УСТАНОВКА ДЛЯ КОМПОСТИРОВАНИЯ

Полезная модель относится к сельскому хозяйству и может быть использована для переработки органических отходов с получением удобрений.
Известно устройство для приготовления удобрений, содержащее корпус, сообщенный посредством воздуховода с источником подачи воздуха, устройство для подачи исходного материала и приспособление для его распределения, выгрузной шнек, датчик температуры и индикатор наличия кислорода [1].
Недостатками данного устройства являются:
- большие потери напора в системе аэрации из-за наличия трубок и отверстий в них;
- высокая вероятность сводообразования, затрудненный проход компостируемого материала через корпус, из-за большого количества горизонтально расположенных растяжек и перфорированных труб.
Наиболее близким к заявляемой установке, является устройство аэрационного биореактора, содержащее корпус, устройство выгрузки, источник подачи воздуха, воздуховод [2 - прототип].
Недостатками данного устройства являются:
- малая производительность реактора, связанная с ограниченностью высоты слоя компостируемого материала;
- постепенное уплотнение материала, по мере продвижения его внутри корпуса биореактора, приводящее к неудовлетворительной аэрации и образованию анаэробных зон;
- низкоэффективное устройство выгрузки в виде горизонтального и вертикального шнеков, ухудшающих физико-механические свойства продукта.
Целью полезной модели является повышение эффективности работы установки за счет улучшения процесса аэрации и выгрузки материала.
Поставленная цель достигается тем, что установка для компостирования, содержащая корпус, устройство выгрузки, источник подачи воздуха, воздуховод, причем устройство выгрузки, включает в себя параллельно расположенные и вращающиеся навстречу друг другу валы, снабженные сводоразрушающими элементами, выполненные в виде эксцентрично установленных дисковых фрез, а так же имеет устройство снижения уплотнения компостируемого материала в виде двух валов с тросами и режущими элементами, при этом источник подачи воздуха, посредством воздуховода, соединен с полостью под устройством снижения уплотнения.
Сущность полезной модели поясняется фиг.1 - общий вид устройства; фиг.2 - устройство для снижения уплотнения; фиг.3 - принцип действия устройства снижения уплотнения; фиг.4 - схема крепления режущих элементов; фиг.5 - устройство выгрузки (разрез А-А на фиг.1); фиг.6 - система подачи воздуха.
Установка для компостирования (фиг.1) содержит закрытый теплоизолированный корпус 1, источник подачи воздуха 2, систему напорных воздуховодов 3, устройство снижения уплотнения компостируемого материала 4, устройство выгрузки 5, биофильтр с вытяжным вентилятором 6, загрузочное 7 и выгрузное 8 отверстия.
Установка работает следующим образом. Подготовленная смесь из органических отходов и углеродосодержащего наполнителя при помощи любого погрузочного средства подается через загрузочное отверстие 7 внутрь корпуса устройства. Многоэтажная структура корпуса позволяет увеличить высоту слоя компостируемого материала и, как следствие, производительность установки, при неизменной площади основания. Разделение между этажами происходит при помощи устройства снижения уплотнения (фиг.2). Данное устройство закреплено на каждом из этажей. Состоит двух валов 9 и тросов 10. Действует устройство следующим образом. В процессе компостирования, тросы находятся в натянутом положении и принимают на себя вес компостируемого материала, благодаря
чему, нижерасположенный слой меньше уплотняется. Перемещение материала с этажа на этаж осуществляется последовательным сматыванием-разматываением тросов. Перегрузка осуществляется на свободный нижний этаж, у которого тросы находятся в натянутом положении. При помощи электрического привода 12 валы вращаются в сторону разматывания тросов, которые крепятся поочередно на каждый из валов (через один, два и т.д.). Валы вращаются навстречу друг другу (фиг.3), при этом тросы также движутся навстречу, благодаря чему достигается лучшее разрушение материала. Под действием массы материала тросы провисают, при этом происходит их скольжение по поверхности материала, в процессе которого он частично разрушается и просыпается на нижний этаж. После полного разматывания происходит сматывание, при котором также происходит резание пласта компостируемого материала и его просыпание. Операция повторяется несколько раз до полного просыпания. После разгрузки данного этажа аналогично начинается разгрузка следующего.
Эластичный трос 10 (фиг.4), одной стороной закреплен на корпусе установки при помощи держателя 11, а другой на валу 9. При этом на тросе установлены режущие элементы 15, которые предназначены для улучшения процесса просыпания. Режущие элементы выполнены в виде двух ромбов расположенных под прямым углом друг к другу. Данная форма позволяет резать материал при движении элемента в прямом и обратном направлениях при любом его расположении относительно своей оси. Предлагается два варианта крепления (фиг.4): неразъемно к тросу, или соединение при помощи звеньев. И в том и в другом случаях режущие элементы располагаются не по всей длине троса, а на той его части, которая остается при полном его натяжении. Гибкость троса обеспечивает некоторый поворот режущих элементов относительно оси, благодаря чему обеспечивается обход крупных включений (камни, ветки и т.п.). Для удобства работы тросов в корпусе устройства для компостирования имеются прорези. В целях предотвращения выхода воздуха через них каждый из валов закрывается
кожухом 13, между кожухом и валом имеются уплотнительные прокладки 14, благодаря этому корпус остается герметичным.
При разгрузке с этажа на этаж компостируемый материал многократно измельчается и перемешивается, увеличивая пористость, что способствует лучшему протеканию процесса разложения органического материала.
Разгрузка установки осуществляется при помощи устройства выгрузки 6, расположенного в нижней части корпуса, в зоне сводообразования. Устройство выгрузки (фиг.5) состоит из двух и более параллельно расположенных валов 16, установленных на некотором расстоянии друг от друга на раме 18 с возможностью синхронного вращения и снабженных сводоразрушающими элементами 17. Сводоразрушающие элементы двух смежных валов перекрывают друг друга и состоят из множества дисковых фрез, каждая из которых установлена эксцентрично и на некотором расстоянии друг от друга с изменением угла установки относительно оси вращения. Привод устройства выгрузки осуществляется одновременно для каждого вала электродвигателями 19. Смежные валы со сводоразрушающими элементами, вращаясь навстречу друг другу, благодаря эксцентричной установке дисковых фрез способствуют наиболее эффективному разрушению уплотненной структуры перерабатываемого материала, что препятствует сводообразованию и приводит к его порционной выгрузке из корпуса установки через выгрузное отверстие 8. Эффективность работы устройства выгрузки данной конструкции, достигается за счет взаимного перекрытия дисковых фрез смежных валов и наилучшего взаимодействия с перерабатываемым материалом, обеспечивая его однородность и рыхлую структуру. Преимущество использования эксцентрично установленных дисковых фрез в качестве сводоразрушающих элементов по сравнению со шнековыми устройствами выгрузки состоит в том, что позволяет исключить уплотнение материала во время их работы, снизить нагрузку на привод и как следствие сделать процесс выгрузки менее энергоемким.
Поэтажная конструкция корпуса позволяет совершенствовать систему подачи воздуха. При прохождении воздуха через нижние слои компостируемого материала часть кислорода расходуется на биотермические реакции, а его концентрация постепенно снижается, что тормозит процесс разложения в верхних слоях. Предлагается подавать воздух под каждый и/или через этаж (фиг.6). Благодаря этому сохранится приток теплого воздуха снизу, что ускорит разогрев вновь поступившего материала, а частичная подача свежего воздуха ускорит процесс разложения. Потребность в наличии перфорированных труб отпадает. Постепенное самоуплотнение материала способствует образованию полости под тросами в которую подается воздух. Равномерно распределяясь по всему объему полости, воздух стремится вверх благодаря работе вытяжного вентилятора 6 биофильтра.
Наличие биофильтра в верхней части установки полностью исключает загрязнение атмосферы вредными газами и болезнетворными микроорганизмами.
Использование предлагаемой полезной модели в качестве установки для переработки органического сырья позволит сократить сроки компостирования, за счет улучшения аэрации, а так же улучшить процесс разгрузки.
Источники информации
1. RU 2044435, кл. А01С 3/02, 27.09.1995.
2. Заявка №2004132670 опубл. 20.04.2006