FI100527B

FI100527B - The aerator-mixer

Info

Publication number: FI100527B
Application number: FI955008A
Authority: FI
Inventors: Matti Seppaelae
Original assignee: Matti Seppaelae
Priority date: 1995-10-20
Filing date: 1995-10-20
Publication date: 1997-12-31
Also published as: FI955008A; FI955008A0

Description

1 100527 I Imasti n-sekoiti n1 100527 I Sucked n-mixer n

Keksinnön kohteena on patenttivaatimuksen 1 johdannon mukainen il-mastin-sekoitin.The invention relates to an air mixer according to the preamble of claim 1.

« 5 I Im asti n-sekoiti n upotetaan osaksi tai kokonaan ainekseen, erityisesti kompostoitavaan ainekseen, ilman ja/tai kosteuden johtamiseksi ainekseen, erityisesti kompostoitavaan ainekseen, tai siitä pois ja aineksen muokkaamiseksi sitä sekoittamalla tarkoituksena aineksen prosessointi, 10 erityisesti kompostoinnin tehostaminen. Ainekseen voidaan johtaa myös prosessia, erityisesti kompostointia, sääteleviä kemikaaleja, ja niiden sekä ilman ja/tai kosteuden lisäämistä ja vähentämistä kutsutaan tässä selityksessä lyhyesti ilmastukseksi.Up to 5 n Im, the n-mixer is partially or completely immersed in the material, in particular the material to be composted, to introduce air and / or moisture into or out of the material, in particular the material to be composted, and to modify the material by mixing for processing, in particular composting. The process can also be subjected to a process, in particular composting, control chemicals, and the addition and reduction of them and air and / or humidity is briefly referred to in this description as aeration.

15 Kompostoitavaa ainesta, joka on nyt esillä olevan keksinnön ilmastin-sekoittimen tärkein sovelluskohde, on tarpeen ilmastaa kompostointi-prosessille edullisten ravinnesuhteiden aikaansaamiseksi. Tämän vuoksi kompostoitavan aineksen yhteyteen jäljestetään elimiä kaasun-vaihdon, lähinnä hapensaannin ja hiilidioksidin poiston helpottamiseksi 20 ja kosteus-, happamuus- tai vastaavien arvojen säätelemiseksi. Kaa-sunvaihtoa helpotetaan muokkaamalla ainesta ilmavammaksi esim. erilaisilla sekoitinelimillä, ja kompostoitavan aineksen muita ravinnesuhteita säädellään mm. kastelemalla ainesta vedellä tai erilaisilla kemi-kaaliliuoksilla letkujen, suihkujen tai sadettajien avulla tai johtamalla 25 vesi tai liuos suoraan aineksen sisään ilmastinputkien tai vastaavien avulla.The compostable material, which is the main application of the aerator-mixer of the present invention, is necessary to aerate the composting process in order to obtain favorable nutrient ratios. Therefore, means are provided for the compostable material to facilitate gas exchange, mainly oxygen uptake and carbon dioxide removal, and to control humidity, acidity or the like. Gas exchange is facilitated by making the material more airy, e.g. with various mixing elements, and other nutrient ratios of the material to be composted are regulated e.g. by irrigating the material with water or various chemical solutions by means of hoses, jets or sprinklers, or by introducing water or solution directly into the material by means of aerator tubes or the like.

Ratkaisuja edellä kuvatun toteuttamiseksi tunnetaan mm. suomalaisesta patenttihakemuksesta 920599 ja saksalaisesta patenttijulkaisus-30 ta 28 23 959, joissa esiintyvät sovellukset koostuvat putkimaisesta il-mastinputkesta kompostoitavan aineksen ilmastamiseksi ja ilmastinput-keen asennetuista, kiinteästi oleellisesti siitä kohtisuoraan ulkonevista siivekkeistä, jotka muodostavat sekoitinelimen aineksen muokkaamiseksi ilmastinputken pyöriessä pituusakselinsa ympäri. Ratkaisuja, jois-35 sa ulkonevat em. siivekkeet on korvattu yhtenäisellä ilmastinputken ympäri kiertävällä ruuvimaisella vaipalla, on esitetty esimerkiksi sveitsiläisissä patenttijulkaisuissa 422 019 ja 649 073. Mainittujen julkaisujen 2 100527 mukaiset iimastin-sekoittimet on tarkoitettu asennettaviksi siilon, katteen tai vastaavan sisään, missä kompostointi tapahtuu, joko kiinteästi tai johdejärjestelyjen tai vastaavien varassa liikkuviksi. Iimastin-sekoittimet upotetaan kompostoitavaan ainekseen aiemmin mainitun tarkoi-5 tuksen toteuttamiseksi. Tunnettu on myös ratkaisu, jossa edellä kuvattujen ilmastustapojen lisäksi johdetaan ainekseen ilmaa siilon tai vastaavan pohjan kautta.Solutions for implementing the above are known e.g. Finnish patent application 920599 and German patent publication 30 23 959, in which the applications consist of a tubular aerator tube for aerating the material to be composted and vanes mounted in the aerator tube, projecting in a substantially substantially perpendicular manner around the blade member, forming a blade member. Solutions in which the above-mentioned projecting vanes have been replaced by a uniform helical jacket revolving around the aerator tube are disclosed, for example, in Swiss Patents 422 019 and 649 073. The suction mixers according to said publications 2 100527 are intended to be installed inside a silo, cover or counter takes place, either fixedly or on the basis of conductor arrangements or the like. The mixer mixers are immersed in the compostable material for the above-mentioned purpose. A solution is also known in which, in addition to the aeration methods described above, air is introduced into the material through a silo or similar base.

Edellä kuvatut ratkaisut ovat sinänsä toimivia, sillä niillä voidaan sa-10 manaikaisesti sekä johtaa ainekseen ilmaa, vettä jne. että sekoittaa kompostoitavaa ainesta. Niiden iimastin-sekoittimet on kuitenkin tarkoitettu toimimaan siilon, katteen tai vastaavien rakenteiden varassa, eikä niiden sijoittaminen rakenteista irrallisina toimiviksi esim. siilon tai vastaavan ulkopuolelle ole mahdollista ilman lisälaitteita tai rakenteellisia 15 muutostoimenpiteitä. Mikäli kompostoitava aines vaatii kompostoinnin tehostamiseksi vain ilmastusta, on sekoitinelin tarpeeton ja saattaa olla haitaksikin esim. vaikeuttamalla ilmastin-sekoittimen upottamista aineksen sisään. Ilmastuksen ja sekoittamisen tehon säätely on kuvatuissa ratkaisuissa sattumanvaraista tai perustuu manuaalisesti tapahtuviin ai-20 ka ajoin toistuviin näytteidenottoihin, joilla selvitetään kompostoitavan aineksen lämpötila, kosteus, pH ja muita arvoja. Jatkuva mainittujen arvojen mittaus edellyttää erillisten mittausantureiden sijoittamista kompostoitavan aineksen sisään. Sekoittamisen tehon optimointi kompostoitavan aineksen mukaan edellyttää tunnetuissa ratkaisuissa kulloinkin 25 sopivimman kokoisella sekoitinelimellä varustetun ilmastin-sekoittimen käyttöä.The solutions described above are in themselves functional, as they can simultaneously introduce air, water, etc. into the material and mix the material to be composted. However, their suction mixers are intended to operate on a silo, cover or similar structure, and it is not possible to place them separately from the structures, e.g. outside the silo or the like, without additional equipment or structural modifications. If the material to be composted only requires aeration to make the composting more efficient, the agitator member is unnecessary and may be detrimental, e.g. by making it more difficult to immerse the aerator-agitator inside the material. In the described solutions, the control of the aeration and mixing power is random or based on manual periodic sampling from time to time to determine the temperature, humidity, pH and other values of the material to be composted. Continuous measurement of said values requires the placement of separate measuring sensors inside the compostable material. In order to optimize the mixing efficiency according to the material to be composted, in known solutions it is necessary to use an aerator mixer with 25 mixing elements of the most suitable size.

Tämän keksinnön tarkoituksena on esittää ratkaisu, jolla edellä kuvatut puutteet ja haitat voidaan poistaa ja siten kohottaa alalla vallitsevan 30 tekniikan tasoa. Tämän tarkoituksen toteuttamiseksi keksinnön mukaiselle ilmastin-sekoittimelle on pääasiassa tunnusomaista se, mikä on esitetty itsenäisen patenttivaatimuksen 1 tunnusmerkkiosassa.The object of the present invention is to provide a solution by which the above-described drawbacks and disadvantages can be eliminated and thus the state of the art 30 can be raised. To achieve this object, the aerator mixer according to the invention is mainly characterized by what is set forth in the characterizing part of independent claim 1.

Keksinnön mukaisella ilmastin-sekoittimella saavutetaan useita etuja, 35 joista tärkeimpinä on mainittava, että siihen kuuluva sekoitinelin on irrotettavissa ja vaihdettavissa kooltaan ja malliltaan tarkoituksenmukaisempaan. Ilmastin-sekoitin on lisäksi järjestetty irrotettavaksi, siirrettäväksi ja toimimaan siilon tai vastaavan rakenteiden varassa. Edullisesti 3 100527 ilmastin-sekoittimeen kuuluu lisäksi kompostoitavan aineksen aiemmin mainittuja arvoja mittaava mittausanturi kompostoinnin hallitun säätelyn mittaustietojen hankkimista varten. Keksinnön mukainen konstruktio mahdollistaa myös sen, että ilmastin-sekoitin voidaan järjestää toimi-5 maan myös pelkästään ilmastimena ilman sekoitinelintä.The aerator-mixer according to the invention achieves several advantages, the most important of which is that the agitator member belonging to it can be detached and replaced with a more suitable size and design. The aerator-mixer is further arranged to be detachable, movable and to operate on silo or similar structures. Preferably, the 3,100,527 aerator-mixer further comprises a measuring sensor measuring the aforementioned values of the compostable material for obtaining measurement data for the controlled control of composting. The construction according to the invention also makes it possible that the aerator-mixer can be arranged to operate only as an aerator without a mixer element.

Muut keksinnölle edulliset piirteet käyvät ilmi oheisista epäitsenäisistä patenttivaatimuksista.Other advantageous features of the invention will become apparent from the appended dependent claims.

10 Keksintöä havainnollistetaan lähemmin seuraavassa selityksessä, jossa viitataan oheiseen piirustukseen, joka esittää ilmastin-sekoitinta sivulta katsottuna pitkittäisenä osittaisleikkauksena.The invention is further illustrated in the following description, in which reference is made to the accompanying drawing, which shows a side view of the aerator-mixer in longitudinal partial section.

Keksinnön mukainen ilmastin-sekoitin koostuu ilmastinputkesta 1, se-15 koitinelimestä 2, pyörityslaitteesta 4, kiinnityselimistä 5, edullisesti ainakin yhdestä siirtolaitteesta 7 ja ainakin yhdestä mittausanturista 8. Sekoitinelin 2 käsittää ilmastinputkea 1 ympäröivän lieriömäisen ja revitetyn varsiosan 2a ja varsiosan ulkopinnasta ulkonevan siipiosan 2b.The aerator-mixer according to the invention consists of an aerator tube 1, a stirrer member 2, a rotating device 4, fastening members 5, preferably at least one transfer device 7 and at least one measuring sensor 8. The agitator member 2 comprises a cylindrical and torn arm part 2a surrounding the aerator tube 1

20 llmastin-sekoittimen rungon R muodostavat pitkänomaiset putkimaiset iimastinputki 1 ja sekoitinelimen varsiosa 2a. Runkoon R on järjestetty rei'itys 3 sen yläpään kautta johdetun ilman, liuoksen tai vastaavan johtamiseksi kompostoitavaan ainekseen tai siitä pois, jolloin ilmastin-25 putki 1 on varustettu rei'ityksellä 3a ja sekoitinelimen varsiosa 2a refltyksellä 3b. Runko R, edullisesti iimastinputki 1 on yhdistetty letkuilla tai vastaavilla johdinjäijestelyyn, joka käsittää edullisesti ainakin yli- ja alipaineputket sekä vesiputken tai vastaavia. Runkoa R ympäröi sekoitinelimen 2 siipiosa 2b, joka on yhdistetty kiinteästi varsiosaan 2a sen 30 pituussuuntaisesti. Piirustuksen esittämän edullisen sovelluksen mukaan siipiosa 2b on ruuvimainen iaipparakenne, mutta selvää on, että se voi koostua esimerkiksi useista erillisistä siivekkeistä tai vastaavista. Iimastinputki 1 ja sekoitinelimen varsiosa 2a ovat edullisesti kärjestään kapenevia, mikä helpottaa ilmastin-sekoittimen tunkeutumista kompos-35 toitavaan ainekseen.The body R of the mixer mixer 20 is formed by an elongate tubular suction tube 1 and a stem portion 2a of the mixer member. A perforation 3 is provided in the body R for conducting air, a solution or the like passed through its upper end to or from the compostable material, the aerator-tube 1 being provided with a perforation 3a and the stirrer arm part 2a with a perforation 3b. The body R, preferably the suction pipe 1, is connected by hoses or the like to a conductor arrangement, which preferably comprises at least overpressure and vacuum pipes and a water pipe or the like. The body R is surrounded by the wing part 2b of the agitator member 2, which is fixedly connected to the arm part 2a in its longitudinal direction. According to a preferred embodiment shown in the drawing, the wing part 2b is a helical flap structure, but it is clear that it can consist of, for example, several separate vanes or the like. The suction tube 1 and the stem portion 2a of the agitator member are preferably tapered at the tip, which facilitates the penetration of the aerator-agitator into the composting material.

4 1005274,100527

Sekoitinelin 2, joka koostuu siis varsiosasta 2a ja siipiosasta 2b, on järjestetty pyöriväksi ilmastinputken 1 ympärillä ja sen varassa yhdistettynä siihen varsiosan 2a ja ilmastinputken 1 välisillä laakerointijärjeste-5 lyillä tai vastaavilla. Pyöriminen saadaan aikaan pyörityslaitteen 4, kuten sähkömoottorin, avulla hammasratasvälitteisesti tai vastaavasti. II-mastin-sekoittimeen kuuluvat oleellisesti sen yläpäässä sijaitsevat kiinnityselimet 5 tai vastaavat, joihin sekoitinelin 2 on yhdistetty kierre-järjestelyllä, muttereilla, pikaliittimillä tai muilla vastaavilla sinänsä tun-10 netuilla kiinnittimillä, joten sekoitinelin 2 on mahdollista irrottaa ilmastinputken 1 yhteydestä kokonaan tai vaihtaa toiseen, esimerkiksi erikokoisella tai -rakenteisella siipiosalla 2b varustettuun sekoitinelimeen 2. II-mastinputki 1, joka on yhdistetty kiinteästi kiinnityselimiin 5 tai vastaaviin, voi näin ollen toimia sellaisenaankin ilman sekoitinelintä 2, jolloin 15 ilmastin-sekoitin toimii vain ilmastimena. Tämän vuoksi myös ilmastin-putki 1 on kärkiosastaan kapeneva. Ilmastinputki 1 ja sekoitinelin 2 ovat sopivimmin metallivalmisteisia.The agitator member 2, thus consisting of the arm part 2a and the wing part 2b, is arranged to rotate around and on the aerator tube 1, connected thereto by bearing arrangements 5 between the arm part 2a and the aerator tube 1 or the like. The rotation is effected by means of a rotating device 4, such as an electric motor, gear-mediated or the like. The II-mast mixer essentially comprises fastening members 5 or the like at its upper end, to which the mixer member 2 is connected by a threaded arrangement, nuts, quick connectors or other similar fasteners known per se, so that the mixer member 2 can be completely disconnected or replaced , for example to a mixer member 2 provided with a wing part 2b of different size or construction. The II mast tube 1, which is fixedly connected to the fastening members 5 or the like, can thus function as such without the mixer member 2, whereby the aerator-mixer only acts as an aerator. Therefore, the aerator tube 1 is also tapered at its tip. The aerator tube 1 and the agitator member 2 are preferably made of metal.

Ilmastin-sekoitin on yhdistettävissä siilon tai vastaavan rakenteisiin 20 kiinteästi tai liikkuvaksi rakenteiden tai niihin liittyvien johdejärjestely-jen 6 varassa edullisesti kahden siirtolaitteen 7 avulla. Mainitut siirtolaitteet 7 ovat sähkömoottoreita, hydraulisia toimilaitteita tai vastaavia. Ilmastin-sekoitin voidaan varustaa myös käsikahvoilla tai vastaavilla (ei esitetty piirustuksessa) sen siirtämiseksi paikasta toiseen siilon tai 25 vastaavan rakenteista irrotettuna, joten sitä on mahdollista käyttää myös pienkompostoreissa, avoaumakompostoinnissa tai vastaavissa, esim. työkoneen, kuten traktorin, yhteyteen asennettuna. Tämä tekee mahdolliseksi myös ilmastin-sekoittimen sijoittamisen siilon tai vastaavan sisällä sellaiseen kompostoitavan aineksen kohtaan, johon se ra-30 kenteiden tai johdinjärjestelyjen 6 varassa liikkuessaan ei yltäisi.The aerator-mixer can be connected to the structures 20 of the silo or the like fixedly or movably on the structures or the associated guide arrangements 6, preferably by means of two transfer devices 7. Said transfer devices 7 are electric motors, hydraulic actuators or the like. The aerator-mixer can also be equipped with handles or the like (not shown in the drawing) to move it from one place to another detached from the silo or the like, so it can also be used in small composts, open composting or the like, e.g. mounted on a machine such as a tractor. This also makes it possible to place the aerator-mixer inside the silo or the like in a place of the compostable material which it would not reach when moving on the structures or conductor arrangements 6.

Selvää on, että pyörityslaite 4 ja siirtoelimet 7 tai vastaavat voivat olla joko ilmastin-sekoittimen kiinteitä osia tai siihen tarvittaessa liitettäviä, esimerkiksi kompostoitavaa ainesta peittävän rakenteen varaan asen- t 35 nettuja, jolloin käytetään lisäksi kulloinkin sopivimpia voimansiirto- tai vastaavia elimiä.It is clear that the rotating device 4 and the transfer members 7 or the like can be either fixed parts of the aerator-mixer or, if necessary, connected to it, for example mounted on a structure covering the material to be composted, in addition using the most suitable transmission or the like.

s 100527 llmastin-sekoitin on varustettu ainakin yhdellä mittausanturilla 8 kompostoitavan aineksen lämpötilan, kosteuden, pH:n ja vastaavien arvojen mittaamiseksi ilmastin-sekoittimen tai muiden kompostointiproses-siin vaikuttavien elinten toiminnan hallittua ohjaamista varten. Mittaus-’ 5 anturi sijaitsee sopivimmin ilmastinputken 1 sisällä oleellisesti sen kär jessä. Tiedot mittausanturilta 8 siirretään sinänsä tunnetusti ilmastinputken sisään asennettujen johdinten avulla tai vastaavasti esimerkiksi kompostoitavaa ainesta ympäröivän siilon tai vastaavan ulkopuolelle analysoitaviksi ja automaattisesti tai manuaalisesti suoritettavia ilmas-10 tin-sekoittimen tai mainittujen muiden elinten toimintaa ohjaavia säätely-toimenpiteitä varten. Selvää on, että mittausanturi ei ole välttämätön ilmastin-sekoittimen käytön kannalta, vaan toimintaa voidaan ohjata muilla sinänsä tunnetuilla menetelmillä hankittujen näytteiden ja niiden analysoinnin pohjalta tai pelkästään arvionvaraisesti käytön aikana 15 kertyneiden kokemusten perusteella.s 100527 The air mixer is equipped with at least one measuring sensor 8 for measuring the temperature, humidity, pH and the like of the material to be composted for the controlled control of the operation of the air mixer or other elements affecting the composting process. The measuring sensor 5 is preferably located inside the aerator tube 1 substantially at its tip. As is known per se, the data from the measuring sensor 8 are transmitted by means of wires installed inside the aerator tube or, for example, outside the silo or the like surrounding the compostable material for analysis and automatic or manual control measures controlling the operation of the air mixer or said other means. It is clear that the measuring sensor is not necessary for the use of the aerator-mixer, but the operation can be controlled on the basis of samples obtained by other methods known per se and their analysis, or only on the basis of experience gained during use.

Ilmastin-sekoittimen rakennetta ei ole rajoitettu vain edellä esitetyn piirustuksen mukaiseen ratkaisuun, vaan rakenne voi vaihdella oheisissa patenttivaatimuksissa esitetyn keksinnöllisen ajatuksen puitteissa. Niin-20 pä ilmastin-sekoitin voidaan varustaa myös sen yhteydessä olevalla pumpulla, joka suorittaa väliaineen siirrot piirustuksen esittämän sovelluksen asemasta, jolloin väliaine tuodaan ilmastin-sekoittimeen keskitetysti putkituksia tai johdotuksia pitkin esim. kompressorin kautta.The structure of the aerator-mixer is not limited only to the solution according to the above drawing, but the structure may vary within the scope of the inventive idea set forth in the appended claims. The so-called end aerator-mixer can also be equipped with an associated pump, which transfers the medium instead of the application shown in the drawing, whereby the medium is introduced into the aerator-mixer centrally via pipelines or wiring, e.g. via a compressor.

**

Claims

An aerator agitator, preferably for intensifying composting, which aerator agitator comprises a body (R) provided with an aerator tube (1) and a beater (3) for conducting a medium such as air, water, etc. micelles or the like through the body (R) to or from the material into which the body (R) is immersed, preferably a material to be composted, a row of space about its longitudinal axis rotatably arranged around its blade axis ( 2b) for processing the material to be composted by stirring it, and means for feeding a medium to the aerator agitator and for turning the blade part (2b), characterized in that the body (R) consists of two parts firstly an air tube (1) fitted with a heel punch (3a) and secondly an arm section (2a) provided with a heel punch (3a) for a stirring member (2) which, together with the arm part (2a) 2a) coupled the blade portion (2b) to the stirring member (2) ) constitutes the separate stirring member (2) located around the aerator tube (1), and that the stirring member (2) is removably coupled to the body (R) and thus removable or replaceable to a stirring member (2) constructed in accordance with the conditions of the use of the aerator agitator for the gang.

Aerator agitator according to claim 1, characterized in that the agitator (2) is arranged pivotally around the aerator (1) and that a storage is arranged between the aerator (1) and the agitator (2).

Aerator agitator according to claim 2, characterized in that the aerator agitator comprises at least one rotating device (4) for rotating the agitator (2). 9 100527

Aerator agitator according to any preceding claim, characterized in that the aerator agitator comprises at least one transmitting means (7) for transmitting the aerator agitator supported by conduits (6).

Aerator agitator according to any preceding claim, characterized in that one or more measurement detectors (8) or the like are used to measure the temperature, humidity, pH or similar values in a material, in particular a materials to be composted. * e