Полевая установка для производства биогумуса

Изобретение относится к биотехнологии, а именно к производству удобрений для сельского хозяйства с использованием красных калифорнийских червей, и может быть применимо как для промышленного производства сельхозпродукции, так и на приусадебных и дачных участках. Полевая установка для производства биогумуса содержит реактор для биотермического компостирования в виде бункера. Опорные стенки бункера установлены на земле. В бункере расположена перфорированная труба, связанная с регулируемой створкой, приводимой от терморегулятора. Бункер выполнен трапециевидной формы сбоку. Как минимум две противоположные опорные стенки бункера установлены наклонно и симметрично друг к другу под острым углом к земле, с образованием открытого загрузочного окна для субстрата в верхней части. Внешние поверхности наклонных опорных стенок содержат жесткие несущие направляющие, на которых ярусно расположены лотки для производства биогумуса посредством красных калифорнийских червей вида Esenia foetida. Лотки установлены с полным смещением каждого последующего лотка относительно предыдущего в сторону от оси бункера с возможностью их горизонтального перемещения по направляющим и подъема посредством ручек, закрепленных к стенкам лотков. Бункер содержит внутренние горизонтально расположенные игольчатые рыхлители с возможностью их кругового ручного вращения. На опорных стенках бункера, например торцевых, расположены створки для выемки компоста. Установка дополнительно содержит калорифер, выполненный в виде земляной печи траншейного типа, тепловод которой связан с перфорированной трубой, а терморегулятор выполнен из внутреннего и внешнего термоэлементов с различными коэффициентами линейного расширения. Изобретение позволяет расширить функциональные возможности установки, сократить цикл производства биогумуса при минимальных капитальных затратах на постройку установки и ее эксплуатацию. 11 з.п. ф-лы, 5 ил.

 

Изобретение относится к биотехнологии, а именно к производству удобрений для сельского хозяйства с использованием красных калифорнийских червей, и может быть применимо как для промышленного производства сельхозпродукции, так и на приусадебных и дачных участках.

Известен способ переработки подстилочного навоза и устройство для его осуществления. Устройство для переработки подстилочного навоза содержит подпольную емкость, перекрытую щелевым полом, снабженную дренажным устройством и заполненную наполнителем, при этом наполнитель занимает меньше половины объема емкости, а сам наполнитель состоит из смеси равных объемов почвы и песку, в которую введены черви класса Oligochaeta в количестве не менее 20-50 шт. на 1 м² площади (см. патент РФ №2004528, кл. С 05 F 3/00, 1993 - аналог).

Недостатком известного устройства является ограниченность его применения, поскольку для производства биогумуса используется только подстилочный навоз стойловых животных, в котором изначально имеются патогенные бактерии, а следовательно, в процессе переработки требуется непрерывный контроль за микробиологическим состоянием исходного продукта. Кроме того, такое устройство находится непосредственно в зоне содержания животных, что создает заметные трудности при его эксплуатации рабочим персоналом.

Известна установка вентиляции и регулирования для обработки влажного и способного к брожению органического продукта, содержащая ряд реакторов, каждый из которых выполнен в виде бункера, опорные стенки которого установлены на земле, в котором имеется перфорированная сеть для циркуляции воздуха с регулятором циркуляции, выполненным в виде сообщенной с перфорированной сетью коробки, в которой размещены регулирующий клапан и связанный с последним термический элемент (см. патент РФ №2043983, кл. С 05 А 1/02, 1995 - прототип).

Недостатком известной установки является ее ограниченная применимость, поскольку установка предназначена для переработки органических отходов путем только аэробного брожения, причем естественная температура брожения регулируется посредством терморегулятора, осуществляющего подачу всасываемого или вдуваемого воздуха от специальной газобаллонной системы путем открытия дроссельной заслонки.

Необходимое время обработки органических отходов до получения исходного компоста при этом составляет от 4-х до 6-ти недель. Для постройки и эксплуатации подобной установки требуются значительные капитальные вложения.

Целью предложенного изобретения является расширение функциональной возможности установки за счет получения биогумуса посредством красных калифорнийских червей, сокращение цикла производства биогумуса при минимальных капитальный затратах на постройку установки и ее эксплуатацию.

Указанная цель достигается тем, что в полевой установке для производства биогумуса, содержащей реактор для биотермического компостирования в виде бункера, опорные стенки которого установлены на земле, в котором расположена перфорированная труба, связанная с регулируемой створкой, приводимой от терморегулятора, бункер выполнен трапециевидной формы сбоку, как минимум две противоположные опорные стенки которого установлены наклонно и симметрично друг к другу под острым углом к земле, с образованием открытого загрузочного окна для субстрата в верхней части, причем внешние поверхности наклонных опорных стенок содержат жесткие несущие направляющие, на которых ярусно расположены лотки для производства биогумуса посредством красных калифорнийских червей вида Esenia foetida, при этом лотки установлены с полным смещением каждого последующего лотка относительно предыдущего в сторону от оси бункера с возможностью их горизонтального перемещения по направляющим и подъема посредством ручек, закрепленных к стенкам лотков, причем бункер содержит внутренние горизонтально расположенные игольчатые рыхлители с возможностью их кругового ручного вращения, на опорных стенках бункера, например торцевых, расположены створки для выемки компоста, а установка дополнительно содержит калорифер, выполненный в виде земляной печи траншейного типа, тепловод которой связан с перфорированной трубой, а терморегулятор выполнен из внутреннего и внешнего термоэлементов с различными коэффициентами линейного расширения; опорные стенки выполнены из бетонных плит или деревянных рам; перфорированная труба выполнена из асбоцемента; в опорных стенках бункера выполнены технологические отверстия для установки термометрического зонда; в верхней части бункера установлен термометр; днище бункера содержит дренажный канал для сбора жидкого осадка; калорифер выполнен в виде колосниковой печи; к верхнему краю стенок закреплена укрывная синтетическая пленка; внутри бункера расположены разделительные проволочные сетки; полевая установка дополнительно содержит ловушку для червей в виде сетки с величиной ячеек, достаточной для проникновения червей; опорные секции содержат крепежные торцовые планки; лотки выполнены из полимерного материала.

На фиг.1 представлен схематический чертеж предложенной полевой установки для производства биогумуса, вид сбоку; на фиг.2 - вид сверху; на фиг.3 - вид лотка для производства биогумуса; на фиг.4 - игольчатый рыхлитель для рыхления субстрата; на фиг.5 - терморегулятор с регулируемой створкой.

Полевая установка для производства биогумуса (фиг.1, 2) содержит реактор для биотермического компостирования в виде бункера, опорные стенки 1 которого установлены на земле. Бункер выполнен трапециевидной формы сбоку, причем как минимум две противоположные опорные стенки 1 бункера установлены наклонно и симметрично друг к другу под острым углом к земле. В верхней части бункера имеется открытое загрузочное окно 2 для субстрата. Внешние поверхности опорных стенок 1 содержат жесткие несущие направляющие 3, на которых ярусно расположены лотки 4 (фиг.3) для производства биогумуса посредством красных калифорнийских червей 5 вида Esenia foetida. При этом лотки 4 установлены на направляющих 3 с полным смещением каждого последующего лотка 4 относительно предыдущего в сторону оси бункера с возможностью их горизонтального перемещения по направляющим 3 и подъема лотков 4 посредством ручек 6, закрепленных к стенкам лотков 4. Бункер содержит внутренние горизонтально расположенные игольчатые рыхлители 7 (фиг.4) с возможностью их кругового ручного вращения. На опорных стенках 1 бункера, например торцевых, расположены створки 8 для выемки компоста 9. Внутри бункера расположена перфорированная труба 10, связанная с регулируемой створкой 11, приводимой от терморегулятора 12 (фиг.5), расположенного, например, в боковом ответвлении 13 перфорированной трубы 10. Терморегулятор 12 выполнен из внутреннего 14 и внешнего 15 термоэлементов с различными коэффициентами линейного расширения, например металла и оргстекла (винипласта). Установка содержит калорифер, выполненный в виде земляной печи 16 траншейного типа, тепловод 17 которой связан с перфорированной трубой 10. Днище бункера содержит дренажный канал 18 для сбора жидкого осадка при компостировании. Для фиксации опорных стенок 1 служат крепежные планки 19. Для сохранения влаги, а также эксплуатации установки в условиях атмосферных осадков имеется укрывная синтетическая пленка 20.

Опорные стенки 1 бункера могут быть выполнены из бетонных плит или деревянных рам. Перфорированная труба 10 может быть выполнена из асбоцемента. В опорных стенках 1 бункера могут быть выполнены технологические отверстия для установки термометрического зонда. В верхней части бункера может быть установлен термометр. Калорифер может быть выполнен в виде отдельной колосниковой печи. Внутри бункера могут быть расположены разделительные проволочные сетки (на фиг.1, 2 условно не показаны). Установка содержит ловушку для червей 5 в виде сетки с величиной ячеек, достаточной для проникновения червей 5. Лотки 4 могут быть выполнены из полимерного материала.

Полевая установка работает следующим образом.

В качестве субстрата для производства компоста в предлагаемой установке используются любые влажные и способные к брожению отходы в виде навоза, стружек коры, опилок, овощные и плодовые отходы, а также непроизводственные мясокостные отходы сырья убойных животных и пищевые отходы. Субстрат загружают через загрузочное окно 2 бункера. При этом излишки жидкости скапливаются в дренажном канале 18. Субстрат перемешивается в процессе брожения с помощью игольчатых рыхлителей 7 в течение 5-6 часов при температуре 40°С, поддерживаемой с помощью калорифера, например земляной печи 16, тепловод 17 которой связан с перфорированной трубой 10. При этом теплый поток воздуха распространяется по всей толще субстрата. Для ускорения процесса компостирования субстрат нагревают до температуры 120°С в течение 2-3 часов. При этом температура нагревания поддерживается за счет терморегулятора 12, расположенного, например, в боковом ответвлении 13 перфорированной трубы 10. При изменении температуры (сверх или ниже необходимой) внутренний 14 и внешний 15 термоэлементы удлиняются (уменьшаются) на различную длину, что приводит посредством рычажной системы (на фиг.5 условно не показано) к изменению угла поворота створки 11. Это приводит в конечном счете к изменению температуры горячего воздуха в трубе 10, а следовательно, и температуры нагрева субстрата для получения компоста 9 в необходимых пределах. Готовый компост 9 извлекается из бункера через створки 8 и загружается в лотки 4, куда заселяются красные калифорнийские черви 5. Посредством непрерывного поедания червями 5 компоста 9 и его переработки в лотках 4 происходит образование искомого продукта - биогумуса, который используется в качестве ценнейшего практически экологически чистого удобрения для подкормки и выращивания овощных и других пищевых культур, необходимых для питания человека.

При тепловой обработке субстрата температура выходящего воздуха является определяющей. Температуру можно контролировать зондом через технологические отверстия 7 бункера, либо термометром, установленным в верхней части бункера. Для улавливания червей 5 и последующего их использования служит ловушка в виде сетки с величиной ячеек, достаточной для проникновения червей в ловушку. Приманкой для червей 5 служит, например, раствор сахара в воде.

Одному человеку, например дачнику, без дополнительных подъемных механизмов вполне по силам следить за образованием как компоста в бункере, так и биогумуса в каждом из отдельных лотков 4 установки.

Технико-экономические преимущества заявленного технического решения по сравнению с известными заключаются в конструктивной простоте установки, удобстве в эксплуатации и минимальных финансовых затратах на ее изготовление. Установка может быть демонтирована и перенесена в любое место при минимальных физических усилиях.

1. Полевая установка для производства биогумуса, содержащая реактор для биотермического компостирования в виде бункера, опорные стенки которого установлены на земле, в котором расположена перфорированная труба, связанная с регулируемой створкой, приводимой от терморегулятора, отличающаяся тем, что бункер выполнен трапециевидной формы сбоку, как минимум, две противоположные опорные стенки которого установлены наклонно и симметрично друг другу под острым углом к земле, с образованием открытого загрузочного окна для субстрата в верхней части, причем внешние поверхности наклонных опорных стенок содержат жесткие несущие направляющие, на которых ярусно расположены лотки для производства биогумуса посредством красных калифорнийских червей вида Esenia foetida, при этом лотки установлены с полным смещением каждого последующего лотка относительно предыдущего в сторону от оси бункера с возможностью их горизонтального перемещения по направляющим и подъема посредством ручек, закрепленных к стенкам лотков, причем бункер содержит внутренние горизонтально расположенные игольчатые рыхлители с возможностью их кругового ручного вращения, на опорных стенках бункера, например торцевых, расположены створки для выемки компоста, а установка дополнительно содержит калорифер, выполненный в виде земляной печи траншейного типа, тепловод которой связан с перфорированной трубой, а терморегулятор выполнен из внутреннего и внешнего термоэлементов с различными коэффициентами линейного расширения.

2. Полевая установка по п.1, отличающаяся тем, что опорные стенки выполнены из бетонных плит или деревянных рам.

3. Полевая установка по п.1, отличающаяся тем, что перфорированная труба выполнена из асбоцемента.

4. Полевая установка по п.1, отличающаяся тем, что в опорных стенках бункера выполнены технологические отверстия для установки термометрического зонда.

5. Полевая установка по п.1, отличающаяся тем, что в верхней части бункера установлен термометр.

6. Полевая установка по п.1, отличающаяся тем, что днище бункера содержит дренажный канал для сбора жидкого осадка.

7. Полевая установка по п.1, отличающаяся тем, что калорифер выполнен в виде колосниковой печи.

8. Полевая установка по п.1, отличающаяся тем, что к верхнему краю стенок закреплена укрывная синтетическая пленка.

9. Полевая установка по п.1, отличающаяся тем, что внутри бункера расположены разделительные проволочные сетки.

10. Полевая установка по п.1, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит ловушку для червей в виде сетки с величиной ячеек, достаточной для проникновения червей.

11. Полевая установка по п.1, отличающаяся тем, что опорные стенки содержат крепежные торцовые планки.

12. Полевая установка по п.1, отличающаяся тем, что лотки выполнены из полимерного материала.