УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЕРЕРАБОТКИ ОТХОДОВ С ПОЛУЧЕНИЕМ БИОГУМУСА И ВЕРМИКУЛЬТУРЫ Российский патент 1998 года по МПК C05F3/06 A01K67/33 

Изобретение относится к сельскому хозяйству, а именно, к устройствам для переработки органических отходов, в том числе и природного происхождения, с помощью специально выведенной вермикультуры в высококачественное удобрение - биогумус.

Благодаря своей структуре и свойствам биогумус является экологически чистым удобрением, позволяет восстанавливать биоценоз почвы, повышает урожайность. В процессе переработки образуется большое количество вермикультуры, используемой в дальнейшем в качестве ценного белкового корма.

Изобретение может быть использовано в небольших фермерских хозяйствах и частных домовладениях.

Известно ящичное устройство для переработки органических отходов и получения биогумуса с помощью вермикультуры. Устройство выполнено из сменных ящиков-поддонов с сетчатыми стенками и дном. Ящики заполнены перерабатываемым продуктом и уложены один на другой (Заявка Франции, 2594434, кл. C 05 F 9/04, 1987).

Недостатком известного устройства является наличие пристеночного высыхания питательной смеси, что снижает выход вермикультуры и биогумуса, а также возникают трудности при разделении коконов и биогумуса.

Известно также устройство для выращивания вермикультуры на садовом участке с получением биогумуса (RU, патент 2033049, кл. A 01 K 67/033, C 05 F 3/06, 1995), в котором культивирование вермикультуры осуществляют в субстрате, уложенном в подвешенные стелажи-ящики, причем аэрация производится через отверстия в дне, полив субстрата с червями - вручную или душем, а для оптимизации производства проводят регулирование влажности, температуры и плотности вермикультуры.

Исходным сырьем для выращивания червей служит навоз, помет, органическая часть бытового мусора и отходов, осадки сточных вод, растительные остатки и отходы (солома, сухое сено, листья, ботва, опилки, стружка).

По мере увеличения количества червей производят их разделение на биогумус, коконы и вермикультуру с субстратом.

Однако это устройство, как и предыдущее, имеет очень существенный недостаток - высыхание субстрата у стенок ящиков, что снижает производительность процесса и уменьшает выход вермикультуры с единицы веса питательной смеси.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для получения биогумуса, белкового корма и вермикультуры, содержащее корпуса с сетчатым дном, боковыми стенками и крышкой, предназначенные для образования модуля на общей стойке (патент РФ, 2054402, кл. C 05 F 3/06, A 01 K 67/033, 20.02.96).

Получение биогумуса и вермикультуры в данном устройстве включает операцию введения червей с питательным материалом в нижний корпус. По мере поедания питательного материала червями и оседания его периодически добавляют сверху слоями, увлажняя при этом. Черви из нижних слоев содержимого корпусов перемещаются вверх к корму, в нижней части остается переработанный субстрат: капролиты червей - биогумус. По мере наполнения первого корпуса устанавливается следующий корпус, куда вновь засыпается слой питательного материала и куда через сетчатое дно устремляются черви. По мере заполнения второго корпуса устанавливается третий. Нижний корпус убирается, средний становится нижним, а верхний корпус - средним. Содержание нижнего корпуса - биогумус, готовый к реализации. Размножающуюся популяцию червей разделяют с целью регенерации рабочей популяции и выделения червей для использования в качестве белкового корма.

Недостатком известного устройства является наличие пристеночного высыхания питательной смеси у стенок корпуса поддона, что снижает выход биогумуса и червей на единицу веса питательной смеси.

Задачей изобретения является повышение производительности процесса переработки отходов в биогумус и культивирования червей. Изобретение позволяет также улучшить экологическую обстановку малых городов, рабочих поселков, деревень, частных домовладений путем переработки органических и неорганических отходов, образующихся в процессе жизнедеятельности людей, отходов, образовавшихся ранее, находящихся в отвалах и не имеющих полезного применения с получением высокоэффективного органического удобрения - биогумуса заданного состава для выращивания любого типа растений, повышения выхода коконов и биогумуса на единицу веса питательной смеси.

Задача решается тем, что переработку отходов на биогумус, белковый корм и вермикультуру осуществляют в предложенном устройстве.

Изобретение позволяет разделить червей, коконы и биогумус более эффективно, чем в известных устройствах, а также повысить выход целевых продуктов.

Предложенное устройство для культивирования вермикультуры и получения биогумуса состоит из корпусов с сетчатым дном, боковыми стенками и крышкой, предназначенных для образования модуля на общей стойке, причем в нижней части каждого корпуса расположены поддон, переливная трубка и подставка, состоящая из вертикальных опор и перфорированной плиты, боковые стенки корпуса снабжены вертикальными ребрами с направляющими, корпус имеет также наклонную стенку, перфорированную часть, задний выступ и опорные отливы, а крышка состоит из верхнего поддона с перфорированным дном, загрузочного конуса и подвесных отливов, причем сетчатое дно выполнено в виде непрерывной ленты из ткани с боковыми утолщениями.

Кроме того, в устройстве перфорированная плита подставки расположена на одном уровне с перфорированной частью корпуса, боковые стенки корпуса наклонены внутрь корпуса под углом 5^o, а вертикальные ребра имеют толщину 1 - 5 мм и расстояние между ними 5 - 12 мм, причем, направляющие на вертикальных ребрах выполнены под углом 25^o.

Загрузочный конус устройства состоит из боковых стенок, задней вертикальной и передней наклонной стенок, причем угол наклона составляет 30^o относительно горизонтальной линии дна.

Непрерывная лента устройства выполнена из воздухо-влагопроницаемой ткани, не разрушающейся во влажной среде и непроницаемой для червей.

В предложенном устройстве опорные и подвесные отливы состоят из металлических трубок, Т-образных выступов и защитного покрытия, общая стойка имеет гнезда в виде T-образного углубления, а модуль может состоять из 2-7 корпусов, прикрепленных к общей стойке в гнездах опорными и подвесными трубками.

На фиг. 1 изображена схема одного корпуса; на фиг. 2 -разрез; на фиг. 3 - опорная трубка с выступами; на фиг. 4 - разрез общей стойки.

Устройство содержит корпус 1, подставку 2, крышку 3, ленту 4, опорные трубки 5, подвесные трубки 6; устройство снабжено сетчатым дном 7, нижним поддоном 8, содержит также переливную трубку 9, перфорированную часть 10, задний выступ 11, наклонную стенку 12, опорные отливы 13, боковые стенки 14, снабженные вертикальными ребрами 15 и направляющими на ребрах 16.

Наклонная стенка 12 имеет угол от 5 до 75^o (оптимально 30^o) относительно дна 7 устройства. Боковые стенки 14 наклонены внутрь корпуса 1 на 5^o (возможно 1-15^o) оптимально.

Направляющие на ребрах 16 наклонены под углом 25^o (возможно 5-53^o) оптимально относительно вертикальных ребер 15.

Подставка 2 состоит из вертикальных опор 17 и перфорированной плиты 18.

Крышка 3 состоит из верхнего поддона 19, снабженного перфорированным дном, верхними боковыми стенками 21, загрузочным конусом 22 и подвесными отливами 23, причем загрузочный конус 22 состоит из боковых стенок 24, задней вертикальной стенки 25 и передней наклонной стенки 26, имеющей угол наклона 30^o (возможно 5-55^o) оптимально относительно дна 7.

Непрерывная лента 4 имеет боковые утолщения 27, Опорные трубки 5 состоят из металлических трубок 28, выступов 29 и защитного покрытия 30.

Подвесные трубки 6 по конструкции аналогичны опорным трубкам 5
Общая стойка 31 имеет гнезда 32.

Предлагаемое устройство работает следующим образом.

Червей-производителей в количестве 13-25 тысяч особей, выращенных отдельно, вместе с питательной смесью размещают на ленте 4 на всю длину поддона 8 и оставляют на 24 ч в покое. Затем червей и субстрат поливают водой с температурой, отличной от температуры субстрата не более ±2^o, и снова оставляют в покое. Через 24 ч через разгрузочный конус 22 подают питательную смесь в виде гранул с диаметром 5-20 мм, состоящую из куриного помета, навоза, дефеката от производства сахара, сапропеля, фосфорной кислоты, аммиака, золы, песка, фосфоритов, перепрелых листьев, соломы, опилок, дефеката от станций биологической очистки стоков. Состав питательной смеси (процентное соотношение исходных компонентов) зависит от типа растений, для которых полученный гумус будет использоваться в виде удобрения.

Снижение уровня питательной смеси в загрузочном конусе 22 указывает на начало работы червей-производителей, и, следовательно, на начало работы устройства. С этого момента необходимо каждые сутки ленту 4 продвигать в сторону выгрузки на 7-10 см или 14-20 см каждые двое суток, или 21-30 см каждые трое суток.

Режим работы устройства каждый исполнитель выбирает индивидуально.

По мере поедания питательной смеси черви-производители двигаются в сторону загрузочного конуса 22, а лента 4 движет их в сторону выгрузки, в результате черви-производители постоянно находятся в зоне поддона.

Для поддержания оптимального влагосодержания системы на верхний поддон 19 крышки выливают 2-6 л воды каждые 3-5 суток. Вода из верхнего поддона 19 стекает на смесь биогумуса, питательную смесь и червей-производителей. Далее вода проходит через ленту 4, подставку 2 и собирается в поддоне 8 до уровня переливной трубки 9. Избыток воды из поддона 8 по трубке 9 поступает в верхний поддон 19 корпуса, расположенного ниже. Далее вода проходит ниже корпуса и сливается в приемный сборник, откуда после добавления свежей воды она вновь выливается через 3-5 суток в верхний поддон верхнего корпуса. Одновременно с подачей воды в верхний поддон 19 необходимо полить питательную смесь в загрузочных конусах всех корпусов в количестве 1 л. на 1 корпус.

Находящаяся в поддоне вода частично испаряется, и пар поднимается между вертикальными ребрами 15, конденсируется и по направляющим 16 вода стекает на ленту 4, постоянно увлажняя смесь биогумуса, питательную смесь и червей-производителей и сохраняя при этом условия парникового эффекта. В результате устраняется пристеночное высыхание грунта, и черви-производители работают по всему объему устройства равномерно, поедая ежедневно количество питательной смеси, равное весу своего тела, черви-производители каждые 5-7 дней спариваются и откладывают коконы. Таким образом, на ленте 4 после нижнего поддона 8 находятся черви-производители, коконы и биогумус в виде капролитов.

Через перфорированную часть 10 и боковые стенки биогумус начинает подсыхать и из него черви-производители возвращаются в голову корпуса для поедания питательной смеси. Таким образом, на выходе из корпуса перед задним выступом 11 на ленте 4 находятся только коконы и биогумус в виде продуктовой смеси.

Для ускорения высыхания биогумус и коконы, находящиеся на ленте 4 между нижним поддоном 8 и задним выступом 11, один-два раза в сутки перемешивают. Каждые сутки с ленты выгружают от 5 до 15 кг продуктовой смеси, из которой выделяют 2-3 тысячи коконов и три фракции биогумуса: фракцию с размером -0.5 мм используют как подстилку для поглощения запаха помета при содержании домашней птицы в клетках; фракцию с размером +2 мм возвращают на получение питательной смеси, фракцию с размером частиц +0.5 ^oC -2 мм используют в виде товарного продукта (удобрение) - биогумуса, который используется при выращивании рассады, овощей в тепличных хозяйствах, а также в огородничестве, цветоводстве, садоводстве. Полученная биомасса может быть использована как белковый корм в животноводстве, птицеводстве, рыболовстве.

Зависимость выхода капролитов от условий, обеспеченных заявленным устройством, представлена данными таблицы.

Таким образом, переработка отходов в биогумус и вермикультуру, осуществляемая в заявленном устройстве, обеспечивает повышение эффективности процесса и степени выхода товарных продуктов с единицы веса питательной смеси.

Устройство предназначено для переработки органических отходов с помощью вермикультуры в органическое удобрение - биогумус. Устройство содержит корпуса с сетчатым дном, боковыми стенками и крышкой, предназначенные для образования модуля на общей стойке, причем в нижней части каждого корпуса расположены поддон и подставка, состоящая из вертикальных опор и перфорированной плиты, а также переливная трубка. Боковые стенки корпуса наклонены внутрь под углом 5^o и снабжены вертикальными ребрами с направляющими, выполненными под углом 25^o. Вертикальные ребра имеют толщину 1 - 5 мм, а расстояние между ними составляет 5 - 12 мм. Корпус имеет также наклонную стенку, перфорированную часть, задний выступ, опорные отливы. Крышка каждого корпуса состоит из верхнего поддона с перфорированным дном, загрузочного конуса и подвесных отливов, а сетчатое дно выполнено в виде непрерывной ленты из воздуховлагопроницаемой ткани с боковыми утолщениями. Перфорированная плита подставки расположена на одном уровне с перфорированной частью корпуса. Устройство обеспечивает эффективную переработку отходов с повышением выхода биогумуса и вермикультуры за счет исключения при работе устройства эффекта пристеночного высыхания питательной смеси. 8 з.п. ф-лы, 1 табл., 4 ил.

1. Устройство для переработки отходов с получением биогумуса и вермикультуры, содержащее корпуса с сетчатым дном, боковыми стенками и крышкой, предназначенные для образования модуля на общей стойке, отличающееся тем, что в нижней части каждого корпуса расположены поддон, переливная трубка и подставка, состоящая из вертикальных опор и перфорированной плиты, боковые стенки корпуса снабжены вертикальными ребрами с направляющими, при этом корпус имеет также наклонную стенку, перфорированную часть, задний выступ и опорные отливы, а крышка состоит из верхнего поддона с перфорированным дном, загрузочного конуса и подвесных отливов, причем сетчатое дно корпуса выполнено в виде непрерывной ленты из ткани с боковыми утолщениями. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что перфорированная плита подставки расположена на одном уровне с перфорированной частью корпуса. 3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что боковые стенки корпуса наклонены внутрь корпуса под углом 5^o. 4. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что вертикальные ребра имеют толщину 1 - 5 мм, а расстояние между ними равно 5 - 12 мм. 5. Устройство по п.1 или 4, отличающееся тем, что направляющие на вертикальных ребрах расположены под углом 25^o. 6. Устройство по п.1, отличающееся тем, что загрузочный конус состоит из боковых стенок, задней вертикальной стенки и передней наклонной стенки. 7. Устройство по п.1 или 6, отличающееся тем, что угол наклона передней наклонной стенки загрузочного конуса составляет 30^o относительно горизонтальной линии дна. 8. Устройство по п.1, отличающееся тем, что непрерывная лента выполнена из воздуховлагопроницаемой ткани, неразрушающейся во влажной среде и непроницаемой для червей. 9. Устройство по п.1, отличающееся тем, что опорные и подвесные отливы состоят из металлических трубок, Т-образных выступов и защитного покрытия.