Применение магнитного поля и механоактивации в водной среде на аппарате вихревого слоя (АВС), воздействие ультразвука на физико-химические и ростостимулирующие свойства торфо-сапропелевых суспензий

Исследовали влияния переменного магнитного поля и механоактивации  в водной среде на аппарате вихревого слоя (АВС), воздействие ультразвука на физико-химические и ростстимулирующие свойства торфо-сапропелевых суспензий.
Установлено, что в результате ударного взаимодействия вращающегося электромагнитного поля, создаваемого индуктором лабораторной установки аппарата вихревого слоя (АВС) при частоте тока 50 Гц с вихревым слоем обрабатываемой суспензии с внесенными в нее ферромагнитными иголками происходит активное диспергирование исходного торфа и сапропеля, сопровождающееся прохождением акустических волн высокой частоты и кавитационными явлениями.
Обработка на АВС органического сапропеля в течение 5 мин. снижает содержание фракции крупнее 50 мкм в 6,5 раза по сравнению с исходным образцом (с 24 % до 3,7 %), кремнеземистого сапропеля – в 15 раз (с 57 % до 3,8 %). Степень дисперсности низинного торфа в течение 5 мин. сопоставима с таковой для сапропеля, а верхового – заметно меньше (рис. 3.3). Показано, что время обработки сапропеля в течение 5 и 10 мин. практически не влияет на степень измельчения материала, а для торфа увеличение времени воздействия увеличивает степень дисперсности образцов в 1,7-3,7 раза.


Таблица 3.8 – Фракционный состав дисперсий сапропеля озер Добеевское, Святое и торфа месторождения Зеленый Бор после их обработки в АВС

    Сапропель

      (торф)

     объекта

 

   Влажность

    исходная,

       %


  Золь-ность, %

     Время           обработки в         АВС, мин

                   Содержание фракций, мкм

   

   >250           250-100            10-50             <50


Добеевское

кремнеземист.

сапропель


      86,81        55,66

  без обработки

       2

       5

      10


    4.97 2            4.6              27.15            43.28

     0.29             1.64              4.6              93.47

     0.18             1.52              2.09             96.21

     0.81             1.38              1.48             96.33


Святое

органический

сапропель


      90,20        7,62

  без обработки

       2

       5

      10


     4.58             5.47             13.84            76.11

     3.35             3.48              2.6              90.57

     0.76             1.33              1.6              96.31

     0.18             2.58              0.77            96.47


Зеленый Бор

торф

верховой


      46,89        3,55

       2

       5

      10

     3.17             10.38            15.58           70.87

     0.22             2.04              5.64            92.10

     0.27             0.23              1.57            97.93



 Статическое предельное напряжение сдвигу исследуемых дисперсий сапропеля ненарушенной структуры до начала обработки составляет 6,2-7,0 Па. Динамическое предельное напряжение сдвигу этих образцов находится на уровне 16-18 Па. Для торфяных дисперсий эти показатели примерно в 2 раза выше. Более высокие значения этих параметров характерны в целом для органического сапропеля оз. Святое. Уже после двухминутной обработки исследуемых дисперсий в АВС статическое и динамическое напряжения снижаются в 2 раза и дальнейшая их обработка в течение 5 и 10 мин изменяют эти характеристики незначительно. Аналогичное изменение реологических параметров свойственно также торфу.
Для сапропелевых дисперсий перед началом переработки значения наибольшей пластической вязкости по Шведову находятся на уровне 0,01-0,03 Па с, а затем, по мере увеличения времени обработки растут. Эта тенденция характерна и для значений наименьшей пластической вязкости по Бингаму дисперсий обоих изучаемых типов сапропеля, но в большей степени для кремнеземистого сапропеля оз. Добеевское.  
Таким образом, исследования показывают, что скорость диспергирования дисперсий сапропеля и торфа в АВС весьма значительна по сравнению с механическими способами. Механоактивация сапропелевых и торфяных суспензий в АВС эффективна для получения тонкодисперсных препаратов на основе сапропеля. Необходимы дальнейшие исследования для проверки энергетической и экономической составляющей данного способа переработки сапропеля.