УСТАНОВКА КОМПОСТИРОВАНИЯ С ОПТИМИЗИРОВАННОЙ АЭРАЦИЕЙ

Полезная модель относится к сельскому хозяйству и может быть использована для переработки органических отходов с получением удобрений.
Известен биореактор (пат. на изобретение GB №1591502 A, C05F 3/00, 24.06.1981), верхняя часть которого соединена с напорным трубопроводом, соединяющим воздуходувку с расположенной под перфорированным дном полостью корпуса.
Также известно устройство для осуществления способа приготовления компоста многоцелевого назначения (пат. на изобретение RU №2112764 C1, C05F 3/00, 10.06.1998), содержащее ферментер, оборудованный напорным и вытяжным вентиляторами, системой напорных воздуховодов, пультом управления с таймером продувки и отверстиями для замера температуры и содержания кислорода в смеси.
Недостатками этих устройств является цикличность работы, низкое качество компоста из-за потери биогенных элементов и загрязнения окружающей среды вредными газами.
Наиболее близким к заявляемому устройству является аэрационный биореактор (пат. на изобретение RU №2310631 С2, C05F 3/06,09.11.2004 - прототип), содержащий корпус, сообщенный посредством воздуховода с воздуходувкой, устройство для подачи исходного материала, горизонтальный выгрузной шнек, зонды для измерения температуры и контроля воздушной смеси, генератор кислорода.
Недостатками данной установки являются:
низкая эффективность аэрации из-за наличия основного порового канала вдоль вала вертикального шнека за счет чего основной объем воздуха проходит по пути наименьшего сопротивления через установку, минуя обрабатываемый материал;
отсутствие регулирования подачи воздуха;
плохие условия выгрузки материала из-за сводообразования;
невозможность перерабатывать материал в анаэробных условиях из-за отсутствия изоляции корпуса и устройства поддержания оптимальной температуры материала.
Целью полезной модели является повышение эффективности работы устройства за счет обеспечения аэробно-анаэробного режима, улучшения аэрации, повышения эффективности выгрузки материала, чем снижаются затраты на переработку отходов и повышается качество готового удобрения.
Поставленная цель достигается тем, что корпус установки компостирования с оптимизированной аэрацией, содержащий устройство для подачи исходного материала, горизонтальный выгрузной шнек, согласно полезной модели выполнен герметичным, цилиндрической формы и снабжен рубашкой обогрева, двойным дном с управляемым источником магнитного поля и выгрузным окном с герметичной крышкой, причем верхнее горизонтальное фальш-дно выполнено из пористого металла с магнитной памятью формы и открытыми порами, а выше фальш-дна установлен горизонтальный выгрузной шнек с антиадгезионным износостойким покрытием и приводом с механизмом, обеспечивающим одновременное вращение относительно собственной горизонтальной оси и вертикальной оси корпуса, конусной крышкой, сообщенной своей центральной частью с устройством для подачи исходного материала.
Сущность полезной модели поясняется фиг. 1 - общий вид корпуса.
Корпус установки компостирования с оптимизированной аэрацией, представленный на фиг. 1, выполнен герметичным, цилиндрической формы, снабжен рубашкой обогрева 1, двойным дном 2 с управляемым источником магнитного поля 3 и выгрузным окном 4 с герметичной крышкой 5, причем верхнее горизонтальное фальш-дно 6 выполнено из пористого металла с магнитной памятью формы и открытыми порами, а выше фальш-дна установлен горизонтальный выгрузной шнек 7 с антиадгезионным износостойким покрытием и приводом с механизмом 8, обеспечивающим одновременное вращение относительно собственной горизонтальной оси и вертикальной оси корпуса, конусной крышкой 9, сообщенной своей центральной частью с устройством для подачи исходного материала 10.
Устройство работает следующим образом. По средствам устройства для подачи исходного материала 10 органический материал 11 с содержанием сухого вещества от 25 до 50% направляется через центральную часть конусной крышки 9 внутрь цилиндрического корпуса, заполняя до 95% его геометрического объема. При аэробном режиме воздух непрерывно подается в пространство, образованное двойным дном 2 с верхним горизонтальным фальш-дном 6, которое выполнено из пористого металла с магнитной памятью формы и открытыми порами. Далее из пространства двойного дна через поры фальш-дна 6 воздух поступает в обрабатываемый материал и аэрирует его, проходя снизу-вверх, а затем отводится из крышки корпуса. В процессе прохождения аэрирующего воздуха через материал, кислород растворяется в жидкостной пленке на поверхности твердого вещества, чем обеспечивается активная жизнедеятельность аэробных микроорганизмов, приводящая к разложению органического вещества и повышению температуры материала. В зависимости от газового состава, влажности и температуры обрабатываемого материала устанавливается необходимая подача воздуха путем управления источником магнитного поля 3, следующим образом. Под действием управляемого магнитного поля источника 3 фальш-дно 6, выполненное из пористого металла, увеличивает поперечные размеры, при этом поперечное сечение открытых поровых каналов для прохода воздуха также увеличивается, и как следствие, аэрация обрабатываемого материала возрастает. После снятия магнитного поля пористый металл фальш-дна 6 сохраняет свою форму и обеспечивает аэрацию обрабатываемого материала в установленном объеме. При управляемом изменении направления действия магнитного поля источника 3 фальш-дно 6 принимает свои первоначальные поперечные размеры, что снижает пропускную способность пористого металла и, как следствие, уменьшает аэрацию материала в корпусе.
При анаэробном режиме, проходящая сверху-вниз через слой обрабатываемого материала 11 жидкость поступает в пространство двойного дна 2 через поры фальш-дна 6 и отводится из корпуса, чем предотвращается закисление обрабатываемого материала. Корпус выполнен герметичным, что предотвращает проникновение кислорода в материал и обеспечивает анаэробный режим биоразложения органического вещества.
Обрабатываемый материал находится внутри устройства в течение определенного времени, проходя последовательно аэробное и анаэробное микробиологическое разложение при температуре около 55°С, которая обеспечивается теплотой, выделяющейся при биохимическом окислении органического вещества в аэробных условиях, и поддерживается за счет рубашки обогрева 1 в анаэробных условиях. Обработанный таким образом материал выгружается из корпуса шнеком 7 через выгрузное окно 4 с герметичной крышкой 5. Горизонтальный выгрузной шнек 7, установленный выше фальш-дна 6, имеет антиадгезионное износостойкое покрытие и привод с механизмом 8, обеспечивающим одновременное вращение шнека относительно собственной горизонтальной оси и вертикальной оси корпуса, что позволяет эффективно выгружать обрабатываемый материал без образования сводов. Применение антиадгезионного износостойкого покрытия поверхности шнеков, например, на основе полиуретана, значительно уменьшает налипание материала на шнек, чем также улучшается выгрузка материала из корпуса.
Использование предлагаемой полезной модели для переработки органических отходов позволит повысить качество готового удобрения за счет биоразложения в аэробно-анаэробном режиме, а также снизить энергозатраты за счет оптимизированной аэрации и улучшить процесс выгрузки.