ПОТОЧНАЯ ЛИНИЯ ДЛЯ ПЕРЕРАБОТКИ ОТХОДОВ В КОМПОСТ Российский патент 2015 года по МПК C05F17/02 C05F3/06 C05F11/08 

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к поточной линии для переработки отходов в компост, и может быть использовано для приготовления органических удобрений из отходов сельскохозяйственного производства, например при производстве шампиньонов.

Уровень техники

Известна 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, при этом емкость для переработки отходов выполнена из набора примыкающих одна к другой камер, каждая из которых снабжена расположенными в ее днище и сообщенным со средством подогрева и аэрации отходов воздушным каналом, верхняя часть которого выполнена из набора размещенных по обе 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.

В линии каждый выгрузной шнек снабжен желобом, примыкающая к воздушному каналу стенка которого размещена под кромкой нижней наклонной пластины последнего.

Линия снабжена питателем-дозатором соломы со средством предотвращения сводообразования, при этом каждый из питателей-дозаторов торфа, навоза и соломы снабжен средством измельчения указанных компонентов.

В линии 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 (см. пат. RU №2034429, МПК А01С 3/00, опубл. 10.05.1995 г.).

Недостатком данной линии является сложность конструкции, невысокая производительность.

Известна линия переработки органических отходов в биокомпост, содержащая емкости для исходных компонентов, соединенные с узлом предварительной подготовки смеси, который имеет приспособление для смешивания и измельчения, а также приспособление для аэрации воздухом, причем устройство для обеззараживания смеси выполнено в виде ферментеров, верхняя часть каждого из которых сообщена с узлом ее предварительной подготовки, представляющим собой емкости двух прицепов-разбрасывателей, выгрузные транспортеры которых установлены по всей площади дна этих емкостей и объединены направляющим кожухом с выгрузным шнеком смесителя, расположенного под этими выгрузными транспортерами, над которыми закреплены измельчающие битеры, закрытые сверху отражающим кожухом, выполненным в виде дуги, при этом ферментеры оснащены выгрузными транспортерами, расположенными по всему днищу, а также дозирующей заслонкой, позволяющей обеспечить равномерную загрузку ленточного транспортера и машин для фасовки, дополнительно установлены датчики температуры и газоанализатора, расположенные внутри корпуса ферментера и соединенные с электрическим блоком контроля за параметрами процесса компостирования (см. пат. RU №2336252, МПК С05F 3/06, опубл. 20.10.2008 г.).

Недостатком данной линии переработки является малая производительность, что не позволяет ее использовать на предприятиях с большим выходом отходов сельскохозяйственного производства.

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому положительному результату и принятая автором за прототип является машина для приготовления компоста при производстве шампиньонов, содержащая самоходную несущую раму, накопительное устройство с наклонным подающим транспортером, отбойный барабан и установленное за ним швыряющее устройство, формовочную камеру, при этом между наклонным транспортером и швыряющим устройством смонтирован заборный пальцевый барабан, несущая рама выполнена в виде двух стыкуемых между собой посредством скобы и пальца частей, причем накопительное устройство с наклонным транспортером и отбойным барабаном расположены на одной части рамы, а заборный барабан, швыряющее устройство и формовочная камера - на другой.

В машине швыряющее устройство выполнено в виде нескольких установленных параллельно друг другу валов с билами (см. а.с. SU №895351, МПК А01G 1/04, опубл. 07.01.1982 г.).

Недостатком данной машины является невысокая эффективность производства, а также то, что она не создает необходимых условий для каждого отдельно взятого процесса компостирования, не содержит устройств корректировки этих процессов и не обеспечивает экологической чистоты производства.

Раскрытие изобретения

Задачей предлагаемого изобретения является разработка поточной линии для переработки отходов в компост, обладающей сокращением сроков компостирования, повышением эффективности, снижением трудоемкости и энергоемкости с одновременным обеспечением экологической чистоты производства.

Технический результат, который может быть получен с помощью предлагаемого изобретения, сводится к сокращению сроков компостирования, повышению эффективности и экологической чистоты производства.

Технический результат достигается с помощью поточной линии для переработки отходов в компост, содержащей устройство приема, увлажнения, перемешивания, аэрации, выгрузки, при этом устройства выполнены в виде, по меньшей мере, двух модулей, изготовленных из теплоизолирующих ограждающих панелей, один из которых выполнен в виде модуля компостирования, и которые установлены последовательно в поточную линию один за другим, каскадно снижаясь от первого к завершающему так, что выходной участок предыдущего модуля установлен выше входного участка последующего, а в конце модуля установлено перемешивающее устройство в виде горизонтальных валов с закрепленными в них билами и бункер с дозатором добавок, при этом каждый модуль оснащен транспортерами с возможностью перемещения компостируемой массы, индивидуальной вентиляционной системой с возможностью автоматического регулирования по обмену и температуре воздуха, при этом концевые устройства последней выполнены в виде перфорированных воздуховодов и размещены вдоль транспортеров и в боковых стенках модуля относительно друг друга с понижением к конечному, при этом каждый модуль включает формовочную и рабочую камеры, объединенные транспортерами и отсекаемые заслонками-бортами, а в начале модуля компостирования установлено выравнивающее устройство.

В поточной линии, по меньшей мере, два модуля выполнены в виде модуля ферментации и проращивания мицелия.

Таким образом, технический результат достигается за счет того, что компостирование отходов и отбросов осуществляют с помощью устройств приема, увлажнения, перемешивания, аэрации, выгрузки, при этом устройства собраны в модули, изготовленные из теплоизолирующих ограждающих панелей, и установлены последовательно в поточную линию один за другим, каскадно снижаясь от первого к завершающему так, что выходной участок модуля установлен выше входного участка последующего, при этом входной участок образует формовочную камеру с выравнивающим устройством, а в конце модуля установлено перемешивающее устройство в виде горизонтальных валов с закрепленными в них билами и бункер с дозатором, в дополнение к тому каждый модуль оснащен транспортерами, на которых перемещается компостируемая масса, индивидуальной вентиляционной системой, автоматически регулируемой по обмену и температуре воздуха, концевые устройства которой в виде перфорированных воздуховодов размещены вдоль транспортеров и в боковых стенках модуля, при этом количество модулей, включенных в поточную линию, зависит от принятой технологии переработки и назначения конечного продукта.

Краткое описание чертежей

На фиг.1 дана поточная линия для переработки отходов в компост, вид сбоку, разрез.

На фиг.2 - то же, поперечный разрез модуля компостирования.

Осуществление изобретения

Поточная линия для переработки отходов в компост содержит приемный модуль 1 в виде открытой сверху емкости прямоугольной формы с системой (на фиг. не показана) замачивания и днищем, в качестве которого служит поддон 2 для сбора стоков, транспортеры 3, установленные вдоль приемного модуля 1, насос 4, соединенный трубопроводами 5 с поддоном 2 и соплами 6, перемешивающее устройство 7, выполненное в виде горизонтальных валов, расположенных один над другим, с закрепленными по спирали билами (на фиг. не показаны), по меньшей мере, один модуль 8 компостирования, а для разделения объемов приемного модуля 1 от модуля 8 компостирования имеется заслонка-борт 9 с поднимающим ее приводом (на фиг. не показан), последующие модули 10 и 11, причем модули 8, 10 и 11 соединены последовательно с приемным модулем 1, установлены каскадно относительно друг друга, снижаясь от первого к завершающему так, что выходной участок, например, модуля 8 установлен выше входного участка последующего и выполнены из теплоизолирующих панелей, являются закрытыми емкостями, разделены на две камеры 12 и 13: формовочную и рабочую, соответственно, и включают не менее двух транспортеров 3 каждая, причем формовочная камера 12 включает бункер 14 добавок с дозатором 15 и выравнивающее устройство 16, изолируются от предшествующего модуля или 1 или 8 или 10 шиберной заслонкой-бортом 9 и оборудованы регулируемыми жалюзийными решетками 17, приточной с одной стороны заслонки-борта 9 и вытяжной с другой стороны борта 9 вентилятором 18, рабочие камеры 13 оснащены транспортерами 3, перемешивающим устройством 7 и бортом-заслонкой 9, под транспортерами 3 размещены перфорированные воздуховоды 19 равномерной раздачи воздуха, вентилятор 18 обвязан воздуховодами 20 таким образом, что забор воздуха осуществляется из верхней зоны модуля, например, 8 с подсосом атмосферного через заслонку 21, а нагнетание - в перфорированные воздуховоды 19 равномерной раздачи в нижней и боковых частях 22 модулей 8, 10, 11, по воздуховоду 20 при открытых заслонках 23 для воздуха отработанная газовая смесь отводится на утилизацию (на фиг. не показано), при этом на заслонках 23 для воздуха установлены исполнительные механизмы 24, которые осуществляют управление открытием заслонок 23 для воздуха от сигнала датчиков (на фиг. не показаны) температуры.

При этом если поточную линию для переработки отходов в компост используют как утилизатор, то ее комплектуют приемным устройством 1, по меньшей мере, двумя модулями 8 компостирования и бункером-накопителем (на фиг. не обозначен), а если используют в промышленности для производства компоста для выращивания грибов, то поточная линия состоит из приемного устройства 1, по меньшей мере, двух модулей 8 компостирования, модуля 10 ферментации, модуля 11 проращивания мицелия и бункера-отгрузки (на фиг. не показан), причем модули 10 и 11 выполнены аналогично, по крайней мере, двум модулям 8 компостирования, но дополнительно оснащаются жалюзийными решетками 17, вентилятором 18, биофильтрами 25, заслонками 26 для вентиляции и калориферами 27.

Поточную линию для переработки отходов в компост эксплуатируют следующим образом.

Отходы и отбросы, например, животноводческих ферм, включая подстилку, сбрасывают с транспортных средств (на фиг. не показано) в приемный бункер 1, на отходы выливают жидкие стоки, излишняя влага которых стекает в поддон 2, а если увлажнение недостаточное, то включают насос 4, который стоками из поддона 2 через трубопровод 5 и сопла 6 увлажняет отходы разбрызгиванием, при этом, когда влажность отходов будет достаточной для компостирования, включают транспортеры 3 и перемешивающее устройство 7, отходы, перемещаясь на транспортерах 3 к перемешивающему устройству 7, отрываются малыми частями от общей массы билами и выбрасываются в формовочную камеру 12, где налету эти частички смешиваются с добавками, просыпающимися из бункера 14 добавок через дозатор 15, и падают на транспортеры 3 первого модуля 8 компостирования, причем, когда формовочная камера 12 первого модуля 8 компостирования будет заполнена до уровня выравнивающего устройства 16, включают приводы транспортеров 3 и компостируемая масса перемещается на транспортерах 3 до упора в перемешивающее устройство 7 первого модуля 8 компостирования, при этом шиберная заслонка-борт 9 закрыта, выключают приводы транспортеров 3, перемешивающего устройства 7 и вентилятора 18 в режиме рециркуляции, а при разогреве массы с подпиткой свежего воздуха через воздуховоды 19 проводят компостирование до температуры 48-52°C, после чего останавливают процесс вентиляции, открывают заслонку-борт 9 в формовочную камеру 12 следующего модуля 8, включают транспортеры 3 и перемешивающее устройство 7 первого модуля 8 и, когда уровень массы в формовочной камере 12 следующего модуля 8 достигнет выравнивающего устройства 16, включают транспортеры 3 второго модуля 8, при этом если подачу отходов и отбросов осуществляют равномерно, то процесс компостирования идет непрерывно, без остановки транспортеров 3, перемешивающих устройств 7 и вентиляции, однако процесс компостирования может быть и шаговым, вентиляционные режимы каждого модуля 8, 10, 11, которые выполнены из теплоизолирующих панелей, индивидуальны и устанавливаются автоматически, причем когда температура поднимется до верхнеустановленного значения, сигнал от датчиков температуры передается на исполнительные механизмы 24, заслонка 23 открывается, поступает свежий воздух, при этом забор воздуха осуществляется из верхней зоны модуля, например, 8 с подсосом атмосферного через заслонку 21, а нагнетание - в перфорированные воздуховоды 19 равномерной раздачи в нижней и боковых частях 22 модулей 8, 10, 11, по воздуховоду 19 при открытых заслонках 23 для воздуха, а отработанная газовая смесь отводится на утилизацию (на фиг. не показано), причем на заслонках 23 для воздуха установлены исполнительные механизмы 24, которые осуществляют управление открытием заслонок 23 для воздуха от сигнала датчиков (на фиг. не показаны) температуры, при этом нагнетаемый в перфорированные воздуховоды 19 воздух снижает температуру компостируемой массы, а когда температура компостируемой массы доходит до нижнеустановленного предела, сигнал датчиков температуры закрывает заслонки 21 и 23, осуществляется рециркуляция воздуха, сопровождающаяся повышением температуры компостируемой массы, причем контроль и регулирование температурных режимов во всех модулях 8, 10, 11 аналогичен и решается путем подпитки вентиляционными заслонками 21 атмосферным воздухом или изменением температуры теплоносителя, подаваемым в калорифер 27, затем компост попадает в бункер-накопитель, а если поточную линию используют в промышленности для производства компоста для выращивания грибов, то она состоит из приемного модуля 1, по крайней мере, двух модулей 8 компостирования, модуля 10 ферментации, модуля 11 проращивания мицелия и бункера-отгрузки (на фиг. не показан), причем модули 10 и 11 выполнены аналогично, по крайней мере, двум модулям 8 компостирования, но дополнительно оснащаются жалюзийными решетками 17, вентилятором 18, биофильтрами 25, заслонками 26 для вентиляции и калориферами 27, при этом поточная линия работает в шаговом режиме, инокулирование компоста мицелием также осуществляют через бункер-дозатор 15, а модуль 11 проращивания мицелия увеличен в объеме.

Предлагаемое изобретение по сравнению с прототипом и другими известными техническими решениями имеет следующие преимущества:

- сокращение сроков компостирования;

- повышение эффективности;

- снижение трудоемкости и энергоемкости;

- обеспечение экологической чистоты производства.

Изобретение относится к области переработки отходов в компост. Поточная линия содержит устройства приема, увлажнения, выгрузки и модули, изготовленные из теплоизолирующих ограждающих панелей. Модули установлены последовательно, каскадно снижаясь от первого к завершающему. Выходной участок предыдущего модуля установлен выше входного участка последующего модуля. В конце каждого модуля установлены перемешивающее устройство в виде горизонтальных валов с билами и бункер с дозатором добавок. Модули оснащены транспортерами и индивидуальной вентиляционной системой с возможностью автоматического регулирования по обмену и температуре воздуха. Концевые устройства вентиляционной системы выполнены в виде перфорированных воздуховодов. Воздуховоды размещены вдоль транспортеров и в боковых стенках модулей с понижением к конечному относительно друг друга. Модули включают формовочную и рабочую камеры. Камеры объединены транспортерами и отсечены заслонками-бортами. По меньшей мере, два модуля выполнены в виде модулей компостирования и проращивания мицелия. Линия содержит, по меньшей мере, два модуля компостирования. В начале модулей компостирования установлены выравнивающие устройства. Обеспечивается сокращение сроков компостирования и повышение эффективности переработки отходов. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Поточная линия для переработки отходов в компост, содержащая устройства приема, увлажнения, выгрузки, а также модули, изготовленные из теплоизолирующих ограждающих панелей, по меньшей мере два из которых выполнены в виде модулей компостирования, и которые установлены последовательно в поточную линию один за другим, каскадно снижаясь от первого к завершающему так, что выходной участок предыдущего модуля установлен выше входного участка последующего, а в конце каждого модуля установлено перемешивающее устройство в виде горизонтальных валов с закрепленными в них билами и бункер с дозатором добавок, при этом каждый модуль оснащен транспортерами с возможностью перемещения компостируемой массы, индивидуальной вентиляционной системой с возможностью автоматического регулирования по обмену и температуре воздуха, при этом концевые устройства последней выполнены в виде перфорированных воздуховодов и размещены вдоль транспортеров и в боковых стенках модуля относительно друг друга с понижением к конечному, при этом каждый модуль включает формовочную и рабочую камеры, объединенные транспортерами и отсекаемые заслонками-бортами, а в начале каждого из модулей компостирования установлено выравнивающее устройство.

2. Поточная линия по п. 1, отличающаяся тем, что, по меньшей мере, два модуля выполнены в виде модуля ферментации и проращивания мицелия.