УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАЗДЕЛЕНИЯ СМЕСИ ОРГАНИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ

Полезная модель относится к области переработки смесей органических материалов, в частности компоста, путем разделения ее на фракции по физико-механическим свойствам. Изобретение предназначено для использования в агропромышленном комплексе.
Необходимость данного устройства продиктована существующей потребностью в органических удобрениях и задачей подготовки засоренных органических материалов, в том числе отходов сельскохозяйственного производства к промышленной переработке для нужд сельского хозяйства. Основным технологическим процессом в производстве органических и органо-минеральных удобрений является перевод органических отходов животноводства, птицеводства и др. в компост. При получении компоста (ферментации отходов сельскохозяйственного производства) происходит засорение его поверхности составляющими растительного происхождения: ветки кустарников, стебли растений, а также крупными посторонними предметами: камнями, осколками стекол и другими посторонними предметами. При переработке компоста в органическое удобрение необходимо отделить из компостной смеси посторонние включения, что является общепринятой операцией для получения качественного удобрения.
Известно оборудование для механической обработки жидкого навоза с целью выделения из его массы твердых частиц. Отделитель механических посторонних предметов из навоза ОМВ-200, разработанный ЦНИПТИМЭЖ и Запорожским технологическим институтом Минживмаш СССР. ОМВ-200 представляет собой наклонный транспортер с грабельным аппаратом. Погружаясь в навоз, шарнирно подвешенные граблины улавливают имеющиеся там посторонние включения и поднимают их наверх. Такое оборудование подготавливает навоз к дальнейшей переработке в компост. Полученную компостную массу, в свою очередь, необходимо очистить от случайно попавших включений перед началом переработки в удобрение. Данное оборудование не приспособлено к очистке компоста, так как физико-механические свойства компоста отличаются от физико-механических свойств навоза (плотность, вязкость и др.).
Известно устройство для выделения твердых примесей из навоза (патент РФ №2427997 от 15.04.2010 г., МПК А01С 3/00). В устройство входит установленный на раме барабан с цилиндрической перфорированной поверхностью в виде отдельных откидывающихся решет, привод, подпружиненный продавливающий каток, отбойный стержень, лотки для навоза и примесей, бункер. На внутренней стороне задней стенки бункера установлены в шахматном порядке в несколько рядов короткие верхние и длинные нижние граблины, образующие между собой тупой угол. Каток продавливает навозную массу сквозь решета барабана. Удаление примеси с перфорированной поверхности решет происходит под действием силы тяжести или в результате соударения откидывающегося решета с отбойным стержнем.
Устройство предполагает выделение твердых примесей из навоза влажностью более 80% и не позволяет разделять органические материалы малой влажности, такие как компост.
По количеству сходных признаков в качестве прототипа выбрано устройство (патент РФ №2046684 от 09.09.1992 г., МПК В07В 9/00) для подачи сыпучего продукта с предварительной очисткой. Устройство содержит загрузочный бункер, установленный под ним с наклоном решетный скат, приемный бункер, электродинамический вибратор, жестко соединенный со скатом, вытяжное приспособление и поддон. Продвижение материала по наклонному решету осуществляется под действием гравитационной и инерционной сил, а вибрация решетного ската способствует интенсификации разделения сыпучего продукта на фракции. Легкая фракция поднимается в верхнюю часть слоя сыпучего материала и удаляется через вытяжное приспособление. Другая часть просеивается в поддон. А третья фракция проходит вдоль всего ската и попадает самотеком в приемный бункер.
Устройство предназначено для сыпучих материалов, где легкая фракция удаляется пневматической системой и не эффективно для отделения тяжелых и волокнистых, длинномерных материалов из компоста.
Предлагаемым изобретением решается задача повышения эффективности разделения смеси материалов, таких как компост с различными примесями, на три фракции, с максимальным отделением крупных тяжелых (камни, стекло, комья земли и т.п.) и волокнистых материалов с низкой плотностью (веток, стеблей травы, соломы и т.п.) от полезной фракции смеси (компоста).
Поставленная задача достигается тем, что в устройстве для разделения смеси органических материалов, включающем загрузочный бункер, установленный под ним с наклоном решетный скат, вибратор, жестко соединенный с решетным скатом, и приспособление для отделения, установленное над сходной частью решетного ската, приспособление для отделения соединено с вибратором и выполнено в виде вогнутых упругих стержней, консольно закрепленных на оси с возможностью изменения угла наклона относительно решетного ската, в том числе с подъемом вверх относительно горизонтальной плоскости, причем вибратор работает с зарезонансной частотой.
В зависимости от свойств поступающей смеси материалов на переработку, для ориентирования длинномерных включений растительного происхождения (ветви, стебли растений и т.п.) относительно оси стержней и дополнительного размельчения комков слипшегося компоста, над решетным скатом, перед приспособлением для разделения под углом к осям стержней может быть расположен ориентатор-разрыхлитель, состоящий из набора пилообразных дисков, закрепленных на общей оси.
На фиг.1 дана схема устройства, на фиг.2-схема устройства, вид сверху.
Устройство состоит из установленного с наклоном решетного ската 1, над верхним участком которого установлен бункер 2 исходной смеси материала. Над сходной частью решетного ската вдоль него установлено приспособление для отделения 3. Приспособление для отделения состоит из параллельных, упругих, вогнутых стержней 4, консольно закрепленных на одной оси 5 и расположенных под углом относительно решетного ската 1. Крепление оси 5 позволяет изменять высоту расположения и угол наклона стержней относительно решетного ската. Высота расположения и угол наклона стержней зависят от физико-механических свойств разделяемых материалов.
И решетный скат, и приспособление для отделения приводятся в вибрирующее состояние одним вибратором (на схеме не показан), работающим с зарезонансной частотой.
Для улучшения условий разделения материалов устройство может снабжаться ориентатором-разрыхлителем 6, расположенным перед приспособлением для отделения 3 и состоящим из набора пилообразных дисков 7, закрепленных на общей оси 8, по всей ширине решетного ската, образующий угол с осями стержней.
Устройство работает следующим образом.
В бункер 2 загружается исходная смесь материала, например компост, с различными примесями, такими как камни, комья земли, стебли, трава, ветки. Из бункера 2, компост попадает на решетный скат 1, установленный с наклоном к горизонту и совершающий вибрационное движение. Вибрация обеспечивает горизонтальное и вертикальное перемещение компоста с примесями и его расслоение. Мелкая фракция компоста, собственно сам компост, просеивается через решетный скат 1, а крупные включения остаются на решетном скате 1. Тяжелые компоненты - камни, стекло, вибрируя, опускаются вниз, а легкие и длинномерные органические компоненты, ветки, щепки, стебли растений, слипшиеся комья компоста поднимаются в верхние слои смеси, где расположены вибрирующие вогнутые стержни 4. Легкие длинномерные материалы под действием вибрации движутся над стержнями 4. Материалы повышенной плотности, случайно попавшие на стержни, прогибают их и соскальзывают на решетный скат. Таким образом, легкие длинномерные материалы отделяются от смеси и вывозятся на дополнительную ферментацию. Тяжелые компоненты с решетного ската попадают в накопительный бункер и вывозятся в отвал.
При оснащении устройства ориентатором-разрыхлителем 6, слабосвязанные компоненты (комья компоста), не распавшиеся от вибрации, разрушаются дисками 7 ориентатора-разрыхлителя, а длинномерные компоненты при попадании на зубья дисков 7, подхватываются и располагаются параллельно оси вращения, сохраняя такую ориентацию и после схода с дисков. Размер между соседними дисками должен быть меньше минимального линейного размера отделяемых длинномерных компонентов смеси. Ось 8 с дисками 7 располагается перед стержнями 4 на высоте, обеспечивающей гарантированный подхват легкой длинномерной фракции и свободный проход остальной разделяемой смеси. Диски 7 должны вращаться навстречу движения разделяемого материала со скоростью 10-40 оборотов в минуту. Вращение дисков обеспечивается приводом, условно не показанным на схеме. Таким образом, исключается возможность попадания длинномерных компонентов смеси на стержни параллельно их осям и следовательно проскок их под стержнями вместе с материалами повышенной плотности.
Данное устройство позволяет эффективно разделить смесь материалов, такие как компост, с различными примесями, на три фракции по размерам, плотности и другим физико-механическим свойствам компонентов смеси. В одном устройстве одновременно происходит выделение полезного материала, длинномерных компонентов, которые возвращаются для дополнительной ферментации, и крупных материалов повышенной плотности. Очищенный от посторонних предметов компост поступает на производство органо-минеральных удобрений.
Заявленное устройство изготовлено и используется в составе комплекса оборудования для производства органо-минеральных удобрений на основе компостов различного происхождения. Устройство показало эффективное разделение смеси компоста с различными посторонними примесями.