УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРИГОТОВЛЕНИЯ СМЕСИ ЖИДКИХ РАСТВОРОВ МИКРОБИОЛОГИЧЕСКИХ ПРЕПАРАТОВ И КОНТЕЙНЕР-БИОУТИЛИЗАТОР ОРГАНИЧЕСКИХ ОТХОДОВ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ДАННОГО УСТРОЙСТВА

Полезная модель относится к устройствам для работы с ферментами или микроорганизмами и может быть использовано для приготовления жидких растворов микробиологических препаратов для их использования в различных отраслях - сельском хозяйстве, здравоохранении, экологии, быту. Одним из основных направлений его использования является производство органического удобрения из бытовых органических отходов.
Известно принятое за прототип устройство для производства бактериальных препаратов - патент РФ №2006501, содержащее термостат и емкость для выращивания бактерий, емкость представляет собой переносной контейнер с крышкой, по центру которой расположена впускная воронка, при этом емкость снабжена средством для перемешивания биомассы, состоящим из установленного с возможностью возвратно-поступательного перемещения по оси емкости вертикального штока, верхняя часть которого проходит через воронку и прикрепленной к нему горизонтальной пластины с отверстиями, площадь поперечного сечения которой равна площади поперечного сечения емкости, причем к днищу последней прикреплен патрубок для выгрузки готового продукта. Общими существенными признаками данного прототипа, совпадающими с существенными признаками предлагаемого технического решения являются следующие - устройство для приготовления смеси жидких растворов микробиологических препаратов, включающее контейнер с крышкой и выходным патрубком готовой смеси.
Известен также принятый за прототип контейнер-биоутилизатор органических отходов - патент РФ №51023, содержащий корпус с дном и крышкой, корпус выполнен цельным из пластмассы с плотно прилегающей крышкой, шарнирно закрепленной ручкой для его транспортировки и удобства выгрузки, и прижимной крышкой для уплотнения и ограничения доступа воздуха к органическим отходам, помещенным в корпус, при этом на дне корпуса размещена решетка с опорным основанием, причем дно корпуса расположено выше опорной плоскости и снабжено углублением под сливной кран, жестко закрепленный на боковой поверхности корпуса или дне. Общими существенными признаками данного прототипа, совпадающими с существенными признаками предлагаемого технического решения являются следующие - контейнер-биоутилизатор органических отходов, содержащий выполненные из пластмассы заедино корпус с дном, а также крышку, в нижней части корпуса размещена дистанцирующая от дна решетка.
Известное - устройство для приготовления смеси жидких растворов микробиологических препаратов не позволяет обеспечить точность концентрации готового продукта, не обеспечивает длительный срок хранения препарата (в разведенном состоянии продукт быстро теряет свою эффективность), выполнение операций дозирования компонентов вручную и сложность выработки препарата при необходимости обеспечения небольших доз. Кроме того, при выполнении корпуса и крышки данного устройства из светопрозрачных материалов, неизбежна гибель активных микроорганизмов, особенно при длительном хранении. Также, если устройство выполнять из металлов, даже коррозионно-стойких, все равно продукт будет химически взаимодействовать с корпусом.
Предлагаемое техническое решение направлено на устранения данных недостатков за счет механизации процесса дозирования и выработки препарата.
В известном контейнере-биоутилизаторе утилизируемые отходы вручную смачивают жидкостью или посыпают порошком, содержащими эффективные микроорганизмы, что не может обеспечить удобство, а также равномерность обработки. При выполнении контейнера прозрачным, микроорганизмы могут гибнуть даже при использовании внутреннего черного пластикового мешка.
Предлагаемое техническое решение направлено на удобство, эффективность, автоматизацию, точность дозирования и равномерность обработки биопрепаратом, обеспечиваемые предложенным полуавтоматическим устройством.
Для достижения данного технического результата в устройстве для приготовления смеси жидких растворов микробиологических препаратов, включающем контейнер с крышкой и выходным патрубком готовой смеси, в отличие от прототипа, контейнер с крышкой выполнены из непрозрачных неметаллических материалов, наджидкостная часть контейнера не является герметичной, выходной патрубок имеет расположенный внутри контейнера участок, в контейнере размещены емкости для растворяемых жидких составляющих, по крайней мере одна из которых, предназначенная для микробиологического препарата, выполнена герметичной; емкости соединены с внутренним участком выходного патрубка расходными каналами; при этом на выходном патрубке между расходными каналами и выходным отверстием установлен поршневой насос, а в выходном патрубке и расходных каналах обеспечивающие его работу клапаны; при том параметры выходного патрубка и расходных каналов выбраны исходя из обеспечения необходимых концентраций составляющих готовой смеси.
Для достижения данного технического результата в контейнере-биоутилизаторе органических отходов, содержащем выполненные из пластмассы заедино корпус с дном, а также крышку, в нижней части корпуса размещена дистанцирующая от дна решетка, в отличие от прототипа, контейнер-биоутилизатор выполнен из непрозрачного материала и снабжен расположенным в его верхней части выше описанным устройством для приготовления смеси жидких растворов микробиологических препаратов, при этом выходной патрубок данного устройства снабжен насадкой для разбрызгивания готовой смеси. Дополнительно, в районе дна контейнера-биоутилизатора может быть расположен кран для слива жилкой биоактивной фракции, которая при длительном хранении в контакте с воздухом теряет свои свойства.
Отличительными признаками предложенного технического решения -устройства для приготовления смеси жидких растворов микробиологических препаратов являются следующие: контейнер с крышкой выполнены из непрозрачных неметаллических материалов, наджидкостная часть контейнера не является герметичной, выходной патрубок имеет расположенный внутри контейнера участок, в контейнере размещены емкости для растворяемых жидких составляющих, по крайней мере одна из которых, предназначенная для микробиологического препарата, выполнена герметичной; емкости соединены с внутренним участком выходного патрубка расходными каналами; при этом на выходном патрубке между расходными каналами и выходным отверстием установлен поршневой насос, а в выходном патрубке и расходных каналах обеспечивающие его работу клапаны; при том параметры выходного патрубка и расходных каналов выбраны исходя из обеспечения необходимых концентраций составляющих готовой смеси.
Отличительными признаками предложенного технического решения -контейнера-биоутилизатора органических отходов являются следующие: контейнер-биоутилизатор выполнен из непрозрачного материала и снабжен расположенным в его верхней части выше описанным устройством для приготовления смеси жидких растворов микробиологических препаратов, при этом выходной патрубок данного устройства снабжен насадкой для разбрызгивания готовой смеси. Дополнительно, в районе дна контейнера-биоутилизатора может быть расположен кран для слива жидкой биоактивной фракции.
Благодаря данным отличительным признакам достигается следующий технический результат - устройство для приготовления смеси жидких растворов микробиологических препаратов позволяет обеспечить высокую точность концентрации готового продукта за счет выбора необходимых параметров (площади сечения) выходного патрубка и расходных каналов, по которым при рабочем цикле всасывания в рабочую камеру насоса поступают инградиенты в необходимой пропорции. За счет того, что до выполнения насосом рабочего цикла всасывания микробиологические препараты находятся в корпусе в концентрированном виде, обеспечивается их длительный срок хранения (в разведенном состоянии продукт быстро теряет свою эффективность). Готовая смесь может быть строго дозирована по объему кратно объему рабочей камеры поршневого насоса. Операция забора, смешивания и расходования готовой смеси производится простым выполнением рабочего цикла насоса (шток поднимается и через определенное необходимое для роста бактерий время опускается). При этом сохраняется незадействованный препарат в постоянной готовности к применению; снижены трудозатраты за счет исключения многократного отмеривания, при этой конструкции исключены случаи порчи препаратов из-за облучения солнечным светом.
В части контейнера-биоутилизатора органических отходов обеспечивается автоматизация процесса внесения микробиологических растворов, точность их производства и дозирования, а также сохранение их эффективности.
Данное техническое решение может быть использовано при приготовлении растворов микробиологического назначения в различных отраслях, например, в экологии для обеззараживания и утилизации органических отходов, в медицине и быту для обеззараживания, предотвращения гниения, в сельском хозяйстве для обеззараживания почвы, нейтрализации тяжелых металлов и т.п. Одним из важнейших направлений использования является переработка органических отходов в биоудобрения, например, с помощью предложенного контейнера-биоутилизатора как в бытовых условиях, так и в промышленных масштабах.
Предложенное техническое решение поясняется рисунками фиг.1 и 2.
На фиг.1 изображен разрез устройства для приготовления смеси жидких растворов микробиологических препаратов.
На фиг.2 изображен разрез контейнера-биоутилизатора органических отходов.
Изображенное на фиг.1 устройство для приготовления смеси жидких растворов микробиологических препаратов содержит контейнер 1 с крышкой 2 и выходным патрубком 3 готовой смеси, имеющем расположенный внутри контейнера 1 участок 4. Контейнер 1 с крышкой 2 выполнены из непрозрачной пластмассы, наджидкостная часть контейнера 1 не является герметичной, т.е. либо прямо в ней расположена незакрытая заправочная воронка 17, либо имеется дренажное (дыхательное) отверстие, обеспечивающее отсутствие образования вакуума при выработке растворителя (воды). В контейнере 1 размещены емкости 5 (две или более) для растворяемых жидких составляющих (одна для микробиологического препарата, например, Байкал ЭМ1, Тамир и т.п., вторая для питательной среды, например, крахмальной патоки, а третья, например, для чесночного концентрата и т.п.). Емкость 5 для микробиологического препарата для предотвращения контакта препарата с воздухом выполнена герметичной (с плотно закрывающейся заправочной горловиной), а для предотвращения прекращения выработки выполнена эластичной, например, из поливинилхлорида, листового полиэтилена или полиуретана. Заправочные горловины емкостей 5 могут быть расположены как под крышкой 2, так и выведены наружу ее, как в данном случае. Емкости 5 соединены с внутренним участком выходного патрубка расходными каналами 6. На выходном патрубке 3 между расходными каналами 6 и выходным отверстием установлен поршневой насос 7 (может быть установлен как внутри контейнера, так и снаружи). Также в выходном патрубке 3 и расходных каналах 6 установлены обеспечивающие его работу клапаны 8 (например, автоматические обратные клапаны или ручные зажимы). Данные клапаны 8 одновременно выполняют функцию предотвращения самопроизвольного попадания препаратов в растворитель. Параметры выходного патрубка 3 площадь (если трубки круглого сечения, то диаметр трубок или установленных в них суживающих втулок) и расходных каналов 6 выбраны исходя из обеспечения необходимых концентраций составляющих готовой смеси, например, 100:1:1.
Изображенный на фиг.2 контейнер-биоутилизатор органических отходов содержит выполненные из непрозрачной пластмассы заедино корпус 9 с дном 10, а также крышку 11, в нижней части корпуса 1 размещена дистанцирующая от дна 10 решетка 12. Контейнер-биоутилизатор снабжен выше описанным изображенным на фиг.1 устройством для приготовления смеси жидких растворов микробиологических препаратов (устройство может крепиться просто на стенке контейнера или на фальш-крышке). При этом выходной патрубок 3 данного устройства снабжен насадкой 13 для разбрызгивания готовой смеси. В районе дна 10 контейнера-биоутилизатора расположен кран 14, для слива жидкой биоактивной фракции (может быть расположен как просто в районе плоского дна 10, так и в специально выполненном в нем углублении). Как правило, при эксплуатации контейнера-биоутилизатора используется стандартный непрозрачный мешок 15 для органических отходов 16, в дне которого предварительно делаются отверстия для слива жидкой фракции. Заливные воронки всех составляющих смеси могут быть, как выведены на крышку 2 устройства, так и расположены под ней. Емкости (или только воронки) для растворимых препаратов могут быть окрашены в разные цвета или выполнены из разных материалов.
Выше описанное устройство в составе контейнера-биоутилизатора эксплуатируется следующим образом. Перед началом эксплуатации в корпус контейнера-биоутилизатора на решетку 12 расправляется мешок 15, края которого традиционно заворачиваются за верхний край корпуса 9; при опущенном штоке насоса 7 (клапаны 8 в выходном патрубке 3 и расходных каналах 6 закрыты) в основную часть контейнера заливается нехлорированная вода, являющаяся растворителем, а в емкости 5 заливаются растворяемые препараты - микробиологический состав и питательная среда для него, емкость с микробиологическим препаратом и, по необходимости, с питательной средой герметично закрываются. Устройство-смеситель готово к работе. При появлении органических отходов - пищевых отходов, опилок, бумаги и т.п., они загружаются в контейнер-биоутилизатор, после чего закрывается крышка 11 с устройством для приготовления смеси жидких растворов микробиологических препаратов и производится необходимое количество рабочих циклов насоса 7 (которое может зависеть от объема контейнера-биоутилизатора и от количества отходов). При этом рабочий цикл насоса 7 включает следующие этапы - при поднятии поршня насоса 7 вверх открываются клапаны 8 в заборной части слева от него и закрываются соответственно в расходной справа, при этом растворитель и растворяемые препараты поступают в подпорпшевую полость насоса 7 смешиваясь и вступая в реакцию; при опускании поршня насоса 7 клапаны 8 в заборной части закрываются, а в нагнетательной открываются и готовый раствор через насадку 13 разбрызгивается на отходы. При необходимости для лучшего взаимодействия и размножения микробиологических организмов между поднятием и опусканием поршня насоса 7 может быть выдержана пауза несколько минут. При значительном объеме отходов они могут укладываться и обрабатываться послойно. После обработки отходы оставляют для ферментации. При выделении в процессе ферментации биоактивной жидкой фракции она через отверстия в дне мешка 15 сливается на дно контейнера-биоутилизатора и регулярно сливается через кран 14.