CZ202265A3

CZ202265A3 - Equipment for composting biodegradable waste

Info

Publication number: CZ202265A3
Application number: CZ2022-65A
Authority: CZ
Inventors: Pavel BortnĂk; Pavel Bortník
Original assignee: Pavel BortnĂk; Pavel Bortník
Priority date: 2022-02-10
Filing date: 2022-02-10
Publication date: 2023-05-03
Also published as: CZ309591B6

Abstract

Zařízení pro kompostování biologicky rozložitelného odpadu obsahuje kompostér na biologicky rozložitelný odpad, na který navazuje kondenzační nádoba, jež je opatřena systémem filtrů, a která je spojena s odpařovací nádrží, přičemž zařízení obsahuje řídící jednotku. Mezi kompostérem na biologicky rozložitelný odpad a kondenzační nádobou může být napojen chladič odpadních par, který může být opatřen žebrováním a ventilátorem. Kondenzační nádoba je opatřena systémem vzduchových filtrů, uložených v horní částí kondenzační nádoby, z nichž spodní je parotěsný tkaninový filtr, na který navazuje druhý papírový filtr, po němž následuje třetí filtr s aktivním uhlím a nejvýše položený je čtvrtý filtr s aktivním stříbrem. Kondenzační nádoba je na dnu opatřena filtrační vložkou odpadní vody. Mezi kondenzační nádobou a odpařovací nádrží může být umístěn prostor s UV lampou. Odpařovací nádrž zahrnuje ionizátor a odpařovací těleso včetně čidla hladiny vody a může zahrnovat i čerpadlo odpadní vody. Řídicí jednotka je spojena s elektromagnetickým zámkem, se vzdáleným serverem a bezpečnostním vypínačem.The device for composting biodegradable waste includes a composter for biodegradable waste, which is followed by a condensation container, which is equipped with a filter system, and which is connected to an evaporation tank, while the device includes a control unit. A waste vapor cooler can be connected between the composter for biodegradable waste and the condensation container, which can be equipped with fins and a fan. The condensing vessel is equipped with a system of air filters, placed in the upper part of the condensing vessel, the bottom of which is a vapor-tight fabric filter, followed by a second paper filter, followed by a third filter with active carbon and the fourth filter with active silver placed highest. The condensation container is equipped with a waste water filter insert at the bottom. A space with a UV lamp can be placed between the condensation vessel and the evaporation tank. The evaporation tank includes an ionizer and an evaporation body including a water level sensor and may also include a waste water pump. The control unit is connected to an electromagnetic lock, a remote server and a safety switch.

Description

Zařízení pro kompostování biologicky rozložitelného odpaduEquipment for composting biodegradable waste

Oblast technikyField of technology

Vynález se týká zařízení na kompostování biologicky rozložitelného odpadu, zejména zpracování biologických odpadů z domácností, jídelen a kuchyní veřejného stravování.The invention relates to a device for composting biodegradable waste, in particular the processing of biological waste from households, canteens and public catering kitchens.

Dosavadní stav technikyCurrent state of the art

V současné době existují technická řešení na zpracování biologických odpadů z domácností, jídelen a veřejného stravování, která se vesměs opírají o připojení ke kanalizaci kam je odváděna pára včetně zápachu z vytvářeného kompostu.Currently, there are technical solutions for the processing of biological waste from households, canteens and public catering, which are mostly based on connection to the sewer system, where the steam, including the smell from the created compost, is removed.

V takových případech se zpravidla využívá princip elektrického kompostéru, který je postaven na vložení do kompostéru tak zvaného startovacího sušeného kompostu, který obsahuje acidofilní heterotrophické bakterie, je vybaven přívodem proudu, vlastním topením a míchacím zařízením. Po uvedení kompostéru tohoto typu do provozuje nutné zvýšit vlhkost kompostu na asi 40 %, kdy po asi 48 hodinách dojde k aktivaci bakterií.In such cases, the principle of an electric composter is usually used, which is based on putting so-called starter dried compost into the composter, which contains acidophilic heterotrophic bacteria, is equipped with a power supply, its own heating and a mixing device. After putting this type of composter into operation, it is necessary to increase the humidity of the compost to about 40%, when after about 48 hours the bacteria will be activated.

Následně je kompostér připraven k použití a je možné do kompostéru vkládat biologicky rozložitelný odpad, jako například ovoce, zeleninu, maso, uzeniny, pečivo, zbytky hotového jídla, drobné kosti, například z ryb a kompostovatelné papírové obaly.Subsequently, the composter is ready for use and it is possible to put biodegradable waste into the composter, such as fruit, vegetables, meat, sausages, baked goods, ready-made food remains, small bones, for example from fish and compostable paper packaging.

Rychlost kompostování je závislá na množství a struktuře vkládaného odpadu. Denní kapacita bývá v rozsahu několika kilogramů odpadu denně. Tato hodnota je orientační, jelikož závisí na tom, zda je odpad vkládán najednou nebo průběžně a jakou má strukturu.The speed of composting depends on the amount and structure of the waste being put in. The daily capacity is usually in the range of several kilograms of waste per day. This value is indicative, as it depends on whether the waste is deposited all at once or continuously and what its structure is.

Hlavním problémem při používání těchto druhů kompostérů je přetížení související s vložením extrémního množství odpadu během krátkého časového úseku.The main problem with using these types of composters is the overload associated with putting in an extreme amount of waste in a short period of time.

Současná technická řešení tak zvaných domácích kompostérů vyžadují připojení ke kanalizaci, kam je odváděna pára včetně zápachu z vytvořeného kompostu, neboť filtrace stávajících zařízení je nedokonalá. V místech bez kanalizačního připojení není použití těchto typů kompostérů možné.Current technical solutions of so-called home composters require a connection to the sewer system, where the steam including the smell from the created compost is removed, as the filtration of the existing devices is imperfect. In places without a sewage connection, the use of these types of composters is not possible.

Stávající řešení ale mají i řadu dalších technických nedostatků, například neobsahují vypínač nebo elektronický zámek, tak, aby v případě jakékoliv závady nebo přeplnění nebylo možné dále vkládat do kompostéru další odpad.However, the existing solutions also have a number of other technical shortcomings, for example, they do not contain a switch or an electronic lock, so that in the event of any malfunction or overfilling, it is not possible to put more waste into the composter.

Tato zařízení dále neobsahují komunikační rozhraní pro vzdálenou správu zařízení, kterým by bylo možné dálkově kompostér vypnout, uzamknout, či zjistit aktuální stav kompostéru, tedy teplotu kompostu, teplotu páry, teplotu motoru, ph kompostu, vlhkost kompostu, přičemž tato zařízení neobsahují ani kapacitní čidlo, které by oznamovalo, že kapacita kompostéru je naplněna, a že je nutné humus z prostoru kompostéru odstranit.Furthermore, these devices do not contain a communication interface for remote management of the device, with which it would be possible to remotely switch off the composter, lock it, or determine the current status of the composter, i.e. compost temperature, steam temperature, motor temperature, compost ph, compost humidity, and these devices do not even contain a capacitive sensor , which would announce that the capacity of the composter is full and that it is necessary to remove the humus from the composter area.

Přesto existuje řada požadavků na kompostování biologických odpadků, zejména v domácnostech a provozovnách uvnitř objektů, kde připojení na kanalizaci není možné, nebo z nejrůznějších důvodů není žádoucí.Nevertheless, there are a number of requirements for the composting of biological waste, especially in households and establishments inside buildings, where connection to the sewage system is not possible or is not desirable for various reasons.

Podstata vynálezuThe essence of the invention

Uvedené nedostatky stávajícího stavu techniky odstraňuje řešení podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že zařízení pro kompostování biologicky rozložitelného odpadu obsahujeThe mentioned shortcomings of the current state of the art are eliminated by the solution according to the invention, the essence of which is that the device for composting biodegradable waste contains

- 1 CZ 2022 - 65 A3 kompostér na biologicky rozložitelný odpad, na který navazuje kondenzační nádoba, jež je opatřena systémem filtrů, a která je spojena s odpařovací nádrží, přičemž zařízení obsahuje řídicí jednotku.- 1 CZ 2022 - 65 A3 composter for biodegradable waste, which is followed by a condensation vessel, which is equipped with a filter system, and which is connected to an evaporation tank, while the device contains a control unit.

Mezi kompostérem na biologicky rozložitelný odpad a kondenzační nádobou může být napojen chladič odpadních par, který může být opatřen žebrováním a ventilátorem.A waste vapor cooler can be connected between the composter for biodegradable waste and the condensing container, which can be equipped with fins and a fan.

Kompostér, včetně chladiče, kondenzační nádoby, odpařovací nádrže a řídicí jednotky jsou uloženy v rámu, který se skládá ze stojiny a podstavce.The composter, including the cooler, condensation vessel, evaporation tank and control unit are housed in a frame consisting of a web and a base.

Kondenzační nádoba je opatřena prvním čidlem teploty a druhým čidlem vlhkosti vzduchu.The condensation container is equipped with a first temperature sensor and a second air humidity sensor.

Kondenzační nádoba je opatřena systémem vzduchových filtrů, uložených v horní částí kondenzační nádoby, z nichž spodní je parotěsný tkaninový filtr, na který navazuje druhý papírový filtr, po němž následuje třetí filtr s aktivním uhlím a nejvýše položený je čtvrtý filtr s aktivním stříbrem.The condensing vessel is equipped with a system of air filters, placed in the upper part of the condensing vessel, the bottom of which is a vapor-tight fabric filter, followed by a second paper filter, followed by a third filter with active carbon and the fourth filter with active silver placed highest.

Kondenzační nádoba je na dně opatřena filtrační vložkou odpadní vody. Mezi kondenzační nádobou a odpařovací nádrží může být umístěn prostor s UV lampou.The condensation container is equipped with a waste water filter insert at the bottom. A space with a UV lamp can be placed between the condensation vessel and the evaporation tank.

Odpařovací nádrž zahrnuje ionizátor a odpařovací těleso včetně čidla hladiny vody a může zahrnovat i čerpadlo odpadní vody.The evaporation tank includes an ionizer and an evaporation body including a water level sensor and may also include a waste water pump.

Řídicí jednotka je spojena s elektromagnetickým zámkem, se vzdáleným serverem a bezpečnostním vypínačem.The control unit is connected to an electromagnetic lock, a remote server and a safety switch.

Zařízení podle vynálezu zahřívá organickou hmotu až na 70 °C a urychluje, respektive zkracuje tak zvanou termofilní fázi kompostování na asi 24 hodin, během které dochází k rozkladu hmoty, tak zvané mineralizaci za použití bakterií, dále ke snížení objemu a hmotnosti až asi o 90 % během asi 24 hodin, a nakonec k odstranění veškerých hygienicky závadných produktů kompostování.The device according to the invention heats organic matter up to 70 °C and speeds up, or rather shortens, the so-called thermophilic phase of composting to about 24 hours, during which the matter decomposes, so-called mineralization using bacteria, and further reduces the volume and weight by about 90 % within about 24 hours, and finally to remove all hygienically objectionable composting products.

Vynález obecný požadavek na připojení k odpadnímu vedení eliminuje tím, že odvodní páry z kompostéru zkapalňuje kondenzací. Zkapalněnou páru zařízení filtruje pomocí filtrů v kondenzační nádobě a UV záření odstraňuje bakterie a zápach. Výsledným produktem je nezapáchající a hygienicky nezávadná voda, která se odpařuje do volného prostoru.The invention eliminates the general requirement for connection to a waste line by liquefying the discharge vapors from the composter by condensation. The device filters the liquefied steam using filters in the condensation container, and UV radiation removes bacteria and odors. The resulting product is odorless and hygienically safe water that evaporates into the open space.

Zpětným využitím vyčištěného vzduchu v kompostéru je příznivě ovlivňován proces kompostování, kde se tak udržuje vyšší vlhkost vzduchu, než když by byl vyčištěný vzduch odváděn pouze do okolí.By reusing the cleaned air in the composter, the composting process is favorably influenced, where the air humidity is thus maintained higher than if the cleaned air were only discharged into the environment.

Zařízení směřuje k eliminaci kompostovatelného odpadu, který v současnosti z velké části končí ve směsném komunálním odpadu. Jedná se například o zbytky zeleniny, ovoce, pečiva, masa, ryb, kávové sedliny, jídla, znečištěné papírové kompostovatelné obaly.The facility aims to eliminate compostable waste, which currently largely ends up in mixed municipal waste. These are, for example, the remains of vegetables, fruit, baked goods, meat, fish, coffee grounds, food, soiled paper compostable packaging.

Praktickým přínosem vynálezu je výrazně širší možnost využití tohoto druhu kompostování a tím pádem eliminace až 90 % objemu kompostovatelného odpadu objemu, a to přímo v místě vzniku odpadu, čímž vzniká výrazně menší potřeba na svoz běžného komunálního odpadu.The practical benefit of the invention is a significantly wider possibility of using this type of composting and thus the elimination of up to 90% of the volume of compostable waste, directly at the point of waste generation, which creates a significantly smaller need for the collection of ordinary municipal waste.

Zařízení umožňuje dálkovou správu zařízení, tedy jeho vypnutí či přerušení procesu bez manuálního odpojení od elektrické sítě. Obsahuje i elektromagnetický zámek, který je ovládán řídicí jednotkou, která na základě impulzu uzavře kompostovací komoru, tak, aby nedošlo k přetížení kompostéru.The device enables remote management of the device, i.e. turning it off or interrupting the process without manual disconnection from the power grid. It also contains an electromagnetic lock, which is controlled by the control unit, which, based on an impulse, closes the composting chamber so that the composter is not overloaded.

Účinná filtrace umožňuje použití zařízení kdekoliv, kde je k dispozici pouze zdroj elektrické energie.Effective filtration allows the device to be used anywhere where only an electrical power source is available.

- 2 CZ 2022 - 65 A3- 2 CZ 2022 - 65 A3

Dalším benefitem tohoto vynálezu je vznik organické hmoty, která následně může být použita jako hnojivo k venkovní vegetaci přímo v místě nebo v bezprostředním okolí vzniku odpadu.Another benefit of this invention is the creation of organic matter, which can subsequently be used as a fertilizer for outdoor vegetation directly at the site or in the immediate vicinity of the generation of waste.

Objasnění výkresůClarification of drawings

Příkladné provedení vynálezu je znázorněno na přiložených výkresech, kde obr. 1 znázorňuje celkový axonometrický pohled na zařízení včetně kompostéru; obr. 2 znázorňuje schematicky bokorys nosné skříně kompostéru; obr. 3 znázorňuje schematicky půdorys nosné skříně kompostéru; obr. 4 znázorňuje schematicky filtrační systém modulu kompostéru, obr. 5 znázorňuje schematicky boční řez modulu kompostéru; obr. 6 znázorňuje schematicky pohled z vrchu na modul kompostéru, zejména na jeho podstavec; obr. 7 znázorňuje schematicky kondenzační nádobu s chladičem vzduchu v částečném řezu, a obr. 8 znázorňuje schematicky řídicí jednotku a systém čidel.An exemplary embodiment of the invention is shown in the attached drawings, where Fig. 1 shows a general axonometric view of the device including the composter; Fig. 2 schematically shows a side view of the support box of the composter; Fig. 3 schematically shows the floor plan of the support cabinet of the composter; Fig. 4 schematically shows the filtration system of the composter module, Fig. 5 schematically shows a side section of the composter module; Fig. 6 schematically shows a top view of the composter module, especially its base; Fig. 7 schematically shows the condensing vessel with the air cooler in partial section, and Fig. 8 schematically shows the control unit and sensor system.

Příklad uskutečnění vynálezuAn example of the implementation of the invention

Každé kompostování má obecně tři známé fáze. V rámci termofilní fáze dochází k zahřátí kompostu na teplotu asi 50 až 70 °C, přičemž pH klesá pod vlivem tvorby organických kyselin. Zpočátku dochází k rozkladu snadno rozložitelných látek, jako jsou cukry, škroby, bílkoviny, lipidy, dále pokračuje rozklad hůře rozložitelných látek, zejména celulóza, dřevovina. Je nutné zajistit dostatečné provzdušnění, což se děje v zahradních podmínkách například přehazováním.All composting generally has three known phases. During the thermophilic phase, the compost is heated to a temperature of about 50 to 70 °C, while the pH drops due to the formation of organic acids. At first, easily decomposable substances, such as sugars, starches, proteins, lipids, are decomposed, then the decomposition of less decomposable substances, especially cellulose and wood, continues. It is necessary to ensure sufficient aeration, which happens in garden conditions, for example by turning over.

Druhá fáze přeměny se označuje jako mezofilní. Teplota klesá na 40 až 45 °C. Při pohledu již nelze rozeznat původní složky kompostu. Činností žížal a dalších drobných živočichů se kompost v zahradních podmínkách homogenizuje a vzniká drobtovitá struktura.The second phase of the transformation is referred to as mesophilic. The temperature drops to 40 to 45 °C. The original components of the compost can no longer be recognized by looking. The activity of earthworms and other small animals homogenizes the compost in garden conditions and creates a crumbly structure.

Třetí fáze se označuje jako dozrávání. Teplota je blízká okolí, pH opět stoupá, kompost získává konečný vzhled.The third stage is called ripening. The temperature is close to the ambient, the pH rises again, the compost takes on its final appearance.

Elektrické kompostování organické hmoty za použití acidofilních a heterotrophických bakterií řeší pouze první fázi kompostování, tedy fázi termofilní.Electric composting of organic matter using acidophilic and heterotrophic bacteria solves only the first phase of composting, i.e. the thermophilic phase.

Zařízení pro kompostování biologicky rozložitelného odpadu včetně kompostéru podle vynálezu je z vnějšího pohledu znázorněno na obr. 1. Skládá se zvláštního modulu 1 kompostéru 18, který je opatřen pro snadnou manipulaci pojezdovými kolečky 41, z nichž některá mohou být otočná pro usnadnění manipulace zejména v omezeném prostoru. Na modulu 1 je ukotven kompostér 18 s víkem 19, kterým se do kompostéru vkládá biologický rozložitelný materiál ke zpracování.The device for composting biodegradable waste, including the composter according to the invention, is shown from the external view in Fig. 1. It consists of a special module 1 of the composter 18, which is equipped for easy handling with wheels 41, some of which can be rotated to facilitate handling, especially in limited space. A composter 18 with a lid 19 is anchored to module 1, with which biodegradable material for processing is inserted into the composter.

Konstrukce rámu 3 je z pevného materiálu, například z nerezové oceli. K rámu 3 modulu 1 kompostéru 18 jsou upevněny patky 6 s otvory 4, jak je znázorněno na obr. 2, jejichž prostřednictvím se připevňuje vlastní kompostér 18 k rámu 3 modulu 1 kompostéru. Samotný rám 3 je vytvořen z nerezových nosníků, konkrétně ze sloupu, který se skládá ze zadní stěny 8, přední stěny 2, vrchního dílu 42, spodního dílu 52, který je společný i pro podstavec 43. Mezi přední stěnou 2 a zadní stěnou 8 jsou uspořádány držáky 5 pro uchycení pantů dvířek a dalších částí vybavení kompostéru. Podstavec 43 rámu 3 je v horní části vybaven nosným rámem 9 a v přední části předním dílem 7 a čelní stěnou 10 s osvětlením 40. Bezprostředně za předním dílem 7 jsou v místech spojení předního dílu 7 a bočních stěn 11 uspořádány stojiny 12. což je patrno z obr. 3. Celá konstrukce rámu 3 je opatřena průchozími otvory 14 pro připevnění jednotlivých dílů zařízení.The construction of the frame 3 is made of a solid material, for example stainless steel. To the frame 3 of the module 1 of the composter 18 are attached feet 6 with holes 4, as shown in Fig. 2, through which the composter itself 18 is attached to the frame 3 of the module 1 of the composter. The frame 3 itself is made of stainless steel beams, namely a column, which consists of a back wall 8, a front wall 2, an upper part 42, a lower part 52, which is also common to the pedestal 43. Between the front wall 2 and the back wall 8 are arranged holders 5 for attaching door hinges and other parts of composter equipment. The base 43 of the frame 3 is equipped in the upper part with a support frame 9 and in the front part with a front part 7 and a front wall 10 with lighting 40. Immediately behind the front part 7, webs 12 are arranged at the junctions of the front part 7 and the side walls 11. which can be seen from Fig. 3. The entire construction of the frame 3 is provided with through holes 14 for attaching individual parts of the device.

Samotný kompostér 18 je vybaven přívodem elektrického proudu, vlastním topením a míchacím zařízením s vlastním řídicím systémem, včetně časových relé pro řízení procesu zahřívání. Do kompostéru 18 se na počátku procesu kompostování vkládají acidofilní heterotrophické bakterie.The composter 18 itself is equipped with an electric current supply, its own heating and a mixing device with its own control system, including time relays for controlling the heating process. At the beginning of the composting process, acidophilic heterotrophic bacteria are introduced into the composter 18.

- 3 CZ 2022 - 65 A3- 3 CZ 2022 - 65 A3

Biologicky rozložitelný odpad, jako například ovoce, zeleninu, maso, uzeniny, pečivo, zbytky hotového jídla, drobné kosti, například z ryb a kompostovatelné papírové obaly se do kompostéru 18 vkládají otvorem po odklopení víka 19, ale otvor pro vkládání kompostovatelného odpadu by mohl být vytvořen i jinde v horní částí kompostéru 18.Biodegradable waste, such as fruit, vegetables, meat, sausages, baked goods, ready-made food scraps, small bones, for example from fish and compostable paper packaging, are put into the composter 18 through the opening after the lid 19 is opened, but the opening for putting compostable waste could be also created elsewhere in the upper part of composter 18.

Jakmile je uveden kompostér 18 do provozu připojením k elektrické síti začínají se postupně vytvářet odpadní páry. Jak je znázorněno na obr. 4 odpadní pára, která se vytváří v kompostéru 18, přichází vstupem 21 do chladiče 53 odpadních par, poté přechází výstupem 22 do kondenzační nádoby 23, kde se pára vysráží.As soon as the composter 18 is put into operation by connecting to the electrical network, waste vapors gradually begin to form. As shown in Fig. 4, the waste steam generated in the composter 18 enters the waste steam cooler 53 through the inlet 21, then passes through the outlet 22 into the condensation vessel 23, where the steam is precipitated.

Na obr. 7 je znázorněna kondenzační nádoba 23 i s chladičem 53. Přívod 21 vede do chladiče 53, který je uváděn do aktivní činnosti ventilátorem 60 a je opatřen žebrováním a díky tomu efektivněji dokáže ochladit procházející vzduch. Chladič 53 je významnou součástí celého zařízení, pokud se v rámci užívání předpokládá větší průměrné zatížení. V případě, že je odpadu méně a je dodáván spíše pravidelně může zařízení fungovat i bez chladiče.Fig. 7 shows the condensing vessel 23 with the cooler 53. The inlet 21 leads to the cooler 53, which is activated by the fan 60 and is equipped with fins, and thanks to this it can cool the passing air more efficiently. The cooler 53 is an important part of the entire device, if a larger average load is expected within the scope of use. If there is less waste and it is delivered more regularly, the device can also operate without a cooler.

Kondenzační nádoba 23, kde již dochází ke kondenzaci ochlazeného vzduchu, je vyrobena z nerezavějícího materiálu včetně uzávěru 54 a obsahuje vstup 21 vzduchu, který vede z kompostéru 18, prochází chladičem 53 vzduchu, a končí až nad dnem kondenzační nádoby 23. Kondenzační nádoba 23 je opatřena kapalinovým výstupem 33, uzávěrem 54 a uchycením, které zajišťuje uzávěr 54 ve stabilní poloze. Vzduch v kondenzační nádobě 23 prochází přes filtrační systém, kde je vzduch zbaven zápachu, bakterií a následně je recyklován zpětným výstupem 13 po účinné filtraci zpět do kompostéru 18.Condensation container 23, where the cooled air is already condensed, is made of non-rusting material including cap 54 and contains an air inlet 21 that leads from composter 18, passes through air cooler 53, and ends above the bottom of condensation container 23. Condensation container 23 is provided with a liquid outlet 33, a cap 54 and a clamp that secures the cap 54 in a stable position. The air in the condensation container 23 passes through the filter system, where the air is freed from odors and bacteria and is subsequently recycled through the return outlet 13 after effective filtration back to the composter 18.

Kondenzační nádoba 23 je opatřena soustavou filtrů různých konstrukcí a složení. V horní části je uložen systém vzduchových filtrů, takže na roštu 34 je postupně uspořádán parotěsný filtr 35, který je výhodně vytvořen z tkaniny, a významně se účastní procesu kondenzace par. Následuje druhý filtr 36, který je proveden z vlnitého papíru a třetí filtr 37, výhodně vytvořený s využitím aktivního uhlí, a nakonec čtvrtý filtr 38, který je výhodně opatřen aktivním stříbrem.Condensation vessel 23 is equipped with a system of filters of various constructions and compositions. A system of air filters is placed in the upper part, so that a vapor-proof filter 35 is arranged on the grid 34, which is preferably made of fabric, and significantly participates in the vapor condensation process. This is followed by a second filter 36, which is made of corrugated paper, and a third filter 37, preferably made using activated carbon, and finally a fourth filter 38, which is preferably equipped with active silver.

Je důležité, aby třetí filtr 37, vytvořený s využitím aktivního uhlí, zůstal v rámci své činnosti suchý, neboť vlhké aktivní uhlí ztrácí svou filtrační schopnost. Zajištění suchého třetího filtru 37 závisí na dobré funkci parotěsného filtru 35 a čtvrtého filtru 38.It is important that the third filter 37, created with the use of activated carbon, remains dry during its operation, because wet activated carbon loses its filtering ability. Ensuring a dry third filter 37 depends on the good function of the vapor barrier filter 35 and the fourth filter 38.

Systém filtrů může být různého složení, zejména podle převažujícího kompostovaného materiálu, může být z méně vrstev anebo naopak více vrstev, přičemž několik vrstev může být spojeno do jednoho kompaktního filtru.The filter system can be of different composition, especially depending on the predominant composted material, it can be made of fewer layers or, on the contrary, more layers, while several layers can be combined into one compact filter.

Na dně kondenzační nádoby 23 je uspořádána filtrační vložka 55, která má antibakteriální účinky a je vytvořena s využitím aktivního stříbra a je určena k filtraci odpadní kapaliny. Vysrážená kapalina odtéká kapalinovým výstupem 33 z kondenzační nádoby 23 přes nanofiltr 25, přívodním vedením 49 dále přes uzávěr 26 do prostoru UV lampy 24, kde je kapalina zbavovaná bakterií. Následně kapalina odtéká odvodním vedením 50 do odpařovací nádrže 28, která je umístěna v podstavci 43 a je znázorněna na obr. 5. UV lampa 24 je důležitou součástí zařízení v případě jeho použití v interních prostorách s omezeným odvětráním. V případě použití zařízení v exteriéru nebo zázemí budov, které je určeno například pro odpadové hospodářství s dobrým větráním, není UV lampa 24 nezbytná.A filter insert 55 is arranged at the bottom of the condensation container 23, which has antibacterial effects and is made using active silver and is intended for filtering waste liquid. The precipitated liquid flows through the liquid outlet 33 from the condensing container 23 through the nanofilter 25, through the supply line 49 and further through the cap 26 into the space of the UV lamp 24, where the liquid is freed of bacteria. Subsequently, the liquid flows through the drainage line 50 to the evaporation tank 28, which is located in the base 43 and is shown in Fig. 5. The UV lamp 24 is an important part of the device in case of its use in internal spaces with limited ventilation. In the case of using the device outdoors or in the background of buildings, which is intended for example for waste management with good ventilation, the UV lamp 24 is not necessary.

Kondenzační nádoba 23 je opatřena prvním čidlem 15 teploty a druhým čidlem 17 vlhkosti vzduchu v kondenzační nádobě.Condensing vessel 23 is equipped with a first temperature sensor 15 and a second sensor 17 of air humidity in the condensing vessel.

Odpařovací nádrž 28 obsahuje ultrazvukový ionizátor 29, který zajišťuje pomalé odpařování odpadní kapaliny, a který v běžném procesu postačuje na zajištění odpařovacího procesu. Dále jeThe evaporation tank 28 contains an ultrasonic ionizer 29, which ensures the slow evaporation of the waste liquid, and which in a normal process is sufficient to ensure the evaporation process. Further is

- 4 CZ 2022 - 65 A3 v odpařovací nádrži 28 uloženo odpařovací těleso 30, které zajišťuje v případě potřeby intenzivní odpařování na základě informace od třetího čidla 31 hladiny vody.- 4 CZ 2022 - 65 A3 in the evaporation tank 28 an evaporation body 30 is stored, which ensures, if necessary, intensive evaporation on the basis of information from the third sensor 31 of the water level.

Třetí čidlo 31 hladiny vody je také bezpečnostním prvkem a kontroluje hladinu kapaliny a při případném dosažení maximální úrovně hladiny kapaliny automaticky vypne zařízení na základě vyslaného signálu řídicí jednotkou 20, která odpojí kompostér od přívodu elektrické energie a současně vyšle informaci do vzdáleného serveru, na jejímž základě následně situaci vyřeší odborná obsluha.The third water level sensor 31 is also a safety element and checks the liquid level and, if the maximum level of the liquid level is reached, it automatically switches off the device based on the signal sent by the control unit 20, which disconnects the composter from the electricity supply and simultaneously sends information to a remote server, based on which subsequently, the situation will be resolved by professional service.

Zařízení podle vynálezu je podle ověřených výsledků z hlediska odpadní kapaliny zařízením bezodpadovým a za obvyklých podmínek se veškerá vzniklá odpadní kapalina postupně odpaří v odpařovací nádrži 28. Pokud si uživatel přeje mít odpadní kapalinu k dispozici, například pro použití v lokální minizahrádce, může být zařízení a odpařovací nádrž 28 dále vybavena čerpadlem 51 kapaliny, které umožňuje kapalinu přečerpat na další využití, například do vnějších prostor bio zahrádky nebo k jinému využití.According to verified results, the device according to the invention is a waste-free device in terms of waste liquid, and under normal conditions, all the generated waste liquid gradually evaporates in the evaporation tank 28. If the user wishes to have the waste liquid available, for example for use in a local mini-garden, the device can be and the evaporation tank 28 is further equipped with a liquid pump 51, which allows the liquid to be pumped for further use, for example to the outer spaces of the organic garden or for other use.

Kapalina je v odpařovací nádrži 28 zbavena veškerých zbývajících bakterií, zápachu a nečistot. V odpařovací nádrži 28 probíhá ionizace a částečné pozvolné odpařování do volného prostoru.The liquid is freed from all remaining bacteria, odors and impurities in the evaporation tank 28. In the evaporation tank 28, ionization and partial gradual evaporation into free space takes place.

V podstavci 43 je dále umístěna rozvodná skříň 32 elektrického proudu, do které ústí přívodní kabel elektrického napětí, a obsahuje zásuvku 27, přičemž zajišťuje napájení osvětlení 40 čelní stěny 10, a dále napájení ultrazvukového ionizátoru 29, spínacích časových hodin 56, napájení měniče 48 napětí a zajišťuje napájení všech čidel, včetně elektromagnetického zámku 58 a řídicí jednotky 20.In the base 43, there is also a distribution box 32 of the electric current, into which the supply cable of the electric voltage flows, and it contains a socket 27, while providing the power supply for the lighting 40 of the front wall 10, and also the power supply for the ultrasonic ionizer 29, the switching time clock 56, the power supply for the voltage converter 48 and provides power to all sensors, including electromagnetic lock 58 and control unit 20.

Jak je schematicky znázorněno na obr. 8, zařízení je opatřeno řídicí jednotkou 20, která je napájena měničem 48 napětí, a která vyhodnocuje všechna data z jednotlivých čidel a řídí celý systém kompostéru.As shown schematically in Fig. 8, the device is provided with a control unit 20, which is powered by a voltage converter 48, and which evaluates all data from individual sensors and controls the entire composter system.

Do kompostéru 18 je nainstalováno kapacitní čidlo 57. Toto čidlo kontroluje maximální kapacitu vnitřního prostoru kompostéru 18 a po jeho naplnění vyšle kapacitní čidlo 57 signál do řídicí jednotky 20, která vyšle zprávu o stavu kompostéru 18, uzamkne jej elektromagnetickým zámkem 58 a na indikačním displeji 59 se rozsvítí výstražné znamení.A capacitive sensor 57 is installed in the composter 18. This sensor checks the maximum capacity of the internal space of the composter 18, and when it is full, the capacitive sensor 57 sends a signal to the control unit 20, which sends a message about the status of the composter 18, locks it with an electromagnetic lock 58 and on the display 59 the warning sign lights up.

Dále je do kompostéru 18 zabudováno čtvrté čidlo 44 na měření vlhkosti v prostoru kompostéru 18. Nedílnou součástí je páté čidlo 45 teploty motoru míchacího zařízení kompostéru 18, které zajišťuje měření teploty tohoto motoru.Furthermore, a fourth sensor 44 is built into the composter 18 for measuring humidity in the composter 18. An integral part is the fifth sensor 45 of the temperature of the motor of the mixing device of the composter 18, which measures the temperature of this motor.

Řídicí jednotka 20 dále vyhodnocuje přes druhé čidlo 17 teplotu a přes první čidlo 15 vlhkost v kondenzační nádobě 23. Při zvýšené teplotě je spuštěn chladicí efekt chladiče 53 vzduchu, sepnutím ventilátoru 60 chladiče vzduchu.The control unit 20 further evaluates the temperature via the second sensor 17 and the humidity in the condensation vessel 23 via the first sensor 15. At an increased temperature, the cooling effect of the air cooler 53 is started by switching on the fan 60 of the air cooler.

Řídicí jednotka 20 dále hlídá hladinu vody v odpařovací nádrži 28 prostřednictvím šestého čidla 46 pro kontrolu hladiny vody. Sedmé čidlo 47 slouží ke kontrole funkčnosti UV lampy 24, která je důležitou součástí celého systému navrženého zařízení.The control unit 20 further monitors the water level in the evaporation tank 28 through the sixth sensor 46 for controlling the water level. The seventh sensor 47 serves to check the functionality of the UV lamp 24, which is an important part of the entire system of the designed device.

Řídicí jednotka 20 obsahuje spínací časové hodiny 56, které jsou propojeny s UV lampou 24. Jednotlivé části zařízení kompostéru 18 posílají veškerá data a údaje do řídicí jednotky 20, která je vyhodnocuje, a podle nich řídí systém celého zařízení. V případě překročení limitních hodnot nebo v případě poruchy řídicí jednotka 20 vyšle signál do vypínacího modulu 16, který vypne zařízení.The control unit 20 contains a switching time clock 56, which is connected to the UV lamp 24. The individual parts of the composter 18 send all the data and information to the control unit 20, which evaluates them and controls the system of the entire device according to them. In the event of exceeding the limit values or in the event of a malfunction, the control unit 20 sends a signal to the shutdown module 16, which shuts down the device.

Zařízení podle vynálezu se uvádí do provozu připojením k elektrické síti. Organicky rozložitelný odpad, tedy zejména zbytky zeleniny, ovoce, pečivá, masa, ryb, kávové sedliny, jídla, znečištěné papírové kompostovatelné obaly jsou průběžně vkládány otvorem pod víkem 19 do kompostéru 18, který obsahuje aktivní humus obsahující acidofilní heterotrophické bakterie.The device according to the invention is put into operation by connecting to the electrical network. Organically decomposable waste, i.e. mainly the remains of vegetables, fruit, baked goods, meat, fish, coffee grounds, food, soiled paper compostable packaging are continuously inserted through the opening under the lid 19 into the composter 18, which contains active humus containing acidophilic heterotrophic bacteria.

- 5 CZ 2022 - 65 A3- 5 CZ 2022 - 65 A3

Následně dochází k zahřívání organické hmoty až na 70 °C a urychlování termofilní fáze kompostování na cca 24 hodin, během které dochází k rozkladu hmoty, tak zvané mineralizaci za použití bakterií, snížení objemu a hmotnosti až asi o 90 % během přibližně 24 hodin, k likvidaci 5 veškerých škodlivin odpadního vzduchu a případně i vody a při dosažení maximální úrovně humusu v kompostéru 18 je rozložený odpad ručně odebrán k následnému zpracování. Dalším výstupem tohoto zařízení je v rámci běžného provozu pouze zdravotně nezávadná vodní pára.Subsequently, the organic matter is heated up to 70 °C and the thermophilic phase of composting is accelerated for about 24 hours, during which the matter breaks down, so-called mineralization using bacteria, reducing the volume and weight by about 90% within about 24 hours, to disposal 5 of all pollutants in waste air and possibly also water, and when the maximum level of humus in the composter 18 is reached, the decomposed waste is manually removed for subsequent processing. The other output of this device during normal operation is only water vapor that is harmless to health.

Průmyslová využitelnostIndustrial applicability

Navrhovaný vynález lze využít všude tam, kde není k dispozici pro běžné kompostování biologického odpadu kanalizace pro odtah par nebo není připojení ke kanalizaci možné zajistit.The proposed invention can be used wherever there is no sewage system for vapor extraction or it is not possible to ensure a connection to the sewage system for normal composting of biological waste.

Zařízení je možné umístit přímo do oblasti vzniku tohoto odpadu, například do kanceláří, kuchyněk, restauračních provozů, kaváren, domácností, na tržiště, do prodejních prostor nebo mobilních jednotek, tedy všude tam, kde vzniká kompostovatelný odpad.The device can be placed directly in the area where this waste is generated, for example in offices, kitchens, restaurant operations, cafes, households, on the market, in sales premises or mobile units, i.e. wherever compostable waste is generated.

Claims

1. A device for composting biodegradable waste, characterized by the fact that it contains a composter (18) for biodegradable waste, which is followed by a condensation container (23), which is equipped with a filter system and which is connected to an evaporation tank (28), wherein the device includes a control unit (20).

2. Device for composting biodegradable waste according to claim 1, characterized in that a waste vapor cooler (53) is connected between the composter (18) for biodegradable waste and the condensation container (23).

3. Device for composting biodegradable waste according to claim 2, characterized in that the waste vapor cooler (53) is equipped with fins and a fan (60).

4. A device for composting biodegradable waste according to one of the preceding claims, characterized in that the composter (18) including the cooler (53), the condensation container (23), the evaporation tank (28) and the control unit (20) are stored in a frame (3), which consists of a web (12) and a base (43).

5. A device for composting biodegradable waste according to one of the preceding claims, characterized in that the condensation container (23) is provided with a first temperature sensor (15) and a second air humidity sensor (17).

6. A device for composting biodegradable waste according to one of the preceding claims, characterized in that the condensing container (23) is equipped with a system of air filters placed in the upper part of the condensing container (23), the bottom of which is a vapor-tight filter (35), which is followed by the second filter (36), followed by the third filter (37) with active carbon, and the highest placed fourth filter (38) with active silver.

7. Device for composting biodegradable waste according to one of the preceding claims, characterized in that the condensation container (23) is provided with a waste water filter insert (55) at the bottom.

8. A device for composting biodegradable waste according to one of the preceding claims, characterized in that a space with a UV lamp (24) is arranged between the condensation container (23) and the evaporation tank (28).

9. A device for composting biodegradable waste according to one of the preceding claims, characterized in that the evaporation tank (28) includes an ultrasonic ionizer (29) and an evaporation body (30) including a third water level sensor (31).

10. A device for composting biodegradable waste according to one of the preceding claims, characterized in that the evaporation tank (28) includes a wastewater pump (51).

11. A device for composting biodegradable waste according to claim 1, characterized in that the control unit (20) is connected to an electromagnetic lock (58), a remote server and a safety switch.