УСТАНОВКА ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА АКТИВНОГО ОРГАНИЧЕСКОГО УДОБРЕНИЯ ИЗ ОТХОДОВ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ

Полезная модель относится к области сельского хозяйства, а именно к экологически чистой переработке отходов жизнедеятельности и может быть использована для получения органических удобрений.
К перерабатываемым отходам жизнедеятельности относятся навозы, пометы, жидкие биологические отходы.
Известен способ обеззараживания жидких органических отходов животноводства и оборотной воды с помощью электроакустического обеззараживателя (RU №2098933, A01C 3/00, C05F 3/06, 07.12.1995). Бактерицидный эффект электроакустического обеззараживателя обеспечивается созданием в среде электроактивационного эффекта и ультразвуковых колебаний.
Получаемые в этом способе электроактивационные и ультразвуковые эффекты недостаточны для глубокой переработки, в результате они имеют существенный недостаток - загазованность рабочих помещений токсичными продуктами разложения перерабатываемых отходов: фосфинами, сероводородом, меркаптанами, аммиаком, а также патогенной микрофлорой.
Известна технологическая линия для получения различных форм биоудобрения из птичьего помета (RU №125995, C05F 3/06, 13.09.2012), которая включает блок подготовки помета, биореактор, линию подачи в биореактор исходного сырья и ферментирующей добавки, линию отвода крупных фракций из биореактора, линию подачи мелких фракций, вибросито, линию приготовления органоминерального удобрения, сушилку, линию расфасовки готового продукта. Технологическая линия позволяет обеспечить возможность получения биоудобрений с заданными агрохимическими свойствами.
Недостатками данной технологической линии являются наличие биореактора, требующего высоких энергозатрат для поддержания строгих параметров среды в рабочей зоне, обеспечивающих жизнедеятельность бактерий в процессе разложения органики, длительность биологических преобразований отходов, что затрудняет иметь высокую производительность комплекса, требуемой на крупных предприятиях, наличия сушилки повышает энергоемкость технологии.
Известно устройство активации процесса, предназначенное для непрерывного режима работы, состоящая из трубы - рабочего пространства, наружного кожуха, индуктора, внутреннего кожуха, уплотнений, фланцев, патрубков, иголок - магнитных доменов, тяг, токовода. (Вершинин Н.П., Вершинин И.Н. Установки активации процессов в промышленности и в сельском хозяйстве. Изд. «Триада-плюс», Москва, 2002). В данном случае для активации физико-химических и механико-физических процессов используют принцип бегущего или вращающегося электромагнитного поля.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к заявленному техническому решению является установка для производства гранулированного органо-минерального удобрения из органических отходов (RU №2135437, C05F 3/00, 05.03.1998).
Установка для производства гранулированного органо-минерального удобрения из органических отходов состоит из средств для удаления механических примесей, подачи компонентов смеси, перемешивания, измельчения, перемещения, гомогенизации, обезвоживания и гранулирования. Перемешивание, измельчение, гомогенизацию и перемещение органических отходов производят одновременно в одном средстве - электрогидравлической камере путем воздействия на смесь электрическими разрядами, циклически перемещающимися по длине корпуса камеры. Средства перемешивания, измельчения, гомогенизации и перемещения выполнены в виде электрогидравлической камеры, в корпусе которой для обеспечения циклического перемещения электрических разрядов по его длине размещен ряд парных электродов, при этом вход камеры сообщен со средством подачи компонентов смеси, а выход - со средствами обезвоживания и гранулирования.
К недостаткам можно отнести то, что данная установка не позволяет нейтрализовать опасные химические соединения и полностью разрушить патогенную микрофлору на молекулярном уровне, требуется дальнейшая сушка полученного продукта, при этом полученная масса, не имея в своем составе полезных микроорганизмов - антагонистов, становится зоной активного размножения патогенной флоры. Установка обеспечивает производство гранулированного органо-минерального удобрения, что ограничивает методы ее использования в современном сельском хозяйстве.
Технический результат полезной модели - получение активного органического удобрения за счет комплексной переработки различных по своему составу органических отходов с полной дезинфекцией и переводом азотных, фосфорных и прочих элементов в легко усваиваемые почвообразующими микроорганизмами и корнями растений биогенные формы микроэлементов и аминокислот.
3
3
Технический результат достигается тем, что установка для производства активного органического удобрения из отходов жизнедеятельности включает в себя модуль очистки отходов жизнедеятельности, средства перемещения, емкость одновременного смешения и гомогенизации, устройство активации процесса с магнитными доменами, емкость отстоя и разделения фракций, смеситель, дозатор добавок, фасовочное устройство готового продукта и фекальный насос производительностью не менее 20 м/час с патрубком, который соединен с емкостью одновременного смешения и гомогенизации объемом не менее 10 м тангенциально, при этом последняя выполнена с возможностью подачи из нее суспензии посредством насосов в устройство активации процесса с магнитными доменами, которое соединено с емкостью отстоя и разделения фракций, которая в свою очередь соединена со смесителем, при этом смеситель с одной стороны соединен с дозатором добавок, а с другой стороны соединен с фасовочным устройством готового продукта.
3
-
В устройстве активации процесса с магнитными доменами гомогенизированная суспензия плотностью порядка 1,26-1,3 г/смподвергается воздействию энергонасыщенного, электромагнитного вращающегося поля, при этом происходит полная диспергация органических отходов с разрушением всех химических соединений и биологических структур на молекулярном уровне. Происходит преобразование органических соединений в форму легко усваиваемой питательной среды для штаммов почвообразующих микроорганизмов. Кроме того, за счет действия активной восстановительно-окислительной среды, состоящей из атомов водорода, ионов (OH) и озона, дополняемой динамическими воздействиями ударных волн, возникающих от схлопывания кавитационных пузырьков и магнитострикционных импульсов, происходит окисление белков и нарушение клеточных механизмов. В устройстве активации процесса происходит стерилизация гомогенизированной суспензии, в результате получают эмульсию стерильной массы микроэлементов легко усваиваемых микроорганизмами и растениями.
Полученная эмульсия с высокой степенью дисперсности обладает свойствами быстрого разделения на составляющие фракции в течение 20-25 минут, при этом органическая фракция оседает на дно, а чистая вода возвращается на повторное использование.
В осажденную, стерильную биогенную массу, влажностью 85-87%, сохранившую в своем составе все необходимые для питания почвообразующих микроорганизмов и растений в легко доступной форме микроэлементы и аминокислоты, вводят добавки в виде различных микробиологических штаммов, где они, не имея антагонистов, взрывообразно размножаются и создают устойчивые колонии, предотвращающие возможность размножения патогенных микроорганизмов.
В результате биогенных преобразований и создания устойчивых колоний микроорганизмов получают стерильную эмульсию, которая является активным органическим удобрением.
На Фиг.1 изображена принципиальная схема установки для производства активного органического удобрения из отходов жизнедеятельности.
Она включает в себя модуль очистки отходов жизнедеятельности от механических примесей 1, емкость одновременного смешения и гомогенизации 2, фекальный насос 3, насос подачи гомогенизированной суспензии на переработку 4, устройство активации процесса с магнитными доменами 5, емкость разделения фракций 6, смеситель 7, дозатор добавок и ввода различных штаммов почвообразующих микроорганизмов 8, фасовочное устройство готового продукта 9.
3
3
Установка для производства активного органического удобрения из отходов жизнедеятельности работает следующим образом. Отходы жизнедеятельности, например, куриный помет или жидкие биологические отходы, поступают в модуль приема отходов и их очистки от механических примесей 1, где происходит отделение посторонних предметов, например, камни, стекло, пластик и пр. Очищенная масса поступает в емкость одновременного смешения и гомогенизации 2 объемом не менее 10 м, где ее смешивают с водой, возвращаемой из емкости отстоя и разделения фракций 6, и активно перемешивают при помощи фекального насоса 2 производительностью не менее 20 м/час, разбивающего комья помета и земли до мелких фракций, при этом патрубок фекального насоса соединен с емкостью смешения и гомогенизации тангенциально, создавая вращающуюся вихревую среду. Емкость одновременного смешения и гомогенизации 2 выполнена с возможностью подачи из нее суспензии посредством насоса 4 в устройство активации процесса с магнитными доменами 5, где на нее воздействует комплекс кавитационных, магнитострикционных и ультразвуковых факторов до получения тонкодисперсной стерильной эмульсии.
Из устройства активации процесса 5 стерильная эмульсия поступает в емкость отстоя и разделения фракций 6. Органическая фракция оседает на дно, а в верхней части емкости отстоя и разделения 6 остается относительно чистая вода, которая поступает в емкость смешения и гомогенизации.
Органическая фракция с влажностью 85-87% поступает в смеситель 7, куда из дозатора 8 вводят различные добавки и штаммы почвообразующих микроорганизмов, затем она поступает в фасовочное устройство готового продукта 9.
Для непрерывности работы установки можно установить две емкости смешения и гомогенизации, освобождаемые поочередно, два фекальных насоса и две емкости отстоя и разделения фракций.
Данная установка позволяет решить экологические проблемы оперативной утилизации органических отходов жизнедеятельности и выработать активные органические удобрения с повышенными возможностями по восстановлению плодородного слоя земли. В установке происходит экологически чистая переработка отходов без каких-либо фракций, требующих утилизации, и выбросов в атмосферу каких-либо газов. Полный цикл переработки органических отходов жизнедеятельности происходит в течение 2-3 часов с момента поступления их в установку.