ЛИНИЯ БИОТЕРМИЧЕСКОЙ ПЕРЕРАБОТКИ ОРГАНИЧЕСКИХ ОТХОДОВ В КОМПОСТ Российский патент 1995 года по МПК A01C3/00 

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к комплексам для переработки органических отходов в продукт, пригодный для удобрения почвы и для корма животных.

Известна установка для переработки органических отходов в удобрения, включающая бункеры-накопители с дозаторами соответственно для навоза, торфа и куриного помета, емкости для биопрепарата, смеситель-рыхлитель, емкость для компостирования отходов, устройство для нагревания массы отходов, сборник жижи с термофильной биофлорой, насос и трубопровод, связывающие сборник жижи с емкостями для биопрепарата, устройства для транспортирования органических отходов и выгрузки готовых удобрений, систему управления технологическим процессом.

Недостатки известной установки сводятся, в основном, к следующему.

На протяжении всего основного времени, отводимого в производственном цикле на процесс компостирования, простаивают, не участвуя в работе, предназначенные для загрузки отходов бункеры-накопители с дозаторами, емкости для биопрепарата, ленточный транспортер, шнековый погрузчик и смеситель-рыхлитель.

Сложно по исполнению и в эксплуатации устройство для нагревания отходов, выполненное в виде электродов в центре емкости и площадок с боковыми электродами на стенках. В процессе разогрева массы отходов переменным током и в процессе компостирования, определенная ее часть подсыхает в местах контактирования с электродами, что приводит к нарушению оптимальности в работе установки. Для поддержания нормальной работы установки необходимо увлажнять подсыхающую массу в местах контакта с электродами посредством выполненных в них каналов и отверстий для поступления воды из специально установленного бака. Система автоматического управления процессом увлажнения массы отходов усложнена более, чем это практически необходимо. Нерационально вначале посредством электродов производить подсушивание граничащей с ними массы, а затем при участии этих же электродов выполнять противоположное действие увлажнение.

Дозированно и послойно поступающие из бункеров-накопителей на ленту транспортера компоненты отходов тут же не перемешиваются с добавками биопрепарата и не подвергаются интенсивному аэрированию, тем самым не используются возможности для равномерного распределения кислорода по всей массы отходов и создания благоприятных условий для термофильной биофлоры, ускоряющих процесс компостирования.

Размещение вильчатого смесителя-рыхлителя в емкости для компостирования уменьшает, примерно, на 20-25% ее рабочий объем (соответственно снижается производительность установки из расчета на единицу объема), при этом, вследствие кратковременности его работы, только при рыхлении в процессе загрузки отходов, он не обеспечивает достаточно необходимое их аэрирование.

Металлоемкое устройство для предотвращения образования осадка в емкости для биопрепарата, выполненное в виде шарнирной рамы, снабженной периодически включаемыми электровибраторами, не обеспечивает полное перемешивание жижи с термофильной биофлорой по всему объему емкости.

В бункере-накопителе для торфа не предусмотрено устройство для предварительного рыхления и частичного измельчения, отсутствие которого исключает возможность получения в последующем достаточно однородной смеси отходов.

Сущность изобретения заключается в том, чтобы техническое решение предлагаемой линии для биотермической переработки органических отходов обеспечивало повышение эффективности переработки и эксплуатационной надежности при упрощении конструкции устройства для нагревания и аэрирования отходов.

Выполнение этой задачи достигается тем, что емкости для компостирования отходов расположены смежно в один ряд и снабжаются расположенными в их основаниях воздушным каналом с перекрытием, выполненным в виде двухсторонних наклонных жалюзи, установленных с возможностью скатывания жижи и компоста, и двумя желобами, в которых размещены выгрузные шнековые транспортеры, сопряженные с шнековым транспортером для выгрузки готового продукта, а устройство для нагревания и аэрирования отходов снабжено воздухонагревателем и воздуховодами с шиберными задвижками, подводящими теплый воздух в воздушные каналы емкостей для компостирования и в смеситель-измельчитель. При этом смеситель-измельчитель установлен вне емкости для компостирования и снабжен устройством, выполненным с возможностью засасывания в его рабочую зону поступающего от воздухонагревателя теплого воздуха путем создания в ней всасывающего эффекта, а устройство для предотвращения образования осадка в емкости для биопрепарата выполнено в виде опущенного в нее открытого конца трубы, другой конец которой примыкает к нагнетательному от насоса трубопроводу с возможностью циркуляции биопрепарата и жижи с термофильной биофлорой по замкнутому кругу.

Технический результат от применения отличительных от прототипа признаков позволяет увеличить коэффициент загрузки установленного в линии оборудования и повысить производительность из расчета на единицу рабочего объема емкости для компостирования, а также обеспечивает упрощение конструкции устройства для нагревания и аэрирования отходов, в которой в качестве теплоносителя используется теплый воздух, вырабатываемый в воздухонагревателе.

На фиг. 1 изображена линия для биотермической переработки органических отходов, общий вид; на фиг. 2 выносной элемент А на фиг. 1; на фиг. 3 вид по стрелке Б на фиг. 1; на фиг. 4 циклограмма технологического процесса переработки органических отходов.

Линия содержит бункер-дозатор для навоза 1, питатели-дозаторы, снабженные устройством для рыхления и частичного измельчения, соответственно для торфа 2 и для смолы 3, емкость для биопрепарата 4 с помещенным в ней насосом 5, смеситель-измельчитель 6, снабженный рабочим органом роторного типа 7 со швырялкой 8 и выгрузной горловиной 9, смежно расположенные в ряду емкости для компостирования отходов 10 с теплоизоляционными стенками 11, имеющие расположенные внизу воздушный канал 12 с перекрытием, выполненным из установленных с наклоном двухсторонних жалюзи 13, снабженных пластинами 14 и щелями 15 между ними, два желоба 16 и 17, в которых размещены выгрузные шнековые транспортеры 18, сопряженные посредством окон 19 с шнековым транспортером 20 для выгрузки готового продукта, при этом скатные концы 21 нижних жалюзийных пластин 14 расположены над ближайшими к ним краями 22 желобов 16 и 17. Устройство для нагревания и аэрирования компостируемых отходов в емкостях 10 и смешиваемых в смесителе-измельчителе 6, содержит воздухонагреватель 23, распределительный воздухопровод 24 с ответвлениями 25 к воздушным каналам 12, 26 к смесителю-измельчителю 6 и шиберные задвижки 27. Днища желобов 16 и 17 снабжены фильтрами 29, под которыми расположен лоток 30 для сбора жижи с термофильной биофлорой, который связан трубопроводом 31 с емкостью для биопрепарата 4. Нагнетательный трубопровод 32 от насоса 5 имеет два ответвления: 33 к смесителю-измельчителю 6 и 34 возвратное, в емкость для биопрепарата 4.

Бункер-дозатор 1 связан со смесителем-измельчителем 4 посредством самоточного трубопровода 35. Питатели-дозаторы 2 и 3 связаны со смесителем-измельчителем 4 посредством собирающего транспортера 36, сходный конец которого сопряжен с приемной частью 37 скребкового транспортера 38. Выгрузная горловина 9 смесителя-измельчителя сопряжена с приемной частью 39 скребкового транспортера 40, выгрузной конец которого 41, сопряжен с приемной частью 42 распределительного скребкового транспортера 43, связанного посредством выгрузных отверстий 44 со скребковым транспортером 45, сопряженным посредством окон 46 с емкостью для компостирования 10. Под выгрузной горловиной 28 шнекового транспортера 20 расположена приемная часть 47 транспортера 48, выгружающего готовый продукт.

Линия работает следующим образом.

Из животноводческого здания навоз по трубе подается в бункер-дозатор 1, откуда самотеком дозировано поступает по трубе 35 в смеситель-измельчитель 6, в который одновременно посредством транспортеров 36 и 38 из питателей-дозаторов дозированно подаются соответственно торф и солома, при этом насосом 5 по трубопроводам 32 и 33 подаются дозированно и добавки биопрепарата. В смесителе-измельчителе 6 отходы интенсивно измельчаются, перемешиваются с добавками биопрепарата, аэрируются и подогреваются теплым воздухом, поступающим из воздухонагревателя 23 по распределительному воздухопроводу 24 и ответвлению 26 под воздействием всасывающего эффекта, создаваемого швырялкой 8. Подготовленная таким образом однородная смесь отходов выбрасывается швырялкой 8 через выгрузную горловину 9 в приемную часть 39 подъемного скребкового транспортера 40 и с выгрузного конца 41 поступает в приемную часть 42 скребкового распределительного транспортера 43, который в соответствии с определенным чередованием циклов (см. примерную циклограмму, приведенную на фиг.4) перегружает ее через выгрузные отверстия 44 в один из скребковых транспортеров 45. Далее, посредством отверстий в этом транспортере, смесь отходов выгружается и через окна 46 поступает в емкость для компостирования 10. При заполнении емкости, примерно на треть, когда поступившая в емкость разрыхленная смесь отходов под собственным весом еще не уплотнилась, начинается нагнетание из воздухонагревателя 23 теплого воздуха по воздухопроводу 25 в воздушный канал 12, из которого через щели 15 в жалюзи 13 в загружаемую смесь отходов, продолжающееся и после полной загрузки до разогревания массы до 60-70^оС. При достижении этой температуры, во избежание перегрева массы, нагнетание воздуха прекращается и начинается процесс компостирования и переработки загруженной смеси термофильной биофлорой, который сопровождается выделением тепла и подержанием указанной температуры. В случае возможного замедления процесса переработки, о чем может свидетельствовать снижение температуры смеси, нагнетание теплого воздуха возобновляется. Посредством вентилирования массы отходов теплым воздухом обеспечивается ее разогрев и насыщение кислородом, что способствует созданию достаточно благоприятных условий для активной деятельности термофильной биофлоры, ускоряющей процесс переработки.

Выделяемая в процессе компостирования жижа содержит большое количество термофильных бактерий и используется в последующих циклах технологического процесса переработки органических отходов. Стекающая в желобы 16 и 17, жижа, пройдя через фильтры 29, поступет в лоток 30, откуда самотеком по трубопроводу 31 направляется в емкость для биопрепарата 4.

Готовый продукт выгружается из емкостей 10 шнековыми транспортерами 18 через окна 19 в шнековый транспортер 20, который перегружает его в приемную часть 47 выгрузного транспортера 48 и с него на площадку для оперативного накопления или в подвижной транспорт.

Управление работой линии может быть ручное и автоматическое, дистанционное с электропневматическим приводом.

Предлагаемая линия обеспечивает непрерывность ведения технологического процесса переработки отходов, благодаря чему повышается коэффициент загрузки установленного оборудования и производительность линии.

Применение воздуха в качестве теплоносителя, вырабатываемого воздухонагревателем, позволяет совместить процесс нагревания отходов и их аэрирование, в связи с чем, по сравнению с прототипом, упрощается само устройство для нагревания и аэрирования отходов и повышается надежность его работы, при этом во время интенсивного перемешивания отходов в смесителе-измельчителе, они подогреваются нагнетаемым в рабочую камеру теплым воздухом, что оказывает благоприятное влияние для термофильной биофлоры на ускорение процесса компостирования.

Использование: в сельском хозяйстве, в частности при переработке органических отходов в компост. Сущность изобретения: навоз из бункера и предварительно разрыхленные и измельченные в питателях-дозаторах торф и солома поступают в смеситель-измельчитель. Интенсивное измельчение, перемешивание с добавками биопрепарата, поступающего из емкости, сопровождается аэрированием и частично прогреванием теплым воздухом из воздухонагревателя. Полученная однородная смесь отходов поступает из смесителя-измельчителя посредством системы транспортеров на загрузку в одну из емкостей для компостирования, куда нагнетается теплый воздух через расположенный внизу ее воздушный канал . При достижении температуры 60-70°С поступление теплого воздуха в емкость прекращается. Идет процесс компостирования биопрепаратом, длящийся в течение 5-7 сут. Готовый продукт выгружается шнеками, расположенными в кожухах. 3 з. п. ф-лы, 4 ил.

1. ЛИНИЯ БИОТЕРМИЧЕСКОЙ ПЕРЕРАБОТКИ ОРГАНИЧЕСКИХ ОТХОДОВ В КОМПОСТ, содержащая имеющие средство для предотвращения сводообразования питатели-дозаторы для навоза, торфа и других компонентов компоста, связанные с имеющей теплоизоляционные стенки емкостью для переработки отходов, которая сообщена со сборником биопрепарата и посредством насоса и набора трубопроводов с емкостью для биопрепарата, имеющей приспособление для предотвращения образования осадка, устройство для смешивания и измельчения отходов и компонентов компоста и средство для их подогрева и аэрации, транспортеры для загрузки отходов и выгрузки компоста, отличающаяся тем, что емкость для переработки отходов выполнена из набора примыкающих одна к другой камер, каждая из которых снабжена расположенным в ее днище и сообщенным со средством подогрева и аэрации отходов воздушным каналом, верхняя часть которого выполнена из набора размещенных по обе его стороны одна под другой и закрепленных на расстоянии одна от другой наклонных пластин, а также расположенными по обе стороны канала и сообщенными с транспортером для выгрузки компоста выгрузными шнеками, при этом средство для подогрева и аэрации отходов выполнено в виде воздухонагревателя, который снабжен воздуховодами с задвижками для сообщения упомянутого воздухонагревателя с устройством для смешивания и измельчения отходов и компонентов компоста, а также с упомянутым воздушным каналом. 2. Линия по п.1, отличающаяся тем, что каждый выгрузной шнек снабжен желобом, примыкающая к воздушному каналу стенка которого размещена под кромкой нижней наклонной пластины последнего. 3. Линия по п.1, отличающаяся тем, что она снабжена питателем-дозатором соломы со средством предотвращения сводообразования, при этом каждый из питателей-дозаторов торфа, навоза и соломы снабжен средством измельчения указанных компонентов. 4. Линия по п.1, отличающаяся тем, что устройство для смешивания и измельчения отходов снабжено кожухом с загрузочной и выгрузной горловинами и сообщено со средством подогрева и аэрации отходов, при этом выгрузная горловина устройства связана с каждой из камер емкости для переработки отходов посредством транспортеров.