СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КОМПОСТА, ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ СХЕМА БИОТУАЛЕТА ДЛЯ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ СПОСОБА ПОЛУЧЕНИЯ КОМПОСТА Российский патент 2002 года по МПК A47K11/00 H02H3/00 

Изобретение относится к области утилизации отходов жизнедеятельности человека, в частности к санитарно-техническому оборудованию.

Известен "Экологически чистый туалет с биологической переработкой отходов", по патенту РФ 2121806 (1), которым защищена конструкция биотуалета и описана технология обработки фекальных масс, включающая сбор фекальных масс, добавление в них торфа и выдерживание при температуре, близкой к 40^oС, при которой происходит биоразложение за счет размножения бактерий, перерабатывающих отходы в усвояемое почвой состояние.

Недостатком способа является недостаточное обеззараживание отходов, что ограничивает их использование и требует дополнительной обработки.

Задача, решаемая предлагаемым изобретением, создание технологии обработки фекальных масс в процессе их сбора, включающей как стадию естественного биоразложения, так и стадию полного обеззараживания с одновременным уплотнением до состояния компоста, который можно вносить в почву без дополнительной обработки или выдерживания с целью обеззараживания, причем весь процесс не занимал бы много времени.

Предлагаемый способ обработки фекальных масс позволяет получить в приемлемые сроки обеззараженный компост, пригодный для непосредственного внесения в почву.

Это достигается за счет того, что в известном способе, включающем сбор фекальных масс, введение веществ, способствующих их биоразложению, выдерживание при температуре около 40^oС, обеспечение принудительной вентиляции, по окончании стадии биоразложения собранную массу нагревают до температуры 104-130^oС и выдерживают при этой температуре в течение 6 ч.

Опытным путем установлено, что за указанное время происходит полное обеззараживание от яиц гельминтов, спор, личинок и других возможных паразитов и возбудителей болезней.

Заявляемый способ получения компоста осуществляются следующим образом:
В камеру для сбора фекальных масс засыпают например торф, который является поставщиком бактерий, перерабатывающих отходы, осуществляют подогрев камеры до температуры, близкой к 40^oС, и включают вентиляцию. По мере накопления фекалий за счет микроорганизмов, содержащихся в них и в торфе, в условиях подогрева и принудительной вентиляции происходит интенсивный процесс биоразложения фекальных масс. Можно время от времени добавлять некоторое количество торфа и производить перемешивание накапливаемых отходов.

Через 2-3 месяца отходы, подвергшиеся биопереработке, подвергают нагреву до температуры 104-130^oС и выдерживают при этой температуре в течение 6 ч.

Прогрев до более низких температур не гарантирует полного обеззараживания биомассы, подогрев выше указанной температуры нецелесообразен.

Компост после обеззараживания не содержит микрофлоры и пригоден для использования в качестве удобрения, его можно транспортировать и вносить в почву непосредственно под посадки и посевы.

В патенте РФ 2121806 упоминается также об электрической схеме, которая содержит электронагревательные элементы, терморегулятор, вентилятор и насос, соединенные с блоком питания разъемными соединениями. Блок управления снабжен трасформатором для понижения питающего электронагревательные элементы, вентилятор и электродвигатель напряжения до 42 В. Предполагается наличие элементов заземления.

Поскольку электрическая схема не представляется к защите патентом, то она и не описана надлежащим образом, поэтому говорить о недостатках можно весьма условно. Наличие понижающего трасформатора в блоке питания загромождает последний, постоянная работа трансформатора создает вибрацию и генерирует шум, необходимость понижать напряжение сужает выбор нагревательных элементов, использование разъемных соединений нежелательно, так как попадание в них влаги и иной проводящей или окисляющей среды в биотуалете не исключено, необходимость заземления переводит устройство во вторую более низкую категорию электрической безопасности.

Предлагаемая электрическая схема обеспечивает полную безопасность и надежность в работе и позволяет использовать современные приборы и материалы.

Электрическая схема изображена на чертеже, где:
-УЗО-В - устройство защитного отключения, FU1 и FU2 - защитные предохранители (в конкретном выполнении вставка плавкая ВП1-1-3,15 A), HL1, HL2, HL3 - элементы индикации (лампа индикаторная ИНС-1), R1, R2, R3 - резисторы (резистор ОМЛТ - 0,25-510 кОм ± 10%), S1, S2, S3, S4 - переключатели (переключатель кнопочный П2К с независимой фиксацией), B1 - терморегулятор (CC4259), М - вентилятор (ВН-2), X1-клеммная колодка (МС1-8), RT - термодатчик (терморезистор 90.204.200М) и ЕК1, ЕК2 - нагревательные элементы, размещенные под камерой пастеризации, ЕК3, ЕК5 - нагревательные элементы, размещенные под боковыми отсеками камеры биоразложения, и ЕК4 - размещенный под центральным отсеком камеры биоразложения. В конкретном исполнении это тонкослойные стеклопластиковые нагреватели с рабочим напряжением 220 В (СС4291.01, СС4291.02, СС4291.03).

Электрическая схема биотуалета состоит из устройства защитного отключения сетевого напряжения, выходные контакты которого соединены с первыми контактами предохранителей FU1 и FU2, второй контакт FU2 соединен с общей электрической цепью, соединяющей первый контакт вентилятора, первые контакты элементов индикации HL1, HL2, HL3, общий вывод 5 терморегулятора В1, через проводник 4 жгута, контакты 5, 6 клеммной колодки, соединенные с первыми контактами нагревательных элементов ЕК4, ЕКЗ, ЕК5 и ЕК2,
а второй контакт FU1 соединен с переключающими контактами переключателей S3, S4,
нормально замкнутый контакт переключателя S3 соединен с переключающим контактом переключателя S1,
нормально разомкнутый контакт переключателя S4 соединен через резистор R3 со вторым контактом элемента индикации HL3 и со вторым контактом вентилятора,
нормально разомкнутый контакт переключателя S1 соединен с сетевым контактом 3 терморегулятора В1,
нормально разомкнутый контакт переключателя S3 соединен через резистор R2 со вторым контактом индикаторного элемента HL2, через проводник 3 жгута с контактам 3 клеммной колодки, к которому подключен второй контакт нагревательного элемента ЕК1, первый контакт которого соединен со вторым контактом нагревательного элемента ЕК2,
выходной коммутирующий контакт 4 терморегулятора В1 соединен через резистор R1 со вторым контактом индикаторного элемента HL1, с переключающим контактом переключателя S2 и через проводник 5 жгута с контактом 7 клеммной колодки, к которому подключен второй контакт нагревательного элемента ЕК4,
нормально разомкнутый контакт переключателя S2 через проводник 6 жгута подключен к контакту 8 клеммной колодки, к которому подключены вторые контакты нагревательных элементов ЕК3, ЕК5,
входной контакт 1 терморегулятора В1 через проводник 1 жгута соединен с контактом 1 клеммной колодки, к которому подключен первый контакт термодатчика RT, второй контакт которого через контакт 2 клеммной колодки, проводник 2 жгута соединен с входным контактом 2 терморегулятора В1.

Работа электрической схемы биотуалета.

При включении УЗО сетевое напряжение подается через защитный предохранитель FU2 на вентилятор М, контакт 5 терморегулятора В1, индикаторные элементы HL1, HL2, HL3, через проводник 4 жгута и замкнутые контакты 5, 6 клеммной колодки X1 на нагревательные элементы камер биоразложения и пастеризации ЕК2, ЕК3, ЕК4, ЕК5, через защитный предохранитель FU1 на переключающий контакт переключателя S3 (режим "Пастеризации"), нормально разомкнутые контакты переключателей S1 (режим "вкл. нагрев") и S4 (режим "Вытяжка").

При включении переключателя S1 напряжение сети подается на контакт 3 терморегулятора В1, на входные контакты 1, 2 которого через контакты 1, 2 клеммной колодки X1 и проводники 1, 2 жгута подключен термодатчик RT центрального отсека камеры биоразложения. Если температура камеры ниже установки терморегулятора, сетевое напряжение через выходной контакт 4 терморегулятора В1 подается на нормально разомкнутый контакт переключателя S2 (режим "2" биоразложения), через резистор R1 на индикаторный элемент HL1 и через проводник 5 жгута, контакт 7 клеммной колодки на нагревательный элемент ЕК4 центрального отсека камеры биоразложения. При включении переключателя S2 к выходу терморегулятора через проводник 6 жгута, контакт 8 клеммной колодки X1 дополнительно подключаются параллельно соединенные нагревательные элементы ЕК3, ЕК5 боковых отсеков камеры биоразложения. Для поддержания постоянной температуры в камере биоразложения терморегулятор периодически включает и выключает нагревательный элемент ЕК4 (режим 1) или нагревательные элементы ЕК3, ЕК4, ЕК5 (режим 2).

Включением переключателя S3 его переключающий контакт отключает сетевое напряжение от терморегулятора В1 и подает его через резистор R2 на индикаторный элемент HL2 (режим "пастеризация"), через проводник 3 жгута, контакт 3 клеммной колодки на последовательно соединенные нагревательные элементы ЕК1, ЕК2 камер пастеризации.

Включением переключателя S4 (режим "Вытяжка") сетевое напряжение подается через резистор R3 на индикаторный элемент HL3 вентилятора.

Выводы нагревательных элементов расположены на задней стенке биоагрегата, для защиты электрического монтажа от попадания брызг и случайного механического повреждения. Электрическое соединение нагревательных элементов и термодатчика выполнено жгутом с двойной изоляцией через стационарно закрепленную на задней стенке биотуалета клеммную колодку без промежуточного разъемного соединения.

Использование тонкослойных стеклопластиковых нагревательных элементов с рабочим напряжением 220 В обеспечивает пожарную безопасность.

Применение серийно выпускаемого терморегулятора СС4259 с выходным напряжением 220 В с использованием принципа включения-выключения при переходе сетевого напряжения через нулевое значение обеспечивает полную электромагнитную совместимость с бытовой телеаппаратурой и другими электротехническими устройствами.

Заявляемая технология и схемотехническое решение биотуалета компостирующего позволяет использовать его для приема и обработки фекальных масс в индивидуальных жилых и дачных домах, коттеджах, павильонах и в других электрифицированных зданиях и постройках, не имеющих централизованной системы канализации, исключая необходимость изготовления заземляющих устройств.

Использованные источники информации
1. Патент РФ 2121806, МПК А 47 К 11/03.

Способ получения компоста включает операции сбора фекальных масс, введение веществ, способствующих их биоразложению, выдерживание при температуре около 40^oС и обеспечение принудительной вентиляции. По окончании процесса биоразложения собранную массу нагревают до температуры 104-130^oС и выдерживают при температуре в течение 6 ч. Электрическая схема биотуалета для осуществления способа получения компоста содержит вентилятор, терморегулятор, нагревательные элементы, устройство защитного отключения, элементы индикации, термодатчик, защитные предохранители, переключатели и резисторы. Изобретения обеспечивают естественную биологическую переработку отходов с одновременным уплотнением до состояния плотного брикета компоста, который можно вносить в почву без дополнительной обработки или выдержки с целью обезвреживания. 2 с.п. ф-лы, 1 ил.

1. Способ получения компоста, включающий сбор фекальных масс, введение веществ, способствующих их биоразложению, выдерживание при температуре около 40^oС, обеспечение принудительной вентиляции, отличающийся тем, что по окончании процесса биоразложения собранную массу нагревают до температуры 104-130^oС и выдерживают при этой температуре в течение 6 ч. 2. Электрическая схема биотуалета для осуществления способа получения компоста, содержащая вентилятор, терморегулятор, нагревательные элементы, отличающаяся тем, что электрическое соединение нагревательных элементов и терморегулятора выполнено жгутом с двойной изоляцией через клеммную колодку и введены дополнительно устройство защитного отключения, первый, второй и третий элементы индикации, термодатчик, первый и второй защитные предохранители, первый, второй, третий и четвертый переключатели, первый, второй и третий резисторы, при этом выходные контакты устройства защитного отключения сетевого напряжения соединены с первыми контактами первого и второго защитных предохранителей, второй контакт второго защитного предохранителя соединен с общей электрической цепью, соединяющей первый контакт вентилятора, первые контакты первого, второго и третьего элементов индикации, общий вывод терморегулятора, через проводник жгута и соответствующие контакты клеммной колодки, соединенные с первыми контактами второго, третьего, четвертого и пятого нагревательных элементов, а второй контакт первого защитного предохранителя соединен с переключающими контактами третьего и четвертого переключателей, нормально замкнутый контакт третьего переключателя соединен с переключающим контактом первого переключателя, нормально разомкнутый контакт четвертого переключателя соединен через третий резистор со вторым контактом третьего индикаторного элемента и со вторым контактом вентилятора, нормально разомкнутый контакт первого переключателя соединен с сетевым контактом терморегулятора, нормально разомкнутый контакт третьего переключателя соединен через второй резистор со вторым контактом второго индикаторного элемента, через проводник жгута с контактом клеммной колодки, к которому подключен второй контакт первого нагревательного элемента, первый контакт которого соединен со вторым контактом второго нагревательного элемента, выходной коммутирующий контакт терморегулятора соединен через первый резистор со вторым контактом первого индикаторного элемента, с переключающим контактом второго переключателя и через проводник жгута с контактом клеммной колодки, к которому подключен второй контакт четвертого нагревательного элемента, нормально разомкнутый контакт второго переключателя через проводник жгута подключен к контакту клеммной колодки, к которому подключены вторые контакты третьего и пятого нагревательных элементов, первый входной контакт терморегулятора через проводник жгута соединен с контактом клеммной колодки, к которому подключен первый контакт термодатчика, второй контакт которого через контакт клеммной колодки и проводник жгута соединен со вторым входным контактом терморегулятора.