УСТРОЙСТВО ДЛЯ БИОТЕРМИЧЕСКОЙ СУШКИ ОТХОДОВ МЕТОДОМ КОМПОСТИРОВАНИЯ

Полезная модель относится к механико-биологической обработке твердых коммунальных и схожих с ними по составу отходов потребления посредством аэробного биотермического компостирования с целью их обезвреживания, обеззараживания и уменьшения массы, для последующего использования, обработки, утилизации, хранения или захоронения.  [C05F 17/00].
Из уровня техники известно УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОМПОСТИРОВАНИЯ [RU 2628518 C1, опубл. 17.08.2017 г.], включающее площадку для сбора измельченных и смешанных органических отходов и хранилище компоста с покрытием, отличающееся тем, что площадка совмещена с хранилищем, представляющим собой яму с разрыхленным на штык лопаты дном прямоугольной формы глубиной до 1 метра, шириной и длиной, необходимыми для всего предполагаемого объема отходов, имеющую по периметру выше уровня земли обрамление из щитов высотой до 0,4 м и разделенную перегородками со щелями по всей высоте их на покрытые секции, в каждой из которых установлены пластмассовые трубки с размещенными в них термометрами, с возможностью вертикального перемещения.
Недостатком данного аналога является загрязнение местности компостной жидкостью, образующейся в процессе компостирования, а также низкая производительность компостирования, обусловленная небольшими размерами устройства для компостирования.
Также из уровня техники известен СПОСОБ АЭРОБНОЙ ОБРАБОТКИ ПТИЧЬЕГО ПОМЕТА И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ОРГАНИЧЕСКОГО УДОБРЕНИЯ [US2014196512 (A1), опубл. 17.07.2014 г.] в соответствии с которыми биокамера имеет корпус камеры, который образует приемную камеру и аэрационную камеру. Аэрационная камера лежит в основе приемной камеры и разделена перфорированной перегородкой. Датчик кислорода и датчик температуры расположены внутри приемной камеры. Вентилятор соединен с аэрационной камерой и может продувать в нее воздух. Способ включает: смешивание птичьего помета с углеродным носителем; загрузку смеси в приемную камеру; контроль температуры и концентрации кислорода в смеси; аэрирование смеси; регулирование температуры и концентрации кислорода путем регулировки работы воздуходувки.
Недостатком данного аналога является подача воздуха в аэрационную камеру через перфорированную перегородку, что не обеспечивает доступ кислорода до всего перерабатываемого материала, замедляет процесс переработки и снижает производительность биокамеры.
Также из уровня техники известна ЭНЕРГОСБЕРЕГАЮЩАЯ, ЭКОЛОГИЧЕСКИ ЧИСТАЯ И ЭФФЕКТИВНАЯ СИСТЕМА АЭРОБНОГО КОМПОСТИРОВАНИЯ [CN105036838 (A), опубл. 11.11.2015 г.], содержащая аэробную систему компостирования, которая включает в себя модуль составного покрытия, модуль вентиляции, модуль сбора данных и модуль хранения и управления, причем модуль составного покрытия состоит из поля компостирования, слоя составного покрытия и подвижного пленочного покрытия. машина; компостируемый материал накапливается в области компостирования; композитный покрывающий слой покрывает компостируемый материал через подвижную пленочную машину для образования замкнутого пространства между компостирующим материалом и композитным покрывающим слоем; модуль вентиляции состоит из вентилятора и вентиляционного трубопровода; модуль сбора данных включает датчики температуры, датчики концентрации кислорода и датчики давления; модуль хранения и управления включает в себя компьютерный терминал, программное обеспечение для обработки данных и множество кабелей для передачи данных; модуль сбора данных соединен с модулем хранения и управления через кабель передачи сигнала.
Недостатком данного аналога является образование в процессе компостирования большого количества компостной жидкости, которая скапливается стекает на грунт и производит экологическое заражение прилегающей территории.
Наиболее близким по технической сущности является КЛИМАТИЧЕСКАЯ КАМЕРА ДЛЯ  АЭРОБНОЙ ФЕРМЕНТАЦИИ ОРГАНИЧЕСКИХ УДОБРЕНИЙ [CN108569918 (A), опубл. 25.09.2018 г.], которая содержит прямоугольную водонепроницаемую площадку, вдоль которой расположены аэрационные каналы в виде углублений с перфорированными решетками, при этом периметр прямоугольной площадки выполнен с возможностью герметичного соединения с краями полупроницаемой мембраны, расположенной поверх прямоугольной площадки. Прямоугольная площадка имеет наклон 2° к одной из меньших сторон площадки с возможностью обеспечения стока компостной жидкости в траншейную систему, расположенную за прямоугольной водонепроницаемой площадкой для сбора компостной жидкости. Использование которой предполагает этапы укладки компостируемого материала на водонепроницаемую площадку, укрытия компостируемого материала полупроницаемой пленкой, обеспечение герметичного соединения пленки с периметром прямоугольной площадки и включение вентилятора, который производит наддув воздуха в аэрационные каналы.
Основной технической проблемой прототипа является применяемая система сбора фильтрата (компостной жидкости), которая включает наклонную прямоугольную водонепроницаемую площадку и открытые траншеи. Наклонная прямоугольная площадка обеспечивает неравномерный сток фильтрата, при котором компостный материал в верхней части площадки является более сухим нежели в нижней части, следовательно, характеристики готового продукта (компоста) сильно зависят от того, в каком месте климатической камеры он расположен. Открытую систему траншей для сбора фильтрата нельзя использовать при отрицательных температурах наружного воздуха, кроте того фильтрат может просачиваться в землю и загрязнять прилегающую территорию.
Задачей полезной модели является устранение недостатков прототипа.
Техническим результатом полезной модели является обеспечение возможности эксплуатации климатической камеры при отрицательных температурах наружного воздуха.
Указанный технический результат достигается за счет того, что устройство для биотермической сушки отходов методом компостирования, содержащее водонепроницаемую площадку, вдоль которой выполнены аэрационные каналы в виде углублений с перфорированными решетками, поверхность водонепроницаемой площадки выполнена с наклоном, отличающееся тем, что наклон водонепроницаемой площадки выполнен с возможностью стока жидкости с ее поверхности в аэрационные каналы, а основания аэрационных каналов выполнены с наклоном к одной из сторон водонепроницаемой площадки, в нижних частях аэрационных каналов выполнены гидравлические затворы, при этом аэрационные каналы посредством воздуховодов последовательно сообщаются с калорифером и вентилятором, которые силовыми кабелями подключены к блоку управления.
В частности, гидравлический затвор выполнен в виде дренажного приямка, в котором расположена обращенная вниз меньшая часть Г-образных дренажных труб, соединенных с аэрационными каналами и обращенная вверх меньшая часть Г-образных канализационных труб.
В частности, Г-образные дренажные трубы выполнены с наклоном к дренажным приямкам.
В частности, гидравлический затвор выполнен в виде вертикального U-образного гидравлического затвора.
В частности, водонепроницаемая площадка выполнена в виде грунтовой площадки с водонепроницаемым покрытием.
В частности, водонепроницаемая площадка выполнена в виде бетонной площадки.
В частности, поверхность бетонной площадки выполнена с поперечным наклоном более 1° к аэрационным каналам и с продольным наклоном оснований аэрационных каналов от 0,5 до 1°.
В частности, периметр водонепроницаемой площадки выполнен с возможностью герметичного соединения с краями полупроницаемой пленки, расположенной поверх нее.
В частности, к блоку управления сигнальным проводом подключен датчик температуры наружного воздуха.
В частности, решетки установлены поверх аэрационных каналов посредством пазового или винтового соединения.
Краткое описание чертежей.
На фиг.1 показан разрез А-А устройства для биотермической сушки отходов методом компостирования.
На фиг.2 показан разрез Б-Б устройства для биотермической сушки отходов методом компостирования.
На фиг.3 показан разрез В-В устройства для биотермической сушки отходов методом компостирования.
На фиг.4 показан разрез Г-Г устройства для биотермической сушки отходов методом компостирования.
На фиг.5 показан вид сверху группы климатических камер для биотермической сушки отходов методом компостирования по 1 варианту реализации.
На фигурах обозначено: 1 – грунт, 2 – бетонная площадка, 3 – торцевое ограждение, 4 – боковые ограждения, 5 – аэрационные каналы, 6 – перфорированные решетки, 7 – Г-образные дренажные трубы, 8 – дренажные приямки, 9 – Г-образные канализационные трубы, 10 – крышки дренажных приямков, 11 – канализационный трубопровод, 12 – емкость-накопитель, 13 – блок управления, 14 – сигнальные провода, 15 – температурный зонд, 16 – кислородный зонд, 17 – кронштейн, 18 – вентилятор, 19 – силовые кабели, 20 – воздуховоды, 21 – калорифер, 22 – компостируемый материал, 23 – полупроницаемая пленка, 24 – петли для прижимных труб, 25 – прижимные трубы, 26 – прочный текстильный материал, 27 – разъемы для зондов.
Осуществление полезной модели.
В одном из возможных вариантов реализации заявленной полезной модели устройство для биотермической сушки отходов методом компостирования содержит установленную на грунте 1 бетонную площадку 2. С одной из меньших сторон бетонной площадки 2 расположено торцевое ограждение 3, которое выполнено с сечением в виде перевернутой Т-образной формы с увеличенным основанием в сторону бетонной площадки 2. Вдоль больших сторон бетонной площадки 2 расположены боковые ограждения 4, которые выполнены с сечением в виде перевернутой Т-образной формы с увеличенным основанием в сторону бетонной площадки 2, причем боковые ограждения 4 выполнены со скошенным скончанием и меньшей высоты, чем торцевое ограждение 3.
Вдоль бетонной площадки 2 расположены аэрационные каналы 5 в виде углублений с перфорированными решетками 6. Поверхность бетонной площадки 2 выполнена с наклоном более 1° от боковых ограждений 4 к аэрационным каналам 5 и с наклоном оснований аэрационных каналов от 0,5 до 1° к торцевому ограждению 3, что обеспечивает равномерный сбор фильтрата с бетонной площадки 2.
Основания аэрационных каналов 5 в нижней части сопряжены с Г-образными дренажными трубами 7, которые проходят через отверстия в торцевом ограждении 3 и оканчиваются в приямках 8, при этом меньшие части дренажных труб 7 обращены вниз. Также в приямках расположены обращенные вверх меньшие части Г-образных канализационных труб 9. Сверху дренажных приямков 8 установлены крышки 10.
Приямки 8 вместе с обращенными вниз частями дренажных труб 7 и обращенными вверх частями Г-образных канализационных труб 9 образуют гидравлические затворы при заполнении  приямков 8 жидкостью.
Канализационные трубы 9 посредством канализационных трубопроводов 11 сопряжены с емкостью-накопителем 12.
На фасаде торцевого ограждения 3 установлен блок управления 13, соединенный сигнальными проводами 14 с температурным зондом 15 и кислородным зондом 16, которые в исходном положении расположены на кронштейне 17, установленным в исходном положении на фасаде торцевого ограждения 3.
На фасаде торцевого ограждения 3 установлен вентилятор 18, который силовым кабелем 19 соединен с блоком управления 13 и посредством воздуховодов 20 сообщается с Г-образными дренажными трубами 7. Также Блок управления 13 силовыми кабелями 19 сообщается с калорифером 21, который установлен в воздуховоде между вентилятором 18 и Г-образными дренажными трубами 7.
В рабочем положении на бетонной площадке 2 расположен компостируемый материал 22, который покрыт полупроницаемой пленкой 23, края которой прижаты по периметру бетонной площадки 2. Например, по периметру полупроницаемой пленки 23 могут быть пришиты петли 24 для прижимных труб 25.
Сверху на полупроницаемую пленку могут быть пришиты прямоугольные накладки из прочного текстильного материала 26, в которых смонтированы разъемы 27 для зондов 15 и 16. В перфорированных решетках 6 выполнены отверстия диаметром от 5 до 20 мм.
К блоку управления 13 подключен датчик температуры.
Мощность вентилятора 18 составляет от 1,5 до 1,8 кВт.
Емкость-накопитель 12 может быть выполнена в виде железобетонного резервуара.
Полупроницаемая пленка 23 выполнена в виде трехслойной полупроницаемого мембранного покрытия, обеспечивающая оптимальные условия компостирования и изоляцию процесса компостирования от окружающей среды.
Устройство для биотермической сушки отходов методом используется следующим образом.
Первоначально при укладке компостируемого материала 22 на бетонную площадку 2 включают вентилятор 18, который производит наддув воздуха в аэрационные  каналы 6 для предотвращения засорения отверстий в перфорированных решетках 6.
Во время укладки компостируемого материала 22 на бетонную площадку 2 при отрицательных температурах наружного воздуха блок управления 13 включает калорифер 21, который производит нагрев поступающего воздуха в аэрационные каналы 5, что позволяет производить переработку компостируемого материала 22 при отрицательных температурах наружного воздуха.
После укладки компостируемого материала 22 на бетонную площадку 2 его укрывают полупроницаемой пленкой 23, обеспечивают герметичное соединение полупроницаемой пленки 23 с периметром бетонной площадки 2.
После чего в разъемы для зондов 27 вставляют зонды 15 и 16 под углом 45° для предотвращения образования капель конденсата на их чувствительных элементах.
Затем включают приточный вентилятор 18, который производит наддув воздуха в аэрационные каналы 5 в зависимости от значений сигналов с измерительных зондов 15 и 16, которые по сигнальным проводам 14 поступают в блок управления 13.
Во время компостирования при отрицательных температурах наружного воздуха блок управления 13 включает калорифер 21, который производят нагрев воздуха, поступающего в аэрационные каналы 5.
Включение блоком управления 13 калорифера 21 может быть автоматическим посредством данных с датчика температуры наружного воздуха или же ручным.
Очевидным техническим преимуществом заявленного технического решения является использование аэрационных каналов 5 для подачи воздуха в компостируемый материал 22 и стока его фильтрата, которые при отрицательных температурах окружающего воздуха подогреваются теплым воздухом от калорифера 21, что позволяет не переохлаждать компостируемый материал 22 при подаче в него наружного воздуха (ускоряется процесс компостирования) и не замерзать его фильтрату при стоке через Г-образные дренажные трубы 7 в дренажные приямки 8. За счет применения указанных решений достигается заявленный технический результат полезной модели.
Аэрация компостируемого сырья является необходимым условием подавления запахов при аэробном разложении компостируемых материалов, ускоренного разложения органических веществ.
При использовании заявленного технического решения процесс компостирования будет осуществляться круглосуточно и круглогодично под полупроницаемой пленки 23, которая препятствует эмиссии вредных загрязняющих веществ (аммиак, оксид азота, диоксид азота, этилмеркаптан, метан, сероводород, фенол, формальдегид, диоксид углерода, оксид углерода) в атмосферу на 90%-97%.
Избыточная влага посредством совмещенной системы санации и аэрации передается в емкость-накопитель 12.
Заявленное техническое решение может быть реализовано на всей территории Российской Федерации, в полном спектре природных зон, от арктических пустынь на севере до полупустынь Прикаспийской низменности на юге. Применение «климатических камер» и замкнутого цикла санации позволяет исключить негативное влияние процессов компостирования на окружающую среду.
Все вышеуказанные являются только предпочтительными вариантами осуществления настоящей полезной модели и не предназначены для ее ограничения. Любая модификация, эквивалентная замена и усовершенствование отдельных признаков, выполненные в духе и принципе настоящей полезной модели, должны быть включены в объем ее защиты.