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 применения 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 приготовления смеси жидких растворов микробиологических препаратов - патент РФ №117917, включающее контейнер с крышкой и выходным патрубком готовой смеси, 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.
Общими существенными признаками прототипа, совпадающими с существенными признаками предлагаемого решения являются следующие - устройство для приготовления смеси жидких растворов микробиологических препаратов, включающее контейнер с крышкой, выходной патрубок готовой смеси с насосом, размещенные в контейнере емкости для растворяемых жидких составляющих, по крайней мере одна из которых, предназначена для микробиологического препарата и выполнена герметичной, при этом контейнер с крышкой выполнены из неметаллических материалов, наджидкостная часть контейнера не является герметичной, выходной патрубок имеет расположенный внутри контейнера участок; емкости для растворяемых жидких составляющих соединены с внутренним участком выходного патрубка расходными каналами; при том насос установлен на выходном патрубке между расходными каналами и выходным отверстием, в выходном патрубке и расходных каналах установлены обеспечивающие его работу клапаны; параметры выходного патрубка и расходных каналов выбраны исходя из обеспечения необходимых концентраций составляющих готовой смеси.
Из данного же патента РФ №117917 известен контейнер-биоутилизатор органических отходов, содержащий выполненные из пластмассы заедино корпус с дном, а также крышку, в нижней части корпуса размещена дистанцирующая от дна решетка; контейнер-биоутилизатор выполнен из непрозрачного материала и снабжен расположенным в его верхней части устройством для приготовления смеси жидких растворов микробиологических препаратов, включающем контейнер с крышкой и выходным патрубком готовой смеси, 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; выходной патрубок данного устройства снабжен насадкой для разбрызгивания готовой смеси.
Общими существенными признаками прототипа, совпадающими с существенными признаками предлагаемого решения являются следующие -контейнер-биоутилизатор органических отходов, содержащий выполненные заедино из непрозрачного химически нейтрального материала корпус с дном, а также съемную крышку; в нижней части корпуса размещена дистанцирующая от дна решетка, в верхней части контейнера-биоутилизатора расположено устройство для приготовления смеси жидких растворов микробиологических препаратов с насадкой для разбрызгивания готовой смеси, включающее контейнер с крышкой, выходной патрубок готовой смеси с насосом и размещенные в контейнере емкости для растворяемых жидких составляющих, по крайней мере одна из которых, предназначена для микробиологического препарата и выполнена герметичной, при этом контейнер с крышкой выполнены из неметаллических материалов, наджидкостная часть контейнера не является герметичной, выходной патрубок имеет расположенный внутри контейнера участок; емкости для растворяемых жидких составляющих соединены с внутренним участком выходного патрубка расходными каналами; при том насос установлен на выходном патрубке между расходными каналами и выходным отверстием, в выходном патрубке и расходных каналах установлены обеспечивающие его работу клапаны; параметры выходного патрубка и расходных каналов выбраны исходя из обеспечения необходимых концентраций составляющих готовой смеси.
Известное - устройство для приготовления смеси жидких растворов микробиологических препаратов имеет ряд эксплуатационных недостатков:
1) при смене жидких составляющих микробиологического препарата в емкостях контейнеры могут пополняться только компонентами предшествующего состава; для чего должны вестись аккуратно записи, наблюдения за сроком годности препаратов; в противном случае во избежание несовместимых реакций, требуется слив остатков составов, и тщательная промывка заправочных горловин, емкостей, расходных каналов, насоса и выходного патрубка;
2) при замене микробиологического состава на другой состав требуется еще более тщательная промывка всей системы;
3) в случаях предстоящего длительного перерыва, т.е. перед прекращением использования устройства на длительный срок, требуется сложная откачка всех составляющих компонентов, а так же и неизрасходованного дорогостоящего микробиологического состава, что технически трудоемко и влечет частичную потерю микробиологического препарата, а иногда и порчу препаратов;
4) при исполнении внешних контейнеров из непрозрачных материалов затруднена возможность оценить визуально степень наполненности внутренних контейнеров.
Предлагаемое техническое решение направлено на эффективность, упрощение конструкции, взаимозаменяемость узлов (контейнеров), сокращение времени на переналадку системы, снижение количества неоправданных расходов препаратов, обеспечение высокого качества получаемых продуктов, обеспечение удобства эксплуатации устройства.
Для решения данных технических задач в устройстве для приготовления смеси жидких растворов микробиологических препаратов, включающем контейнер с крышкой, выходной патрубок готовой смеси с насосом, размещенные в контейнере емкости для растворяемых жидких составляющих, по крайней мере одна из которых, предназначена для микробиологического препарата и выполнена герметичной, при этом контейнер с крышкой выполнены из неметаллических материалов, наджидкостная часть контейнера не является герметичной, выходной патрубок имеет расположенный внутри контейнера участок; емкости для растворяемых жидких составляющих соединены с внутренним участком выходного патрубка расходными каналами; при том насос установлен на выходном патрубке между расходными каналами и выходным отверстием, в выходном патрубке и расходных каналах установлены обеспечивающие его работу клапаны; параметры выходного патрубка и расходных каналов выбраны исходя из обеспечения необходимых концентраций составляющих готовой смеси, в отличие от прототипа, все емкости для растворяемых жидких составляющих выполнены герметичными, эластичными и сменными (типа дойпакетов или плоских эластичных пакетов с дозаторами), а, как минимум, емкость для микробиологического препарата еще и светонепроницаемой, при этом узлы их соединения с расходными каналами выполнены разъемными и перекрываемыми, сами емкости снабжены устройствами, предотвращающими их складывание (закреплены на подложках или конструктивно включают объемы, заполненные материалами другой плотности - воздухом, вспененными материалами и др.).
Для решения данных технических задач в контейнере-биоутилизаторе органических отходов, содержащем выполненные заедино из непрозрачного химически нейтрального материала корпус с дном, а также съемную крышку; в нижней части корпуса размещена дистанцирующая от дна решетка, в верхней части контейнера-биоутилизатора расположено устройство для приготовления смеси жидких растворов микробиологических препаратов с насадкой для разбрызгивания готовой смеси, включающее контейнер с крышкой, выходной патрубок готовой смеси с насосом и размещенные в контейнере емкости для растворяемых жидких составляющих, по крайней мере одна из которых, предназначена для микробиологического препарата и выполнена герметичной, при этом контейнер с крышкой выполнены из неметаллических материалов, наджидкостная часть контейнера не является герметичной, выходной патрубок имеет расположенный внутри контейнера участок; емкости для растворяемых жидких составляющих соединены с внутренним участком выходного патрубка расходными каналами; при том насос установлен на выходном патрубке между расходными каналами и выходным отверстием, в выходном патрубке и расходных каналах установлены обеспечивающие его работу клапаны; параметры выходного патрубка и расходных каналов выбраны исходя из обеспечения необходимых концентраций составляющих готовой смеси, в отличие от прототипа, все емкости для растворяемых жидких составляющих выполнены герметичными, эластичными и сменными, а, как минимум, емкость для микробиологического препарата еще и светонепроницаемой, при этом узлы их соединения с расходными каналами выполнены разъемными и перекрываемыми, сами емкости снабжены устройствами, предотвращающими их складывание.
Отличительными признаками предлагаемого устройства для приготовления смеси жидких растворов микробиологических препаратов являются следующие - все емкости для растворяемых жидких составляющих выполнены герметичными, эластичными и сменными, а, как минимум, емкость для микробиологического препарата еще и светонепроницаемой, при этом узлы их соединения с расходными каналами выполнены разъемными и перекрываемыми, сами емкости снабжены устройствами, предотвращающими их складывание.
Отличительными признаками предлагаемого контейнера-биоутилизатора органических отходов являются следующие - все емкости для растворяемых жидких составляющих выполнены герметичными, эластичными и сменными, а, как минимум, емкость для микробиологического препарата еще и светонепроницаемой, при этом узлы их соединения с расходными каналами выполнены разъемными и перекрываемыми, сами емкости снабжены устройствами, предотвращающими их складывание.
Благодаря данным отличительным признакам достигаются следующие технические результаты - емкости с препаратами могут меняться в любом порядке и на любые другие емкости без риска порчи самих препаратов и раствора; препараты на время между обработками, могут удаляться из контейнера и храниться с соблюдением необходимых условий и не требуется промывка системы; отсутствует операция заправки препаратами и их откачки в случае неиспользования; в зависимости от препаратов емкости могут быть изготовлены необходимого размера для заданного расхода; за счет того, что препараты вырабатываются без подсоса в освобождаемую полость окружающего воздуха (эластичные емкости сжимаются без образования вакуумного пузыря и не препятствуя расходу препаратов), а также свет не поступает в емкость для микробиологического препарата, что обеспечивает его эффективность.
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, имеющим расположенный внутри контейнера 1 участок.
Контейнер 1 с крышкой 2 выполнены из прозрачной инертной пластмассы (могут быть выполнены из непрозрачной, как в прототипе, но поскольку емкость для микробиологического препарата 7 выполнена светонепроницаемой, то удобнее из прозрачной, чтобы следить за расходом инградиентов), наджидкостная часть контейнера 1 не является герметичной, т.е. либо прямо в ней расположена незакрытая часть, либо имеется дренажное (дыхательное) отверстие 5 (в данном случае в виде воронки), обеспечивающее отсутствие образования вакуума при выработке растворителя (воды). В контейнере 1 размещены емкости герметичные расходные 7 (в данном случае две, но может быть и более) для растворяемых жидких составляющих (одна для микробиологического препарата, например, Байкал ЭМ1, или Тамир и т.п., вторая для питательной среды, например, крахмальной патоки, а третья, например, для чесночного концентрата и т.п.). Все емкости 7 выполнены герметичными и легко съемными; для предотвращения прекращения выработки выполнена эластичными, например, из поливинилхлорида, листового полиэтилена или полиуретана.
Емкость 7 для микробиологического препарата должна быть светонепроницаемой для предотвращения облучения ультрафиолетом. Эластичные расходные емкости 7 для предотвращения переламывания размещены и, в данном случае, закреплены на наклонных подложках 11; при опустошении они должны потерять свою объемность, стать плоскими и «обвиснуть», этим они будут сигнализировать, что в них израсходовалось содержимое.
Емкости 7 соединены с внутренним участком выходного патрубка расходными каналами 8. На выходном патрубке 3 и между расходными каналами 8 и выходным отверстием установлен насос 6 со штоком 10 (он может быть установлен как внутри контейнера, так и снаружи), при этом насос может быть выполнен как изображенным на фиг. 1 поршневым, так и, например, сильфонным, винтовым, вихревым и т.п. Также в выходном патрубке 3 (для предотвращения вытекания, в том числе и на заборной его части) и расходных каналах 8 установлены обеспечивающие его работу клапаны 9 (например, автоматические обратные клапаны или ручные зажимы). Данные клапаны 9 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 8 выбраны исходя из обеспечения необходимых концентраций составляющих готовой смеси, например, 100:1:1.
Расходный канал 8 от расходной емкости 7 с микробиологическим составом, далее участок внутреннего трубопровода, насос 6 и выходной патрубок 3 желательно выполнять непрозрачными - для предотвращения облучения ультрафиолетом.
Узлы соединения емкостей 7 с расходными каналами 8 выполнены разъемными и перекрываемыми, для чего в них установлены, например, задвижки 4.
Изображенный на фиг. 2 контейнер-биоутилизатор органических отходов содержит выполненные из непрозрачной пластмассы заедино корпус 13 с дном 14, а также плотно прилегающую к корпусу 13 крышку 17, в нижней части корпуса 13 размещена дистанцирующая от дна 14 решетка 15. Крышка 17 контейнера-биоутилизатора накрывает одновременно контейнер-утилизатор и выше описанное изображенное на фиг. 1 устройство для приготовления смеси жидких растворов микробиологических препаратов (устройство может крепиться просто на стенке контейнера или на фалып-крышке). При этом выходной патрубок 3 данного устройства снабжен насадкой 12 для разбрызгивания готовой смеси.
В районе дна 14 контейнера-биоутилизатора расположен кран 18, для слива жидкой биоактивной фракции (может быть расположен просто как в районе плоского дна 14, так и в специально выполненном в нем углублении). Как правило, при эксплуатации контейнера-биоутилизатора используется стандартный непрозрачный мешок 16 для органических отходов 19, в дне которого предварительно делаются отверстия для слива жидкой фракции. Заливная воронка 5 для растворителя может быть, как выведена на крышку 17 контейнера-биоутилизатора, так и расположена под ней. Шток 10 насоса 6 должен быть доступен в любом положении крышки 17, (когда она снята и когда она накрывает биоутилизатор). По окончании закладки пищевых отходов и процесса опыления препаратом содержимое контейнера-биоутилизатора может накрываться крышкой 20 для уплотнения содержимого.
Расходные емкости для растворимых препаратов 7 могут быть окрашены в разные цвета или иметь другую маркировку, а также могут поступать (покупаться) в готовом виде, например, в виде дойпакетов.
Выше описанное устройство в составе контейнер-биоутилизатора эксплуатируется следующим образом. Перед началом эксплуатации в корпус 13 контейнера-биоутилизатора на решетку 15 расправляется мешок 16, края которого традиционно заворачиваются за верхний край корпуса 13; при опущенном штоке 10 насоса 6 (клапаны 9 в выходном патрубке 4 и расходных каналах 8 краны закрыты).
В контейнер 1 заливается нехлорированная вода, являющаяся растворителем, а в емкости 7 заливаются (могут быть залиты фабрично) растворяемые препараты - микробиологический состав и питательная среда для него. Емкости 7 вставляются в разъемы расходных каналов 8, укладываются на наклонные подложки 11, закрепляются, открываются краны 4 расходных каналов 8.
Устройство-смеситель микробиологических препаратов готово к работе.
В мешок 16 контейнера-биоутилизатора укладываются органические отходы 19, требующие ферментации, после чего закрывается крышка 17 с устройством для приготовления смеси жидких растворов микробиологических препаратов и производится необходимое количество рабочих циклов насоса 6 (которое может зависеть от объема контейнера-биоутилизатора, от количества отходов и рекомендаций производителя по применению препарата). При этом рабочий цикл насоса 6 включает следующие этапы - при поднятии поршня насоса вверх открываются клапаны 9 в заборной части слева от него и закрываются соответственно в расходной справа, при этом растворитель и растворяемые препараты поступают в подпоршневую полость насоса 6 смешиваясь и вступая в реакцию; при опускании поршня насоса клапаны 9 в заборной части закрываются, а в нагнетательной открываются и готовый раствор через насадку 12 разбрызгивается на отходы.
При необходимости для лучшего взаимодействия и размножения микробиологических организмов между поднятием и опусканием поршня насоса может быть выдержана пауза несколько минут. При значительном объеме отходов они могут укладываться и обрабатываться послойно. После обработки отходы оставляют для ферментации в мешке. При выделении в процессе ферментации биоактивной жидкой фракции она через отверстия в дне мешка 16 сливается на дно контейнера-биоутилизатора и регулярно сливается через кран 18. Жидкая фракция может использоваться, как жидкое органическое удобрение, для различных целей и в различных концентрациях, по рекомендациям, изложенным в инструкции на применение жидкой фракции. При отсутствии возможности использования жидкой фракции в качестве органического удобрения, ее можно сливать в канализацию.