Устройство для предварительной подготовки опилок и органических отходов для приготовления удобрения Российский патент 2025 года по МПК C05F17/921 

Изобретение относится к области сельского хозяйства и предназначено для экспресс-компостирования опилок и отходов животноводства и птицеводства.

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к устройствам, осуществляющим предварительную подготовку субстрата для его компостирования с целью получения органических удобрений. Целью изобретения является повышение производительности работы устройства, снижение энергозатрат и прогнозируемость качества получаемых удобрений.

Известен способ получения органо-минерального удобрения (SU 1792409 A3, опубл. 1993.01.30 https://yandex.ru/patents/doc/SU1792409A3_19930130). Способ предусматривает смешение органических отходов с формалином, мочевиной, фосфор- и калийсодержащими компонентами и целевой добавкой, последующее рыхление и сушку смеси, предлагается с целью интенсификации процесса перед рыхлением через полученную смесь пропускать электрический ток в течение времени, не превышающего 480 с, до достижения температуры реакционной массы 90-105 °С.

Недостатком данного устройства является использование токсичного формалина и большие энергозатраты на обработку субстанции электрическим током.

Наиболее близким аналогом является линия ускоренного компостирования твердых органических отходов (варианты) (RU 2271883 C1, опубл. 2006.03.20 https://yandex.ru/patents/doc/RU2271883C1_20060320). Линия компостирования твердых органических отходов включает средства подачи исходного сырья, ферментационные емкости, снабженные устройствами аэрации, средства перемещения и выгрузки готового продукта, выполнена многорядной и состоит из параллельных, установленных на общей платформе направляющих для продольного и поперечного перемещения ферментационных емкостей, которые кинематически связаны между собой и устройством для продольного перемещения, а устройство для поперечного перемещения ферментационных емкостей выполнено в виде подвижных платформ, которые установлены оппозитно на торцевых частях общей платформы, при этом устройство для продольного перемещения выполнено в виде реверсивного канатного привода, ферментационные емкости снабжены подвижными теплоизолирующими крышками, которые выполнены с возможностью фиксации, и принудительно открываемыми днищами.

Недостатком данного устройства является громоздкость конструкции, ограниченность ее производительности общей емкостью ферментирующих ящиков.

Технический результат, достигаемый данным изобретением, заключается в приготовлении субстрата для компостирования из опилок и отходов животноводства с оптимальными параметрами влажности, содержания азота, кислотности и обогащением исходного сырья бактериями, улучшающими переработку органических веществ.

Технический результат достигается тем, что в бункер устройства загружаются опилки, отходы животноводства или их смесь. Из бункера сырье попадает на шнековый транспортер и проходит через датчики веса и содержания азота. По показаниям датчиков известное программируемое логическое реле (ПЛР) определяет дозу необходимого количества азота по массе и подает его в виде жидкого аммиака из бункера, установленного над шнековым транспортером, доводя массовое содержание азота до 4%. Обогащенный азотом субстрат двигается дальше по транспортеру, проходя pH-датчик, который определяет кислотность субстрата. На основе показаний датчика, из следующего бункера подается доломитовая мука, необходимая для доведения pH субстрата до 6,0-7,0 единиц, что является оптимальным для созревания компоста. Обогащенный азотом и доведенный до оптимального pH субстрат проходит через датчик влажности. Из последнего бункера, установленного на шнеке, в субстрат подается вода с бактериями, улучшающими созревание компоста, доводя влажность субстрата до 80-85%. После предварительно подготовленный субстрат выгружается в емкость для дальнейшего созревания.

Изобретение поясняется чертежами на Фиг. 1, где изображено:

- шнековый транспортер 1;

- бункер для воды с биоразлагающими бактериями 2;

- бункер с известью или доломитовой мукой 3;

- бункер с жидким аммиаком 4;

- загрузочный бункер для субстрата 5;

- система управления устройством на базе известного ПЛР 6;

- известный датчик веса 7;

- известный датчик азота 8;

- известный датчик pH 9;

- известный датчик влажности 10;

- известная емкость 11.

Устройство работает следующим образом.

Опилки и отходы животноводства помещают в загрузочный бункер для субстрата 5, откуда они попадают на шнековый транспортер 1 и датчик веса 7. Информация о весе подаваемого субстрата передается на систему управления 6. Субстрат перемещается по транспортеру 1 через датчик азота 8. Данные о содержании азота передаются на систему управления 6. Система управления 6 на основе данных о массе субстрата и содержании в ней азота рассчитывает необходимую дозу внесения аммиачной жидкости для доведения дозы азота в субстрате до оптимального значения. Система управления 6 на основе расчетов открывает заслонку бункера с жидким аммиаком 4. Субстрат, обработанный аммиачной жидкостью, продвигается по транспортеру 1 через датчик pH 9, который определяет кислотность субстрата и передает данные на систему управления 6. На основании уровня кислотности субстрата система управления 6 на основе данных о pH среды субстрата и его массы определяет необходимое количество извести или доломитовой муки, необходимых для внесения, после чего открывает заслонку бункера 3. Одновременно с внесением извести или доломитовой муки субстрат проходит через датчик влажности 10. Данные о влажности подготовленного субстрата отправляются на систему управления 6. На основании этих данных определяется необходимое количество жидкости, которую надо внести в субстрат. Система управления 6 открывает заслонку бункера 2, после чего в субстрат вносится вода с бактериями. Полностью подготовленный для компостирования субстрат выходит из транспортера 1 и погружается в емкость 11 для дальнейшего созревания удобрения.

Пример. Смешивали субстрат, состоящий из двух частей опилок и одной части куриного навоза. На основе анализа полученного субстрата довели содержание азота в нем до 4%, подняли pH с 3,8 до 6,1 единицы, довели влажность до 80%. Полученный субстрат уложили в контейнер объемом 2 кубических метра. В контрольной пробе субстрат уложили в аналогичный контейнер после простого перемешивания. В результате эксперимента установлено, что подготовленный субстрат был готов к внесению в качестве органического удобрения через месяц, в то время как в контроле - через три месяца после закладки.

Изобретение относится к области сельского хозяйства. Устройство для предварительной подготовки опилок и органических отходов для приготовления удобрений содержит бункер, куда загружается сырье. Из бункера сырье попадает на шнековый транспортер и, по мере движения которого, проходит через датчики веса, содержания азота, влажности и pH сырья. На основе датчиков система управления открывает задвижки бункеров, расположенные на шнековом транспортере по направлению движения субстрата, в результате чего субстрат обогащается азотом до 4% от массы, его pH доводится до уровня 6,0-7,0 единиц, влажность повышается до 80-85%. При этом подаваемая вода заранее обогащена бактериями, что ускоряет компостирование массы, которая после обработки выходит из транспортера и погружается в емкость для дальнейшего созревания удобрения. Изобретение обеспечивает возможность приготовления субстрата для компостирования из опилок и органических отходов с оптимальными параметрами влажности, содержания азота, кислотности, при этом обогащение исходного сырья бактериями улучшает переработку органических веществ. 1 ил.

Устройство для предварительной подготовки опилок и органических отходов для приготовления удобрений, характеризующееся тем, что содержит бункер, куда загружается сырье, из которого оно попадает на шнековый транспортер, по мере движения которого датчики определяют вес, влажность, содержание азота и pH сырья, на основе которых система управления открывает задвижки бункеров, расположенные на шнековом транспортере по направлению движения субстрата, в результате чего субстрат обогащается азотом до 4% от массы, его pH доводится до уровня 6,0-7,0 единиц, влажность повышается до 80-85%, при этом вода заранее обогащена бактериями, что ускоряет компостирование массы, которая после обработки выходит из транспортера и погружается в емкость для дальнейшего созревания удобрения.