CZ29937U1 - Kompostér, zejména pro kompostování biomasy tvořené odpadem z domácnosti a/nebo zahrady - Google Patents

Description

Kompostér, zejména pro kompostování biomasy tvořené odpadem z domácnosti a/nebo zahrady

Oblast techniky

Technické řešení se týká kompostéru určeného zejména pro kompostování biomasy vznikající jako odpad z domácnosti a/nebo zahrady.

Dosavadní stav techniky

Kompostéry pro domácí zpracování bioodpadu jsou v současné době již značně rozšířeny a představují ekologický, účinný a ekonomicky výhodný způsob likvidace bioodpadů jako např. slupky, zbytky zeleniny a ovoce, tráva, listí apod., které vznikají v domácnosti nebo na zahradě a je potřeba je likvidovat. Při kompostování probíhá aerobní biologický rozklad těchto materiálů působením mikroorganismů, přičemž se získává kvalitní kompost využitelný na zahradě, v zemědělství, či pro pěstování pokojových květin a rostlin.

Dosud známá zařízení pro takové zpracování organických odpadních materiálů jsou zpravidla tvořena nádrží mající tvar čtyřbokého hranolu nebo komolého jehlanu, která je nej častěji vyrobena z plastu a opatřena vsázkovým otvorem uspořádaným v horní části a vybíracím otvorem uspořádaným ve spodní části kompostéru. Uvnitř nádrže jsou uspořádána provzdušňovací zařízení různých typů, např. podle patentu CZ 261 885, podle přihlášky vynálezu DE 2620 977 AI, nebo podle patentu US 6,482,627 Bl. Tato provzdušňovací zařízení jsou vesměs tvořena rozvody z perforovaných trubek, které jsou připojeny ke zdroji venkovního vzduchu např. ventilátoru nebo kompresoru. Nevýhoda plastových kompostérů spočívá vtom, že plasty použitelné z výrobního a cenového hlediska pro výrobu kompostérů mají tendenci k rychlé degradaci působením povětrnostních vlivů, zejména střídám teplot a ultrafialového záření, a k následnému křehnutí a praskání. Také nevykazují dostatečnou rozměrovou stálost, což je nevýhoda zejména u kompostérů větších rozměrů. Rovněž je problematické dosažení optimální kombinace a především stálosti teploty uvnitř kompostéru, která je závislá mj. i na barevné úpravě povrchu, a zajištění dostatečného, rovnoměrného a trvalého přívodu potřebného množství vzduchu do všech vrstev biomasy. Tato kombinace je důležitá pro růst aerobní flóry, která je schopna rozkládat biomasu bez nepříjemného zápachu provázejícího hnilobné procesy.

Z patentové přihlášky US 2009/0133324 AI je známý kompostér upravený pro pěstování rostlin současně s kompostováním. Je opatřen pyramidálním krytem, který propouští sluneční záření k rostlinám v květináčích stojících v horní části kompostéru na perforovaném roštu nad kompostem. Kryt je z průsvitného nebo průhledného plastu opatřeného fotochemickou vrstvou pro blokování vyšších světelných frekvencí. Stěny kompostéru jsou z neprůhledného plastu, opatřené speciálními zámky pro snadnou a rychlou montáž. Plastová konstrukce stěn nemá dostatečnou nosnost pro nesení květináčů, a horizontální podlahové rošty jsou nepraktické pro běžné používání kompostéru, neboť je nutno je vyndávat při každém plnění kompostéru.

Z čínského užitného vzoru CN 204 981 674 (U) je dále znám kompostér ve tvaru válcové nádoby opatřené kulovým poklopem, kde poklop případně i válcová nádoba jsou vyrobeny z drátěného skla (drátoskla), a umožňují průchod přímého slunečního záření v celém rozsahu spektra dovnitř kompostéru. Sluneční záření zvyšuje teplotu uvnitř kompostéru na velmi vysoké hodnoty, což vede k tomu, že proces aerobní degradace biomasy je velmi intenzivní, dovnitř kompostéru se přivádí vzduch a výstup z kompostéru netvoří kompost, ale fermentovaný odpad v kapalné formě, využitelný např. jako hnojivo v zemědělství. Nevýhoda tohoto řešení spočívá v tom, že kompostér nelze použít pro výrobu klasického kompostu využitelného zpětně na zahradě nebo v domácnosti, ani pro souběžné pěstování rostlin, kterému brání vysoké teploty a prudké výkyvy teplot.

Úkolem technického řešení je proto vytvoření zlepšené konstrukce kompostéru, který by odstranil nedostatky výše popsaných řešení, zejména US 2009/0133324 Al a CN 204 981 674 (U) a urychlil by degradování biomasy na kompost využitím účinku slunečního záření, ale s eliminací teplotních výkyvů, přičemž by sloužil k výrobě zahradnického kompostu vysoké kvality a sou

-1 CZ 29937 UI časně by jeho konstrukce umožňovala pěstování rostlin bez omezení běžného provozu kompostéru.

Podstata technického řešení

Předmětem technického řešení je kompostér, zejména určený pro kompostování biomasy tvořené odpadem z domácnosti a/nebo zahrady. Kompostér má tvar mnohostěnu, s výhodou čtyrbokého hranolu nebo komolého jehlanu, v horní podstavě má vsázkový otvor pro plnění biomasy, a ve spodní části má vybírací otvor pro vybírání kompostu. Uvnitř kompostéru je provzdušňovací zařízení pro dodávku kyslíku pro aerobní kompostovací procesy.

Podstata technického řešení spočívá v tom, že alespoň jedna ze stěn kompostéru je vyrobena ze skla, které je opatřeno povrchovým nebo strukturálním prostředkem pro konverzi přímého světla dopadajícího na vnější stranu stěny na rozptýlené světlo vystupující z vnitřní strany stěny dovnitř kompostéru.

S výhodou je kompostér tvořen čtyřmi navzájem spojenými stěnami ze skla, přičemž spodní podstava kompostéru může být otevřená, případně mohou být stěny podloženy kovovou, betonovou, keramickou nebo jinou vhodnou základovou deskou. Povrchový prostředek pro konverzi přímého světla může být nejvýhodněji vytvořen jako chemicky upravený povrch na jedné straně nebo na obou stranách skla, rozptylující procházející sluneční nebo umělé světlo do mnoha směrů. Stejného účinku může být dosaženo i jinými povrchovými úpravami skla, zejména pískováním nebo gravírováním povrchu, natřením povrchu barvou nebo nalepením povrchové difuzní fólie, případně opatřením povrchu skla soustavou optických čoček, např. válcováním.

Strukturální prostředek pro konverzi přímého světla může spočívat v probarvené vnitřní struktuře, vytvoření tzv. mléčného skla, případně v zakomponování soustavy čoček do vnitřní struktury skla. Stěna může být také tvořena dvěma či více planparalelními skly, mezi nimiž je uspořádán prostředek pro konverzi přímého světla.

V jednom výhodném provedení kompostér obsahuje čtyři skleněné stěny, přičemž sousední stěny jsou upevněny lepeným spojem navzájem jedna ke druhé.

V jiném výhodném provedení kompostér obsahuje čtyři skleněné stěny, přičemž sousední stěny jsou upevněny lepeným spojem ve společném rohovém profilu tvaru „L“. Rohový profil může být s výhodou kovový nebo ze skla, ale lze použít např. i plastové kovové profily.

Další výhodné provedení kompostéru spočívá v designu provzdušňovacího zařízení, které je tvořeno čtyřúhelníkovým rámem vytvořeným z perforovaných trubek, uspořádaným na dně kompostéru, z jehož rohů vystupují vertikální provzdušňovací trubky opatřené perforací a zasahující nejvýše do poloviny výšky stěn. Takto tvarované provzdušňovací zařízení optimálně rozvádí kyslík do celého objemu biomasy.

V dalším výhodném provedení kompostéru je vybírací otvor zakryt výklopnými dvířky, jejichž šířka je stejná jako šířka stěny, což umožňuje pohodlné vybírám spodní vrstvy kompostu.

V jiném výhodném provedení má kompostér tvar čtyřbokého hranolu s otevřenou horní podstavou, ve které jsou na stěnách zavěšeny květináče pro pěstování rostlin. K závěsu je možné použít jednoduché háky, skleněné stěny mají potřebnou nosnost a uvnitř mezi květináči zůstává volný vsázkový otvor pro vkládání biomasy. Pro konstrukci stěn je s výhodou použito tvrzeného, např. kaleného skla. Pro správnou funkci v chladových ročních obdobích je výhodné, když kompostér je opatřen vnějším izolačním pláštěm z průsvitného nebo průhledného materiálu, s výhodou z bublinkové fólie.

Výhody kompostéru podle technického řešení spočívají vtom, že konverze přímého světla na difuzní rozptýlené světlo vede k významnému omezení prudkých tepelných změn uvnitř kompostéru během 24-hodinového denního cyklu i v průběhu týdnů resp. měsíců. To je příznivé pro stabilní aktivitu aerobních kompostovacích bakterií, takže proces kompostování je rychlý a efektivní.

-2CZ 29937 UI

Uvnitř kompostéru se vytváří skleníkový efekt všech složek světelného záření včetně ultrafialového záření o vlnové délce 315 až 400 nm, které dále urychluje degradaci a rozklad biomasy. Stabilní tepelné podmínky jsou výhodné i pro rostliny, které se mohou pěstovat v horní části kompostéru. Dalšího efektu lze dosáhnout použitím vnějšího izolačního pláště ze světlo propouštějícího materiálu, který zajišťuje celoroční aerobní rozklad bez ohledu na nízké teploty okolí např. i v zimním období.

Objasnění výkresů

Technické řešení bude blíže objasněno pomocí výkresů, na nichž znázorňují obr. 1 perspektivní pohled na kompostér ve tvaru čtyřbokého hranolu se čtyřmi stěnami ze skla, spojenými pomocí rohových profilů, s otevřenou horní podstavou, ve které jsou květináče s rostlinami, obr. 2 částečný řez kompostérem podle obr. 1 se znázorněním provzdušňovacího zařízení, obr. 3 perspektivní pohled na pyramidální kompostér ve tvaru čtyřbokého zvoleného jehlanu, se čtyřmi stěnami ze skla, spojenými pomocí rohových profilů s otevřenou horní podstavou, ve které jsou květináče s rostlinami, obr. 4 perspektivní pohled na kompostér podle obr. 1 opatřený vnějším izolačním pláštěm, obr. 5 perspektivní pohled na kompostér podle obr. 4, opatřený navíc víkem.

Příklady uskutečnění technického řešení

Rozumí se, že dále popsané a zobrazené konkrétní případy uskutečnění technického řešení jsou představovány pro ilustraci, nikoliv jako omezení technického řešení na uvedené příklady. Odborníci znalí stavu techniky najdou nebo budou schopni zajistit za použití rutinního experimentování větší či menší počet ekvivalentů ke specifickým uskutečněním technického řešení, která jsou zde popsána. I tyto ekvivalenty budou zahrnuty v rozsahu následujících nároků na ochranu.

Na obr. 1 je znázorněn kompostér 1 ve tvaru čtyřbokého hranolu, tvořený čtyřmi stěnami 4 ze skla, které jsou spojeny pomocí rohových profilů 6. Počet skleněných stěn 4 může být různý, pro dosažení minimálního účinku postačí i jedna. Těleso kompostéru 1 může mít tvar pravidelného i nepravidelného mnohostěnu. Rohové profily 6 mají tvar písmene „L“ a jejich ramena jsou tvořena k sobě slepenými pásky kaleného skla. V jiném příkladu provedení mohou být rohové profily 6 kovové, např. z nerezového plechu, případně plastové. Stěny 4 jsou v rohových profilech 6 zalepeny. V odlišném příkladu provedení může být kompostér 1 vytvořen bez rohových profilů 6, kde stěny 4 se lepí styčnými plochami v rozích jedna ke druhé. Horní podstava kompostéru 1 je otevřená, po jejím vnitřním obvodu jsou na stěnách 4 na nezobrazených závěsech zavěšeny květináče 9 s rostlinami 10. Mezi květináči 9 uprostřed horní podstavy je volný vsázkový otvor 2, kterým se vhazuje biomasa do kompostéru 1.

Spodní podstava kompostéru 1 je také otevřená, v příkladu provedení podle obr. 1 se kompostér 1 usazuje na základovou desku 11 z betonu, kamene, dlažby nebo podobného materiálu. Základovou desku tvoří obdélníkový rám usazený pod stěnami 4, uvnitř otevřený.

Přední stěna 4 má ve spodní části nad základovou deskou 11 vybírací otvor 3 zakrytý skleněnými výklopnými dvířky 8 zajištěnými závorou 12. Přední stěna 4 a výklopná dvířka 8 jsou opatřeny otvory 13 pro čidla, kterými je možné měřit teplotu uvnitř kompostéru 1, případně jiné parametry. Dále uvnitř kompostéru 1 je uspořádáno provzdušňovací zařízení 5 napojené na zdroj vzduchu 14· Konstrukce provzdušňovacího zařízení je blíže patrná z obr. 2. Vzduch je ze zdroje 14 přiváděn do čtyřúhelníkového rámu 7, kterého vystupují čtyři vertikální provzdušňovací trubky 8 opatřené perforací a zasahující zhruba do třetiny výšky stěny 4.

V nejvýhodnějším provedení jsou u čtyřstěnu tři nebo čtyři stěny 4 vytvořeny z kaleného nebo tvrzeného skla, případně z běžného skla, které musí být dimenzováno na potřebnou pevnost. Sklo může být křemičité případně i na jiné bázi. Podmínkou správné funkce kompostéru 1 je, aby stěna 4 či stěny 4 ze skla byly opatřeny povrchovým nebo strukturálním prostředkem pro kon

-3CZ 29937 UI verzi přímého světla na rozptýlené světlo. U zobrazeného příkladu provedení je povrch skla zmatněný chemickým leptáním, ale v jiných příkladech provedení může být povrch skla pískovaný, gravírovaný, polepený diíuzní fólií, natřený nebo opatřený povrchovou soustavou optických čoček. Mlže být též použita upravená vnitřní struktura skla jako např. probarvená vnitřní struktura, mléčné sklo, vnitřní soustava optických čoček nebo sendvičová struktura.

Nejvýhodnější pro celodenní osvětlení je, když kompostér 1 má tvar jakéhokoliv mnohostěnu, ale rozsah skleněných stěn 4 je takový, že umožňuje osvit slunečním zářením v rozsahu 270° obvodu kompostéru 1. Stěna 4, která bude umístěna na severní straně, může být např. ze dřeva, případně může být opatřena výtvarným nebo plastickým dekorem či reliéfem, a také v ní mohou být s výhodou umístěna dvířka 8.

Kompostér 1 znázorněný na obr. 3 představuje jiný příklad provedení kompostéru 1 tvaru čtyřbokého komolého jehlanu, který je nejvýhodnější pro dosažení optimálních pevnostních vlastností. Na obr. 4 je znázorněn příklad provedení kompostéru 1 dle obr. 1, opatřeného vnějším izolačním pláštěm 15, tvořeným bublinkovou polyetylenovou fólií, která je několikrát obtočená kolem stěn 4 kompostéru 1. Vnější izolační plášť 15 může být vytvořen i z jiných vhodných izolačních materiálů propouštějících světlo. Dále je výhodné i doplnění víka 16, kterým lze kompostér 1 uzavřít ve velmi chladných obdobích. Víko 16 může být opatřeno nezobrazenou perforací, případně též vnějším izolačním pláštěm, jak je patrné z obr. 5.

Průmyslová využitelnost

Kompostér podle technického řešení je využitelný zejména pro kompostování biomasy tvořené odpadem z domácnosti a/nebo zahrady.

Claims (12)

1. Kompostér (1), zejména pro kompostování biomasy tvořené odpadem z domácnosti a/nebo zahrady mající tvar mnohostěnu, s výhodou čtyřbokého hranolu nebo čtyřbokého komolého jehlanu, opatřený vsázkovým otvorem (2) v homí podstavě, vybíracím otvorem (3) ve spodní části alespoň jedné ze stěn (4) a provzdušňovacím zařízením (5) uspořádaným uvnitř kompostéru (1), přičemž alespoň jedna z stěn (4) kompostéru (1) je vyrobena z průsvitného nebo průhledného materiálu, vyznačující se tím, že průsvitným nebo průhledným materiálem je sklo opatřené povrchovým nebo strukturálním prostředkem pro konverzi přímého světla, dopadajícího na vnější stranu stěny (4), na rozptýlené světlo vystupující z vnitřní strany stěny (4) uvnitř kompostéru (1).

2. Kompostér podle nároku 1, vyznačující se tím, že povrchový nebo strukturální prostředek je ze skupiny: chemicky upravený povrch, pískovaný povrch, gravírovaný povrch, diíuzní fólie, povrchová soustava optických čoček, povrchová barevná vrstva, probarvená vnitřní struktura, mléčné sklo, vnitřní soustava optických čoček, sendvičová konstrukce.

3. Kompostér podle nároku 1, vyznačující se tím, že obsahuje čtyři skleněné stěny (4), přičemž sousední stěny (4) jsou upevněny lepeným spojem navzájem jedna ke druhé.

4. Kompostér podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že obsahuje čtyři skleněné stěny (4), přičemž sousední stěny (4) jsou upevněny lepeným spojem ve společném rohovém profilu (6) tvaru „L“.

5. Kompostér podle nároku 4, vyznačující se tím, že rohový profil (6) je kovový.

6. Kompostér podle nároku 4, v y z n a č u j í c í se tí m , žerohovýprofil (6) je ze skla.

-4CZ 29937 UI

7. Kompostér podle některého z nároků 1 až 6, vyznačující se tím, že provzdušňovací zařízení (5) je tvořeno čtyřůhelníkovým rámem (7) vytvořeným z perforovaných trubek, uspořádaným na dně kompostéru, z jehož rohů vystupují vertikální provzdušňovací trubky (8) opatřené perforací a zasahující nejvýše do poloviny výšky stěn (4).

5

8. Kompostér podle některého z nároků 1 až 7, vyznačující se tím, že vybírací otvor (3) je zakryt výklopnými dvířky (8), jejichž šířka je stejná jako šířka stěny (4).

9. Kompostér podle některého z nároků 1 až 8, vyznačující se tím, že má tvar čtyřbokého hranolu s otevřenou horní podstavou, ve které jsou na stěnách (4) zavěšeny květináče (9) pro pěstování rostlin (10).

ίο

10. Kompostér podle některého z nároku laž9, vyznačující se tím, že stěny (4) jsou z tvrzeného skla.

11. Kompostér podle některého z nároků lažlO, vyznačující se tím, že je opatřen vnějším izolačním pláštěm (15) z průsvitného nebo průhledného materiálu.

12. Kompostér podle nároku 11, vyznačuj ící se tím , že vnější izolační plášť (15) je 15 tvořen bublinkovou fólií.