Установка для переработки органических отходов в биогумус

(12) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ УСТАНОВКА ДЛЯ ПЕРЕРАБОТКИ ОРГАНИЧЕСКИХ ОТХОДОВ В БИОГУМУС(71) Заявители Ключенович Сергей Александрович Спесивцев Владимир Тимофеевич(72) Авторы Ключенович Сергей Александрович Спесивцев Владимир Тимофеевич(73) Патентообладатели Ключенович Сергей Александрович Спесивцев Владимир Тимофеевич(57) 1.Установка для переработки органических отходов в биогумус, содержащая расположенные параллельно с проходами многоярусные стеллажи с поддонами, служащими основаниями для установленных на вертикальных стойках с консолями ложей с заселенным червями компостом, и снабженная средствами обогрева, увлажнения, аэрации и освещения, отличающаяся тем, что ложе с заселенным червями компостом выполнено в виде контейнера с неподвижными стенками и подвижным дном в виде верхней ветви несущего органа горизонтального разгрузочного транспортера, выполненного из промежуточных и концевых секций,стыки которых размещены по вертикальным осям стоек с консолями, приводной вал разгрузочного транспортера снабжен хвостовиком со шлицами, взаимодействующим с отдельно установленным приводом, размещенным на самоходной машине в виде мостового крана с вертикальной колонной, снабженной направляющими для перемещения по ним блока управления, содержащего механизм загрузки, механизм привода разгрузочных транспортеров и кабину оператора, механизм загрузки выполнен в виде съемного пенала и механизма подъема в виде по меньшей мере двух поворотных консольных балок с гидроцилиндрами и гибкими звеньями, на которых подвешена траверса, механизм эвакуации биогумуса выполнен в виде вертикальной шахты прямоугольного сечения с вырезами в одной из боковых стенок для размещения в них передней части приводной секции разгрузочного транспортера и содержит между вырезами лопасти, соединенные с приводом, расположенным с наружной стороны вертикальной шахты, под которой перпендикулярно осям разгрузочных транспортеров установлен горизонтальный транспортер. 6649 1 2. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что поворотные балки снабжены механизмом поворота в виде гидроцилиндров, штоки которых соединены цепью, взаимодействующей со звездочкой, установленной на оси одной из поворотных балок, звездочка соединена с осями других поворотных балок при помощи тяг и рычагов. 3. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что разгрузочные транспортеры выполнены пластинчатыми с тяговыми цепями, причем пластины выполнены перфорированными. 4. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что привод разгрузочных транспортеров установлен на подвижной каретке блока управления самоходной машины и содержит механизм наведения привода на хвостовик приводного вала разгрузочного транспортера в виде реечной передачи, причем на каретке установлены конечные выключатели для блокировки включения приводов разгрузочных транспортеров и самоходной машины. 5. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что съемный пенал содержит раскрывающееся днище, выполненное секционным из поворотных планок с проушинами для соединения планок между собой присоединенными к ним тягами, взаимодействующими с гидроцилиндром, установленным на траверсе с гидрозамками для присоединения к ней съемного пенала, а поворотные планки съемного пенала выполнены перфорированными. 6. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что длина пенала и промежуточных секций транспортера равна расстоянию между осями стоек, консоли которых являются составными частями промежуточных секций.(56)2108998 1, 1998.4552726,1985.2090541 1, 1997.03146490 , 1991.2033049 1, 1995.4513685 1, 1985.4328052 1, 1995. Изобретение относится к сельскому хозяйству и переработке в биогумус органических отходов как природного происхождения, так и отобранных при сортировке твердых бытовых отходов. Может быть использовано в промышленных целях как на специально созданных предприятиях, так и на участках предприятий по переработке твердых бытовых отходов. Известна установка из модульных элементов для обработки органических отходов земляными червями, содержащая многоярусную систему с контейнерами с открытым верхом и закрывающимся вручную днищем, винтовые питатели и ленточные транспортеры для загрузки органических отходов в контейнеры, ленточные транспортеры и бункеры для выгрузки биогумуса (Патент 4552726, МПК 05 9/02, 1985). Недостатком установки является сложность транспортирующего оборудования со значительным количеством сложных приводов, сложность ручного управления днищами контейнеров, значительные ударные нагрузки на разгрузочные транспортеры из-за падения на них биогумуса с большой высоты при разгрузке верхних контейнеров, отсутствие механизма отделения червей от биогумуса. Известна установка для переработки органических отходов в биогумус, содержащая многоярусный стеллаж с вертикальными стойками, ярусы которого снабжены поддонами,служащими основаниями для лож 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 линиях вертикальных стоек и расположены друг над другом на высоте, обеспечивающей 2 6649 1 возможность наращивания слоев компоста (Патент 2108998, МПК 05 11/00, 11/06,3/00, 3/06, А 01 К 67/033, 1998). Недостатком установки является отсутствие механизации по загрузке органических отходов и выгрузке биогумуса и, как следствие, наличие ручного труда. Задачей изобретения является повышение производительности производства биогумуса из органической части коммунальных отходов и побочных продуктов, большая степень механизации и автоматизации производства при сокращении ручного труда до минимума. Поставленная задача решается за счет того, что в установке для переработки органических отходов в биогумус, содержащей расположенные параллельно с проходами многоярусные стеллажи с поддонами, служащими основаниями для установленных на вертикальных стойках с консолями ложей с заселенными червями компостом, механизмы загрузки контейнеров исходным сырьем и эвакуации биогумуса и систему жизнеобеспечения червей,ложа выполнены в виде контейнеров с неподвижными стенками и подвижным дном в виде верхней ветви несущего органа горизонтальных разгрузочных транспортеров, выполненных из промежуточных и концевых секций, стыки секций размещены по вертикальным осям стоек с консолями, причем длина промежуточных секций равна расстоянию между осями стоек, консоли которых являются составными частями промежуточных секций, приводной вал транспортера снабжен хвостовиком со шлицами, взаимодействующим с отдельно установленным приводом транспортера. Механизм загрузки контейнеров установлен на самоходной машине в виде мостового крана с вертикальной колонной, снабженной направляющими для перемещения по ним блока управления, содержащего механизм загрузки, механизм привода транспортеров и кабину оператора, механизм загрузки выполнен в виде съемного пенала длиной, равной длине промежуточной секции транспортера, съемный пенал содержит раскрывающееся днище, выполненное секционным из поворотных планок с проушинами для соединения планок между собой присоединенными к ним тягами, взаимодействующими с гидроцилиндром, установленным на траверсе с гидрозамками для присоединения к ней съемного пенала. Механизм подъема траверсы выполнен в виде по меньшей мере двух поворотных консольных балок с гидроцилиндрами и гибкими звеньями, на которых подвешена траверса. Механизм эвакуации биогумуса выполнен в виде вертикальной шахты прямоугольного сечения с вырезами в одной из боковых стенок для размещения в них передней части приводной секции транспортера и содержит между вырезами лопасти,соединенные с приводом, расположенным с наружной стороны вертикальной шахты. Под вертикальной шахтой перпендикулярно осям разгрузочных транспортеров установлен горизонтальный транспортер для приема биогумуса из вертикальных шахт. Поворотные балки механизма подъема траверсы снабжены механизмом поворота в виде двух гидроцилиндров,штоки которых соединены цепью, взаимодействующей со звездочкой, установленной на оси одной из поворотных балок и соединенной с осями поворотных балок при помощи тяги и рычагов. Разгрузочные транспортеры выполнены пластинчатыми с тяговыми цепями,причем пластины выполнены перфорированными. Привод разгрузочных транспортеров,расположенный на блоке управления самоходной машины, установлен на подвижной каретке с механизмом наведения привода на хвостовик приводного вала транспортера в виде реечной передачи, причем на каретке установлены конечные выключатели для блокировки включения приводов разгрузочных транспортеров и самоходной машины. По научным, научно-техническим и патентным материалам не обнаружена такая совокупность признаков, что позволяет судить о новизне предложенного технического решения. Новизна предложенного технического решения по сравнению с известными изобретениями обусловлена тем, что производство биогумуса осуществляется в установке для переработки органических отходов в биогумус, содержащей ложе с заселенным червями компостом в виде контейнера с неподвижными стенками и подвижным дном, за счет подвижного дна верхней ветви разгрузочного транспортера, привод которого выполнен отдельно и установлен на самоходной обслуживающей машине и вертикальной шахты с 3 6649 1 приводными лопастями, обеспечивается разгрузка биогумуса из контейнеров. За счет применения съемного пенала, при помощи гидрозамков присоединенного к траверсе грузоподъемного устройства с поворотными балками, установленными на блоке обслуживания самоходной машины, обеспечивается загрузка контейнеров и отделение червей от биогумуса. Применение самоходной машины позволяет автоматизировать процесс производства вермикультуры и получения биогумуса. На фиг. 1 изображена установка для производства вермикультуры и получения биогумуса с контейнерами в виде многоярусных стеллажей, вид с торца на фиг. 2 - то же, вид сбоку на фиг. 3 - разгрузочный транспортер с консолями на колоннах, вид сверху на фиг. 4 - механизм загрузки контейнера, вид сбоку на фиг. 5 - то же, вид сверху на фиг. 6 загрузочный пенал в разрезе на фиг. 7 - привод транспортеров с механизмом наведения на хвостовик приводного вала транспортера. На стойках 1 установлены консоли 2, между которыми смонтированы промежуточные секции 3 разгрузочного транспортера 4, причем консоли 2 входят в состав секции транспортера, являясь одновременно прокладками между секциями. Такая конструкция позволяет уменьшить расстояние по высоте между ярусами по сравнению с конструкцией, когда секции транспортера уложены непосредственно на консоли. Приводная 5 и натяжная 6 секции транспортера присоединены непосредственно к консолям 2 при помощи стяжных шпилек. Пластины 7 транспортера 4 прикреплены к щекам тяговых цепей 8 и перфорированы отверстиями, которые служат для аэрации исходного сырья, когда пластины образуют верхнюю ветвь транспортера, и для просачивания увлажняющей жидкости для нижележащего контейнера, когда пластины образуют нижнюю ветвь транспортера. Приводной вал транспортера 4 снабжен хвостовиком 9, который в момент выгрузки готового биогумуса соединяется с приводом транспортеров, установленным на самоходной машине 10. Контейнер 11 содержит продольные неподвижные стенки 12, прикрепленные стойками к секциям 3 транспортера 4, подвижное дно, которое образует верхняя ветвь несущего органа транспортера 4, неподвижную торцовую стенку 13 и поворотную торцовую стенку 14,расположенную со стороны привода транспортера. Длина контейнера между торцовыми стенками кратна длине загрузочного съемного пенала, которая равна расстоянию между осями стоек 1. Самоходная машина 10 представляет собой мостовой кран, тележка которого 15 содержит механизм передвижения 16 и механизм подъема 17 блока управления 18 с механизмом загрузки 19 и приводом транспортеров 20. К тележке 15 самоходной машины присоединена вертикальная колонна 21 с направляющими для перемещения в вертикальном направлении блока управления 18. В нижней части колонна 21 самоходной машины 10 содержит ролики 22 для предотвращения раскачивания колонны при передвижении самоходной машины, которые взаимодействуют с направляющим рельсом, уложенным на полу помещения, где смонтирована установка. Тележка 15 самоходной машины передвигается по рельсам, уложенным на стойках 1, служащих основой для многоярусного стеллажа установки. Управление механизмами подъема и передвижения самоходной машины выполнено по лифтовой схеме,что позволяет производить автоматическую остановку самоходной машины и блока управления точно в заданном месте. Механизм загрузки контейнеров содержит съемный пенал 23, днище которого выполнено секционным из перфорированных поворотных планок 24 с проушинами 25, посредством которых планки соединены между собой присоединенными к ним тягами 26, которые при помощи вставки 27 с направляющим стержнем 28 взаимодействуют с гидроцилиндром 29, установленным на грузоподъемной траверсе 30, к которой при помощи гидрозамков 31 присоединен съемный пенал 23. Механизм подъема съемного пенала установлен на блоке управления 18 и содержит по меньшей мере две поворотных балки 32, установленные на вертикальных осях 33, на одной из которых установлена звездочка 34, взаимодействующая с цепью 35, которая соединена 4 6649 1 концами со штоками двух гидроцилиндров 36. В верхней части осей установлены рычаги 37 с осями на концах, при помощи которых все рычаги соединены между собой тягой 38. Поворотные балки 32 снабжены гидроцилиндрами 39 с цепью или канатом 40, на которых подвешена грузоподъемная траверса 30. В предлагаемой установке применяются многоярусные стеллажи с контейнерами и транспортерами для выгрузки из контейнеров готового биогумуса. Каждый транспортер 4 снабжен приводным валом. Каждый приводной вал должен иметь привод с редуктором и двигателем, что усложняет конструкцию установки. Для упрощения конструкции на самоходной машине 10 установлен один привод транспортеров 20, обслуживающий транспортеры одного модуля, расположенные между стойками. Для соединения с приводным валом привод транспортеров установлен на подвижной каретке 41 с механизмом наведения привода на хвостовик 9 в виде реечной передачи 42 с ручным маховиком 43. Для предотвращения случайного включения двигателя привода в момент наведения на каретке 41 установлены конечные выключатели 44 для блокировки включения приводов транспортеров и самоходной машины. Механизм эвакуации гумуса из контейнеров содержит вертикальную шахту 45 прямоугольного сечения с вырезами 46 в одной из боковых стенок для размещения в них передней части приводной секции 5 транспортера и лопасти 47, соединенные с приводом, расположенным с наружной стороны вертикальной шахты. Применение лопастей 47 с приводами не позволяет разгружаемому биогумусу падать с большой высоты с большой скоростью, что приводит к повышению срока службы горизонтального транспортера 48. Под вертикальной шахтой перпендикулярно осям разгрузочных транспортеров установлен горизонтальный транспортер 48 для приема биогумуса из вертикальных шахт. В кабине оператора установлена гидростанция для управления механизмами самоходной машины. Установка работает следующим образом. В подготовительном отделении предприятия, где производится обработка органической части коммунальных отходов и побочных продуктов, производится заполнение компостом съемных пеналов 23 с закрытым днищем из поворотных планок 24. Заполненный пенал присоединяется к траверсе 30 механизма загрузки контейнеров при помощи гидрозамков 31. Блок управления 18 при этом находится внизу колонны 21 самоходной машины 10. После этого пенал вместе с блоком управления поднимается на высоту яруса загружаемого контейнера и перемещается по горизонтали к месту загрузки. Подъем и перемещение могут быть как в ручном, так и в автоматическом режиме. В последнем случае достаточно нажать электрические кнопки нужного яруса и места по горизонтали, так как электрооборудование самоходной машины может быть выполнено по лифтовой схеме. Перемещение пенала происходит по середине пролета между ярусами контейнеров. На месте загрузки контейнера 11 траверса 30 с пеналом 23 поворачивается при помощи гидроцилиндров 36, цепи 35, звездочки 34, рычагов 37 и тяги 38 на поворотных балках 32 в нужную сторону. При этом траверса с пеналом оказывается в пространстве между нижней ветвью разгрузочного транспортера 4 и верхним краем нижележащего контейнера 11. При помощи гидроцилиндров 39 и гибкого звена 40 траверса с пеналом опускается в контейнер на нужную высоту, гидроцилиндром 29 траверсы 30 поворотные планки 24 пенала 23 поворачиваются на 90, днище пенала раскрывается и его содержимое оказывается на дне загружаемого контейнера. После этого днище пенала закрывается, пенал извлекается из контейнера, поворачивается на середину пролета и направляется к месту заполнения. Пенал 23 от траверсы 30 при этом не отсоединяется. Пенал на месте заполнения может быть заменен на другой заполненный или может быть заполнен без отсоединения, что предпочтительнее. Заполнение контейнера при помощи пенала создает более равномерный слой по сравнению с заполнением, например,при помощи ленточного или шнекового питателя. 6649 1 Кроме того, при заполнении пенала материал в подготовительном отделении засеивается нужным количеством червей, чего нельзя сделать при заполнении контейнера другим способом, который может их травмировать. Процесс заполнения контейнеров 11 продолжается описанным способом до тех пор, пока не будет заполнен последний участок контейнера. Так как длина пенала кратна длине контейнеров, то загрузка контейнера производится равномерно и без пропусков, при этом не требуется применение ручного труда. Подобным образом заполняются все остальные контейнеры всего яруса, после чего подключается система жизнеобеспечения червей, включающая увлажнение перерабатываемого материала, аэрацию, дренаж, поддержание температуры. Увлажнение производится подводом воды по трубам с отверстиями, расположенными в промежуточных секциях 3 разгрузочных транспортеров 4 между верхней и нижней ветвями, в которых выполнены отверстия, через которые вода поступает в нижележащий контейнер, аэрация производится подачей воздуха нужной температуры через отверстия в стенках и днище контейнера, дренируемая жидкость по тем же отверстиям удаляется по специальным желобам (на фигурах не показано). Через определенное время производится догрузка контейнеров в том же порядке. Когда контейнеры полностью будут заполнены биогумусом, производится отделение червей от биогумуса в следующем порядке. Съемные пеналы 23, которым производилась загрузка контейнеров, заполняются слоем искусственного наполнителя в виде пенопластовых кусочков, накрываются сеткой, на которую укладывают привлекающую червей приманку. Заполненные таким образом пеналы оставляют на всей поверхности биогумуса в контейнерах, отсоединив их от траверсы 30. После перехода червей из биогумуса в пеналы по отверстиям поворотных планок съемных пеналов последние убирают для извлечения из них червей. Готовый биогумус эвакуируется в следующем порядке. Хвостовик 9 приводного вала разгрузочного транспортера 4 подсоединяется к приводу транспортеров 20, установленных на блоке управления 18 самоходной машины 10 при помощи механизма наведения,при помощи реечной передачи 9 и ручного маховика 43. После этого последовательно включаются приводы транспортера 48, лопастей 47 в вертикальной шахте, лежащих ниже разгружаемого контейнера, и подсоединенный привод транспортеров 20, предварительно открыв поворотную торцовую стенку 14. Описанным образом разгружаются остальные контейнеры всех ярусов. Национальный центр интеллектуальной собственности. 7 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.