Растворный узел для удобрений своими руками

Обновлено: 07.07.2024

Единственное , почему я заинтересовался гидропоникой - возможность автоматизации практически всех процессов от посадки до реализации растений/плодов. Самое первое что я сделал - это было создание таймера, который просто включал/выключал свет, затем электронного pH метра, и, на данный момент я имею полный комплекс оборудования, который требует от меня только периодического слива отработанного раствора в канализацию и чистки фильтров. Растворный узел для приготовления и подачи питательного раствора это только одна из основных частей системы.

Для начала я выложу здесь все узлы которые для этого мне потребовалось реализовать.

Комплекс автоматизированного оборудования

Контроль питательного раствора (EC, pH,уровень раствора)
Контроль микроклимата (приточно-вытяжная вентиляция, нагрев/охлаждение, режим освещения)
Удобное современное управление всем комплексом посредством сенсорного экрана
Добавление любого количества вспомогательных устройств, режим работы которых программируется в зависимости от любых датчиков, имеющихся в системе.

О последнем пункте подробнее. Никогда неизвестно что может понадобиться "завтра". Для этого я зарезервировал ряд реле для включения/выключения доп. устройств.

Что касается режимов их работы: мне, например, при тестирования установки не нужно заботиться о плавном изменении концентрации раствора (что критично в реальной работе) при полной его замене, и, я не отстаиваю воду для раствора в течение 3-х суток (что чрезвычайно важно при работе с растениями). Поэтому, при приготовлении нового раствора, я просто лью водопроводную воду прямо в бак. При этом , естественно, pH будет "ползти вверх" . И, если в это время растворный узел будет добавлять компоненты, то они , без сомнения выпадут в осадок. Во избежании этого, через меню системы выставляем работу дозирующих насосов только при pH ниже определённого уровня, я ставлю, 5.8 И таких "тонкостей" очень много. Именно поэтому каждое устройство системы должно иметь возможность настройки по практически каждому датчику, включая режим освещения. Ну, и , о комфорте тоже не забываем - в ночное время мощные насосы я не включаю, реализация самой гидропонной установки мне это позволяет.

На данный момент все это уже разработано и проходит "обкатку", совершенствуясь и выявляя недостатки в моём гроубоксе на одном растении клубнике (кол-во растений на данный момент не важно, так, как система абсолютно масштабируема). Управляет всеми конечными устройствами микроконтроллер на базе процессора AVR 8 бит. Из-за ограничения его оперативной памяти , равной 8 Кб, имеем в работе максимально 15 датчиков и 25 исполнительных устройств. Этого более, чем достаточно для наших целей. Потребуется больше - просто возьмём другой процессор без дополнительных доработок.

Этот же процессор в данный момент обслуживает и сенсорный экран, из-за этого работу с экраном, по современным меркам, нельзя назвать комфортной. Я пробовал отдельный процессор (такой же слабенький) на экран - уже лучше, но это не стоит того, т.к. ровно в 2 раза увеличиваем "кол-во проводов" ))) , а понадобится это только на время настройки оборудования. Дальше все будет работать автономно и, фактически будем использовать просто как дисплей для простого отображения текущих показаний системы.

В течение года выявилось очень много "узких мест" в системе , и , часть уже была устранена, часть "взята на карандаш". По мере появления свободного времени я занимаюсь доработкой программного обеспечения МК для комфортной работы. Далее буду уже "придумывать" корпуса конечных узлов системы. Их будет два: первый "мозги" с экраном, куда будут подключаться все исполнительные устройства, второй - растворный узел, там будут расположены 4 датчика (pH, EC, T раствора, уровень раствора) и все дозирующие насосы. Здесь все оборудование только на 12 вольт для безопасности. Здесь может ещё понадобится датчик потока, т.к., если насос, по каким-то причинам (забился фильтр, поломка, и т.д.) , не прокачает раствор до датчиков, они, соответственно дадут неверные данные, далее неверно сработают дозаторы и т.д. , что может привести к "порче" всего раствора, и к потере урожая.

Ниже выкладываю видео текущего состояния системы. Как Вы увидите всё работает без участия человека. Обслуживание заключается только в чистке фильтра (у меня аэропоника, это критично) раз в 2 недели. И раз в месяц доливаю концентраты в Баки А и Б, ни, и доливаю кислоту, соответственно в Бак С.

В следующих статьях подробно буду расписывать разработку каждого узла (pH с гальванической развязкой, EC, передатчик всех этих данных в МК). Самое интересное, на мой взгляд будет то, что я сделал pH электрод из pH метра pH-009 (т.к. он самый дешевый, а pH электрод - это "расходный" материал в растворном узле на этапе разработки).

ПОДПИСАТЬСЯ НА ЖУРНАЛ

СУДЬБА СИБИРСКОГО ЛЬНА

г. Новосибирск, ул. Немировича-Данченко, 104, офис 230. Тел.: (383) 335-61-41 (факс)

По вопросам подписки и рассылки обращаться по телефону:

и по электронной почте:

ВЫСТАВКИ И МЕРОПРИЯТИЯ

ЧИТАТЬ СВЕЖИЙ НОМЕР

Почему аграрию выгодно не просто использовать на полях жидкое питание растений, но ещё и производить его самому ?

Жидкое питание в последние годы признано наиболее эффективной формой внесения минеральных удобрений. КАС (карбамидо-аммиачные смеси), ЖКУ/ЖСУ (жидкие комплексные и сложные удобрения на основе фосфатов аммония) повсеместно доказали свои преимущества перед традиционными удобрениями в твёрдых гранулах. Водные растворы дают более точную дозировку по ДВ, равномерное внесение удобрений на поле, моментальную доступность удобрений как для корневой системы, так и для листьев. Наконец, важным условием является отсутствие конкуренции с растениями за влагу, характерной при внесении твёрдых удобрений.

Отлично показали себя жидкие удобрения на полях Сибири в нынешнем экстремальном году: именно жидкая подкормка вегетирующих растений сыграла ключевую роль в сохранении урожая во многих хозяйствах, попавших под жесточайшую засуху. Сельхозпредприятия, сделавшие ставку на жидкое азотное питание, собрали осенью весьма достойный урожай.

В общем, жидкие удобрения становятся неотъемлемой частью современного полеводства и точного земледелия в Сибири. Цифры говорят сами за себя: если в 2018 году объём жидких азотных удобрений, вносимых хозяйствами на поля Новосибирской области, составлял всего 1 тысячу тонн, то в нынешнем 2020 году этот показатель вырос до 13,3 тысяч тонн.

Однако, по мнению экспертов, следующим шагом, который выведет сельхозпредприятие на новый уровень эффективности, является собственное производство жидких удобрений непосредственно в хозяйстве.

– Дина, жидкие азотные удобрения становятся одним из ключевых элементов эффективного растениеводства, особенно в засушливых зонах рискованного земледелия, таких как у нас в Сибири. Крупные промышленные химические концерны предлагают аграриям уже готовые растворы КАС-32 и ЖКУ. Скажите, зачем хозяйству собственное производство жидкого питания? Какие преимущества это даёт?

– Сегодня на рынке достаточно широкий выбор оборудования для приготовления жидких удобрений. В чём состоит ноу-хау растворных узлов РУКАС?

– Принцип работы узлов РУКАС – запатентованная уникальная технология холодного молекулярного синтеза. Эта технология используется в нашем растворяющем комплексе для приготовления жидких удобрений с концентрацией активного вещества от 30 до 40 процентов. Идёт интенсивное смешивание компонентов внутри вакуумно-детонационного насоса, в котором гранулы на огромной скорости разбиваются до мельчайших частиц, буквально до молекулярного состояния. Эта технология позволяет растворить то, что в обычных условиях растворить нельзя. В итоге получается высококачественный однородный раствор, в котором практически не бывает осадка, все компоненты работают, раскрывают свои свойства.

– Теперь собственно о работе растворных узлов. Насколько сложно это оборудование в освоении и в эксплуатации?

– Какая техническая инфраструктура требуется в хозяйстве для установки растворного узла РУКАС – энергетика, водоснабжение, помещение и т.д.?

– Тут тоже всё достаточно просто. Нужна ровная бетонированная площадка 10 на 10 метров,

водообеспечение 6 кубометров в час, 40 киловатт электроэнергии, один литр солярки на тонну раствора, площадка под хранение готовых растворов в зависимости от потребностей хозяйства. Практически любое рядовое сельхозпредприятие всё это в состоянии обеспечить.

– Дина, а есть ли возможность добавления в жидкие удобрения, производимые узлами РУКАС, средств защиты растений?

– Вот это очень важный момент. Ещё раз скажу, что мы предлагаем не просто растворные узлы, мы предлагаем сибирским аграриям комплексную технологию жидкого питания растений. Это инновационная наукоёмкая технология, в которой взаимосвязаны все сегменты работы на поле: качество и рецептура растворов, правильная настройка навесной техники по внесению жидкого питания, расчёт дозировки веществ, и, разумеется, современная защита растений. И частью этой технологии являются и СЗР, работающие в растворах с жидкими удобрениями.

И у ГК NAGRO здесь также есть абсолютно эксклюзивное решение: это стационарный дозирующий узел средств защиты растений. Он представляет собой электронный цифровой насос-дозатор, предназначенный для высокоточного дозирования гербицидов, фунгицидов, инсектицидов, как в полевых, так и в стационарных условиях из еврокуба. Этот узел встроен в производственный процесс, где в свежеприготовленный КАС с идеальной точностью – до 0,1 процента – добавляются препараты СЗР.

Итак, главные задачи которые решает растворный узел дозации СЗР:

1. Сохранность компонентов на предприятии

2. Полное исключение человеческого фактора при дозации

3. Забота о здоровье сотрудников

– Как быстро, по вашему опыту, окупаются растворные узлы РУКАС?

– Средний срок окупаемости растворного узла в хозяйстве – одна посевная. Подчеркну: даже не один сезон, а одна посевная. Такой эффект достигается оптимизацией расходов на удобрения, повышением урожайности. И это не пустые слова: каждому нашему клиенту мы предоставляем полный расчёт применения технологии жидкого питания в его хозяйстве, исходя из его посевных площадей, высеваемых культур, наличия необходимой самоходной техники и её переоборудования, конкретных задач предприятия по повышению продуктивности полей, качества зерна. Вся экономика процесса, затратная часть, доходы и итоговый финансовый эффект видны как на ладони.

Но нынешний год, я считаю, стал в этом плане переломным. Тяжелейшая засуха в Сибири поставила вопрос ребром: или ты минимизируешь ущерб от нашего экстремального сибирского климата с помощью современных технологий работы на земле, или ты катишься по наклонной, с понятным финалом для хозяйства.

Кроме того, растворные узлы РУКАС – это ведь ещё и перспективное направление диверсификации бизнеса. Крупные хозяйства, которые осваивают сейчас технологию производства жидкого питания, вскоре смогут реализовывать жидкие удобрения небольшим соседним хозяйствам. И такие примеры уже есть: один из наших клиентов, сельхозпредприятие в Омской области, расположенное на границе с Казахстаном, уже очень бодро поставляет КАС и ЖСУ братьям-казахам под заказ.

– Мы в нашем хозяйстве сразу оценили эффективность карбамидно-аммиачной смеси, и сегодня применяем технологию жидкого питания на всех наших площадях. Вносим жидкие удобрения и при посеве в междурядье, и в качестве подкормок. Результаты налицо: 26 центнеров с гектара на круг в условиях жёсткой кулундинской засухи – это дорогого стоит.

Растворный узел РУКАС-150 считаю одним из самых важных и полезных приобретений нашего хозяйства за последние годы. Собственные жидкие удобрения – это, коллеги, совсем другое качество вашего растениеводства, это свобода от внешних поставщиков, это возможность оперативно делать растворы под каждую культуру. Для хранения готовых растворов я пока использую обычную 60-тонную железнодорожную цистерну, но к следующему сезону буду приобретать дополнительные ёмкости, чтобы каждый раствор для каждой культуры – пшеницы, рапса, льна – заправлялся и хранился отдельно.

Кроме того, при использовании растворного узла существенно снижается себестоимость продукта и количество потраченного времени на получение жидкого удобрения. С помощью растворного узла жидкие минеральные удобрения можно получить быстро: всего за 15 минут происходит растворение 2 тонн сухих удобрений в одной тонне воды. В целом, в зависимости от модели растворного узла, за сутки можно получить от 50 до 250 тонн смеси.

Принцип действия растворного узла очень прост. Сухие удобрения закладываются в бункер, в него же наливается вода и необходимые микроэлементы. Затем происходит процесс смешивания раствора. При этом весь процесс автоматизирован, что позволяет избежать ошибок. А после завершения работы агрегат сам отключается. Более того, если заранее задать программу оповещения, к вам на телефон придет смс с отчетом: работ завершена, получено столько-то жидкой смеси (есть не на всех моделях, уточняйте при покупке).

Особенностью растворных узлов являются достаточно компактные размеры, аппараты занимают относительно мало места. Для них не надо специально оборудованных помещений. Кроме того, при смешивании веществ в агрегате не выделяется запаха, что особенно важно при работе, например, с такими веществами, как аммиак.

Еще плюсы растворных узлов:

Простота в сборке и установке

Растворные узлы имеют простую и надежную конструкцию. Все механизмы смонтированы в компактные блоки, то есть монтаж и установка агрегата очень просты.

Простота в использовании

Универсальность

Растворные узлы смогут растворить и перемешать до однородной массы даже скомковавшееся сырье.

Экономия

Растворные узлы потребляют крайне мало электроэнергии. К примеру, за час, при производительности 3-6 тонн, будет затрачено около 13 киловаттчас электричества. Также, можно сэкономить и на воде для растворов. Для работы не нужна какая-то специально очищенная вода. Подойдет любая пресная, главное, чтобы в ней не было примесей.

Отметим, что в России пока растворные узлы используются не так широко, как в других странах. Например, в Канаде 70% сельхозхозяйств используют такие агрегаты, в США — 50%, в Европе — 35%. Тем не менее и российские агропромышленные компании тоже стали покупать растворные узлы — это выгодное, очень полезное приобретение. Самое главное в экономии, сухие удобрения дешевле, а раствором из них, который получается с помощью растворных узлов, можно обработать большее количество растений. К тому же, жидкие удобрения и средства для защиты растений эффективнее, чем сухие. Даже в период засухи при использовании жидких удобрений растения получают необходимую подкормку и влагу.

Техника для внутри почвенного внесения жидких удобрений (нажмите на фото для перехода на страницу):

Инъекционные растениепитатели ЛиквилайРус

Растениепитатели анкерные ПЖУ-4000 и др.

Монтируемые емкости

Анкерный копирующий сошник австралийского типа с поиском влаги для посева в сухую почву а так же в переувлажненную почву
(для перехода на страницу анкерного сошника нажмите на картинку)

Модульный растворный узел для производства жидких минеральных удобрений КАС (РУКАС)

Все более и более растет интерес сельхозпроизводителей к жидким удобрениям (КАС,ЖКУ) из-за их повышенной эффективности.

Преимущества данного вида удобрений позволяют, оптимизируя расходы, в том числе временные и энергетические, достигать впечатляющих результатов. Особенное преимущество жидких удобрений проявляется при их внесении в почву а так же при дефиците влаги.

Основным сдерживающим фактором перехода крестьян на жидкие удобрения является их дефицит в определенных регионах, а так же сложности с доставкой и хранением.

Мы также предлагаем приобрести основные комплектующие и узлы (миксер, насос, фильтры) и бесплатные консультации для того, чтобы крестьяне могли грамотно изготовить растворный узел своими руками.

Наш растворный узел удобрений позволяет эффективно растворять любые минеральные удобрения (карбамид, селитру, суперфосфат, и т.п.), гербициды, фунгициды, готовить баковые смеси и маточные растворы по любым рецептурам.

В основе метода получения высококонцентрированных водных растворов из гранулированных удобрений лежит особенная конструкция перемешивающего органа - импульсного устройства.

Такой перемешивающий импульсный аппарат предназначен для структурных преобразований жидкости на микро - и нано уровне с целью изменения ее физико-химических параметров, интенсификации массообменных и гидромеханических процессов. Обработка смеси воды и гранулированных удобрений осуществляется за счет импульсного многофакторного воздействия: пульсаций давления, интенсивной кавитации, вихреобразования, ударных волн и нелинейных гидроакустических эффектов. Импульсное устройство осуществляет преобразование энергии низкой плотности в энергию высокой локальной концентрации в неустойчивых точках структуры вещества. Пространственная и временная концентрация энергии позволяет получить большую мощность импульсного энергетического воздействия, совершить энергетическую накачку, высвободить внутреннюю энергию вещества, инициировать многочисленные квантовые, каталитические, цепные, самопроизвольные, лавинообразные и другие энергонасыщенные процессы.

Этим, а так же подогревом смеси и объясняется высокая скорость растворения, примерно 40 минут для приготовления, например 3тн КАС.

Читайте также: