Линия ускоренного компостирования твердых органических отходов (варианты)
Владельцы патента RU 2271883:
Общество с ограниченной ответственностью "ПИКСА Интер" (RU)
Изобретение относится к области переработки органической части твердых биологических отходов и может быть использовано в коммунальном хозяйстве для переработки отходов городского хозяйства, а также в сельскохозяйственном производстве для экспресс-компостирования отходов животноводства и птицеводства. Позволяет ускорить компостирование и снизить энергоемкость при получении конечного продукта высокого качества. Линия выполнена многорядной и состоит из параллельных, установленных на общей платформе направляющих для продольного и поперечного передвижения ферментационных емкостей, которые кинематически связаны между собой и с устройством для продольного перемещения. Устройство для поперечного перемещения ферментационных емкостей выполнено в виде подвижных промежуточных платформ, которые установлены оппозитно на торцевых частях общей платформы. Устройство для продольного перемещения выполнено в виде реверсивного канатного привода. Как вариант исполнения, линия выполнена многорядной и состоит из параллельных, установленных на общей платформе направляющих в виде рельс, на которые установлены подвижные кинематически связанные между собой ферментационные емкости. Направляющие смонтированы в виде ярусов, которые размещены один над другим, конечные участки ярусов снабжены наклонными рельсовыми регулируемыми направляющими, их длина превышает длину ферментационной емкости, а угол наклона соответствует высоте яруса. Устройство продольного перемещения ферментационных емкостей выполнено в виде реверсивного канатного привода, а устройство для поперечного перемещения ферментационной емкости выполнено в виде промежуточных платформ, которые установлены оппозитно на торцевых частях общей платформы на рельсовых направляющих и снабжены тяговыми приводами. Направляющими для перемещения ферментационных емкостей вышележащего яруса являются боковые стенки емкостей нижележащего яруса. Ферментационные емкости снабжены подвижными теплоизолирующими крышками, которые выполнены с возможностью фиксацией, и принудительно открываемыми днищами. 2 н. и 5 з.п. ф-лы, 3 ил.
Изобретение относится к области переработки органической части твердых биологических отходов и может быть использовано в коммунальном хозяйстве для переработки отходов городского хозяйства, а также в сельскохозяйственном производстве для экспресс-компостирования отходов животноводства и птицеводства.
Известен компостер непрерывного действия (патент WO 9520554, кл. С 05 F 17/02, от 25.01.1995 г.), в котором предусмотрено шаговое перемещение несвязанных между собой ферментационных контейнеров по направляющим от единой точки загрузки к выгрузке при помощи толкающих плунжеров. Однако, обеспечивая непрерывный производственный процесс, такая конструкция существенно ограничивает максимальную длину, а, следовательно, и объем каждой из ферментационных емкостей величиной технически реализуемого хода плунжера.
Известно устройство для компостирования (патент GB №2317383, кл. С 05 F 17/02 от 18.09.1996 г.), состоящее из неподвижных контейнеров для приема и ферментации органических отходов, в каждый из которых через управляемые клапаны по распределительной трубе подается воздух.
Обеспечивая интенсификацию процесса в каждом отдельном контейнере, такая линия не позволяет осуществить их загрузку и выгрузку в одной точке и, соответственно, организацию процесса компостирования в соответствии с требованиями поточного производства.
Задачей предложенного изобретения является создание системы ускоренного компостирования, сокращения сроков приготовления компостов из твердых биологических отходов, снижение энергоемкости при крупномасштабном производстве с получением конечного продукта высокого качества.
Поставленная техническая задача решается за счет того, что линия компостирования твердых органических отходов, включающая средства подачи исходного сырья, ферментационные емкости, снабженные устройствами аэрации, средства перемещения и выгрузки готового продукта, выполнена многорядной и состоит из параллельных, установленных на общей платформе направляющих для продольного и поперечного перемещения ферментационных емкостей, которые кинематически связаны между собой и устройством для продольного перемещения, а устройство для поперечного перемещения ферментационных емкостей выполнено в виде подвижных платформ, которые установлены оппозитно на торцевых частях общей платформы, при этом устройство для продольного перемещения выполнено в виде реверсивного канатного привода, ферментационные емкости снабжены подвижными теплоизолирующими крышками, которые выполнены с возможностью фиксации, и принудительно открываемыми днищами. Как вариант, линия компостирования, включающая средства подачи исходного сырья, ферментационные емкости, снабженные устройствами аэрации и средствами продольного перемещения и выгрузки готового продукта, может быть выполнена многорядной и состоит из параллельных, закрепленных на общей платформе направляющих в виде рельсов, на которых установлены подвижные кинематически связанные между собой ферментационные емкости, направляющие смонтированы в виде ярусов, размещенных один над другим, конечные участки ярусов снабжены наклонными регулируемыми направляющими, длина которых превышает длину ферментационной емкости, а угол наклона соответствует высоте яруса, при этом устройство продольного перемещения ферментационных емкостей выполнено в виде реверсивного привода, а устройство для поперечного перемещения ферментационных емкостей выполнено в виде промежуточных платформ, которые установлены оппозитно на торцевых частях общей платформы на рельсовых направляющих и снабжены тяговыми приводами.
Как вариант, направляющими для перемещения ферментационных емкостей вышележащегося яруса могут являться боковые стенки емкостей нижележащего яруса.
На чертежах представлено схемное решение изобретения, где:
на фиг.1 представлена схема системы в горизонтальном исполнении;
на фиг.2 - технологическая схема;
на фиг.3 - вариант исполнения с ярусным расположением.
Линия ускоренного компостирования (фиг.1) состоит из подвижных ферментационных емкостей 1, которые кинематически связаны между собой при помощи сцепных устройств 2 и снабжены по направляющим 3, а также тяговыми станциями 4, 5, 6, которые закреплены на жестком основании общей платформы 7.
Линия снабжена средством подачи исходного сырья - загрузочным транспортером 8, бункером биодобавок 9, смесителем 10. Средство выгрузки готового продукта может быть выполнено в виде опрокидывателя 11 или принудительно открываемого днища 12 ферментационной емкости 1 (фиг.3).
Готовый продукт поступает на ленточный транспортер 13, далее в сепаратор готового компоста 14, дробилку 15 и фасовочный блок 16 (фиг.1).
Линия снабжена реверсивным канатным приводом 17 (фиг.1) для продольного перемещения емкостей 1 к месту загрузки. Ферментационные емкости 1 снабжены автономными устройствами аэрации 18, управляемыми многоканальным контроллером 19. При необходимости увеличения производительности линии она может быть выполнена многоярусной и состоять не только из направляющих 3, продольного перемещения, установленных на общей платформе 7, но и монтироваться в ярусы 20 (фиг.3), которые размещены один над другим. Линия обеспечивается дополнительными горизонтальными направляющими 21 для вышележащего яруса, однако ими могут служить боковые стенки емкостей 1 нижележащего яруса, каждая пара горизонтальных направляющих 21 снабжена наклонными направляющими 22, которые являются наклонными участками спуска и подъема на соответствующий ярус 20. Длина направляющих 22 должна превышать длину ферментационной емкости 1, а угол наклона соответствовать высоте яруса 20. Для обеспечения поперечного перемещения ферментационных емкостей 1 на каждом ярусе 20 предусмотрено устройство, выполненное в виде шарнирно закрепленных, с возможностью поворота в вертикальной плоскости, рельсовых участков (на чертеже не указано), которые обеспечивают перемещение емкости 1 на продольные направляющие 3. При многорядном размещении ферментационных емкостей 1 (фиг.1) их доставка к месту загрузки и выгрузки обеспечивается подвижными промежуточными платформами 23 и 24 (фиг.1, 2), которые установлены оппозитно на торцевых частях общей платформы 7 на направляющих 3 и снабжены тяговыми приводами (на чертежах не указано), которые обеспечивают перемещение ферментационных емкостей 1 как в прямом, так и в обратном направлениях. Сами подвижные промежуточные платформы 23, 24, так же как и ферментационные емкости 1, снабжены катками 25 с ребордами, которые перемещаются по поперечным направляющим 26 (фиг.2) и обеспечивают возможность стыковки с любыми из продольных направляющих 3 и фиксацию в этом положении.
Каждая ферментационная емкость 1 снабжена подвижной теплоизолирующей крышкой 27, выполненной, например, в виде жалюзи, и снабжена фиксирующим устройством.
Работа линии осуществляется следующим образом.
Поступающая после сортировки твердых бытовых отходов (ТБО) органическая масса загружается в подвижные ферментационные емкости 1, связанные между собой сцепными устройствами 2. Для этого указанные емкости 1 при помощи канатных тяговых станций 4, 5, 6 по направляющим 3 продольного перемещения и поперечным направляющим 26 поодиночке подаются под загрузочный транспортер 8. Транспортером 8 осуществляется загрузка ферментационных емкостей 1 исходной массой, состоящей из органической части ТБО и биологических добавок к ней, подаваемых из бункера биодобавок 9 в смеситель 10 (фиг.3).
После загрузки первой ферментационной емкости 1 и закрытия ее подвижной теплоизолирующей крышкой 27 она передвигается соответствующей тяговой станцией 6 на следующую позицию по продольным направляющим 3 и отстоит от первой начальной позиции на длину ферментационной емкости 1, освобождая место под загрузку следующей емкости.
Новые ферментационные емкости 1 при первичной загрузке подаются из депо при помощи тех же тяговых станций 4, 5, 6.
При этом для поперечного перемещения пустых ферментационных емкостей 1 после их разгрузки используются подвижные промежуточные платформы 23 и 24, которые двигаются по направляющим на катках 25.
После заполнения органической массой ферментационной емкости 1 она закрывается теплоизолирующей крышкой 27 и по команде многоканального контроллера 19 включается устройство аэрации 18, которое вентилирует загруженную в ферментационную емкость 1 массу и, если начальная температура последней ниже +10°С, то и осуществляет ее подогрев.
Для этого в качестве устройства аэрации 18 используется тепловентилятор с раздельным включением теплового и вентиляционного блоков.
В результате последующего развития в компостируемой массе биотермического процесса она саморазогревается до температуры 60-70°С, обеспечивая протекание термофильного процесса биоферментации в ускоренном режиме. При этом происходит подавление патогенной микрофлоры, которая может содержаться в исходной органической массе, и ее ускоренная гумификация. Средняя длительность процесса компостирования в этих условиях может составлять 8-15 суток, по истечении которых в первой из загруженных ферментационных емкостей 1 процесс заканчивается. Емкость отсоединяют от остальных ферментационных емкостей ряда и при помощи тяговой станции 6 по направляющим 3 перемещают к выгрузному устройству 11, выполненному, например, в виде опрокидывателя, который обеспечивает выгрузку готовой массы под действием собственного веса.
Готовый компост выгружается на ленточный транспортер 13 и поступает для отделения грубых механических включений на сепаратор 14 и далее на дробилку 15, обеспечивающую выравнивание компоста по механическому составу, и на фасовочный блок 16 для затаривания.
При зависании выгружаемой массы из-за повышенной вязкости исходного сырья используют принудительно открываемое днище 12, через которые также может осуществляться выгрузка готовой компостной массы на ленточный транспортер 13.
После выгрузки готового компоста подвижная промежуточная платформа 24 вместе с зафиксированной на ней ферментационной емкостью 1 перемещается по направляющим 26 поперечного перемещения до стыковки с направляющими 3 свободной линии, которая выделена для принятия пустых, освобожденных от готовой массы ферментационных емкостей 1.
После этого пустая емкость 1 перемещается с платформы 24 на направляющие 3, по которым с помощью тяговой станции 4 перемещается на промежуточную платформу 23, где фиксируется. По поперечным направляющим 26 (фиг.1) при помощи тяговой станции 5 промежуточная платформа 23 вместе с закрепленной на ней пустой ферментационной емкостью 1 подается под загрузку транспортером 8. Далее весь цикл повторяется.
При многоярусном размещении линий ферментационных емкостей 1, диктуемом требованием минимизации занимаемых ими производственных площадей, ферментационная емкость 1 при помощи тяговых станций 6 перемещается к наклонным направляющим 22. После перевода путевого переключателя в наклонное положение емкость 1 отсоединяется от сцепного устройства 2 и соединяется с тяговой станцией 6, поднимается с ее помощью на горизонтальный участок продольных горизонтальных направляющих 21 соответствующего яруса 20, продвигаясь по ним после загрузки очередной емкости 1 на шаг, равный ее длине (фиг.3). В зависимости от уровня расположения яруса 20, заполняемого загруженными ферментационными емкостями 1, устанавливается соответствующая длина наклонных направляющих 22.
Таким образом, оборот ферментационных емкостей 1 происходит в вертикальной плоскости по схеме «общая платформа - ярус - общая платформа».
Предлагаемая линия может использоваться в составе мусороперерабатывающих заводов, а также на животноводческих комплексах, птицефабриках и городских станциях аэрации для производства из органической части ТБО (навоза, помета и избыточного активного ила) экологически чистых органических удобрений в условиях крупномасштабного производства.
1. Линия ускоренного компостирования твердых органических отходов, включающая средства подачи исходного сырья, ферментационные емкости, снабженные устройствами аэрации, средства перемещения и выгрузки готового продукта, отличающаяся тем, что она выполнена многорядной и состоит из параллельных установленных на общей платформе направляющих для продольного и поперечного перемещения ферментационных емкостей, которые кинематически связаны между собой и с устройством для продольного перемещения, а устройство для поперечного перемещения ферментационных емкостей выполнено в виде подвижных промежуточных платформ, которые установлены оппозитно на торцевых частях общей платформы, при этом устройство для продольного перемещения выполнено в виде реверсивного канатного привода.
2. Линия по п.1, отличающаяся тем, что ферментационные емкости снабжены подвижными теплоизолирующими крышками, которые выполнены с возможностью фиксации.
3. Линия по п.1, отличающаяся тем, что ферментационные емкости снабжены принудительно открываемыми днищами.
4. Линия ускоренного компостирования твердых органических отходов, включающая средства подачи исходного сырья, ферментационные емкости, снабженные устройствами аэрации и средствами продольного перемещения и выгрузки готового продукта, отличающаяся тем, что она выполнена многорядной и состоит из параллельных установленных на общей платформе направляющих в виде рельс, на которые установлены подвижные кинематически связанные между собой ферментационные емкости, направляющие смонтированы в виде ярусов, которые размещены один над другим, конечные участки ярусов снабжены наклонными и регулируемыми направляющими, их длина превышает длину ферментационной емкости, а угол наклона соответствует высоте яруса, при этом устройство продольного перемещения ферментационных емкостей выполнено в виде реверсивного привода, а устройство для поперечного перемещения ферментационных емкостей выполнено в виде промежуточных платформ, которые установлены оппозитно на торцевых частях общей платформы на рельсовых направляющих и снабжены тяговыми приводами.
5. Линия по п.2, отличающаяся тем, что направляющими для перемещения ферментационных емкостей вышележащего яруса являются боковые стенки емкостей нижележащего яруса.
6. Линия по п.2, отличающаяся тем, что ферментационные емкости снабжены подвижными теплоизолирующими крышками, которые выполнены с возможностью фиксации.
7. Линия по п.2, отличающаяся тем, что ферментационные емкости снабжены принудительно открываемыми днищами.
