Установка для переработки органических отходов в биогумус

(51) МПК (2006) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ УСТАНОВКА ДЛЯ ПЕРЕРАБОТКИ ОРГАНИЧЕСКИХ ОТХОДОВ В БИОГУМУС(71) Заявитель Полех Валерий Владимирович(72) Автор Полех Валерий Владимирович(73) Патентообладатель Полех Валерий Владимирович(57) Установка для переработки органических отходов в биогумус, состоящая из расположенных параллельно с проходами в помещении, снабженном системой жизнеобеспечения червей, многоярусных стеллажей, каждый из которых содержит раму, состоящую из вертикальных стоек с закрепленными на них горизонтальными основаниями, на которых установлены подвижные ложа с заселенным червями компостом, имеющие днище и боковые стенки, установленное в торце многоярусных стеллажей на нижних направляющих с возможностью перемещения в поперечном к многоярусным стеллажам направлении устройство для загрузки корма для червей с подвижными в вертикальной шахте кормораздаточным узлом и кабиной управления, установленный в противоположном торце многоярусных стеллажей перпендикулярно к ним конвейер для отвода биогумуса-сырца, а также устройство для перемещения лож, отличающаяся тем, что днища подвижных лож выполнены в виде бесконечных ленточных рабочих транспортеров, а боковые стенки лож образованы панелями, неподвижно закрепленными на вертикальных стойках рамы, устройство для загрузки корма для червей взаимодействует также и с верхними направляющими, кормораздаточный узел содержит жестко закрепленный на нем кормораздаточный бункер, имеющий в верхней части вертикальный телескопический короб подачи корма, Фиг. 1 55122009.08.30 который жестко соединен с кормоподающим транспортером, установленным на верхних направляющих, а ниже кормораздаточного бункера в кормораздаточном узле установлен с возможностью горизонтального перемещения в зону загрузки корма кормораздаточный транспортер.(56) 1. Патент России 2108998, МПК 05 9/02, 1985. 2. Патент Беларуси 9278, МПК 05 9/02,11/06, 2004. Заявляемая полезная модель относится к сельскому хозяйству, в частности к переработке в биогумус органических отходов как природного происхождения, так и отобранных при сортировке твердых бытовых отходов. Заявляемое техническое решение может быть использовано как на специально созданных предприятиях, так и на участках предприятий по переработке твердых бытовых отходов. Известна установка для переработки органических отходов в биогумус, содержащая многоярусный стеллаж с вертикальными стойками, ярусы которого снабжены поддонами,служащими основаниями для ложей с заселенным червями компостом, а вертикальные стойки снабжены направляющими для установки дополнительных поддонов. Ярусы выполнены в виде грядок, образованных рядами поддонов, стыки которых находятся на линии вертикальных стоек и расположены друг над другом на высоте, обеспечивающей возможность наращивания слоев компоста 1. Недостатком известной установки является отсутствие механизации по загрузке органических отходов и выгрузке биогумуса и, как следствие, наличие ручного труда. Наиболее близким к заявляемому является установка для переработки органических отходов в биогумус, содержащая расположенные параллельно с проходами в помещении,снабженном системой жизнеобеспечения червей, многоярусные стеллажи с основаниями для подвижных ложей с заселенным червями компостом, устройства для загрузки, разгрузки и перемещения ложей, при этом в каждом торце многоярусных стеллажей установлены на рельсовом ходу с возможностью перемещения в поперечном к многоярусным стеллажам направлении манипуляторы с подвижными в вертикальных шахтах кабиной управления и кареткой с направляющими полозами для подвижных ложей, совмещаемыми с многоярусными полозами многоярусных стеллажей, причем направляющие полозы в каретке выполнены с возможностью их вертикального перемещения относительно нижней поверхности каретки, на которой установлены гидроцилиндры с осями, параллельными полозам каретки, штоки гидроцилиндров обращены в сторону многоярусных стеллажей с возможностью взаимодействия с устанавливаемым на каретке подвижным ложем, а в направлении, параллельном передвижению манипулятора, со стороны разгрузки установлен конвейер с механизмом разгрузки ложа, выполненным в виде беличьего колеса на опорных роликах с расположенными внутри него полозами для ложа с механизмом фиксации последнего при его опрокидывании 2. Однако известная установка слишком сложна по конструкции, сложна в эксплуатации и в значительной степени требует наличия ручного труда. Задачей, которую решает предлагаемая полезная модель, является упрощение конструкции, работы и эксплуатации устройства для переработки органических отходов в биогумус, а также практически полное исключение ручного труда. Решение указанной задачи достигается тем, что в установке для переработки органических отходов в биогумус, состоящей из расположенных параллельно с проходами в помещении, снабженном системой жизнеобеспечения червей, многоярусных стеллажей,каждый из которых содержит раму, состоящую из вертикальных стоек с закрепленными на них горизонтальными основаниями, на которых установлены подвижные ложа с засе 2 55122009.08.30 ленным червями компостом, имеющие днище и боковые стенки, установленное в торце многоярусных стеллажей на нижних направляющих с возможностью перемещения в поперечном к многоярусным стеллажам направлении устройство для загрузки корма для червей с подвижными в вертикальной шахте кормораздаточным узлом и кабиной управления, установленный в противоположном торце многоярусных стеллажей перпендикулярно к ним конвейер для отвода биогумуса-сырца, а также устройство для перемещения лож, днища подвижных лож выполнены в виде бесконечных ленточных рабочих транспортеров, а боковые стенки лож образованы панелями, неподвижно закрепленными на вертикальных стойках рамы. Устройство для загрузки корма для червей взаимодействует также и с верхними направляющими. Кормораздаточный узел содержит жестко закрепленный на нем кормораздаточный бункер, имеющий в верхней части вертикальный телескопический короб подачи корма, который жестко соединен с кормоподающим транспортером, установленным на верхних направляющих, а ниже кормораздаточного бункера в кормораздаточном узле установлен с возможностью горизонтального перемещения в зону загрузки корма кормораздаточный транспортер. На фиг. 1 изображена заявляемая установка для переработки органических отходов в биогумус, вид сбоку. На фиг. 2 - то же, вид спереди. На фиг. 3 - то же, вид сверху. Предлагаемая установка для переработки органических отходов в биогумус содержит многоярусные стеллажи 1, расположенные параллельно с проходами в помещении, снабженном системой жизнеобеспечения червей. Каждый стеллаж 1 содержит раму, состоящую из вертикальных стоек 2, установленных на фундаменте с шагом 2000 мм, с закрепленными на них с шагом 500-700 мм горизонтальными основаниями 3 -образного сечения, на которых установлены подвижные ложа с заселенным червями компостом. Горизонтальные основания 3 выполнены выступающими по длине за пределы первой (зона загрузки) и последней (зона разгрузки) стоек 2 рамы. Подвижные ложа имеют днища в виде бесконечных ленточных рабочих транспортеров 4 длиной 21 м. Передний приводной барабан 5 каждого транспортера 4 имеет выступающий за пределы вертикальной стойки 2 вал 6 с жестко установленной на нем конической шестерней 7 для взаимодействия с устройством для перемещения лож. Боковые стенки подвижных лож образованы навесными панелями 8 клюшкообразного сечения размером 2000400 мм, неподвижно закрепленными на вертикальных стойках 2 рамы. Устройство для перемещения лож выполнено в виде мотора-редуктора 9 с механизмом 10 привода транспортеров 4, при этом мотор-редуктор 9 установлен на фундаменте у основания передней вертикальной стойки 2. С боков и сверху многоярусных стеллажей 1 имеются диагональные растяжки (на фигурах не показаны) в виде металлических полос для придания необходимой жесткости всей конструкции. В торце многоярусных стеллажей 1 на нижних направляющих 11 и верхних направляющих 12 установлено на катках 13 с электроприводом 14 с возможностью перемещения в поперечном к многоярусным стеллажам 1 направлении устройство 15 для загрузки корма для червей с подвижными в вертикальной шахте 16 кормораздаточным узлом 17 и кабиной 18 управления. Кормораздаточный узел 17 содержит жестко закрепленный на нем кормораздаточный бункер 19, имеющий в верхней части вертикальный телескопический короб 20 подачи корма, который жестко соединен с кормоподающим транспортером 21,установленным на верхних направляющих 12, при этом кормоподающий транспортер 21 электрически связан с вертикальным кормоподающим транспортером 22, который в свою очередь электрически связан с горизонтальным танспортером 23 емкости накопителя 24 корма. Кормораздаточный бункер 19 имеет нижнее разгрузочное отверстие 25. 3 55122009.08.30 Ниже кормораздаточного бункера 19 установлен в кормораздаточном узле 17 с возможностью горизонтального перемещения в зону загрузки корма кормораздаточный транспортер 26. В кабине оператора расположено устройство (на фигурах не показано) автоматического согласования скоростей транспортеров 4 и 26. В противоположном торце многоярусных стеллажей 1, в зоне разгрузки готового продукта, установлен перпендикулярно к стеллажам 1 ниже уровня рабочих лож конвейер в виде транспортера 27 для отвода биогумуса-сырца. Установка работает следующим образом. Первым этапом работы является загрузка червей с кормом в рабочие ложа. Этот единственный этап выполняется с применением ручного труда. А именно ящики с червями и кормом устанавливаются на свободной площади нижнего горизонтального основания кормораздаточного узла 17. Далее, по заданной технологическим регламентом программе устройство 15 для загрузки корма для червей движется по направляющим 11 и 12 в поперечном к многоярусным стеллажам 1 направлении в зоне загрузки корма. При подъезде к нужному стеллажу 1 срабатывает система (на фигурах не показана) распознавания и точной остановки, и устройство 15 для загрузки корма останавливается. При этом кормораздаточный узел 17 выводится оператором по вертикали на уровень нужного рабочего ложа и содержимое ящиков в нужном количестве высыпается оператором (при необходимости эта операция может быть механизирована) на ленту кормораздаточного транспортера 26, который выдвигается над рабочим ложем, и при включении кормораздаточного транспортера 26 черви с кормом высыпаются на рабочий транспортер 4. Кормораздаточный транспортер 26 убирается оператором в исходное положение, кормораздаточный узел 17 перемещается по вертикали к следующему рабочему ложу и операция загрузки рабочего транспортера 4 червями с кормом повторяется до полной загрузки стеллажа 1. Далее устройство 15 загрузки корма перемещается к следующему стеллажу 1 и весь цикл загрузки червями повторяется. Через заданный по регламенту срок (зависит от количества содержащихся в кормовом субстрате червей, обычно от 2-х до 4-х недель), после того как черви переработают заложенный изначально корм, начинается процесс закладки нового корма в рабочие ложа. При этом первоначально оператором в кабине 18 включаются транспортеры 21, 22 и 23 подачи корма в бункер 19 кормораздаточного узла 17 через вертикальный телескопический короб 20 подачи корма. При срабатывании датчиков (на фигурах не показаны) максимального уровня загрузки бункера 19 транспортеры 21, 22 и 23 отключаются, и далее система подачи корма работает в автоматическом режиме, т.е. при срабатывании датчиков(на фигурах не показаны) минимальной загрузки бункера транспортеры 21, 22 и 23 опять включаются и производится очередная загрузка корма для червей в бункер 19 и т.д. Из бункера 19 корм высыпается через нижнее разгрузочное отверстие 25 на ленту кормораздаточного транспортера 26. Кормораздаточный узел 17 выводится оператором на уровень нужного рабочего ложа и при этом включается лента кормораздаточного транспортера 26, который выдвигается над рабочим транспортером 4. В момент подведения кормораздаточного транспортера 26 к участку рабочего транспортера 4, заселенному червями, срабатывают датчики (на фигурах не показаны) включения приводов (на фигурах не показаны) кормораздаточного транспортера 26 и рабочего транспортера 4, транспортеры 26 и 4 приходят в движение, и корм высыпается с кормораздаточного транспортера 26 на рабочий транспортер 4. Количество корма и периодичность кормлений рассчитываются, исходя из количества червей в рабочем ложе. Подача корма в рабочие ложа регулируется скоростью кормораздаточного транспортера 26, зазором между транспортером 26 и бункером 19, а также скоростью транспортера 4 рабочего ложа. 4 55122009.08.30 Скорости кормораздаточного транспортера 26 и рабочего транспортера 4 подобраны с помощью согласующего устройства (на фигурах не показано) так, что слой корма на рабочем транспортере 4 имеет необходимую толщину и формируется непрерывной лентой без разрывов, что позволяет червям беспрепятственно передвигаться навстречу свежему корму и поедать его. После закладки корма до необходимого объема оператором выключаются приводы кормораздаточного транспортера 26 и рабочего транспортера 4 и кормораздаточный транспортер 26 выводится из зоны загрузки в исходное положение. Кормораздаточный узел 17 перемещается по вертикали на уровень следующего рабочего ложа, и процесс закладки корма повторяется до заполнения всех рабочих лож данного стеллажа 1 до нужного объема. Далее устройство 15 для загрузки корма по направляющим 11 и 12 переводится к следующему стеллажу 1, и процесс закладки корма повторяется. Закладка корма производится один раз в сутки в объеме, который могут переработать имеющиеся на рабочем ложе черви. В процессе циклического заполнения рабочих лож кормом черви перемещаются навстречу новому корму, в сторону закладки корма (противоположную направлению движения ленты транспортера 4), оставляя после себя биогумус-сырец. Процесс кормления червей повторяется до полного заполнения рабочего ложа кормом и наработанным червями биогумусом. При этом основная масса червей все время сконцентрирована в передней части рабочего ложа, в зоне закладки корма. При оптимальной длине рабочего транспортера 4 в 21 метр и просчитанном режиме кормлений к моменту разгрузки биогумус-сырец оказывается полностью свободным от червей. После полного заполнения рабочего ложа кормом и биогумусом, разгрузка наработанного червями биогумуса производится автоматически, одновременно с закладкой корма в рабочие ложа - во время движения рабочего транспортера 4 биогумус-сырец в задней части транспортера 4 сваливается на транспортер 27 для отвода готового продукта, расположенный в зоне разгрузки ниже уровня рабочих лож. С отводящего транспортера 27 биогумус-сырец транспортируется на участок ферментации или дальнейшей переработки согласно технологическому регламенту. При необходимости выборки кормового субстрата с червями из рабочих лож, под рабочий транспортер 4 подводится кормораздаточный транспортер 26 и включением обратного хода рабочего транспортера 4 необходимое количество кормового субстрата с червями выгружается на кормораздаточный транспортер 26, откуда кормовой субстрат с червями убирается в соответствии с технологическим регламентом. При высокой плотности червей (50-100 тысяч штук на 1 кв.м) выход биогумуса-сырца при использовании предлагаемой установки составляет до 1 тонны в год с 1 кв. м рабочей площади. При такой высокой плотности червей и оптимальных условиях (качественный сбалансированный по составу корм влажность корма 80 рН 6,8-7,220) выход биогумуса-сырца может составить до 2 тонн в год с 1 кв.м рабочей площади. Применение в качестве рабочих лож ленточных транспортеров позволяет наладить непрерывное производство биогумуса-сырца, быстро, аккуратно и без потерь производить закладку корма для червей с помощью устройства для загрузки и одновременно автоматически разгружать наработанный червями биогумус-сырец, а также упрощает и позволяет механизировать одну из наиболее трудоемких и длительных операций (около 2 недель) - выборки червей. Сравнительно высокая металлоемкость установки окупается высокой производительностью и возможностью наладить серийный промышленный выпуск многоярусных стеллажей с ленточными транспортерами в качестве рабочих лож, с целью широкого внедрения предлагаемой установки в сельском хозяйстве и других отраслях, имеющих отходы органики. Это позволит значительно улучшить экологическую ситуацию в местах скопления отходов органики и получить высокий экономический эффект в масштабах страны. 5 55122009.08.30 Применение компактных многоярусных стеллажей позволяет эффективно использовать площади и объемы производственных помещений, а использование современных строительных технологий и теплоизоляционных материалов, а также установок микроклимата позволяет создавать оптимальные условия для высокопроизводительной работы заявляемой установки в любых географических и климатических условиях. Помимо стационарных, на базе данной установки возможно создание мобильных комплексов по переработке в биогумус отходов органики, что позволит резко расширить сферу применения данной установки в народном хозяйстве, а это в свою очередь позволит решить целый ряд не только экономических и экологических, но и социальных проблем как создание новых рабочих мест и повышение уровня жизни населения за счет применения в сельском хозяйстве экологически чистого и высокоэффективного удобрения - биогумуса. Фиг. 3 Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 6