ЛИНИЯ ДЛЯ ПРИГОТОВЛЕНИЯ ОРГАНИЧЕСКОЙ И ОРГАНОМИНЕРАЛЬНОЙ ДОБАВКИ ИЗ ОТХОДОВ РАСТИТЕЛЬНОГО И ЖИВОТНОГО ПРОИСХОЖДЕНИЯ

Полезная модель относится к безотходным технологиям, а именно к линии приготовления органической и органоминеральной добавки из отходов растительного и животного происхождения, которая может быть применена для получения из этих отходов органической и органоминеральной добавки, используемой, как в сельском хозяйстве, так и на приусадебном участке в качестве органических и органоминеральных удобрений, кормовых добавок и биологических деструкторов.
По результатам проведенных патентных исследований в области производства органических и органоминеральных добавок из растительных отходов сельскохозяйственной деятельности, а так же животноводства, птицеводства и растениеводства не были обнаружены полезные модели или изобретения, или другие технические на установки (линии), которые бы в едином технологическом процессе осуществляли переработку отходов растительного и животного происхождения с одновременным получением из них органической и органоминеральной добавки.
Известна бродильная камера для переработки навоза, по авторскому свидетельству №1017184, кл. А01С 3/02, пуб. 15.05.1983 г., которая состоит из коробчатого корпуса, разделенного вертикальными перегородками на последовательно сообщающиеся между собой камеры, имеющие водоводы, разделенные на секции, каждая секция имеет гидрозатвор, вакуум - башню, приспособление для срыва вакуума, в камере осуществляется переработка навоза путем сбраживания массы под вакуумом в соответствующем режиме, перемешивание массы путем периодического сбрасывания вакуума, подачи воды на поверхность образующейся корки сбраживаемой массы и вытеснение исходной массы жидкой фракции.
Известный аналог предусматривает только переработку навоза, при этом, бродильная камера имеет низкую производительность, незначительный выход биогаза, некачественное перемешивание биомассы, а из-за резких перепадов давления обязательны срывы вакуума, вызывающие гибель микрофлоры, необходимой для брожения.
Известен реактор для сбраживания навоза по авторскому свидетельству №1484312, кл. А01С 3/02, публ. 07.06.1989 г., который содержит корпус, разделенный вертикальными перегородками на последовательно сообщающиеся между собой камеры, соединенные питающими каналами и замкнутые рециркуляционным каналом, в который введен трубопровод для подачи исходной массы, перемешивающие шнеки с подогревателями в виде плоских батарей, отвод сброженной массы, шлюзы с заслонками для опорожнения реактора, которым и осуществляется анаэробное сбраживание навоза гидролизом с выделением углекислого газа, перемешиванием механическими шнеками и с подогревом.
Известный аналог так же предусматривает только переработку навоза, при этом имеет невысокую производительность и ненадежную работу, из-за необходимости точного изготовления подвижных деталей, работающих в агрессивной среде, кроме того, процесс переработки навоза практически неуправляем, так как циклический принцип работы реактора не позволяет поддерживать оптимальный температурный режим в нем. Кроме того, реактор из-за больших габаритов в значительном количестве потребляет электроэнергию для нагрева воды и пара.
Известен способ поточной переработки органическипх отходов и установка для его осуществления по патенту RU №2289484, кл. В09В 3/00, публ. 2006.12.20., по которому установка содержит камеры сбраживания, разделенные вертикальными перегородками и сообщающиеся между собой, перемешивающее устройство, подогреватели, газовый колпак, подготовительную камеру с трубопроводом для подачи исходной массы, отводы для переработанной массы и удаления осадка, приемную и питающую камеры, соединенные с подготовительной камерой в подготовительно-питающий блок, блоком очистки осветленной жидкости, блоки установлены отдельно друг от друга в одном или в разных уровнях и сообщены между собой, подготовительная камера соединена с приемной камерой посредством поплавково-клапанного механизма; в каждой секции камер сбраживания установлено перемешивающее устройство, в газовом пространстве блока сбраживания установлен вакуум - компрессор с контрольно-пусковым автоматом.
Недостатком известной установки является невысокая ее производительность и ненадежность работы.
Наиболее близким техническим решением к заявляемой полезной модели по технической сущности и назначению является линия для приготовления корма из переработанного растительного сырья по патенту RU №2273148, кл. А23К 1/12, А23N 17/00, публ. 2006.04.10., которая содержит два агрегата: агрегат для переработки зернобобовых и овощных культур и агрегат кислотно-щелочной обработки грубостебельных культур, соединенных между собой через вспомогательный транспортер и заборно-подающий трубопровод; агрегат для переработки зернобобовых и овощных культур выполнен в виде резонансного гидроударного устройства, агрегат кислотно-щелочной обработки грубостебельных культур выполнен в виде гравитационного реверсивного смесителя; с входной части линии установлен напорный водопровод, в нижней части линии установлены подающие транспортеры, соединенные с загрузочными транспортерами; через всю линию проходят установленные с наклонном разгрузочный транспортер и разгрузочный трубопровод; сверху на подающем транспортере установлен бункер-дозатор для премиксов и витаминов. В случае, когда необходимо приготовить корм очень мелкой фракции, насыщенной питательными свойствами, два агрегата работают в едином технологическом процессе.
Сходными признаками ближайшего аналога с заявляемой линией является наличие агрегатов, транспортеров, водопровода, трубопровода.
Однако известная линия предназначена для приготовления корма только из переработанного растительного сырья, и не предусматривает переработку отходов жизнедеятельности животных и птицы, т.е. имеет ограниченные технологические возможности. Из-за сложности конструкции известная линия влечет за собой трудоемкий процесс переработки жидких органических отходов в анаэробных условиях с большими энерготрудозатратами при ее эксплуатации. Кроме того, известная линия предусматривает использование кислоты и щелочи для гидролиза клетчатки, что влечет за собой завышенные экологические требования.
Технической задачей предлагаемой к патентованию полезной модели является создание экологически чистой линии упрощенной конструкции, не сложной в эксплуатации, с пониженными трудоэнергозатратами, с обеспечением высокой производительности и надежности работы и расширенными технологическими возможностями.
Для достижения полезного технического результата техническая задача решается тем, что линия, включающая агрегаты, транспортеры и водопровод (признаки сходные с ближайшим аналогом), снабжена двухсекционными дозаторами минеральных добавок, одновальным смесителем подстилочного навоза или помета и двухвальным смесителем растительных остатков, посредством которых агрегат переработки подстилочного навоза или помета и агрегат переработки растительных остатков взаимосвязаны между собой и через спиральный транспортер с самопередвижной ферментообогатительной установкой с образованием единой технологической линии, обеспечивающей одновременно переработку отходов и приготовления из них органической и органоминеральной добавки, при этом каждый из агрегатов установлен под соответствующим ему скребковым транспортером, причем, на скребковом транспортере агрегата переработки подстилочного навоза или помета с одного конца установлен питатель с загрузочным устройством, на одном уровне с этим питателем на скребковом транспортере агрегата переработки растительных остатков установлен дополнительный питатель с загрузочным устройством, а спиральный транспортер одним концом соединен с выходом разгрузочного устройства смесителя подстилочного навоза или помета, а другим концом соединен с приемным устройством устройства ворошения самопередвижной ферментообогатительной установки, причем, двухсекционные дозаторы для минеральных добавок с приемными и разгрузочными устройствами установлены между скребковыми транспортерами, над ними, между агрегатом переработки подстилочного навоза или помета и агрегатом переработки растительных остатков по центру линии на заданном расстоянии друг от друга, а на другом конце агрегатов между скребковыми транспортерами и под ними установлены на заданном расстоянии друг от друга одновальный смеситель для подстилочного навоза или помета и двухвальный смеситель растительных остатков, между ними установлены емкость для дезинфектантов и емкость для полезных микроорганизмов и спор грибов актиномицетов. Одновальный смеситель подстилочного навоза или помета и двухвальный смеситель растительных остатков в нижней части имеют разгрузочные устройства, причем, по центру разгрузочного устройства одновального смесителя подстилочного навоза или помета расположен спиральный транспортер, в верхней части одновального смесителя по центру установлено загрузочное устройство, с противоположной стороны одновального смесителя установлено приемное устройство, а под разгрузочным устройством двухвального смесителя растительных остатков установлен наклонный скребковый транспортер для выгрузки готовой смеси, причем, под смесителями с нижней их части расположен технологический трубопровод, а в верхней части смесителей расположен водопровод для смыва, установленный в выходной части линии. Устройство ворошения расположено во внутренней верхней части самопередвижной ферментообогатительной установки и состоит из дозатора для ферментов, к которому подсоединены распылительные форсунки, установленные параллельно устройству ворошения, причем, последнее выполнено в виде четырехвального лопастного смесителя, валы которого расположены попарно в горизонтальном и вертикальном положении относительно друг друга, а расположенные на валах лопатки установлены под заданным углом к оси вала, причем, внутри самопередвижной ферментообогатительной установки в ее нижней части установлено разгрузочное устройство, а под ним расположен телескопический транспортер, выполненный с возможностью увеличения его зоны формирования бурта на специальной площадке, не зависимо от размера и длины этой площадки. Верхняя пара валов устройства ворошения имеет длину меньше, чем длина нижней пары валов. Водопровод для смыва, расположенный в верхней части смесителей установлен в выходной части линии. Спиральный транспортер имеет диаметр, определяемый расчетным путем в зависимости от производительности линии.
Изобретение схематично поясняется чертежом, где на фиг.1 - показана схема линии, общий вид, вид сверху; на фиг.2 - устройство ворошения самопередвижной ферментообогатительной установки линии; на фиг.3 - то же, вид в разрезе фиг.2.
Линия включает агрегат 1 переработки подстилочного навоза или помета, установленный на скребковом транспортере 2, агрегат 3 переработки растительных остатков, установленный на скребковой транспортере 4, при этом оба агрегата взаимосвязаны между собой и с самопередвижной ферментообогатительной установкой 5 посредством двухсекционных дозаторов минеральных добавок, одновального смесителя подстилочного навоза или помета, двухвального смесителя растительных остатков и спирального транспортера 6 с образованием единой технологической линии, обеспечивающей одновременно переработку отходов растительного и животного происхождения и приготовление из них, как минимум, три добавки органической и одну органоминеральную добавку.
Каждый из агрегатов 1 и 3 установлен под соответствующим ему скребковым транспортером 2 и 4.
На скребковом транспортере 2 агрегата 1 переработки подстилочного навоза или помета с одного конца установлен питатель 7 с загрузочным устройством 8, на одном уровне с питателем 7 на скребковом транспортере 4 агрегата 2 переработки растительных остатков установлен питатель 9 с загрузочным устройством 10.
Между скребковыми транспортерами 2 и 4, над ними, по центру линии между агрегатом 1 переработки подстилочного навоза или помета и агрегатом 3 переработки растительных остатков и над этими агрегатами установлены на заданном расстоянии друг от друга двухсекционные дозаторы 11 и 12 для минеральных добавок с приемными устройствами 13 и 14 и разгрузочными устройствами 15 и 16, на другом конце агрегатов 1 и 3 между скребковыми транспортерами 2 и 4 и под ними установлены на заданном расстоянии друг от друга два смесителя: одновальный смеситель 17 для подстилочного навоза или помета и двухвальный смеситель 18 для растительных остатков, между ними установлена емкость 19 для дезинфектантов и емкость 20 для полезных микроорганизмов и спор грибов.
Одновальный смеситель 17 подстилочного навоза или помета в верхней части имеет разгрузочное устройство 21, двухвальный смеситель 18 растительных остатков в нижней части имеет разгрузочное устройство 22. По центру разгрузочного устройства 21 одновального смесителя 17 подстилочного навоза или помета расположен спиральный транспортер 6, в верхней части одновального смесителя 17 подстилочного навоза или помета по центру установлено загрузочное устройство 23, На двухвальном смесителе 18 растительных остатков установлено загрузочное (приемное) устройство 24, а с противоположной стороны одновального смесителя 17 установлено приемное устройство 25. Под разгрузочным устройством 22 двухвального смесителя 18 установлен наклонный скребковый транспортер 26 для выгрузки готовой смеси из этого смесителя.
Под смесителями одновальном 17 и двухвальном 18 с нижней их части расположен технологический трубопровод 27, в верхней части этих смесителей расположен водопровод 28 для смыва, который установлен в выходной части линии.
Спиральный транспортер 6 одним концом соединен с выходом разгрузочного устройства 21 смесителя 17 подстилочного навоза или помета, другим концом соединен с приемным устройством 29 устройства ворошения 30, которое расположено во внутренней верхней части самопередвижной ферментообогатительной установки 5. Спиральный транспортер 6 имеет диаметр, который определяется расчетным путем, в зависимости от производительности линии.
Внутри самопередвижной ферментообогатительной установки 5 установлен дозатор 31 ферментов, к которому подсоединены распылительные форсунки 32, установленные параллельно устройству ворошения 30, снизу последнего установлено разгрузочное устройство 33, под ним расположен телескопический транспортер 34, выполненный с возможностью увеличения его зоны формирования бурта на специальной площадке, не зависимо от размера и длины этой площадки.
Устройство ворошения 30 выполнено в виде четырехвального лопастного смесителя с верхними валами 35 и нижними валами 36, причем, валы расположены попарно в горизонтальном и вертикальном положении, относительно друг друга, к каждому валу 35 и 36 жестко прикреплены лопатки 37, которые установлены под заданным углом к оси каждого вала с возможностью регулирования угла их поворота относительно лежащего напротив вала. Верхняя пара валов 35 выполнена с возможностью вращения навстречу друг друга, нижняя пара валов 36 выполнена с возможностью вращения относительно друг друга в разные стороны.
Линия работает следующим образом.
Начинают работу линии с загрузки отходов.
В питатель 7 агрегата 1 загружают прошедший предварительную подготовку (гомогенизированный, очищенный от камней, металлических примесей и других не органических включений) подстилочный навоз или помет, а в питатель 9 агрегата 3 загружают прошедшие такую же предварительную подготовку органические отходы от растениеводства, например, солому или отходы от производства целюлозно-бумажной промышленности - лигнин или лигнин аммонизированный, отходы деревообрабатывающей промышленности - опилки, другие органические отходы.
Для переработки различных отходов и насыщения их минеральными свойствами в двухсекционные дозаторы 11 и 12 через приемные устройства 13 и 14 загружают минеральные ингредиенты, например, цеолиты, глаукониты, доломитовую муку, фосфогипс, измельченный бурый уголь, савропель и другие.
Емкость 19 дезификантов заполняют серебросодержащим препаратом, а емкость 20 заполняют полезными микроорганизмами и спорами грибов актиномицетов.
Далее загрузочным устройством 8 из питателя 7 сырьевые отходы из подстилочного навоза или помета для их переработки плавно перемещают на движущемся скребковом транспортере 2 агрегата 1 и так же плавно перемещают их к приемному устройству 25 одновального смесителя 17. Одновременно разгрузочными устройствами 15 и 16 минеральные ингредиенты в заданном количестве подают в двухсекционные дозаторы 11 и 12. Сырьевую смесь плавно загружают через приемное устройство 25 в функционирующий одновальный смеситель 17. Одновременно в этот же одновальный смеситель из емкости 20 подают полезные микроорганизмы и споры грибов в заданном количестве. Для увлажнения и насыщения питательной смесью перерабатываемого сырья по водопроводу 28 в одновальный смеситель 17 подают спиртовую барду или свекловичную патоку в заданном количестве. Сырье, смешанное в смесь разгрузочным устройством 21 подается в спиральный транспортер 6, который перемещает эту смесь в приемное устройство 29 устройства ворошения 30. Одновременно дозатором 31 через распылительные форсунки 32 расположенные в самопередвижной ферментообогательной установке 5 подают ферменты в его устройство ворошения 30, где лопатками 37 ферменты смешиваются со смесью, перемешиваются до необходимой консистенции и после окончательного перемешивания и получения смеси в виде органической или органоминеральной добавки ферментообогатительная установка 5 перемещается на специальную площадку (на чертеже условно не показана), где готовую органическую или органоминеральную добавку через телескопический транспортер 34 и разгрузочное устройство 33 выгружают и в последующем из нее формируют бурты. В связи с выполнением транспортера 34 телескопическим, имеется возможность увеличения его зоны формирования буртов на площадке, не зависимо от ее размера и длины.
Одновременно с работой агрегата 1 переработки подстилочного навоза или помета работает и агрегат 3 переработки растительных остатков.
Так, поступившие в питатель 9 сырьевые растительные остатки загрузочным устройством 10 плавно подают на перемещающийся скребковый транспортер 4 агрегата 3 переработки растительных остатков, затем так же плавно перемещают это же сырье из растительных остатков по скребковому транспортеру 4 в приемное устройство 24 двухвального смесителя 18 и в приемное устройство 23 одновального смесителя 17. Одновременно разгрузочными устройствами 15 и 16 из двухсекционных дозаторов 11 и 12 на скребковый транспортер 4 подают минеральные ингредиенты в необходимом количестве. В двухвальный смеситель 18 из емкости 20 подают полезные микроорганизмы и споры грибов актиномицетов, в этот же двухвальный смеситель 18 по водопроводу 28 подают в заданном количестве стекловичную патоку или молочную сыворотку для увлажнения и обогащения сырьевой смеси. После наполнения двухвального смесителя 18 переработанными растительными остатками и минеральными ингредиентами, тщательного все перемешивают до получения смеси в виде органической или органоминеральной добавки, после чего разгрузочным устройством 22 готовую добавку подают на наклонный скребковый транспортер 26, через который осуществляют ее выгрузку.
Дополнительное загрузочное (приемное) устройство 23 одновального смесителя 17 используется для обогащения навоза или помета целлюлозосодержащими растительными отходами.
Для осуществления дезинфекции (обеззараживания) линии по окончанию работы ее агрегатов 1 и 3 для переработки подстилочного навоза или помета и растительных остатков, соответственно, в смесители 17 и 18 из емкости 19 подают дезинфектант в требуемом количестве, который вместе с остатками перерабатываемых отходов в этих смесителях посредством трубопровода 27 подается на очистные сооружения предприятия.
Предлагаемая линия для приготовления органической и органоминеральной добавки из отходов растительного и животного происхождения по сравнению с ближайшим аналогом и другими известными в этой области аналогами, имеет ряд преимуществ:
- простота конструкции обеспечивает надежность работы отдельных ее устройств и в целом линии, за счет чего уменьшаются трудо-энергозатраты на 50%;
- обеспечивает высокую производительность, примерно в два раза по сравнению с аналогами;
- обеспечивает расширенную область применения полезной модели, так как может производить органическую кормовую добавку для сельскохозяйственных животных и птицы, органический биодеструктор для рекультивации земли, органическую и органоминеральную добавку для земледелия, а также обеспечивает расширенные технологические возможности за счет возможности переработки отходов, как из растительных отходов, так и из отходов жизнедеятельности животных и птицы.
- обеспечивается экологическая чистота линии, так как, во-первых, исключено применение щелочных и химических реагентов (как в аналоге), во-вторых, для очистки смесителей и ферментообогатительной установки и линии в целом используется дезинфектант.