на коррекцию формы зерен, при которой не происходит значительного сокращения размеров перерабатываемого материала.

Оборудование необходимое для производства щебня

К зарубежным производителям центробежных механизмов ударного типа относятся компании Metso Minerals (Финляндия), MARTIN STECKERT, KRUPP, SPILLE (Германия), FORSTER и другие. В России - это предприятия ЗАО «Новые технологии», «Урал-Центр», ОАО «Дробмаш».

Разрушение перерабатываемого материала относится к задачам для дробилок конусного типа. Этот инновационный технологический метод обязан своему появлению российской школе дезинтеграции.

Основные направления деятельности конструкторских бюро связаны с усовершенствованием вибрационного оборудования, которое обеспечивает автономные принудительные измельчения материала на уровне собственного слоя. Процесс происходит под действием высокочастотного сжатия и одновременного сдвига силы воздействия на материал.

Приоритетным направлением современной технологии добычи щебня является эффективная реализация принципов корректного и рационального разрушения материала. Основной техникой для решения задач в этой области являются виброщековые дробилки (ВЩД), а также конусные инерционные дробилки (КИД).

Эффективное использование кубовидного щебня позволяет увеличить прочность бетона на 6-10%. При этом происходит сокращение расхода цемента на 8-12%, а также снижение потребления воды для производства бетонных смесей на 4-6%.

Стоит учесть, что применение стандартных щековых и конусных дробилок не позволяет получать щебень необходимого размера и формы.

Задачи ударно-центробежных дробилок-грануляторов - обеспечить снижение количества лещадных зерен в щебне до стандартных требований. Однако такие механизмы используются для дополнительных стадий дробления.

Преимущество инерционных конусных дробилок для производства щебня очевидно и состоит в том, что они обеспечивают высокую эффективность технологического процесса. Это происходит за счет оптимизации стадий дробления и получения оптимального и качественного кубовидного щебня в максимально расширенном диапазоне крупности.

Если же вы планируете производить биогумус на площади в 50 квадратных метров, соответственно, на закупку достаточной популяции червей придется затратить порядка 50 тысяч рублей. Сырье Сырьем для производства биогумуса служит навоз, прошедший стадию компостирования. Как правило, используются продукты жизнедеятельности крупного рогатого скота. Сырье приобретается по цене 500-1000 рублей за тонну. Однако если повезет, можно договориться о бесплатном его вывозе, так как довольно часто фермеры сталкиваются с проблемой утилизации навоза. Реализация готовой продукции Основным продуктом вашей вермифермы будет чистый биогумус, расфасованный в мешки различного объема, а также смеси на его основе. Однако параллельно можно продавать и самих червей.

Производство биогумуса: мифы и действительность 300% рентабельности

Платежеспособность жителей столицы позволяет им покупать для своих дач несколько сотен кг на сезон по этой цене. В регионах даже 10 рублей за кг – это слишком высокая цена, которую не в состоянии платить большинство.


Внимание


Объездить все фермерские и тепличные хозяйства. Но массово биогумус в России будет продаваться и покупаться еще не скоро. Дачники, садоводы, огородники, фермеры, и даже руководители тепличных хозяйств и питомников не готовы покупать биогумус.Им не хватает информации об эффективности.


Они не знают, что это такое. Технологии выращивания различных культур не приспособлены под применение биогумуса. Сбыт организовать будет крайне сложно.

Продажа удобрений как бизнес

А так ли это все важно? Актуально ли производство? Нет смысла говорить, что производство органических удобрений в нашей стране – это правильный и нужный вид деятельности.Наши поля истощены и загрязнены минеральными удобрениями, пестицидами. Урожайность падает каждый год. Даже дачники и огородники жалуются, что ничего не растет, что урожаи уже не те, а болезни и вредители уничтожают все на корню.


В этой ситуации биогумус, как натуральное органическое удобрение с уникальными свойствами, а также водные препараты на его основе действительно могут помочь. Но это не панацея. Это лишь часть комплекса мер. Но появились предприимчивые дельцы, которые продают сказку, мечту.
А по сути, они лишь делают деньги, создавая иллюзию решения всех проблем. «Открой свой бизнес, и получай 5 рублей с каждого вложенного рубля». «Не растут помидоры – сыпь 200 грамм гумуса в лунку».

Бизнес идея — производство перегноя

Пошаговый план открытия

  1. Выбор места под производство перегноя (от 1,2 на 1,2 м до 2 на 2 м);
  2. Первичный компонент – навоз травоядных животных. Предпочтительнее кроличий помет. Но можно коровий, овечий или конский.

    Избегайте свиного и козьего навозов.

  3. Растительный компонент в виде сухого сена, соломы злаковых или бобовых. Сено сорных или огородных растений подходят для производства компоста, но не для перегноя.
  4. Защита перегнивающей массы от осадков, чтобы исключит выщелачивание компонентов на промежуточных стадиях процесса.

    Иначе получится компост вместо перегноя.

  5. Срок созревания массы в бурте: 3-5 лет.

Производство биогумуса как бизнес

На данном этапе также потребуется взвесить и упаковать готовый товар.

  • Реализация. Данный этап включает поиск и расширение каналов сбыта готовой продукции с использованием различных маркетинговых инструментов.
  • Оформление необходимой документации Что начать данный бизнес, вам не нужно оформлять какие-либо разрешения или получать сертификаты соответствия и лицензии.
    Вполне достаточно зарегистрироваться в качестве индивидуального предпринимателя (ИП) для уплаты налогов по упрощенной схеме. Оборудование для изготовления вермикомпоста Производство биогумуса не подразумевает использование какого-либо сложного оборудования. Потребуются лишь компостеры, которые можно как купить, так и изготовить самостоятельно из досок, механическое сито для просеивания, а также весы и приспособление для запаивания пакетов.

Производство биогумуса как один из способов получения дохода

Завелись вредители – водные вытяжки из биогумуса не только защитят растения, но и повысят урожайность». Покупайте, применяйте, экспериментируйте. Но не рассчитывайте на мгновенный ошеломляющий результат.

Важно

Не рассчитывайте на миллионные прибыли, не обеспеченные строгими расчетами. Миф № 1. Реально ли произвести 250 тонн гумуса на 1000 м2 за год? В принципе, это реально.


И даже больше. Но суть вопроса в другом. Можно ли это сделать в первый год работы? Это при условии, что вам нужно: 1. Подготовить сырье для приготовления питательного субстрата.
Это должен быть перегнивший навоз с полугодовой выдержкой. 2. Подготовить помещение для заселения червей.

Бизнес идея: производство удобрений, содержащих азот.

Непроницаемые стены и полы служат для защиты червей от крыс, кротов и других грызунов. Для максимального сохранения тепла в зимний период окна желательно заложить и сделать потолок ниже.

Все производственные помещения и склады должны быть отремонтированы. К ним должны быть проложены удобные подъездные пути.

Для сушки готового удобрения должны быть оборудованы теплые полы. 150 тысяч рублей будет достаточно лишь для начала. Наращивание объемов производства влечет за собой увеличение вложений. В статьях некоторых специалистов можно найти расчеты по затратам и окупаемости вложений при производстве вермикомпоста. Организация бизнеса на 1000 квадратных метрах отапливаемого помещения потребует примерно 500 тысяч вложений. К концу года, при правильной организации, можно получить 250 тонн удобрений. При средней стоимости 12 руб. за кг, чистый доход составит 2,5 миллиона рублей.

Производство биогумуса

Именно степное разнотравье, многолетние отложения растительных частей обусловили образование плодородной почвы, поистине одного из нерукотворных чудес света. Что даёт регулярное внесение перегноя, с точки зрения агрохимии и агротехники? - кардинально повышается системное плодородие почвы, поскольку перегной сам по себе является полным органическим удобрением с набором микроэлементов и долговременным последействием - за счёт высокой влагоёмкости, удобренная перегноем земля прекрасно удерживает влагу в прикорневой зоне, а капиллярные корки, которые образуются в жаркую и сухую погоду легко разрушаются поверхностным рыхлением - имея выраженную микрокомковатую структуру перегной отлично аэрирует верхний горизонт почвы.
Стало быть, производя 350-400 тонн в год, что вполне реально на площади в 400 м2 гряд, мы получим товара на 3,5 – 4 млн. рублей, при ценах 10 рублей за кг. А это уже позволит вам, как предпринимателю получать неплохой годовой доход.

Рентабельность продукции составит до 100%, а это весьма неплохо. Но впереди еще самый главный вопрос! КОМУ и ЗА СКОЛЬКО продавать наш биогумус? Миф №4.

Реальность цен и сбыта Все можно учесть, все производственные работы выполнить, соблюсти технологию до мелочей. Но кому продавать? И приходится с облаков и мифов о нереальной рентабельности и сверхдоходах возвращаться на землю.

А реальность такова, что биогумус нужен сотням фермеров, тысячам дачников и садоводов по всей России. Нужен как воздух, можно и так сказать. Но не по той цене, которая обеспечила бы вам сверхрентабельность.

В Москве килограмм гумуса в магазинах стоит 25 рублей.

Производство удобрений из навоза как бизнес

Рентабельность 300% Хорошо, не будем брать в расчет инвестиционные издержки.Но никак не будут расходы ваши 500 тысяч рублей в год! Это только зарплата плюс налоги на нее. А остальное? А сырье, а отопление, а вода? Реальные расходы на производственную деятельность составляют порядка полутора - двух миллионов рублей в год.

Это реальные данные аналогичного производства расположенного в Ростовской области. Даже объемы и количество персонала тоже. Основной статьей расходов, помимо заработной платы идет отопление, сырье, электроэнергия.

Не так то просто создать даже 15 градусов температуру в помещении с площадью в 1000 м2 зимой при минус 20 градусов на улице. Соответственно, при объемах производства 250 тонн и цене в 10 рублей за кг мы получим лишь от 500 тысяч рублей прибыли.

Но! Производство 400 тонн гумуса на этой же площади обойдется вам не намного дороже.

Юрий Слащинин:

Предлагаются вам не чертежи, а метод и технология.

Я не знаю ваших условий и возможностей. А вы, зная их, можете легко приспособить к ним предлагаемую технологию. Она общедоступна, проста, а значит, истинна. Истинна, потому что исходит из главного секрета урожайности: чем больше в почве бактерий, тем выше урожай.

Исходя из этого закона, не трудно сделать вывод, что для получения высоких урожаев требуется ускоренное размножение в почве бактерий и прочего «живого вещества». Именно этому земледелец должен научиться в наших новых условиях. Научиться делать это «размножение» с виртуозной легкостью во всех возможных вариантах, используя имеющуюся органику, оборудование и даже окружающую среду.

Говорю это к тому, что совсем не обязательно вывозить на поля тысячи тонн органики. Надо там же и оставлять ее, как делали первые земледельцы Земли, следуя законам природы. Они уносили с поля колосья, плоды, овощи. А все оставшееся тут же запахивали в землю. У нас же предписано: солому - в скирды, стерню - сжечь, ботву - на межу, листья - на свалку и т.д. И все под благовидными предлогами борьбы с сорняками и вредителями, а по сути - с единственной целью увести подальше от возможности получить повышенный урожай.

И для производства органических удобрений вовсе не требуется 2-3 лет. Факт деления бактерий в среднем за 20 минут известен давно. Надо пользоваться этим и делать все возможное для размножения бактерий, а не губить их химией и глубокой пахотой, как предписывается ныне действующей агротехникой.

Предлагаемая технология производства органических удобрений направлена на создание всего возможного для размножения полезных бактерий почвы в максимальном объеме при минимально коротких сроках.

В зависимости от оснащенности мини-завода этот срок будет колебаться от 2-х недель до 1 суток.

А это, как понимаете, уже поточное производство продукции, эквивалентной зерну, овощам и фруктам, в которые превратятся отходы нашей жизнедеятельности.

И последняя оговорка для уточнения. У некоторых читателей наших изданий может сложиться мнение, что мы полностью отвергаем минеральные удобрения. Это не так. Мы - сторонники органического земледелия - всегда знали, что минералы и микроэлементы растениям нужны.

Так же, как и человеку.

Но ведь вы, садясь обедать, не подаете в тарелках вместо супа растворы железного купороса с кусочками калия, блестками серы и зеленью ядовитого хрома, медного купороса. Почему же растениям сгружается все это под благовидным предлогом «накормить» и повысить урожай?

Минералы и микроэлементы растениями нужны. Но, во-первых, многие из них растения получают из почвы, воздуха и воды. Во–вторых, самый главный их поставщик в сбалансированном виде (как уже говорилось) - это отжившие бактерии, их переГНОЙ. А в случае, когда первое и второе не в состоянии обеспечить растения всем необходимым для полноценного развития, то минералы и микроэлементы просто необходимо внести в почву.

Мы же будем это делать не только напрямую, но и окольно. То есть использовать бактерии. Пусть возьмут в себя, сколько в состоянии вобрать, а после своей короткой жизни передадут все растениям в усвояемом виде. Вот тогда и не будут накапливаться в зерне, овощах и фруктах нитраты и прочая химическая гадость.
^

Схема мини-завода

Перед вами схема основного модуля мини-завода. Назовем ее так:

Установка

для превращения органических отходов

в чернозем повышенного плодородия

Компоненты органических составляющих поступают на приемную площадку. При необходимости измельчаются измельчителем (1) и подаются в бункер-накопитель (2), откуда поступают на ленту транспортера (4) в заданных задвижками (3) количествах. Транспортер сбрасывает компоненты в вильчатый смеситель-разрыхлитель (5), где они перемешиваются, рыхлятся и транспортером (6) подаются в биореактор (7).

Биореактор представляет собой кирпичный туннель с брезентовым, легко съемным покрытием (8). На полу уложены перфорированные трубы (9), в которые подается пар из парогенератора (10). Загруженная в биореактор масса быстро увлажняется и нагревается паром до температуры 60-70 0 С, при которой гарантированно погибают гельменты и патогенная микрофлора, и процесс компостирования органических компонентов термофильной биофлорой идет в оптимальном, ускоренном режиме. Установленные внутри биореактора датчики автоматически поддерживают температуру и влажность через блок управления.

Процесс переработки органики в питательную массу для «живого вещества» или животных (в случае производства кормов) ускоряется в сотни раз и длится 1-3 суток.

Стерилизованная масса из биореактора выгребается шнековым погрузчиком (11) в смеситель (12), куда одновременно подаются для смешивания почвенные аэробные бактерии из питателя (13) и микроэлементы из питателя (14). И готовая продукция отгружается на поля.

При этом не потребуется заниматься лишней работой. Например, возить с полей солому или ботву на мини-завод, а ЗАТЕМ ВНОВЬ транспортировать на поля. Тратя при этом силы, рабочее время, горючее и т.д. Проще максимум органики сразу оставлять на полях, при уборке, а к ней добавлять бактериальную «закваску», приготовленную на нашем мини-заводе. И не просто закваску, но еще и запас минеральных веществ, микроэлементов, всевозможных стимуляторов для увеличивающихся масс бактерий, которые разовьются на органике полей. Этот запас именуется «затравкой». Затравка совместно с «закваской» оздоровят почву. В итоге - меньше затрат и больше пользы.

Мини-завод введет вас в кругооборот высоких урожаев. Раньше эту образующую круговорот функцию выполняла корова и вообще скот, навоз от которого поступал на поля, удобрял, увеличивая урожай, и часть урожая вновь возвращалась скоту… и так продолжалось до бесконечности… А теперь все это обеспечит мини-завод. Причем обеспечит на новой качественной основе, гарантирующей повышенный урожай в земледелии и повышенную продуктивность в животноводстве.

Если убедил скептиков, вернемся к мини-заводу.
^

Что?.. Зачем?.. Почему?..

Осознанно и умышленно вам предлагается схема, а не проектный чертеж мини-завода. Почему?

А потому что чертеж - это предписание: делай так, а не иначе. По умолчанию здесь предполагается условие: если не сделаешь по-нашему - мы не отвечаем за последствия. В чем-то такой подход правильный. А в чем-то и уловка, насилие.

Например, почему я должен делать «так и не иначе», если придумал «лучше и эффективнее»? Вот ради такого раскрепощения вашей творческой мысли, ради расширения простора по использованию ваших ресурсов, имеющегося оборудования, которое можно приспособить, вам предлагается именно схема мини-завода.

Итак, общая для всех идея - построить мини-завод по производству Закваски и Затравки для бактерий почвы.

Для завода, даже малого, потребуется территория, стены… И каждый сейчас их представляет по-разному, исходя из того, что имеет или может иметь.

А можно обойтись и без стен с крышей. В конце главы изложен общедоступный дешевый вариант производства методом буртового компостирования на открытых площадках.

Правда, процесс производства будет, естественно, растянут по срокам за счет холодных периодов. Но летом все получится как надо. Вот вам уже и вариант на случай крайней нужды.

Поставите над буртом крышу - возможности расширятся. Разместите бурты в каком-либо приспособленном помещении - еще лучше. А если помещение отапливается, имеет электричество и воду, тогда - совсем прекрасно.

Юрий Слащинин Разумное земледелие

продолжение следует....

odtdocs.ru/biolog/608