СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПЕРЕГНОЯ ИЗ РАСТИТЕЛЬНЫХ ОТХОДОВ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ
METHOD FOR PRODUCTION OF HUMUS FROM VEGETABLE WASTES AND DEVICE FOR ITS IMPLEMENTATION

Изобретение относится к области экологии при землепользовании, в частности к способам получения перегноя из растительных отходов и устройствам для его осуществления.
Известно, что в землепользовании при выращивании растений используется широкий круг субстрата от естественного грунта на отдельных земельных участках до средств гидропоники на них. Для выращивания растений наиболее пригодными являются территории земельных участков с черноземом, обладающие большим содержанием гумуса (перегноя). При этом выращивание растений одной культуры длительное время на одном месте земельного участка истощает его плодородие, делая это место малопригодным для эффективного землепользования. В землепользовании для поддержания плодородия почвы в части ее органической составляющей, т.е. гумуса, используется ряд приемов, например, введение севооборота при выращивании растений, выращивание растений-сидератов (люпин, донник, гречиха и др.) и их закапывания в почву, внесение органических компостов в почву и др. К ним следует отнести и способ приготовления органического компоста по патенту RU 2534287 С1 [1], который в некотором приближении, в части общности вида действий его осуществления с предлагаемым техническим решением, можно принять за аналог. Однако указанные приемы не позволяют обеспечивать получение перегноя из растительных компонентов (отходов) в замкнутом цикле без нарушения экологии при землепользовании.
Задача изобретения - обеспечение получения перегноя из растительных отходов в замкнутом цикле при периодической укладке их слоями с возможностью удаления созревшего слоя перегноя без вскрытия поверхностного слоя. Способ достижения ее заключается в том, что в качестве вида растительных отходов для получения перегноя выбирают опавшие листья с деревьев и кустарников и пространство для их расположения в виде размещенной в грунте на земельном участке емкости заданного размера типа коробчатой конструкции и на помещенную сетчатую перегородку в емкости над ее дном осуществляют периодически плотную укладку послойно предварительно увлажненных раствором перегноя растительных отходов через прослойку почвы до ее полного заполнения, далее обеспечивают полив водой в заданном режиме содержимого емкости до момента созревания перегноя одного из очередных уложенных слоев на сетчатой перегородке, а удаление созревшего слоя перегноя на сетчатой перегородке емкости проводят путем его размыва водой, размещаемой в полости между сетчатой перегородкой и дном с отстойником на нем, при импульсном воздействии ею на него при ее барботировании с последующим осаждением взвешенных его частиц в отстойник в виде илоподобной массы на дне емкости и дальнейшей ее откачкой из него с помощью илонасоса. Само устройство для получения перегноя из растительных отходов, т.е. опавших листьев, представляет собой пространственную тонкостенную конструкцию из полимерного материала с гидрофобной поверхностью в виде открытой емкости коробчатого типа заданного размера и она содержит дно с расположением в нем жолобообразного отстойника для сбора созревшего перегноя и сетчатую перегородку, установленную разъемно над ним на заданной высоте с опорой и фиксацией на ребрах жесткости ее стенок, для укладки растительных отходов в ней, а кроме этого снабжена трубопроводом для подвода воды в полость, образованную между дном и сетчатой перегородкой, двумя воздухопроводами, т.е. одним для барботирования через его ниппелевые жиклеры воды в ней в зоне контакта с сетчатой перегородкой и другим для сбрасывания избыточного воздуха в процессе барботирования из нее в атмосферу, и трубопроводом для откачки илоподобного перегноя из отстойника.
Общая схема взаимосвязей задействованных ресурсов при реализации данного технического решения приведена на фиг. 1. Так в грунте на заданном земельном участке заподлицо с ним размещается открытая емкость 1, представляющая собой пространственную тонкостенную конструкцию из полимерного материала с гидрофобной поверхностью коробчатого типа заданного размера. Емкость 1 (фиг. 1) содержит дно 2 с расположением в нем жолобообразного отстойника 3 для сбора созревшего перегноя. Внутри емкости 1 на заданной высоте от дна 2 устанавливается сетчатая перегородка 4 разъемно с опорой и фиксацией на ребрах жесткости 5 ее стенок. Сетчатая перегородка 4 в целом, как правило, монтируется из отдельных секций арочной формы с заданной стрелкой выпуклости из материала с высокой несущей способностью при его противогрибковой стойкости. В другом случае сверху сетчатой перегородки 4 укладывается тонкая полимерная сетка с меньшим заданным ячеистым просветом чем у самой перегородки. Кроме этого, емкость 1 оснащается трубопроводом 6 для подвода воды в полость 7, образованную между дном 2 и сетчатой перегородкой 4, двумя воздухопроводами, т.е. одним воздухопроводом 8 с рукавами 9 и запорной арматурой 10 для барботирования через них пошагово расположенные ниппелевые жиклеры 11 воды в полости 7 в зоне контакта с сетчатой перегородкой 4 и другим воздухопроводом 12 для сбрасывания избыточного воздуха в процессе барботирования из нее в атмосферу, и трубопроводом 13 для откачки илоподобного перегноя из отстойника 3.
Реализация данного технического решения в одном из замкнутых циклов заключается в выполнении последовательности следующих действий (фиг. 1): плотная укладка периодически послойно предварительно увлажненных раствором перегноя опавших листьев 14 толщиной в 40-50 см через прослойку почвы 15 до 4-5 см на сетчатую перегородку 4 емкости 1 до ее полного заполнения в 3-4 слоя; полив водой в заданном режиме созревания перегноя одного из очередных уложенных слоев растительных отходов на сетчатой перегородке 4; заполнение полости 7 созревшего перегноя на сетчатой перегородке 4 путем барботирования воды в полости 7 исходящими под давлением потоками воздуха их ниппелевых жиклеров 11 на заглушенных рукавах 9 воздухопровода 8 с регулирующей запорной арматурой 10 и сбрасывание одновременно избыточного воздуха из полости 7 через воздухопровод 12; удаление путем откачки илонасосом через трубопровод 13 из отстойника 3 илоподобной массы, образованной в нем из взвешенных частиц размытого слоя перегноя на сетчатой перегородке в полости 7 после их оседания. После удаления размывом слоя созревшего перегноя с сетчатой перегородки 4 наблюдается осадка содержимого 14 и 15 в емкости 1 под силой тяжести на величину его толщины, что затем восполняется укладкой дополнительно в ней последовательно содержимого слоев 14 и 15. Верхний слой почвенного грунта 16 можно использовать для выращивания полезных растений 17 подобно их выращиванию в теплице при возможности его подогрева теплом, выделяемым в процессе преобразования (гниения) опавших листьев в перегной.
Достоинствами данного технического решения являются:
- получение и удаление перегноя из растительных отходов в замкнутом цикле без нарушения экологии окружающей среды;
- возможность полной механизации процессов получения, транспортирования и применения перегноя на базе существующих технических средств в коммунальном хозяйстве;
- возможность использования почвенного грунта на земельном участке для получения перегноя под место выращивания полезных растений с меньшими энергетическими затратами.
ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ
1. Патент на изобретение RU 2534287 С1 МПК C05F 17/00 от 28.06.2013, опубл. 27.11.2014, Бюл. №33.