PL244506B1

PL244506B1 - Composting device, in particular for sewage sludge management, in particular from household sewage treatment plants

Info

Publication number: PL244506B1
Application number: PL428659A
Authority: PL
Inventors: Jakub Mazurkiewicz; Sebastian Kujawiak; Damian JANCZAK; Damian Janczak; Jacek DACH; Jacek Dach; Krzysztof Pilarski
Original assignee: Univ Przyrodniczy W Poznaniu
Priority date: 2019-01-24
Filing date: 2019-01-24
Publication date: 2024-02-05
Also published as: PL428659A1

Abstract

Urządzenie kompostujące, zwłaszcza do zagospodarowania osadów ściekowych, zwłaszcza z przydomowych oczyszczalni ścieków zawierające umieszczony poziomo cylindryczny zbiornik (1) o średnicy wynoszącej korzystnie 1/3 do 1/2 długości zbiornika, którego jeden koniec (2) zaślepiony jest stałym i trwale połączonym z cylindrem dnem a drugi koniec cylindra zamknięty jest zdejmowalną pokrywą (2') a w pobliżu trwale zaślepionego końca (2) cylindrycznego zbiornika (1), zamontowany jest skierowany ku górze wsyp biokomponentów (3) o średnicy nie mniejszej niż 30 cm z zamknięciem, w ścianie wsypu biokomponentów zamontowany jest króciec (12) do dostarczania biokomponentów, w szczególności osadów, w szczególności ściekowych, korzystnie w formie płynnej, przy czym króciec (12) przyłączony jest do zewnętrznego układu pompowego, z pompą zanurzeniową umieszczoną na dnie osadnika gnilnego oczyszczalni ścieków bądź podnośnika wodno-powietrznego zasilanego pneumatycznie z dmuchawy, wewnętrzna część pokrywy wsadu komponentów (3) ma kształt odwróconego stożka pod jakim we wnętrzu cylindrycznego zbiornika umieszczony jest lejek odpływowy (3a) połączony rynienką lub rurką z progiem przelewowym (4) z przyłączonym do niego wężykiem do odprowadzania skroplin na zewnątrz urządzenia, a do progu przelewowego przyłączona jest także umieszczona w górnej części zbiornika (1) nad rynienką lub rurką przyłączoną do progu zbierającego, przebiegająca od wsypu komponentów do progu zbierającego wklęsła rynna spływowa (6), o spadku 1% do odprowadzania skroplin, powstałych w wyniku wykraplania się pary wodnej na górnych elementach urządzenia podczas procesu kompostowania, w powierzchni bocznej cylindrycznego zbiornika, w dolnej jego części (poniżej połowy wysokości) zamontowane jest klapowe zamknięcie zamykające dostęp do wnętrza zbiornika. Ściany cylindrycznego zbiornika są korzystnie izolowane, korzystnie wełną mineralną.Composting device, especially for the management of sewage sludge, especially from domestic sewage treatment plants, containing a horizontally placed cylindrical tank (1) with a diameter of preferably 1/3 to 1/2 of the length of the tank, one end of which (2) is capped and permanently connected to the cylinder bottom and the other end of the cylinder is closed with a removable cover (2') and near the permanently plugged end (2) of the cylindrical tank (1), an upwards pour of biocomponents (3) with a diameter of not less than 30 cm with a closure is mounted, in the pour wall biocomponents, a connector (12) is installed for supplying biocomponents, in particular sludge, especially sewage, preferably in liquid form, and the connector (12) is connected to an external pumping system with a submersible pump located at the bottom of the septic tank of a sewage treatment plant or a water lift. -air powered pneumatically from the blower, the inner part of the cover of the component charge (3) has the shape of an inverted cone, under which, inside the cylindrical tank, there is a drainage funnel (3a) connected by a gutter or pipe to the overflow sill (4) with a condensate drain pipe connected to it outside the device, and the overflow sill is also connected to a concave drip gutter (6), located in the upper part of the tank (1) above the gutter or pipe connected to the collecting sill, running from the component infusion to the collecting sill, with a slope of 1% to drain condensate, formed as a result of water vapor condensing on the upper elements of the device during the composting process, in the side surface of the cylindrical tank, in its lower part (below half of the height), there is a flap closure installed, closing access to the tank interior. The walls of the cylindrical tank are preferably insulated, preferably with mineral wool.

Description

Opis wynalazkuDescription of the invention

Przedmiotem wynalazku jest urządzenie kompostujące, zwłaszcza do zagospodarowania osadów ściekowych, zwłaszcza z przydomowych oczyszczalni ścieków, które pozwala na jednoczesne przetworzenie odpadów zielonych, spożywczych oraz osadu.The subject of the invention is a composting device, especially for the management of sewage sludge, especially from home sewage treatment plants, which allows for simultaneous processing of green waste, food waste and sludge.

Osady ściekowe są wysoce problematycznym odpadem, jaki w warunkach zbiorowych oczyszczalni ścieków jest usuwany ze zbiorników, a następnie higienizowany, składowany i ostatecznie najczęściej dodawany do mieszanek nawozowych lub mieszanek glebowych wykorzystywanych w rolnictwie lub ogrodnictwie. Możliwość zagospodarowania takich osadów jako składników nawozu lub glebotwórczych jest zatem znana i powszechnie stosowana.Sewage sludge is a highly problematic waste that is removed from tanks in collective sewage treatment plants, then hygienized, stored and ultimately most often added to fertilizer mixtures or soil mixtures used in agriculture or horticulture. The possibility of using such sediments as fertilizer or soil-forming components is therefore known and widely used.

Przemysłowo osad nadmierny powstały w oczyszczalniach grupowych jest po usunięciu ze zbiorników odwadniany, a następnie pryzmowany po zmieszaniu lub przełożeniu warstw osadu warstwami strukturalnymi, na przykład słomą, zrębkami drewna lub pierzem. Po zmieszaniu, zwykle za pomocą np. koparek lub koparko-ładowarek, w pryzmie dochodzi do wzrostu temperatury - nawet powyżej 70°C, co powoduje higienizację, a jednocześnie przyspiesza procesy mineralizacji i humifikacji. Powstały tak kompost zawiera znaczną ilość żyznego humusu.Industrially, excess sludge generated in group sewage treatment plants is dewatered after being removed from the tanks, and then piled after mixing or layering the sludge with structural layers, for example straw, wood chips or feathers. After mixing, usually using e.g. excavators or backhoe loaders, the temperature in the pile increases - even above 70°C, which causes hygienization and at the same time accelerates the mineralization and humification processes. The resulting compost contains a significant amount of fertile humus.

W przypadku osadów ściekowych pochodzących (odkładających się w) z przydomowych oczyszczalni ścieków cyklicznie, zwykle co 1-3 lata wybiera się je z osadnika gnilnego, uwadniając je uprzednio, aby za pomocą wozów asenizacyjnych odwieźć je do oczyszczalni zbiorowej. Należy przy tym zauważyć, że sama przydomowa oczyszczalnia ścieków nie wymaga wybierania nieczystości, a usuwanie osadu wynika z konieczności zapobiegania zmniejszaniu się objętości osadnika gnilnego.In the case of sewage sludge coming from (deposited in) domestic sewage treatment plants, it is cyclically removed from the septic tank every 1-3 years, previously watered and transported to the collective sewage treatment plant using slurry tankers. It should be noted that the home sewage treatment plant itself does not require the removal of waste, and the removal of sludge results from the need to prevent the volume of the septic tank from decreasing.

Niekiedy jednak osad ulega znacznemu zagęszczeniu i stwardnieniu, co komplikuje jego usuwanie, a często powoduje uszkodzenie samej oczyszczalni, dlatego korzystnie, gdy wybieranie lub wypompowywanie osadu prowadzi się w możliwie krótkich odstępach czasu. Takie częstsze usuwanie osadu w tradycyjny sposób, tj. z wykorzystaniem wozu asenizacyjnego, generuje koszty, które nie są akceptowane przez część społeczeństwa. Dlatego celowym było stworzenie urządzenia, jakie pozwalałoby na higieniczne, proste i skuteczne usuwanie i przetwarzanie osadu. Najbardziej oczywistym, z uwagi na fakt przemysłowego przetwarzania osadu na kompost, jest usunięcie osadu z oczyszczalni przydomowej do kompostownika, jaki zwykle znajduje się w ogrodzie.However, sometimes the sludge thickens and hardens significantly, which complicates its removal and often causes damage to the treatment plant itself, so it is preferable if the sludge is removed or pumped out at possibly shortest intervals. Such more frequent removal of sludge in the traditional way, i.e. using a slurry tanker, generates costs that are not accepted by part of the society. Therefore, it was advisable to create a device that would allow for hygienic, simple and effective removal and processing of sludge. The most obvious, due to the industrial processing of sludge into compost, is to remove the sludge from the home sewage treatment plant to a composter, which is usually located in the garden.

Z opisu CA2132464 znany jest kompostownik, który ma kształt kuli z umieszczonym w jej wnętrzu kanałem odprowadzającym skropliny, a także co najmniej dwoma termometrami umieszczonymi w kulistej obudowie. Dodatkowo przez kulę przechodzi perforowana napowietrzająca rura. Dla zoptymalizowania procesu kompostowania kulę toczy się, mieszając okresowo jej zawartość.From the description CA2132464, a composter is known, which has the shape of a ball with a condensate drainage channel placed inside it, as well as at least two thermometers placed in the spherical housing. Additionally, a perforated aeration pipe runs through the ball. To optimize the composting process, the ball is rolled and its contents are periodically stirred.

W rozwiązaniu CN 1103392 zestawiono wzajemnie dwie komory, z których pierwsza umieszczona nad drugą jest komorą kompostującą, wyposażona jest w mieszadło napędzane silnikiem elektrycznym sterowanym tak, aby mieszanie następowało zamiennie w przeciwbieżnych kierunkach.In the CN 1103392 solution, two chambers are combined, the first of which is placed above the second one and is a composting chamber, equipped with a mixer driven by an electric motor controlled so that the mixing takes place interchangeably in counter-rotating directions.

Znane są także kompostowniki, w jakich obrotowi podlega cały korpus kompostownika.There are also known composters in which the entire body of the composter is rotated.

Rozwiązanie takie ujawniono w opisie FI942305 oraz US 20100112632.Such a solution is disclosed in FI942305 and US 20100112632.

Znany jest także kompostownik według GB0011484, w którym korpus kompostownika zaizolowano dla poprawienia warunków termicznych w jego wnętrzu, a przez korpus przechodzą perforacje, które dostarczają powietrze z umieszczonego poza korpusem źródła, na przykład sprężarki.There is also a known composter according to GB0011484, in which the body of the composter is insulated to improve the thermal conditions inside, and perforations pass through the body, supplying air from a source located outside the body, e.g. a compressor.

Znane rozwiązania przeznaczone do zastosowań przydomowych pozwalają co prawda na kompostowanie odpadów zielonych, jednak nie umożliwiają przetworzenia osadu z przydomowych oczyszczalni ścieków, zwłaszcza w układzie automatycznym bez udziału człowieka. Dlatego celowym było skonstruowanie urządzenia, jakie zapewniłoby prowadzenie kompostowania zarówno odpadów zielonych, odpadków kuchennych oraz osadu pochodzącego z osadnika gnilnego z przydomowej oczyszczalni ścieków.Known solutions intended for home use allow for composting of green waste, but they do not enable the processing of sludge from home sewage treatment plants, especially in an automatic system without human intervention. Therefore, it was advisable to construct a device that would ensure composting of both green waste, kitchen waste and sludge from the septic tank of a home sewage treatment plant.

Urządzenie kompostujące, zwłaszcza do zagospodarowania osadów ściekowych, zwłaszcza z przydomowych oczyszczalni ścieków, zawiera umieszczony poziomo cylindryczny zbiornik o średnicy wynoszącej korzystnie 1/3 do ½ długości zbiornika, korzystnie, gdy średnica jest nie mniejsza niż 500 mm, którego jeden koniec zaślepiony jest stałym i trwale połączonym z cylindrem dnem, a drugi koniec cylindra zamknięty jest zdejmowalną pokrywą. W pobliżu trwale zaślepionego końca cylindrycznego zbiornika, zamontowany jest skierowany ku górze wsyp biokomponentów o średnicy nie mniejszej niż 30 cm z zamknięciem, którego wewnętrzna część ma kształt odwróconego stożka pod jakim we wnętrzu cylindrycznego zbiornika umieszczony jest lejek odpływowy połączony rynienką lub rurką z pro giem przelewowym z przyłączonym do niego wężykiem do odprowadzania skroplin na zewnątrz urządzenia. W powierzchni bocznej cylindrycznego zbiornika, w dolnej jego części (poniżej połowy wysokości) zamontowane jest klapowe zamknięcie zamykające dostęp do wnętrza zbiornika. Ściany cylindrycznego zbiornika są izolowane, korzystnie wełną mineralną.The composting device, especially for the management of sewage sludge, especially from domestic sewage treatment plants, contains a horizontally placed cylindrical tank with a diameter of preferably 1/3 to ½ of the length of the tank, preferably when the diameter is not less than 500 mm, one end of which is capped with a fixed and bottom permanently connected to the cylinder, and the other end of the cylinder is closed with a removable cover. Near the permanently plugged end of the cylindrical tank, there is an upwards-directed pour of biocomponents with a diameter of not less than 30 cm with a closure, the inner part of which has the shape of an inverted cone, under which there is a drainage funnel connected to a gutter or a tube with an overflow sill inside the cylindrical tank. with a hose connected to it for draining condensate outside the device. On the side surface of the cylindrical tank, in its lower part (below half of its height), there is a flap closure that closes access to the interior of the tank. The walls of the cylindrical tank are insulated, preferably with mineral wool.

W ścianie wsypu biokomponentów zamontowany jest króciec do dostarczania biokomponentów, w szczególności osadów, w szczególności ściekowych, korzystnie w formie płynnej, w szczególności uwodnionych osadów ściekowych. Króciec przyłączony jest do zewnętrznego układu pompowego, z pompą zanurzeniową umieszczoną na dnie osadnika gnilnego oczyszczalni ścieków bądź podnośnika wodno-powietrznego zasilanego pneumatycznie z dmuchawy.A connector for supplying biocomponents, in particular sludge, especially sewage sludge, preferably in liquid form, especially hydrated sewage sludge, is installed in the wall of the biocomponents chute. The stub pipe is connected to an external pumping system, with a submersible pump located at the bottom of the sewage treatment plant's septic tank or a water-air lift powered pneumatically by a blower.

Do progu przelewowego, przyłączona jest także umieszczona w górnej części zbiornika nad rynienką lub rurką przyłączoną do progu zbierającego, przebiegająca od wsypu komponentów do progu zbierającego wklęsła rynna spływowa, o spadku 1%, do odprowadzania skroplin powstałych w wyniku wykraplania się pary wodnej na górnych elementach urządzenia podczas procesu kompostowania. Korzystnie gdy rynna spływowa stanowi odkształcenie górnej powierzchni cylindrycznego zbiornika, albo wytworzona jest jako trwale zamocowany do górnej wewnętrznej powierzchni zbiornika V kształtny profil. Pod dolną krawędzią zbiornika zainstalowany jest zbiornik na odcieki z kompostownika, który oddzielony jest od cylindrycznego zbiornika perforacją. Zbiornik na odcieki jest zakończony króćcem odpływowym.The overflow sill is also connected to a concave runoff gutter, located in the upper part of the tank above the gutter or pipe connected to the collecting sill, running from the component pouring point to the collecting sill, with a slope of 1%, to drain condensate resulting from condensation of water vapor on the upper elements. devices during the composting process. Preferably, the flow gutter is a deformation of the upper surface of a cylindrical tank or is made as a V-shaped profile permanently attached to the upper inner surface of the tank. A tank for composter leachate is installed under the lower edge of the tank, separated from the cylindrical tank by perforation. The leachate tank is finished with a drain stub.

We wnętrzu zbiornika na odcieki zainstalowany jest korzystnie króciec doprowadzający powietrze z dmuchawy do kompostownika poprzez perforacje w dnie zbiornika.A connector is preferably installed inside the leachate tank, supplying air from the blower to the composter through perforations in the bottom of the tank.

W osi podłużnej cylindrycznego zbiornika zainstalowany jest wał z zamontowanym mieszadłem. Mieszadło posiada co najmniej dwa zestawy co najmniej trzech, korzystnie prętowych ramion każdy zestaw, jakie to zestawy korzystnie połączone są wzajemnie belkami zgarniającymi. Korzystnie, gdy belki zgarniające łączące ramiona mieszadła mają długość odpowiadającą wewnętrznej długości cylindrycznego zbiornika, mają postać profili zamocowanych na swoich krańcach do ramion mieszadła, a ramiona zamocowane są do wału korzystnie poprzez płaskie piasty sztywne ze śrubową kontrą. Ramiona mieszadła zamocowane są tak, że odległość ich końców od ścian cylindrycznego zbiornika jest większa niż 1 cm, korzystnie 5 cm. Przy czym mieszadło może pracować w dwóch kierunkach (lewe i prawe obroty). Korzystnie, gdy sąsiadujące zestawy ramion są obrócone względem siebie wokół wspólnej osi. Korzystnie, gdy odległość wzdłuż osi wału pomiędzy kolejnymi zestawami ramion wynosi od 8 do 25 cm, korzystnie 10-15 cm.A shaft with a mixer is installed in the longitudinal axis of the cylindrical tank. The mixer has at least two sets of at least three, preferably rod-shaped arms each set, which sets are preferably connected to each other by scraper beams. Preferably, when the scraper beams connecting the mixer arms have a length corresponding to the internal length of the cylindrical tank, they have the form of profiles attached to the mixer arms at their ends, and the arms are attached to the shaft, preferably through flat rigid hubs with a screw counter. The mixer arms are mounted in such a way that the distance of their ends from the walls of the cylindrical tank is greater than 1 cm, preferably 5 cm. The mixer can work in two directions (left and right rotation). Preferably, adjacent sets of arms are rotated relative to each other about a common axis. Preferably, the distance along the shaft axis between successive sets of arms is from 8 to 25 cm, preferably 10-15 cm.

Wał mieszadła zamocowany jest do podstawy i pokrywy pośrednio i łożyskowany jest w płaskich piastach, przykręconych śrubami do ścianek zbiornika. Napęd na wał przenoszony jest przez sprzęgło, korzystnie poprzez sprzęgło śrubowe za pomocą silnika prądu stałego DC z przekładnią lub silnika prądu przemiennego AC jedno lub trzyfazowego wraz z przekładnią.The mixer shaft is attached to the base and cover indirectly and is mounted on flat hubs, screwed to the tank walls. The drive to the shaft is transmitted by a coupling, preferably through a screw coupling using a DC motor with a gearbox or a single- or three-phase AC motor with a gearbox.

Korzystnie, gdy w przypadku zastosowania silnika prądu stałego przyłączony jest on do odnawialnego źródła energii, korzystnie panelu fotowoltaicznego.Preferably, if a DC motor is used, it is connected to a renewable energy source, preferably a photovoltaic panel.

Zbiornik kompostownika wraz z napędem zamocowany jest korzystnie do konstrukcji ramowej lub płyty podstawy, przy czym do dolnej części ramy lub płyty kompostownika zamontowany jest co najmniej jeden czujnik do pomiaru masy, korzystnie zamocowane są co najmniej dwie belki tensometryczne (mocowane po obu końcach podstawy), korzystnie cztery (mocowane na narożnikach). Belka wraz ze wzmacniaczem sygnału umożliwiają pomiar całkowitej masy urządzenia wraz z wypełnieniem w postaci biokomponentów. Pomiar może być realizowany w różnych okresach, jednak miarodajne wyniki będzie można otrzymać jedynie kiedy nie pracuje mieszadło (brak drgań) i urządzenie jest kompletne.The composter tank with the drive is preferably attached to the frame structure or base plate, with at least one mass measurement sensor mounted to the lower part of the frame or composter plate, preferably at least two strain gauge beams are attached (fastened at both ends of the base), preferably four (mounted at the corners). The beam together with the signal amplifier enable the measurement of the total weight of the device including the filling in the form of biocomponents. The measurement can be carried out at various times, but reliable results can only be obtained when the mixer is not operating (no vibrations) and the device is complete.

Przy dnie kompostownika, w jego środkowej części (przy wale mieszadła) oraz w górnej części zbiornika, zamontowane są termometry, korzystnie cyfrowe. W górnej części cylindrycznego zbiornika zamontowany jest korzystnie czujnik nadciśnienia powietrza w celu kontroli i alarmowania ewentualnych nieszczelności wynikających z awarii urządzenia lub niewłaściwego zamknięcia pokrywy lub drzwiczek włazu. Korzystnie, gdy do zewnętrznego przewodu odprowadzającego skropliny lub odcieki podłączone jest naczynie pomiarowe wraz z sondą pH.Thermometers, preferably digital, are installed at the bottom of the composter, in its central part (near the mixer shaft) and in the upper part of the tank. An air overpressure sensor is preferably installed in the upper part of the cylindrical tank in order to control and alert on possible leaks resulting from device failure or improper closing of the cover or manhole door. Preferably, a measuring vessel with a pH probe is connected to the external condensate or leachate discharge line.

Korzystnie wszystkie otwory konstrukcyjne zbiornika oraz połączenia elementów urządzenia według wynalazku są uszczelnione, korzystnie uszczelkami lub masami uszczelniającymi.Preferably, all structural openings of the tank and the connections of the elements of the device according to the invention are sealed, preferably with gaskets or sealing compounds.

Dane z czujników pomiarowych (masa, temperatura, pH i ciśnienie) zapisywane są i przetwarzane w mikrokomputerze - układzie wykorzystującym platformę arduino/ raspberry wraz z autorskim oprogramowaniem i bazą danych. Informacje z czujników mogą być wyświetlane w formie strony internetowej (komunikacja poprzez wifi) lub wyświetlacza (połączenie kablowe), a także poprzez dostęp do chmury z danymi również poprzez aplikacje mobilne. Autorski algorytm wspomaga użytkownika informacjami dotyczącymi aktualnego stanu procesu, awarii systemu lub podjęciu decyzji o opróżnieniu zbiornika kompostownika.Data from measurement sensors (mass, temperature, pH and pressure) are recorded and processed in a microcomputer - a system using the Arduino/Raspberry platform with proprietary software and a database. Information from the sensors can be displayed in the form of a website (communication via WiFi) or a display (cable connection), as well as access to the cloud with data also via mobile applications. The proprietary algorithm supports the user with information regarding the current state of the process, system failure or making a decision to empty the composter tank.

Urządzenie kompostujące według wynalazku przedstawiono na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia przekrój urządzenia, fig. 2 przedstawia schemat urządzenia współpracującego z oczyszczalnią ścieków, fig. 3 przedstawia kompostownik w prostopadłych przekrojach w przykładzie z nie połączonymi belkami zgarniającymi ramionami mieszalnika, fig. 4 przedstawia kompostownik w przekroju w przykładzie ze wzajemnie połączonymi ramionami mieszalnika.The composting device according to the invention is shown in the drawing, in which Fig. 1 shows a cross-section of the device, Fig. 2 shows a diagram of the device cooperating with a sewage treatment plant, Fig. 3 shows the composter in perpendicular sections in an example with unconnected scraper beams of the mixer arms, Fig. 4 shows cross-section of the composter in the example with interconnected mixer arms.

Przykład IExample I

Urządzenie kompostujące, zwłaszcza do zagospodarowania osadów ściekowych, zwłaszcza z przydomowych oczyszczalni ścieków, zawiera umieszczony poziomo cylindryczny zbiornik 1 o średnicy wynoszącej ½ długości zbiornika i średnicy 600 mm, którego jeden koniec 2 zaślepiony jest stałym i trwale połączonym z cylindrem dnem, a drugi koniec cylindra zamknięty jest zdejmowalną pokrywą 2’. W pobliżu trwale zaślepionego końca 2 cylindrycznego zbiornika 1, zamontowany jest skierowany ku górze wsyp biokomponentów 3 o średnicy 30 cm z zamknięciem, którego wewnętrzna część ma kształt odwróconego stożka pod jakim we wnętrzu cylindrycznego zbiornika umieszczony jest lejek odpływowy 3a połączony rynienką z progiem przelewowym 4 z przyłączonym do niego wężykiem do odprowadzania skroplin na zewnątrz urządzenia. W powierzchni bocznej cylindrycznego zbiornika, w dolnej jego części (poniżej połowy wysokości), zamontowane jest klapowe zamknięcie zamykające dostęp do wnętrza zbiornika. Ściany cylindrycznego zbiornika są izolowane wełną mineralną.The composting device, especially for the management of sewage sludge, especially from home sewage treatment plants, contains a horizontally placed cylindrical tank 1 with a diameter of ½ the length of the tank and a diameter of 600 mm, one end of which is capped with a fixed bottom permanently connected to the cylinder, and the other end of the cylinder is closed with a 2' removable cover. Near the permanently plugged end 2 of the cylindrical tank 1, there is an upwards-directed pour of biocomponents 3 with a diameter of 30 cm with a closure, the inner part of which has the shape of an inverted cone, under which, inside the cylindrical tank, there is a drainage funnel 3a connected with a gutter with an overflow sill 4 with a hose connected to it for draining condensate outside the device. On the side surface of the cylindrical tank, in its lower part (below half of its height), there is a flap closure that closes access to the interior of the tank. The walls of the cylindrical tank are insulated with mineral wool.

W ścianie wsypu biokomponentów zamontowany jest króciec 12 do dostarczania biokomponentów, w szczególności osadów, w szczególności ściekowych, w szczególności uwodnionych osadów ściekowych. Króciec 12 przyłączony jest do zewnętrznego układu pompowego, z pompą zanurzeniową umieszczoną na dnie osadnika gnilnego oczyszczalni ścieków bądź podnośnika wodno-powietrznego zasilanego pneumatycznie z dmuchawy.A connector 12 is installed in the wall of the biocomponents chute for supplying biocomponents, in particular sludge, in particular sewage sludge, in particular hydrated sewage sludge. Connector 12 is connected to an external pumping system, with a submersible pump located at the bottom of the sewage treatment plant's septic tank or a water-air lift powered pneumatically by a blower.

Do progu przelewowego przyłączona jest także umieszczona w górnej części zbiornika 1 nad rynienką przyłączoną do progu zbierającego, przebiegająca od wsypu komponentów do progu zbierającego, wklęsła rynna spływowa 6 o spadku 1% do odprowadzania skroplin, powstałych w wyniku wykraplania się pary wodnej na górnych elementach urządzenia podczas procesu kompostowania. Rynna spływowa stanowi odkształcenie górnej powierzchni cylindrycznego zbiornika i wytworzona jest jako trwale zamocowany do górnej wewnętrznej powierzchni zbiornika V kształtny profil. Pod dolną krawędzią zbiornika zainstalowany jest zbiornik na odcieki 7 z kompostownika, który oddzielony jest od cylindrycznego zbiornika perforacją. Zbiornik na odcieki jest zakończony króćcem odpływowym.The overflow sill is also connected to a concave drip gutter 6 with a 1% slope, located in the upper part of the tank 1 above the gutter connected to the collecting sill, running from the component pouring point to the collecting sill, with a slope of 1% to drain condensate resulting from condensation of water vapor on the upper elements of the device. during the composting process. The runoff gutter is a deformation of the upper surface of the cylindrical tank and is made as a V-shaped profile permanently attached to the upper internal surface of the tank. Under the lower edge of the tank, a tank for leachate 7 from the composter is installed, which is separated from the cylindrical tank by perforation. The leachate tank is finished with a drain stub.

We wnętrzu zbiornika na odcieki zainstalowany jest króciec 7a doprowadzający powietrze z dmuchawy do kompostownika poprzez perforacje w dnie.A connector 7a is installed inside the leachate tank, supplying air from the blower to the composter through perforations in the bottom.

W osi podłużnej cylindrycznego zbiornika zainstalowany jest wał 9 z zamontowanym mieszadłem. Mieszadło posiada zestawy kilku ramion 9’ w rozstawie co 10-15 cm od siebie, jakie to zestawy połączone są wzajemnie belkami zgarniającymi 9”. Belki zgarniające 9” łączące ramiona 9’ mieszadła mają długość odpowiadającą wewnętrznej długości cylindrycznego zbiornika, mają postać profili zamocowanych na swoich krańcach do ramion 9’ mieszadła, a ramiona 9’ mieszadła zamocowane są do wału 9 poprzez płaskie piasty sztywne ze śrubową kontrą. Ramiona 9’ mieszadła zamocowane są tak, że odległość ich końców od ścian cylindrycznego zbiornika jest większa niż 5 cm. Przy czym mieszadło może pracować w dwóch kierunkach (lewe i prawe obroty).A shaft 9 with a mixer is installed in the longitudinal axis of the cylindrical tank. The mixer has sets of several 9' arms spaced 10-15 cm apart, which are connected to each other by 9" scraper beams. The 9" scraper beams connecting the mixer arms 9' have a length corresponding to the internal length of the cylindrical tank, they are in the form of profiles attached at their ends to the mixer arms 9', and the mixer arms 9' are attached to the shaft 9 through flat rigid hubs with a screw counter. The mixer arms 9' are mounted in such a way that the distance of their ends from the walls of the cylindrical tank is greater than 5 cm. The mixer can work in two directions (left and right rotation).

Wał mieszadła zamocowany jest do podstawy i pokrywy pośrednio i łożyskowany jest w płaskich piastach, przykręconych śrubami do ścianek zbiornika. Napęd na wał przenoszony jest przez sprzęgło śrubowe 10 za pomocą silnika 11 wraz z przekładnią.The mixer shaft is attached to the base and cover indirectly and is mounted on flat hubs, screwed to the tank walls. The drive is transmitted to the shaft by a screw coupling 10 using a motor 11 with a gearbox.

Zbiornik kompostownika wraz z napędem zamocowany jest do konstrukcji ramowej, przy czym do dolnej części ramy lub płyty kompostownika zamontowany jest układ pomiaru masy, jakim jest czujnik do pomiaru masy. Pomiar może być realizowany w różnych okresach, jednak miarodajne wyniki będzie można otrzymać jedynie kiedy nie pracuje mieszadło (brak drgań) i urządzenie jest kompletne.The composter tank with the drive is attached to the frame structure, and a mass measurement system, i.e. a mass sensor, is mounted to the lower part of the frame or composter plate. The measurement can be carried out at various times, but reliable results can only be obtained when the mixer is not operating (no vibrations) and the device is complete.

Przy dnie kompostownika, w jego środkowej części (przy wale mieszadła) oraz w górnej części zbiornika zamontowane są termometry t. W górnej części cylindrycznego zbiornika zamontowany jest czujnik nadciśnienia powietrza c w celu kontroli i alarmowania ewentualnych nieszczelności wynikających z awarii urządzenia lub niewłaściwego zamknięcia pokrywy lub drzwiczek włazu. Do zewnętrznego przewodu odprowadzającego skropliny lub odcieki podłączone jest naczynie pomiarowe wraz z sondą pH.Thermometers t are installed at the bottom of the composter, in its central part (at the mixer shaft) and in the upper part of the tank. An air overpressure sensor c is installed in the upper part of the cylindrical tank to control and alert on possible leaks resulting from device failure or improper closing of the cover or door. manhole. A measuring vessel with a pH probe is connected to the external condensate or leachate discharge line.

Wszystkie otwory konstrukcyjne zbiornika oraz połączenia elementów urządzenia według wynalazku są uszczelnione, korzystnie uszczelkami lub masami uszczelniającymi.All structural openings of the tank and connections of the elements of the device according to the invention are sealed, preferably with gaskets or sealing compounds.

Dane z czujników pomiarowych (masa, temperatura, pH i ciśnienie) zapisywane są i przetwarzane w mikrokomputerze - układzie wykorzystującym platformę arduino/ raspberry wraz z autorskim oprogramowaniem i bazą danych. Informacje z czujników mogą być wyświetlane w formie strony internetowej (komunikacja poprzez wifi) lub wyświetlacza (połączenie kablowe), a także poprzez dostęp do chmury z danymi również poprzez aplikacje mobilne. Autorski algorytm wspomaga użytkownika informacjami dotyczącymi aktualnego stanu procesu, awarii systemu lub podjęciu decyzji o opróżnieniu zbiornika kompostownika.Data from measurement sensors (mass, temperature, pH and pressure) are saved and processed in a microcomputer - a system using the Arduino/Raspberry platform with proprietary software and a database. Information from the sensors can be displayed in the form of a website (communication via WiFi) or a display (cable connection), as well as access to the cloud with data also via mobile applications. The proprietary algorithm supports the user with information regarding the current state of the process, system failure or making a decision to empty the composter tank.

Przykład IIExample II

Do progu przelewowego przyłączona jest także umieszczona w górnej części zbiornika 1 nad rynienką przyłączoną do progu zbierającego, przebiegająca od wsypu komponentów do progu zbierającego, wklęsła rynna spływowa 6, o spadku 1%, do odprowadzania skroplin, powstałych w wyniku wykraplania się pary wodnej na górnych elementach urządzenia podczas procesu kompostowania. Rynna spływowa stanowi odkształcenie górnej powierzchni cylindrycznego zbiornika i wytworzona jest jako trwale zamocowany do górnej wewnętrznej powierzchni zbiornika V kształtny profil. Pod dolną krawędzią zbiornika, zainstalowany jest zbiornik na odcieki 7 z kompostownika, który oddzielony jest od cylindrycznego zbiornika perforacją. Zbiornik na odcieki jest zakończony króćcem odpływowym.The overflow sill is also connected to a concave drip gutter 6, located in the upper part of the tank 1 above the gutter connected to the collecting sill, running from the component pouring point to the collecting sill, with a slope of 1%, for draining condensate resulting from the condensation of water vapor on the upper surfaces. device components during the composting process. The runoff gutter is a deformation of the upper surface of the cylindrical tank and is made as a V-shaped profile permanently attached to the upper internal surface of the tank. Under the lower edge of the tank, a tank for leachate 7 from the composter is installed, which is separated from the cylindrical tank by perforation. The leachate tank is finished with a drain stub.

W osi podłużnej cylindrycznego zbiornika zainstalowany jest wał 9 z zamontowanym mieszadłem. Mieszadło posiada zestawy kilku ramion 9’ w rozstawie co 10-15 cm od siebie, jakie to zestawy połączone są wzajemnie belkami zgarniającymi 9”. Belki zgarniające 9” łączące ramiona 9’ mieszadła mają długość odpowiadającą wewnętrznej długości cylindrycznego zbiornika, mają postać profili zamocowanych na swoich krańcach do ramion 9’ mieszadła, a ramiona 9’ zamocowane są do wału 9 poprzez płaskie piasty sztywne ze śrubową kontrą. Ramiona 9’ mieszadła zamocowane są tak, że odległość ich końców od ścian cylindrycznego zbiornika jest większa niż 5 cm. Przy czym mieszadło może pracować w dwóch kierunkach(lewe i prawe obroty).A shaft 9 with a mixer is installed in the longitudinal axis of the cylindrical tank. The mixer has sets of several 9' arms spaced 10-15 cm apart, which are connected to each other by 9" scraper beams. The 9" scraper beams connecting the mixer arms 9' have a length corresponding to the internal length of the cylindrical tank, they are in the form of profiles attached at their ends to the mixer arms 9', and the arms 9' are attached to the shaft 9 through flat rigid hubs with a screw counter. The mixer arms 9' are mounted in such a way that the distance of their ends from the walls of the cylindrical tank is greater than 5 cm. The mixer can work in two directions (left and right rotation).

Wał mieszadła zamocowany jest do podstawy i pokrywy pośrednio i łożyskowany jest w płaskich piastach, przykręconych śrubami do ścianek zbiornika. Napęd na wał przenoszony jest przez sprzęgło śrubowe 10 za pomocą silnika 11 prądu stałego wraz z przekładnią.The mixer shaft is attached to the base and cover indirectly and is mounted on flat hubs, screwed to the tank walls. The drive is transmitted to the shaft by a screw coupling 10 using a DC motor 11 with a gearbox.

W przypadku zastosowania silnika prądu stałego przyłączony jest on do odnawialnego źródła energii, korzystnie panelu fotowoltaicznego.If a DC motor is used, it is connected to a renewable energy source, preferably a photovoltaic panel.

Zbiornik kompostownika wraz z napędem zamocowany jest do konstrukcji ramowej, przy czym do dolnej części ramy kompostownika zamontowany jest układ pomiaru masy, jakim są cztery (mocowane na narożnikach belki tensometryczne). Belki wraz ze wzmacniaczem sygnału b umożliwiają pomiar całkowitej masy urządzenia wraz z wypełnieniem w postaci biokomponentów. Pomiar może być realizowany w różnych okresach, jednak miarodajne wyniki będzie można otrzymać jedynie kiedy nie pracuje mieszadło (brak drgań) i urządzenie jest kompletne.The composter tank with the drive is attached to the frame structure, and a mass measurement system consisting of four strain gauge beams (mounted at the corners) is mounted to the lower part of the composter frame. The beams together with the signal amplifier b enable the measurement of the total mass of the device including the filling in the form of biocomponents. The measurement can be carried out at various times, but reliable results can only be obtained when the mixer is not operating (no vibrations) and the device is complete.

Przy dnie kompostownika, w jego środkowej części (przy wale mieszadła) oraz w górnej części zbiornika zamontowane są termometry t. W górnej części cylindrycznego zbiornika zamontowany jest czujnik nadciśnienia powietrza c w celu kontroli i alarmowania ewentualnych nieszczelności wynikających z awarii urządzenia lub niewłaściwego zamknięcia pokrywy lub drzwiczek włazu. Do zewnętrznego przewodu odprowadzającego skropliny lub odcieki podłączone jest nacz ynie pomiarowe wraz z sondą pH.Thermometers t are installed at the bottom of the composter, in its central part (at the mixer shaft) and in the upper part of the tank. An air overpressure sensor c is installed in the upper part of the cylindrical tank to control and alert on possible leaks resulting from device failure or improper closing of the cover or door. manhole. A measuring vessel with a pH probe is connected to the external condensate or leachate discharge pipe.

Przykład IIIExample III

W osi podłużnej cylindrycznego zbiornika zainstalowany jest wał 9 z zamontowanym mieszadłem. Mieszadło posiada zestawy kilku ramion 9’ w rozstawie co 10-15 cm od siebie, a ramiona 9’ zamocowane są do wału 9 poprzez płaskie piasty sztywne ze śrubową kontrą. Ramiona 9’ mieszadła zamocowane są tak, że odległość ich końców od ścian cylindrycznego zbiornika jest większa niż 1 cm. Ramiona 9’ mieszadła sąsiadujących zestawów są wzajemnie obrócone. Przy czym mieszadło może pracować w dwóch kierunkach(lewe i prawe obroty).A shaft 9 with a mixer is installed in the longitudinal axis of the cylindrical tank. The mixer has sets of several 9' arms spaced 10-15 cm apart, and the 9' arms are attached to the shaft 9 by flat, rigid hubs with a screw counter. The mixer arms 9' are mounted in such a way that the distance of their ends from the walls of the cylindrical tank is greater than 1 cm. The mixer arms 9' of adjacent sets are mutually rotated. The mixer can work in two directions (left and right rotation).

Zbiornik kompostownika wraz z napędem zamocowany jest do płyty podstawy, przy czym do dolnej części płyty podstawy kompostownika zamontowany układ pomiaru masy, jakim jest układ belek tensometrycznych b. Belki wraz ze wzmacniaczem sygnału b umożliwiają pomiar całkowitej masy urządzenia wraz z wypełnieniem w postaci biokomponentów. Pomiar może być realizowany w różnych okresach, jednak miarodajne wyniki będzie można otrzymać jedynie kiedy nie pracuje mieszadło (brak drgań) i urządzenie jest kompletne.The composter tank with the drive is attached to the base plate, and the mass measurement system, which is a system of strain gauge beams b, is mounted to the lower part of the base plate of the composter. The beams together with the signal amplifier b enable the measurement of the total mass of the device together with the filling in the form of biocomponents. The measurement can be carried out at various times, but reliable results can only be obtained when the mixer is not operating (no vibrations) and the device is complete.

Dane z czujników pomiarowych (masa, temperatura, pH i ciśnienie) zapisywane są i przetwarzane w mikrokomputerze - układzie wykorzystującym platformę arduino/ raspberry wraz z autorskim oprogramowaniem i bazą danych. Informacje z czujników mogą być wyświetlane w formie strony internetowej (komunikacja poprzez wifi) lub wyświetlacza (połączenie kablowe),a także poprzez dostęp do chmury z danymi również poprzez aplikacje mobilne. Autorski algorytm wspomaga użytkownika informacjami dotyczącymi aktualnego stanu procesu, awarii systemu lub podjęciu decyzji o opróżnieniu zbiornika kompostownika.Data from measurement sensors (mass, temperature, pH and pressure) are saved and processed in a microcomputer - a system using the Arduino/Raspberry platform with proprietary software and a database. Information from the sensors can be displayed in the form of a website (communication via WiFi) or a display (cable connection), as well as access to the cloud with data also via mobile applications. The proprietary algorithm supports the user with information regarding the current state of the process, system failure or making a decision to empty the composter tank.

Claims

1. Composting device, especially for the management of sewage sludge, especially from home sewage treatment plants, containing a horizontally placed cylindrical tank with a diameter of preferably 1/3 to ½ of the length of the tank, one end of which is capped with a fixed bottom permanently connected to the cylinder, and the other end the cylinder is closed with a removable cover, and near the permanently plugged end of the cylindrical tank, there is an upwards-directed biocomponents dispenser with a diameter of not less than 30 cm with a closure, a connector for supplying biocomponents, in particular sludge, especially sewage, preferably, is installed in the wall of the biocomponents dispenser. in liquid form, with the stub pipe connected to an external pumping system, with a submersible pump located at the bottom of the septic tank of a sewage treatment plant or a water-air lift powered pneumatically by a blower, characterized in that the internal part of the component pouring cover (3) has the shape of an inverted cone under which, inside the cylindrical tank, there is a drainage funnel (3a) connected by a gutter or pipe to the overflow threshold (4) with a hose connected to it for draining condensate outside the device, and the overflow threshold is also connected to the overflow threshold (1) located in the upper part of the tank. above the gutter or pipe connected to the collecting sill, there is a concave drip gutter (6) running from the component pour-in to the collecting sill, with a slope of 1%, for draining condensation resulting from condensation of water vapor on the upper elements of the device during the composting process, in the side surface of the cylindrical tank, in its lower part, below half the height, a flap closure is installed closing access to the tank interior, and the walls of the cylindrical tank are insulated, preferably with mineral wool, and in the longitudinal axis of the cylindrical tank there is a shaft (9) installed with a mixer mounted, which has at least at least two sets of at least three arms (9'), each set, and the arms (9') are attached to the shaft, preferably through flat rigid hubs with a screw counter, and the arms (9') of the mixer are mounted in such a way that the distance of their ends from the walls cylindrical tank is larger than 5 cm, and at least one mass measurement sensor is mounted to the bottom of the frame or composter plate, preferably at least two strain gauge beams (b) mounted at both ends of the base or at the corners.

2. The device according to claim 1, characterized in that the arms (9') of the mixer attached to the shaft (9) are rod arms.

3. The device according to claim 1, characterized in that the arms (9') of the mixer attached to the shaft (9) are rod arms and the sets of arms are connected to each other by scraper beams.

4. The device according to claim 3, characterized in that the scraper beams (9") have a length corresponding to the internal length of the cylindrical tank, and are in the form of profiles attached to the mixer arms at their ends.

5. The device according to claim 1. 1 or 2 or 3 or 4, characterized in that the diameter of the tank is not less than 500 mm.

6. The device according to claim 1. 1 or 2 or 3 or 4 or 5, characterized in that the drive to the shaft is transmitted through the clutch using a DC motor (11) with a gearbox or a single- or three-phase AC motor with a gearbox.

7. The device according to claim 1. 1 or 2 or 3 or 4 or 5 or 6, characterized in that the motor (11) is a DC motor powered by photovoltaic panels.

8. A device according to any of the preceding claims, characterized in that the arms of the mixer placed in the tank built on the base have a length corresponding to the internal length of the cylindrical tank, and have the form of a beam attached at their ends via arms (9) perpendicular to the mixer beams and the shaft (9). ') and are mounted so that their distance from the walls of the cylindrical tank is greater than 5 cm.

9. The device according to claim 1. 8, characterized in that the beams of the mixer arms are attached to the shaft through flat, rigid hubs with a screw counter.

10. A device according to any of the preceding claims, characterized in that the flow gutter is a deformation of the upper surface of the cylindrical tank or is made as a V-shaped profile permanently attached to the upper inner surface of the tank.

11. A device according to any of the preceding claims, characterized in that a tank for leachate (7) from the composter is installed under the lower edge of the tank, which is separated from the cylindrical tank by perforation, and the tank for leachate is ended with a drainage stub.

12. The device according to claim 1. 11, characterized in that a connector (7a) is installed inside the leachate tank, supplying air from the blower to the composter through perforations in the bottom.

13. A device according to any of the preceding claims, characterized in that thermometers (t) are mounted at the bottom of the composter, in its central part, at the mixer shaft and in the upper part of the tank, and an air overpressure sensor (c) is mounted in the upper part of the cylindrical tank ), and a measuring vessel with a pH probe is connected to the external condensate or leachate discharge pipe.

14. A device according to any of the preceding claims, characterized in that all structural openings of the tank and connections of the device elements are sealed, preferably with gaskets or sealing compounds.

15. A device according to any of the preceding claims, characterized in that the measurement sensors: mass, temperature, pH and pressure are connected to a microcomputer-controller.