УСТАНОВКА ДЛЯ ПРИГОТОВЛЕНИЯ КОМПОСТА

Полезная модель относится к области сельского хозяйства, в частности к приготовлению удобрений из навоза и птичьего помета, являющихся отходами производства животноводческих и птицеводческих предприятий.
Известно устройство для получения компоста (патент США, №559073, кл. С05F 3/00), включающее трубы с отверстиями, которые размещены в каналах под буртом, засыпанных гравием. Воздух, закачиваемый воздуходувкой, выходит через слой гравия и поступает в бурт.
Недостатками этого устройства являются цикличность приготовления удобрений, а также заиливание гравия мелкодисперсными частицами органики, что требует в дальнейшем его промывки.
Известно устройство для приготовления компоста многоцелевого назначения из навоза, птичьего помета и других отходов с органическими наполнителями (патент РФ №2112764, кл. C05F 3/00, 1997), содержащее кирпичный или железобетонный ферментер с воротами, куда закладывается ферментируемая смесь. Ферментер оборудован напорным и вытяжным вентиляторами, системой напорных воздуховодов, пультом управления с таймером продувки и отверстиями для замера температуры и содержания кислорода в смеси.
К недостаткам известного устройства следует отнести цикличность приготовления компоста, заиливание отверстий трубопроводов, снижающее эффективность аэрации и требующее их прочистки после каждого цикла, а также свободный выход воздуха через верхнюю часть ферментера, не позволяющий полностью использовать кислород воздуха, что вынуждает чаще включать воздуходувку, удорожая тем самым конечный продукт. Кроме того, размеры помещения ферментера должны учитывать заезд внутрь погрузочно-разгрузочных средств, ручной труд при разравнивании слоя загруженного материала, при зачистке пола помещения после механизированного удаления готового продукта. Неравномерность подачи воздуха в слой ферментируемого материала в процессе ферментации из-за значительного расстояния между уложенными в пол трубами отражается на эффективности процесса ферментации и качестве готового продукта. Боксовая конструкция устройства для приготовления компоста многоцелевого назначения не позволяет связать его в единый автоматизированный комплекс с цехом по приготовлению смеси исходных компонентов.
Известна установка для получения удобрений из навоза и помета с органическими наполнителями и инокулирующими добавками (патент РФ №2238926, кл. C05F 3/06, 2001), содержащая ферментер в виде закрытой емкости с полом, в нижней части которого установлены трубопроводы с отверстиями для подачи воздуха, соединенные с вентилятором. В центральной части пола ферментера и в местах стыковки стен с полом выполнены параллельно расположенные каналы, причем трубопроводы расположены в каналах, центральный канал перекрыт металлической пластиной с образованием щелей между ней и полом ферментера, а выполненные в местах стыковки стен и пола каналы перекрыты предохранительными сетками.
Недостатки, присущие устройству для приготовления компоста многоцелевого назначения (патент РФ №2112764), присущи и известной установке.
Известна установка для приготовления удобрений (патент РФ №2044435, кл. А01С 3/02, 1992, прототип). В вертикальном коническом ферментере, загружаемом пневмозагрузчиком через верхний патрубок, имеющий заслонку, на вертикальной оси расположен конический распределитель, свободно вращающийся и опирающийся на фиксатор. Ось удерживается в вертикальном положении растяжками и в нижней части сварена с торцом воздухопровода. Воздухопровод в центре фиксируется растяжками и трубопроводами, в которых под углом книзу от горизонтальной оси симметрии, чтобы предотвратить их засорение, просверлены отверстия для насыщения органической смеси ферментера кислородом воздуха. Воздухопровод патрубком соединен с воздуходувкой. В нижней части ферментера внутри смонтирован выгрузной шнек, переходящий снаружи в погрузочный шнек. В корпус ферментера вварены две трубки для термометра и датчика определения процентного содержания кислорода.
Оснащение устройства коническим распределителем позволяет равномерно по всему объему ферментера распределять органическую смесь, шнековые выгрузчик и погрузчик - полностью и без потерь выгрузить приготовленные удобрения из ферментера, а патрубок пневмопогрузчика с заслонкой позволяют регулировать поступление смеси удобрений и различного рода органических наполнителей в ферментер. Трубопроводы с отверстиями под углом насыщают органическую смесь, продвигающуюся сверху вниз, кислородом воздуха без засорения отверстий. Но известная установка для приготовления удобрений недостаточно надежна в работе из-за наличия в конструкции ферментера множества растяжек, фиксаторов и др., а также имеет невысокую производительность, что обусловлено не только низкой надежностью устройства, но и цикличностью производства удобрений и необходимостью подготовки ферментера и профилактики его перед каждым новым циклом производства удобрений.
Задача, решаемая данной полезной моделью, заключается в разработке надежной в работе конструкции установки для приготовления удобрений из навоза и птичьего помета, эффективной и высокопроизводительной, удобной в обслуживании и обеспечивающей получение удобрений высокого качества.
Технический результат от решения поставленной задачи заключается в возможности переработки большого количества отходов производства животноводческих и птицеводческих предприятий с минимальными затратами ручного труда и непрерывного поточного приготовления удобрений высокого качества и с невысокой себестоимостью, способствующими своевременной утилизации отходов животноводческих и птицеводческих предприятий.
Поставленная задача решена тем, что в установке для приготовления компоста, содержащей ферментер, сообщающийся с источником подачи воздуха, устройство для подачи в ферментер исходного материала с возможностью его равномерного распределения в ферментере, средство для выгрузки удобрений, ферментер выполнен в виде двух камер, установленных симметрично относительно продольной оси установки под углом 60-65° к ее основанию, при этом днища -решетки и выполненные в верхней части обеих камер формирующие решетки параллельны между собой, а нижняя часть камер выполнена откидной с возможностью выгрузки через нее готового удобрения. Установка для приготовления компоста снабжена воздушной камерой, боковая поверхность которой образована днищами-решетками обеих камер ферментера, а одна из торцовых ее стенок снабжена плотно закрывающейся дверью с возможностью проникновения через нее в воздушную камеру с установленным в ней воздуховодом, сообщающимся с вентилятором высокого давления, при этом воздушная камера и обе камеры ферментера выполнены под одной крышей. Устройство для подачи в ферментер исходного материала выполнено в виде шнекового наклонного транспортера, установленного под углом 35° к основанию установки и сообщающегося через раздаточный бункер с загрузочным скребковым транспортером, привод которого имеет реверсивное подключение, а желоб размещен над обеими камерами ферментера и выполнен с равномерно расположенными по всей длине его дна щелями для равномерного распределения исходного материала в каждой камере ферментера. Загрузочный скребковый транспортер снабжен установленным в дне его желоба с равномерно расположенными по всей длине дна щелями пакетом шиберных пластин с параллелограммным рычажным механизмом с возможностью одновременного перекрытия либо открывания всех щелей желоба. Нижняя откидная часть каждой камеры ферментера посредством тросовой системы и блоковых роликов сообщена с лебедкой, установленной на поперечной балке здания установки над ферментером. Установка снабжена помещением надстройки, размещенным над ферментером и образованным снизу полом, являющимся одновременно верхним перекрытием воздушной камеры, боковыми стенками с окнами и фрамугами для естественного проветривания помещения и крышей, с возможностью проникновения в помещение надстройки через дверь. Лебедка, раздаточный бункер, загрузочный скребковый транспортер, снабженный желобом с равномерно расположенными по всей длине его дна щелями и пакетом шиберных пластин с параллелограммным рычажным механизмом в его дне, размещены в помещении надстройки. Крыша и торцовые стенки корпуса здания с размещенными в нем ферментером и воздушной камерой снабжены теплоизоляционным покрытием. Установка снабжена датчиком температуры и индикатором наличия кислорода, каждый из которых установлен в днищах-решетках каждой камеры ферментера.
Конструкция ферментера в виде двух камер позволяет увеличить его производительность. Установка их в корпусе симметрично относительно продольной оси установки под углом 60-65° к ее основанию обусловлена удобством их загрузки и выгрузки. Выполнение днищ-решеток и формирующих решеток в верхней части обеих камер параллельными между собой направлено на качественное приготовление удобрений, благодаря формированию равномерного слоя органической смеси по толщине и, в свою очередь, ее равномерного насыщения кислородом воздуха.
Шнековый наклонный и загрузочный скребковый транспортеры позволяют полностью и без потерь загрузить приготовленную смесь для биоферментации в ферментеры. Равномерное распределение смеси в каждой камере ферментера обусловлено наличием щелей в дне желоба загрузочного скребкового транспортера, равномерно расположенных по всей длине его дна. Для одновременного перекрытия либо открывания всех щелей желоба загрузочный скребковый транспортер снабжен установленным в дне его желоба пакетом шиберных пластин с параллелограммным рычажным механизмом
Углы наклона камер ферментера и наклонного шнекового транспортера подобраны экспериментальным путем из условия соответственно эффективного освобождения камер ферментера от готового продукта ферментации и возможности без потерь загрузить приготовленную смесь для биоферментации в ферментеры.
Отсутствие свободного выхода воздуха через верхнюю часть ферментера позволяет полностью использовать кислород воздуха и экономно расходовать электроэнергию на включение вентилятора высокого давления, получая конечный продукт невысокой себестоимости.
В целом заявленная установка надежна и проста в эксплуатации. Конструкция установки для приготовления компоста технологична и позволяет, приняв ее как секцию (модуль), сконструировать линию для приготовления удобрений из нескольких таких секций. Установка для приготовления компоста надежна в эксплуатации, эффективна и высокопроизводительна, удобна в обслуживании и обеспечивает получение удобрений высокого качества. Позволяет переработать большое количество отходов производства животноводческих и птицеводческих предприятий с минимальными затратами ручного труда и организовать непрерывное поточное приготовление удобрений высокого качества и невысокой себестоимости.
Полезная модель иллюстрируется чертежами.
На фиг.1 изображена установка для приготовления компоста, общий вид; на фиг.2 - то же, разрез Α-A на фиг.1; на фиг.3 - схема параллелограммного рычажного механизма к пакету шиберных пластин дна желоба загрузочного скребкового транспортера.
Установка для приготовления компоста содержит несущую конструкцию - каркас здания, представленную металлическими 1, 2, 3, 4, железобетонными 5, 6 и деревянными 7, 8, 9 балками. С помощью каркаса образованы две одинаковые камеры 10 ферментера, воздушная камера 11 и помещение надстройки 12. Вся конструкция здания установлена на бетонном основании 13. По бокам здания -асфальтобетонное покрытие 14 шириной не менее 6 м.
Ферментер представляет собой две одинаковые камеры 10, установленные симметрично относительно продольной оси 15 установки под углом 60-65° к ее основанию 13. Обе камеры 10 имеют днища - решетки 16 типа «рыбья чешуя» (полочки решеток параллельно уложены на деревянные балочки с соответствующими уступеньками и расположены на металлических балках каркаса 3; полочки могут быть выполнены из листовой стали или из обработанных деревянных досок). В верхней части каждой камеры 10 установлены формирующие решетки 17, предназначенные для формирования слоя органической смеси по толщине и изготовленные из обработанных деревянных досок. На некотором расстоянии (не менее 100 мм) от них располагаются крыши 18 камер ферментера, выполненные из металлического листа и утепленные теплоизоляционным покрытием. Днища - решетки 16 и формирующие решетки 17 обеих камер 10 параллельны между собой, что обеспечивает равномерный слой органической смеси по толщине и, в свою очередь, ее равномерное насыщение кислородом воздуха. Нижняя откидная часть 19 каждой камеры 10 выполнена с возможностью откидывания ее и выгрузки готового удобрения из камеры 10.
Воздушная камера 11 образована днищами-решетками 16 камер 10 ферментера и торцевыми стенками 20 с плотно закрывающимися дверями 21, сверху - перекрытием 22, являющимся также полом помещения надстройки 12. В воздушной камере 11 располагается закрепленный на поперечных балках 4 воздуховод - коробчатый канал 23 для нагнетания в ферментируемую массу свежего воздуха, снабженный клапаном с рычагом 24 и вентилятором высокого давления 25 на наружной торцовой стенке 20 воздушной камеры 11. Через дверь 21 возможен доступ в воздушную камеру 11с целью установки через отверстия в решетчатой поверхности днищ 16 приборов контроля за процессом биоферментации - кислородомеров, термодатчиков и др. Для подогрева воздуха в зимнее время в воздушной камере 11 устанавливают калорифер. Воздушная камера 11 и обе камеры 10 ферментера размещены под крышей 18.
В верхней части установки находится помещение надстройки 12, которое служит для размещения в нем устройств и механизмов, обеспечивающих подвеску откидных частей 19 камер 10 ферментера, подачу в ферментер исходной смеси для ферментации, и обеспечивает удобное обслуживание этих устройств и механизмов. В нижней своей части помещение надстройки 12 образовано верхними боковыми стенками 26 камер 10 ферментера и верхним перекрытием 22 воздушной камеры 11. В боковых стенках 27 помещения надстройки выполнены окна с фрамугами 28 для естественного вентилирования помещения. В помещении надстройки 12 расположен загрузочный скребковый транспортер 29, ориентировочно марки ТСН-160А, с приводом 30, имеющим реверсивное подключение. Желоб 31 скребкового транспортера 29 установлен на каркасе здания установки над камерами 10 ферментера и выполнен с равномерно расположенными по всей длине его дна щелями.
В выступающую переднюю часть помещения надстройки 12 входит шнековый наклонный транспортер 32 и здесь же располагается раздаточный бункер 33. Шнековый наклонный транспортер 32, ориентировочно марки ТНП-10, установлен наклонно под углом 35°к основанию установки.
В задней части помещения надстройки 12 на поперечной балке 4 размещена лебедка 34, снабженная тросовой системой 35 и блоковыми роликами 36, обеспечивающими подвеску откидных частей 19 камер 10 ферментера. Кроме того, в помещении надстройки 12 в горизонтальном положении расположен параллелограммный рычажный механизм 37 к пакету шиберных пластин, которые вмонтированы в дно желоба 31 скребкового транспортера 29, в случае использования заявленной установки как секции в линии для приготовления компоста.
Для доступа в помещение надстройки 12 оборудована лесенка 38 и соответственно дверь в торцовой стенке (не показано).
Установка для приготовления компоста представляет собой модуль, или секцию. Несколько одинаковых модулей можно объединить в линию для приготовления компоста, при этом каждый модуль (секция) расположен между железобетонными опорами 5, установленными на расстоянии 5 м. Секции обслуживаются одним и тем же загрузочным скребковым транспортером 29 и индивидуальными лебедками 34. Количество секций зависит от необходимой производительности установки для приготовления удобрений, обусловленной востребованностью данной продукции.
Установка для приготовления удобрений работает следующим образом.
Исходная смесь для ферментации из цеха по приготовлению смеси согласно конкретной технологии с помощью, например, ленточного транспортера (не показано) подается в шнековый наклонный транспортер 32, откуда - в раздаточный бункер 33, затем - на загрузочный скребковый транспортер 29. Благодаря реверсивному подключению привода 30 загрузка обеих камер 10 ферментера осуществляется последовательно. Смесь для ферментации в камеры 10 попадает через щели в дне желоба 31 загрузочного скребкового транспортера 29, которые располагаются по всей его длине и перекрываются или открываются с помощью пакетов шиберных пластин и параллелограммного рычажного механизма 37 в случае использования установки как секции в линии для приготовления компоста. После загрузки обеих камер 10 ферментера плотно закрывают двери 21, и начинается процесс ферментации в аэробном режиме. Определенное содержание кислорода в ферментируемой массе поддерживается путем периодического включения вентилятора 25 и нагнетания воздушного потока через воздуховод - коробчатый канал 23 при открытом клапане посредством рычага 24. Кислородный и температурный режимы в ферментируемой массе отслеживаются с помощью приборов контроля за процессом биоферментации - кислородомеров и термодатчиков. После завершения процесса ферментации согласно конкретной технологии приготовления компоста осуществляют разгрузку камер 10 ферментера с помощью лебедки 34, тросовой системы 35 и блоковых роликов 36 путем поднятия откидных частей 19 камер 10 ферментера. Полученный компост представляет собой сыпучее вещество и легко высыпается на асфальтобетонное покрытие 14 из установленных под углом 60-65° камер 10 ферментера к основанию 13 установки, откуда с помощью любых погрузчиков и транспортных средств доставляется к месту хранения либо реализации.
Заявленная полезная модель промышленно осуществима.
В результате использования установки для приготовления компоста из отходов производства животноводческих и птицеводческих предприятий осуществляется непрерывный поточный процесс приготовления удобрений, обеспечивающий переработку большого количества отходов с минимальными затратами ручного труда и непрерывного поточного приготовления удобрений высокого качества с невысокой себестоимостью, своевременную утилизацию отходов животноводческих и птицеводческих предприятий.