СИСТЕМА ПЕРЕРАБОТКИ НАВОЗА Российский патент 2008 года по МПК A01C3/02 

Изобретение относится к сельскому хозяйству и предназначено для улучшения условий содержания животных, повышения качества биологических удобрений и улучшения экологической обстановки на ферме и комплексе.

Известно устройство для сбраживания навоза (SU 1440384 А1, 4 А 01 С 3/02, 30.11.1988), содержащее емкость, в которой установлен выполненный в виде цилиндрической спирали трубчатый теплообменник. Спираль имеет одинаковый шаг витков.

Недостатком данного устройства является то, что оно предназначено только для сбраживания навоза, имеющего низкую влажность.

Известен также реактор для сбраживания навоза (SU 1484312 А1, 4 А 01 С 3/02, 07.06.1988), который содержит корпус, разделенный вертикальными перегородками на последовательно сообщенные между собой камеры, которые соединены имеющимися на перегородках питающими каналами.

Недостатками этого известного реактора, используемого для переработки навоза, являются высокая энергоемкость и большая длительность процесса переработки в нем навоза.

Наиболее близким аналогом является система для переработки навоза (SU 2169450 С1, А 01 С 3/02, С 05 F 3/06, 27.06.2001), которая содержит имеющую светопроницаемую крышу ферментационную емкость с устройством для подогрева воздуха в ней, грейферное погрузочное приспособление, загрузочное устройство и транспортные средства. Снаружи ферментационной емкости расположен жижесборник, а в ее днище выполнен продольный центральный аэрационный и жижеотводящий канал, проходящий наклонно к жижесборнику и снабженный на выходе в него шлюзовым затвором.

Недостатком данной системы является то, что жидкая фракция навоза не участвует в ферментации, а собирается в отдельной емкости, что требует дополнительных затрат на ее утилизацию, также недостатком является недостаточно эффективная система загрузки и выгрузки навоза.

Задачей настоящего изобретения является повышение эффективности переработки навоза, а также внедрение эффективной системы загрузки и выгрузки навоза, создание комфортных условий для содержания животных и обслуживающего персонала, повышение качества биологических удобрений, улучшения экологической обстановки на животноводческой ферме и комплексе.

Решение поставленной задачи достигается тем, что система удаления навоза состоит из животноводческого помещения, зоны содержания животных, скреперной установки, поперечного транспортера, бункера, поршневого насоса, трубопровода для удаления навоза, заслонки, биоферментатора, двух вентиляторов, расположенных снаружи, друг против друга на боковых стенках биоферментатора, заглубленного воздуховода, отверстий в воздуховоде. При этом биоферментатор выполнен со скругленными углами, с торцевых стенок биоферментатора выполнен пандус для въезда бульдозера, а с другой стороны выгрузная площадка для выгрузки навоза в транспортное средство. В верхней части биофермантатора по периметру предусмотрены вентиляционные окна для удаления загрязненного воздуха.

Имеют преимущество частные случаи конструктивного выполнения, в которых:

- трубопровод выполнен с заслонками для направления подачи навоза в тот или иной биоферментатор,

- биоферментатор выполнен с объемом, достаточным для обеспечения вместимости 40-дневного выхода навоза,

- емкость биоферментатора выполнена со скругленными углами, радиус которых равен длины биоферментатора,

- в каждом вентиляторе предусмотрена своя система воздухоразвода,

- воздуховод расположен с заглублением в полу биоферментатора,

- диаметр воздуховода составляет 0,3-0,35 м, шаг отверстий в воздуховоде составляет 0,3-0,35 м, диаметр отверстий - 4-6 мм,

- в торцевых стенках емкости выполнены ворота, с одной стороны перед воротами образован пандус, а с другой стороны - выгрузная площадка.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 изображена система удаления навоза, на фиг.2 - поперечный разрез животноводческого помещения, на фиг.3 - поперечный разрез биоферментатора.

Поставленная задача достигается тем, что предложена система, состоящая из животноводческого помещения 1, в котором расположена зона содержания животных 2. В животноводческом помещении также расположена скреперная установка 3, предназначенная для транспортировки навоза из зоны содержания животных 2 и подачи его на поперечный транспортер 4. Поперечный транспортер 4 предназначен для направления навоза от скреперной установки 2 к бункеру 5. Бункер 5 расположен над поршневым насосом 6. Поршневой насос соединен с трубопроводом для удаления навоза 7, в котором выполнены заслонки 8, позволяющие направлять навоз к нужному биоферментатору 9. Биоферментатор 9 содержит два вентилятора 10, расположенных на боковых стенках биоферментатора 9. В полу биоферментатора 9 выполнен заглубленный воздуховод 11, соединенный с вентиляторами 10. Диаметр воздуховода составляет 0,3-0,35 м, также в воздуховоде предусмотрены отверстия 12. Шаг отверстий в воздуховоде составляет 0,3-0,35 м, а диаметр отверстий - 4-6 мм. Биоферментатор 9 выполнен со скругленными углами 13, которые позволяют полностью удалять навоз из биоферментатора 9. С торцевых стенок биоферментатора 9 выполнен пандус 14 для въезда бульдозера 15, который имеет ширину, равную ширине торцевой стенки. С противоположной стороны биоферментатора 9 выполнена выгрузная площадка 16, необходимая для выгрузки навоза в транспортное средство 17. Для удаления переработанного навоза из биоферментатора 9 предусмотрены ворота 18, которые выполнены достаточной высоты и ширины для въезда бульдозера 15. По периметру биоферментатора 9 в верхней части предусмотрены вентиляционные окна 19 для удаления загрязненного воздуха. Окна 19 расположены на одинаковом расстоянии друг от друга и выполнены в виде квадратных отверстий.

В предположительном варианте трубопровод 7 выполнен из трех основных секций. Начало первой секции соединено с насосом 6, в конце первой секции установлена первая заслонка 8. Вторая секция состоит из трубопровода между первой и второй заслонками 8. Третья секция заключена между второй заслонкой 8 и входом третьего биоферментатора. Каждая секция трубопровода соединена наклонным отверстием со входом каждого биоферментатора.

В предпочтительном варианте заслонки 8 выполнены таким образом, что в них предусмотрены два положения. В первом положении первая заслонка перекрывает вторую секцию трубопровода. Вход в биоферментатор открыт во втором положении, заслонка закрывает вход биоферментатора, секция трубопровода открыта. Вторая заслонка обеспечивает перекрытие - открытие третьей секции трубопровода, а также обеспечивает открытие или закрытие входа во второй биоферментатор.

В предпочтительном варианте вентиляционные окна 19 установлены в верхней части биоферментатора 9 по периметру емкости. Вентиляционные окна 19 выполнены в виде отверстий округлой формы и расположены на одинаковом расстоянии друг от друга.

Воздуховод 11 расположен в полу биоферментатора 9 и состоит из двух секций. Каждая из секций соединена со своим вентилятором 10. Секции оснащены основным воздуховодом, установленным вдоль стенок биоферментатора 9, и ответвлениями, расположенными в полу по всей площади емкости биоферментатора 9. Ответвления перпендикулярно подсоединены к основному воздуховоду. Диаметр воздуховода составляет 0,3-0,35 м.

Отверстия в воздуховоде 12 выполнены как по всей длине основного воздуховода, так и в ответвлениях воздуховода. Диаметр отверстий составляет 4-6 мм, а шаг отверстий равен 0,3-0,35 м. Над воздуховодом установлена решетка для предотвращения загрязнения отверстий воздуховода, а также от повреждений во время выгрузки навоза из биоферментатора 9.

Бульдозер 15 предназначен для выгрузки переработанного навоза из биоферментатора 9.

Транспортное средство 17 служит для перевозки переработанного навоза к местам хранения или на поля для удобрения культурных растений.

Система удаления навоза работает следующим образом.

В зону содержания животных 2 (фиг.1) подают измельченную солому из чердачного отделения животноводческого помещения 1. Твердую и жидкую фракции навоза смешивают с подстилкой и скреперной установкой 3, подают к поперечному транспортеру 4, а последним перемещают навоз в бункер 5. Поршневой насос 6 проталкивает навоз по трубопроводу 7 к задвижкам 8. Задвижкой 8 направляют навоз в один из биоферментаторов 9. Заполнение биоферментатора 9 навозом осуществляют в течение 40 дней. После заполнения первого биоферментатора 9 задвижкой 8 направляют навоз в другой биоферментатор, а в первом заполненном биоферментаторе включают вентилятор 10. Воздух, нагнетаемый вентилятором 10, по воздуховоду 11 и отверстиям 12 проходит через слой навоза, обеспечивая его биотермическую обработку при температуре 50-65°С.

Продолжительность ферментации навоза зависит от того, насколько выдержаны параметры температуры и содержания кислорода в биомассе. Этот процесс длится 6-7 суток. Удаление загрязненного воздуха из биоферментатора 9 осуществляют через вытяжные окна 19.

Удаление переработанного навоза осуществляют бульдозером 15 (фиг.3), который въезжает в ворота 18, расположенные со стороны пандуса 14. Скругленные углы 13 биоферментатора 9 обеспечивают полную выгрузку навоза через ворота 18, расположенные со стороны площадки 16, и далее в транспортное средство 17.

Транспортное средство 17 обеспечивает доставку навоза на поля.

Для обеспечения цикличности процесса (загрузки биоферментатора 9, процесса биоферментации и выгрузки биоферментатора 9) используют три рядом стоящих биоферментатора.

Таким образом, предлагаемое изобретение позволяет повысить эффективность переработки навоза, а также внедрить эффективную систему загрузки и выгрузки навоза, создать комфортные условия для содержания животных и обслуживающего персонала, повысить качество биологических удобрений.

Источники информации

1. SU 1440384 А1, 4 А 01 С 3/02, 30.11.1988.

2. SU 1484312 А1, 4 А 01 С 3/02, 07.06.1988.

3. SU 2169450 С1, А 01 С 3/02, С 05 F 3/06, 27.06.2001.

Система содержит биоферментатор, вентиляционное устройство, вытяжные отверстия, расположенные под крышей биоферментатора, транспортные средства для выгрузки и вывоза переработанного навоза. Вентиляционное устройство состоит из двух вентиляторов и воздуховода. Вентиляторы расположены снаружи и друг против друга на боковых стенках биоферментатора. Воздуховод расположен в полу биоферментатора и выполнен из двух секций. Каждая секция воздуховода соединена с одним из вентиляторов и имеет основную часть и ответвления. Основная часть секции воздуховода установлена вдоль стенки биоферментатора. Ответвления воздуховода расположены по всей площади емкости биоферментатора и перпендикулярно подсоединенные к основной части секции воздуховода. По всей длине воздуховода с шагом 0,3-0,35 м выполнены отверстия. Система снабжена дополнительными биоферментаторами, связанными между собой трубопроводом подачи навоза. Трубопровод выполнен с заслонками, смонтированными с возможностью направления навоза в тот или иной биоферментатор. Емкость биоферментатора выполнена со скругленными углами, радиус которых равен ¹/₄ длины биоферментатора. Диаметр воздуховода составляет 0,3-0,35 м, а диаметр отверстий воздуховода - 4-6 мм. В торцевых стенках емкости выполнены ворота. С одной стороны перед воротами образован пандус, а с другой стороны - выгрузная площадка. Такое конструктивное выполнение системы позволит повысить эффективность переработки навоза, его загрузки и выгрузки, а также качество получаемых биологических удобрений. 4 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Система переработки навоза, содержащая биоферментатор, вентиляционное устройство, вытяжные отверстия, расположенные под крышей биоферментатора, транспортные средства для выгрузки и вывоза переработанного навоза, отличающаяся тем, что вентиляционное устройство состоит из двух вентиляторов, расположенных снаружи, друг против друга на боковых стенках биоферментатора, и воздуховода, расположенного в полу биоферментатора, причем воздуховод выполнен из двух секций, каждая из которых соединена с одним из вентиляторов, а каждая секция имеет основную часть, установленную вдоль стенки биоферментатора, и ответвления, расположенные по всей площади емкости биоферментатора и перпендикулярно подсоединенные к основной части секции воздуховода, причем по всей длине воздуховода с шагом 0,3-0,35 м выполнены отверстия.2. Система по п.1, отличающаяся тем, что снабжена дополнительными биоферментаторами, связанными между собой трубопроводом подачи навоза, причем трубопровод выполнен с заслонками, смонтированными с возможностью направления навоза в тот или иной биоферментатор.3. Система по п.1, отличающаяся тем, что емкость биоферментатора выполнена со скругленными углами, радиус которых равен ¹/₄ длины биоферментатора.4. Система по п.1, отличающаяся тем, что диаметр воздуховода составляет 0,3-0,35 м, а диаметр отверстий воздуховода - 4-6 мм.5. Система по п.1, отличающаяся тем, что в торцевых стенках емкости выполнены ворота, причем с одной стороны перед воротами образован пандус, а с другой стороны выгрузная площадка.