RU2034429C1

RU2034429C1 - Line for converting organic waste into compost

Info

Publication number: RU2034429C1
Application number: SU5063212/15A
Authority: RU
Inventors: А.И. Гончаров; В.Е. Панов; А.М. Белокуров
Original assignee: Малое предприятие "Геракл"
Priority date: 1992-05-24
Filing date: 1992-05-24
Publication date: 1995-05-10

Abstract

FIELD: agricultural engineering. SUBSTANCE: manure contained in hopper, peat and straw disintegrated in batchers are admitted into crusher-mixer. Intensive crushing, stirring and adding of biological preparation supplied from reservoir are accompanied by aeration and partially heating stock with warm air flowing from air heater. Thus prepared homogeneous admixture is then conveyed from crusher-mixer to one of composting reservoirs into which warm air is delivered via passage disposed at reservoir bottom. Warm air supply terminates as soon as temperature of 60 to 70 C is attained. Composting process involving biological preparation lasts during 5 to 7 days. Finished product is discharged by covered screws. EFFECT: more sophisticated design. 4 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к комплексам для переработки органических отходов в продукт, пригодный для удобрения почвы и для корма животных. The invention relates to agriculture, in particular to complexes for processing organic waste into a product suitable for fertilizing the soil and for animal feed.

Известна установка для переработки органических отходов в удобрения, включающая бункеры-накопители с дозаторами соответственно для навоза, торфа и куриного помета, емкости для биопрепарата, смеситель-рыхлитель, емкость для компостирования отходов, устройство для нагревания массы отходов, сборник жижи с термофильной биофлорой, насос и трубопровод, связывающие сборник жижи с емкостями для биопрепарата, устройства для транспортирования органических отходов и выгрузки готовых удобрений, систему управления технологическим процессом. A known installation for processing organic waste into fertilizers, including storage bins with dispensers, respectively, for manure, peat and chicken manure, containers for biological product, mixer-ripper, container for composting waste, a device for heating the mass of waste, a collection of sludge with thermophilic bioflora, pump and a pipeline connecting the sludge collection tank with biological product containers, devices for transporting organic waste and unloading finished fertilizers, a process control system.

Недостатки известной установки сводятся, в основном, к следующему. The disadvantages of the known installation are reduced mainly to the following.

На протяжении всего основного времени, отводимого в производственном цикле на процесс компостирования, простаивают, не участвуя в работе, предназначенные для загрузки отходов бункеры-накопители с дозаторами, емкости для биопрепарата, ленточный транспортер, шнековый погрузчик и смеситель-рыхлитель. Throughout the main time allocated to the composting process in the production cycle, storage bins with dispensers, biological product containers, a conveyor belt, auger loader and a cultivator are idle, not participating in the work.

Сложно по исполнению и в эксплуатации устройство для нагревания отходов, выполненное в виде электродов в центре емкости и площадок с боковыми электродами на стенках. В процессе разогрева массы отходов переменным током и в процессе компостирования, определенная ее часть подсыхает в местах контактирования с электродами, что приводит к нарушению оптимальности в работе установки. Для поддержания нормальной работы установки необходимо увлажнять подсыхающую массу в местах контакта с электродами посредством выполненных в них каналов и отверстий для поступления воды из специально установленного бака. Система автоматического управления процессом увлажнения массы отходов усложнена более, чем это практически необходимо. Нерационально вначале посредством электродов производить подсушивание граничащей с ними массы, а затем при участии этих же электродов выполнять противоположное действие увлажнение. It is difficult to implement and operate a device for heating waste, made in the form of electrodes in the center of the tank and sites with side electrodes on the walls. In the process of heating the waste mass with alternating current and in the process of composting, a certain part of it dries in the places of contact with the electrodes, which leads to a violation of the optimality in the installation. To maintain the normal operation of the installation, it is necessary to moisten the drying mass at the points of contact with the electrodes through the channels and openings made for them to receive water from a specially installed tank. The automatic control system for the process of wetting the mass of waste is more complicated than is practically necessary. It is irrational at first to dry the masses adjacent to them by means of electrodes, and then, with the participation of the same electrodes, perform the opposite action of moistening.

Дозированно и послойно поступающие из бункеров-накопителей на ленту транспортера компоненты отходов тут же не перемешиваются с добавками биопрепарата и не подвергаются интенсивному аэрированию, тем самым не используются возможности для равномерного распределения кислорода по всей массы отходов и создания благоприятных условий для термофильной биофлоры, ускоряющих процесс компостирования. Waste components that are dosed and layer-fed from storage bins to the conveyor belt are not immediately mixed with biological product additives and are not subjected to intensive aeration, thereby not using the opportunities for uniform distribution of oxygen throughout the waste mass and creating favorable conditions for thermophilic bioflora, accelerating the composting process .

Размещение вильчатого смесителя-рыхлителя в емкости для компостирования уменьшает, примерно, на 20-25% ее рабочий объем (соответственно снижается производительность установки из расчета на единицу объема), при этом, вследствие кратковременности его работы, только при рыхлении в процессе загрузки отходов, он не обеспечивает достаточно необходимое их аэрирование. Placing a forked mixer-cultivator in a composting tank reduces its working volume by approximately 20-25% (correspondingly, the productivity of the installation is reduced per unit volume), and due to the short duration of its operation, only when loosening during the loading of waste, it does not provide enough necessary aeration.

Металлоемкое устройство для предотвращения образования осадка в емкости для биопрепарата, выполненное в виде шарнирной рамы, снабженной периодически включаемыми электровибраторами, не обеспечивает полное перемешивание жижи с термофильной биофлорой по всему объему емкости. The metal-intensive device for preventing the formation of sediment in the biological product tank, made in the form of an articulated frame equipped with periodically switched on electric vibrators, does not provide complete mixing of the liquid with thermophilic bioflora throughout the tank.

В бункере-накопителе для торфа не предусмотрено устройство для предварительного рыхления и частичного измельчения, отсутствие которого исключает возможность получения в последующем достаточно однородной смеси отходов. A device for preliminary loosening and partial grinding is not provided in the storage hopper for peat, the absence of which precludes the possibility of obtaining a sufficiently homogeneous waste mixture in the future.

Сущность изобретения заключается в том, чтобы техническое решение предлагаемой линии для биотермической переработки органических отходов обеспечивало повышение эффективности переработки и эксплуатационной надежности при упрощении конструкции устройства для нагревания и аэрирования отходов. The essence of the invention lies in the fact that the technical solution of the proposed line for biothermal processing of organic waste provides improved processing efficiency and operational reliability while simplifying the design of the device for heating and aeration of waste.

Выполнение этой задачи достигается тем, что емкости для компостирования отходов расположены смежно в один ряд и снабжаются расположенными в их основаниях воздушным каналом с перекрытием, выполненным в виде двухсторонних наклонных жалюзи, установленных с возможностью скатывания жижи и компоста, и двумя желобами, в которых размещены выгрузные шнековые транспортеры, сопряженные с шнековым транспортером для выгрузки готового продукта, а устройство для нагревания и аэрирования отходов снабжено воздухонагревателем и воздуховодами с шиберными задвижками, подводящими теплый воздух в воздушные каналы емкостей для компостирования и в смеситель-измельчитель. При этом смеситель-измельчитель установлен вне емкости для компостирования и снабжен устройством, выполненным с возможностью засасывания в его рабочую зону поступающего от воздухонагревателя теплого воздуха путем создания в ней всасывающего эффекта, а устройство для предотвращения образования осадка в емкости для биопрепарата выполнено в виде опущенного в нее открытого конца трубы, другой конец которой примыкает к нагнетательному от насоса трубопроводу с возможностью циркуляции биопрепарата и жижи с термофильной биофлорой по замкнутому кругу. This task is achieved by the fact that the containers for composting waste are adjacent adjacent to one row and are equipped with an air channel located in their bases with an overlap made in the form of two-sided inclined shutters installed with the possibility of rolling slurry and compost, and two gutters in which unloading screw conveyors, coupled with a screw conveyor for unloading the finished product, and the device for heating and aeration of waste is equipped with an air heater and air ducts with a gate gate valves supplying warm air to the air ducts of containers for composting and to the mixer-grinder. In this case, the mixer-grinder is installed outside the composting tank and is equipped with a device that is capable of sucking into its working area the warm air coming from the air heater by creating a suction effect in it, and the device to prevent the formation of sediment in the biological product tank is made in the form of open end of the pipe, the other end of which is adjacent to the discharge pipe from the pump with the possibility of circulation of the biological product and slurry with thermophilic bioflora in closed to this circle.

Технический результат от применения отличительных от прототипа признаков позволяет увеличить коэффициент загрузки установленного в линии оборудования и повысить производительность из расчета на единицу рабочего объема емкости для компостирования, а также обеспечивает упрощение конструкции устройства для нагревания и аэрирования отходов, в которой в качестве теплоносителя используется теплый воздух, вырабатываемый в воздухонагревателе. The technical result from the use of distinctive features from the prototype allows you to increase the load factor of the equipment installed in the line and increase productivity per unit of the working volume of the composting tank, and also simplifies the design of the device for heating and aeration of waste, in which warm air is used as a heat carrier, generated in an air heater.

На фиг. 1 изображена линия для биотермической переработки органических отходов, общий вид; на фиг. 2 выносной элемент А на фиг. 1; на фиг. 3 вид по стрелке Б на фиг. 1; на фиг. 4 циклограмма технологического процесса переработки органических отходов. In FIG. 1 shows a line for biothermal processing of organic waste, a general view; in FIG. 2, remote element A in FIG. 1; in FIG. 3 is a view along arrow B in FIG. 1; in FIG. 4 cyclogram of the technological process of processing organic waste.

Линия содержит бункер-дозатор для навоза 1, питатели-дозаторы, снабженные устройством для рыхления и частичного измельчения, соответственно для торфа 2 и для смолы 3, емкость для биопрепарата 4 с помещенным в ней насосом 5, смеситель-измельчитель 6, снабженный рабочим органом роторного типа 7 со швырялкой 8 и выгрузной горловиной 9, смежно расположенные в ряду емкости для компостирования отходов 10 с теплоизоляционными стенками 11, имеющие расположенные внизу воздушный канал 12 с перекрытием, выполненным из установленных с наклоном двухсторонних жалюзи 13, снабженных пластинами 14 и щелями 15 между ними, два желоба 16 и 17, в которых размещены выгрузные шнековые транспортеры 18, сопряженные посредством окон 19 с шнековым транспортером 20 для выгрузки готового продукта, при этом скатные концы 21 нижних жалюзийных пластин 14 расположены над ближайшими к ним краями 22 желобов 16 и 17. Устройство для нагревания и аэрирования компостируемых отходов в емкостях 10 и смешиваемых в смесителе-измельчителе 6, содержит воздухонагреватель 23, распределительный воздухопровод 24 с ответвлениями 25 к воздушным каналам 12, 26 к смесителю-измельчителю 6 и шиберные задвижки 27. Днища желобов 16 и 17 снабжены фильтрами 29, под которыми расположен лоток 30 для сбора жижи с термофильной биофлорой, который связан трубопроводом 31 с емкостью для биопрепарата 4. Нагнетательный трубопровод 32 от насоса 5 имеет два ответвления: 33 к смесителю-измельчителю 6 и 34 возвратное, в емкость для биопрепарата 4. The line contains a dosing hopper for manure 1, dosing feeders equipped with a device for loosening and partial grinding, respectively for peat 2 and for resin 3, a container for biological product 4 with a pump 5 placed in it, a mixer-grinder 6 equipped with a rotary working element type 7 with a thrower 8 and an unloading neck 9 adjacent to each other in a row of waste composting tanks 10 with heat-insulating walls 11 having an air channel 12 located below with an overlap made of double-sided inclined x shutters 13, equipped with plates 14 and slots 15 between them, two gutters 16 and 17, in which discharge screw conveyors 18 are placed, coupled by means of windows 19 with screw conveyor 20 for unloading the finished product, while the ramp ends 21 of the lower louvre plates 14 are located above the adjacent edges 22 of the grooves 16 and 17. A device for heating and aerating compostable waste in containers 10 and mixed in a mixer-grinder 6, contains an air heater 23, a distribution duct 24 with branches 25 to the air analogs 12, 26 to the mixer-grinder 6 and slide gate valves 27. The bottoms of the gutters 16 and 17 are equipped with filters 29, under which there is a tray 30 for collecting sludge with thermophilic bioflora, which is connected by a pipe 31 to a container for a biological product 4. Pressure pipe 32 from the pump 5 has two branches: 33 to the mixer-grinder 6 and 34 return, into the tank for biological product 4.

Бункер-дозатор 1 связан со смесителем-измельчителем 4 посредством самоточного трубопровода 35. Питатели-дозаторы 2 и 3 связаны со смесителем-измельчителем 4 посредством собирающего транспортера 36, сходный конец которого сопряжен с приемной частью 37 скребкового транспортера 38. Выгрузная горловина 9 смесителя-измельчителя сопряжена с приемной частью 39 скребкового транспортера 40, выгрузной конец которого 41, сопряжен с приемной частью 42 распределительного скребкового транспортера 43, связанного посредством выгрузных отверстий 44 со скребковым транспортером 45, сопряженным посредством окон 46 с емкостью для компостирования 10. Под выгрузной горловиной 28 шнекового транспортера 20 расположена приемная часть 47 транспортера 48, выгружающего готовый продукт. The hopper-dispenser 1 is connected to the mixer-grinder 4 by means of a gravity pipe 35. The feeder-dispensers 2 and 3 are connected to the mixer-grinder 4 by means of a collecting conveyor 36, the similar end of which is connected to the receiving part 37 of the scraper conveyor 38. Unloading neck 9 of the mixer-grinder mated to the receiving part 39 of the scraper conveyor 40, the discharge end of which 41 is mated to the receiving part 42 of the distribution scraper conveyor 43, connected through the discharge holes 44 from the scraper conveyor 45, the conjugate through ports 46 with a container for composting 10. By unloading the neck 28 of the screw conveyor 20 is positioned receiving portion 47 of the conveyor 48, discharging the finished product.

Линия работает следующим образом. The line works as follows.

Из животноводческого здания навоз по трубе подается в бункер-дозатор 1, откуда самотеком дозировано поступает по трубе 35 в смеситель-измельчитель 6, в который одновременно посредством транспортеров 36 и 38 из питателей-дозаторов дозированно подаются соответственно торф и солома, при этом насосом 5 по трубопроводам 32 и 33 подаются дозированно и добавки биопрепарата. В смесителе-измельчителе 6 отходы интенсивно измельчаются, перемешиваются с добавками биопрепарата, аэрируются и подогреваются теплым воздухом, поступающим из воздухонагревателя 23 по распределительному воздухопроводу 24 и ответвлению 26 под воздействием всасывающего эффекта, создаваемого швырялкой 8. Подготовленная таким образом однородная смесь отходов выбрасывается швырялкой 8 через выгрузную горловину 9 в приемную часть 39 подъемного скребкового транспортера 40 и с выгрузного конца 41 поступает в приемную часть 42 скребкового распределительного транспортера 43, который в соответствии с определенным чередованием циклов (см. примерную циклограмму, приведенную на фиг.4) перегружает ее через выгрузные отверстия 44 в один из скребковых транспортеров 45. Далее, посредством отверстий в этом транспортере, смесь отходов выгружается и через окна 46 поступает в емкость для компостирования 10. При заполнении емкости, примерно на треть, когда поступившая в емкость разрыхленная смесь отходов под собственным весом еще не уплотнилась, начинается нагнетание из воздухонагревателя 23 теплого воздуха по воздухопроводу 25 в воздушный канал 12, из которого через щели 15 в жалюзи 13 в загружаемую смесь отходов, продолжающееся и после полной загрузки до разогревания массы до 60-70^оС. При достижении этой температуры, во избежание перегрева массы, нагнетание воздуха прекращается и начинается процесс компостирования и переработки загруженной смеси термофильной биофлорой, который сопровождается выделением тепла и подержанием указанной температуры. В случае возможного замедления процесса переработки, о чем может свидетельствовать снижение температуры смеси, нагнетание теплого воздуха возобновляется. Посредством вентилирования массы отходов теплым воздухом обеспечивается ее разогрев и насыщение кислородом, что способствует созданию достаточно благоприятных условий для активной деятельности термофильной биофлоры, ускоряющей процесс переработки.From the livestock building, the manure is fed through a pipe to a batching hopper 1, from where it flows by gravity through a pipe 35 into a mixer-grinder 6, into which peat and straw, respectively, are conveyed through a conveyor 36 and 38 from a metering feeder, and pump 5 pipelines 32 and 33 are dosed and additives biological product. In the mixer-grinder 6, the waste is intensively crushed, mixed with biological product additives, aerated and heated with warm air coming from the air heater 23 through the distribution air duct 24 and branch 26 under the influence of the suction effect created by the thrower 8. The homogeneous waste mixture thus prepared is thrown by the thrower 8 unloading neck 9 into the receiving part 39 of the lifting scraper conveyor 40 and from the unloading end 41 enters the receiving part 42 of the scraper distribution conveyor 43, which, in accordance with a certain sequence of cycles (see the example cyclogram shown in Fig. 4), loads it through the discharge openings 44 into one of the scraper conveyors 45. Then, through the openings in this conveyor, the waste mixture is also unloaded through the windows 46 enters the container for composting 10. When filling the container, by about a third, when the loosened waste mixture entering the container has not yet compacted under its own weight, it starts pumping warm from the air heater 23 air by the air duct 25 into the air duct 12, from which through the slots 15 in the louver 13 into a loadable waste mixture, and continuing until after the full load mass warming to 60-70 ° ^C. At this temperature, to avoid overheating of the mass, air injection is stopped and the process of composting and processing the loaded mixture with thermophilic bioflora begins, which is accompanied by heat and maintaining the specified temperature. In the event of a possible slowdown in the processing process, which may be indicated by a decrease in the temperature of the mixture, the injection of warm air resumes. By ventilating the waste mass with warm air, it is heated and saturated with oxygen, which contributes to the creation of sufficiently favorable conditions for the active activity of thermophilic bioflora, accelerating the processing process.

Выделяемая в процессе компостирования жижа содержит большое количество термофильных бактерий и используется в последующих циклах технологического процесса переработки органических отходов. Стекающая в желобы 16 и 17, жижа, пройдя через фильтры 29, поступет в лоток 30, откуда самотеком по трубопроводу 31 направляется в емкость для биопрепарата 4. The sludge released during composting contains a large number of thermophilic bacteria and is used in subsequent cycles of the technological process of processing organic waste. Flowing into the gutters 16 and 17, the slurry, passing through the filters 29, enters the tray 30, from where it flows by gravity through the pipe 31 to the tank for biological product 4.

Готовый продукт выгружается из емкостей 10 шнековыми транспортерами 18 через окна 19 в шнековый транспортер 20, который перегружает его в приемную часть 47 выгрузного транспортера 48 и с него на площадку для оперативного накопления или в подвижной транспорт. The finished product is unloaded from the tanks 10 by screw conveyors 18 through the windows 19 into the screw conveyor 20, which loads it into the receiving part 47 of the unloading conveyor 48 and from it to the platform for operational storage or to a mobile transport.

Управление работой линии может быть ручное и автоматическое, дистанционное с электропневматическим приводом. The line operation control can be manual and automatic, remote with an electro-pneumatic drive.

Предлагаемая линия обеспечивает непрерывность ведения технологического процесса переработки отходов, благодаря чему повышается коэффициент загрузки установленного оборудования и производительность линии. The proposed line ensures the continuity of the technological process of waste processing, thereby increasing the load factor of installed equipment and line productivity.

Применение воздуха в качестве теплоносителя, вырабатываемого воздухонагревателем, позволяет совместить процесс нагревания отходов и их аэрирование, в связи с чем, по сравнению с прототипом, упрощается само устройство для нагревания и аэрирования отходов и повышается надежность его работы, при этом во время интенсивного перемешивания отходов в смесителе-измельчителе, они подогреваются нагнетаемым в рабочую камеру теплым воздухом, что оказывает благоприятное влияние для термофильной биофлоры на ускорение процесса компостирования. The use of air as a coolant produced by an air heater allows you to combine the process of heating the waste and aeration, in connection with which, compared with the prototype, the device for heating and aeration of the waste is simplified and its reliability increases, while during intensive mixing of the waste in mixer-grinder, they are heated by the warm air pumped into the working chamber, which has a beneficial effect for thermophilic bioflora on accelerating the composting process.

Claims

1. LINE OF BIOTHERMIC PROCESSING OF ORGANIC WASTE IN COMPOST, containing means for preventing the formation of dosing feeders for manure, peat and other components of compost, connected to a waste processing tank with heat-insulating walls, which is connected to the biological product collection and through a pump and a set of pipelines with a biological product container with a device for preventing the formation of sediment, a device for mixing and grinding waste and compost components and means about for their heating and aeration, conveyors for loading waste and unloading compost, characterized in that the container for processing waste is made of a set of chambers adjacent to each other, each of which is equipped with an air channel located in its bottom and communicated with the heating and aeration of waste , the upper part of which is made up of a set of inclined plates placed on both sides of it one below the other and fixed at a distance from one another, and also located on both sides of the channel and communicated with the conveyor ohm for unloading the compost by unloading augers, while the means for heating and aeration of the waste is made in the form of an air heater, which is equipped with air ducts with valves for communicating the said air heater with a device for mixing and grinding waste and compost components, as well as with the aforementioned air channel.

2. The line according to claim 1, characterized in that each discharge auger is equipped with a groove, the wall of which is adjacent to the air channel, located under the edge of the lower inclined plate of the latter.

3. The line according to claim 1, characterized in that it is equipped with a straw dosing feeder with a means of preventing arch formation, while each of the peat, manure and straw dosing feeders is equipped with a means for grinding these components.

4. The line according to claim 1, characterized in that the device for mixing and crushing waste is provided with a casing with loading and unloading necks and is communicated with means for heating and aeration of the waste, while the unloading neck of the device is connected to each of the chambers of the container for processing waste through conveyors .