RU2676133C1

RU2676133C1 - Device for intensification of biothermal process of processing organic mass with application of solid animal wastes

Info

Publication number: RU2676133C1
Application number: RU2017137694A
Authority: RU
Inventors: Артур Анатольевич Шведов; Павел Иванович Гриднев; Татьяна Трофимовна Гриднева; Юлия Юрьевна Спотару
Priority date: 2017-10-27
Filing date: 2017-10-27
Publication date: 2018-12-26

Abstract

FIELD: agriculture.SUBSTANCE: device comprises a cylindrical drum with a heat-insulating coating supported by its body on the supporting rollers. Device consists of three parts: left end wall, actual drum and right end wall with the unloading device. Inner space of the drum is divided by a sealed partition into two chambers – a biothermal one, where a bioprocess and a drying chamber take place, where the composted mass comes to the ready. On the left wall is a system of aeration of an oxygen-ozone air mixture of compostable mass through cermet pipes with plugs, and on the right wall – a system of aeration by air mixture through metal pipes with holes for drying the compost mass. Left and right walls are able to move out of the drum and slide into it with subsequent fixation. On the inner surface of the drum, double blades are fixed on a screw line for mixing and unloading the compost.EFFECT: invention can be used in the production of fertilizers from agricultural waste.5 cl, 15 dwg

Description

Изобретение относится к области сельского хозяйства, в частности к средствам для ускоренного процесса компостирования с использованием твердой фракции навоза в приготовлении органоминеральных удобрений.The invention relates to the field of agriculture, in particular to means for an accelerated composting process using a solid fraction of manure in the preparation of organic fertilizers.

Известна технология поточной переработки отходов животноводства в органические удобрения (см. журнал «Техника и оборудование для села» №2, 2007 г. стр. 14, статья «Поточная технология переработки отходов животноводства в органические удобрения» - авторы: Завражнов А.И., Миронов В.В., Колдин М.С. и П.С. Никитин (ВГОУ ВПО Мичуринский ГАУ).The known technology of in-line processing of livestock waste into organic fertilizers (see the journal "Technique and equipment for the village" No. 2, 2007, p. 14, article "In-line technology of processing livestock waste into organic fertilizer" - authors: Zavrazhnov A.I., Mironov V.V., Koldin M.S. and P.S. Nikitin (VGOU VPO Michurinsky GAU).

В приведенной технологии, содержащей смешивание навоза с влагопоглощающим материалом в определенной пропорции, выдержка смеси в буртах, прохождение смеси через аэрационный биореактор в противоток принудительно подаваемому воздуху, измельчение и разгрузка компостной смеси. Приведенная технология не предусматривает введение дополнительных обогатительных компонентов и предварительного подогрева компостной смеси с непрерывным ее перемешиванием для ускорения процесса компостирования.In the given technology, containing mixing manure with a moisture-absorbing material in a certain proportion, keeping the mixture in collars, passing the mixture through an aeration bioreactor in countercurrent to forced air, grinding and unloading the compost mixture. The above technology does not provide for the introduction of additional enrichment components and preheating of the compost mixture with continuous mixing to accelerate the composting process.

Известна технология переработки и утилизации отходов (см. проспект «Биокомплекс. Переработка и утилизация отходов. ЗА) НПО «Биокомплекс», Москва), включающая емкости с дозаторами с сыпучим и жидким сырьем, смеситель, биореактор с компрессором, парогенератором, сушилкой и измельчителем. По данной технологии подготовленная смесь загружается в биореактор, имеющий возможность вращаться вокруг своей продольной горизонтальной оси с помощью двух мощных приводных станций. Во вращающийся биореактор начинает поступать с помощью компрессора воздух и с помощью парогенератора под давлением горячий пар. После обработки в биореакторе компостная смесь поступает в сушилку, а потом в измельчитель. В процессе компостирования уничтожается патогенная микрофлора, нейтрализуется запах, снижается влажность биомассы, погибают яйца гельминтов и теряют всхожесть семена сорняков. Как видно из технологии, процесс получения компоста довольно усложненный и имеет периодический характер.A known technology for processing and recycling waste (see the prospectus "Biocomplex. Recycling and disposal of waste. For) NPO" Biocomplex ", Moscow), including containers with dispensers with bulk and liquid raw materials, a mixer, a bioreactor with a compressor, a steam generator, a dryer and a grinder. Using this technology, the prepared mixture is loaded into a bioreactor, which can rotate around its longitudinal horizontal axis using two powerful drive stations. Air begins to flow into the rotating bioreactor with the help of a compressor and hot steam is generated using a steam generator under pressure. After processing in the bioreactor, the compost mixture enters the dryer, and then into the grinder. In the process of composting, pathogenic microflora is destroyed, odor is neutralized, biomass moisture is reduced, helminth eggs die and weed seeds lose their germination capacity. As can be seen from the technology, the compost production process is rather complicated and has a periodic nature.

Известна установка для приготовления компоста (см. патент РФ №2164905, кл. С05 3/06, 10.04.1991 г.) для переработки органических отходов в компост, содержащая систему двух цилиндрических барабанов с теплоизолирующим покрытием, установленных горизонтально с возможностью вращения вокруг продольной оси на опорных катках при помощи двух электроприводов, расположенных на основании. Установка снабжена системой аэрации компостируемой массы и имеет, расположенные на его противоположных сторонах - боковых торцевых стенках, загрузочное и разгрузочное окна, а также, смонтированные в барабане с разгрузочным окном, лопатки для подачи готового компоста к разгрузочному окну, равномерно расположенные по окружности.A known installation for the preparation of compost (see RF patent No. 2164905, class C05 3/06, 04/10/1991) for processing organic waste into compost containing a system of two cylindrical drums with an insulating coating installed horizontally with the possibility of rotation around the longitudinal axis on road wheels with two electric drives located on the base. The installation is equipped with a composted mass aeration system and has loading and unloading windows located on its opposite sides - side end walls, as well as blades mounted in a drum with a unloading window, for supplying the finished compost to the unloading window, evenly spaced around the circumference.

Недостатком указанной установки является невысокая производительность, определенная сложность конструкции, обилие электроприводов: 2 мощных электропривода для вращения 2-х барабанов, электроприводы 2-х шнеков, 3-х электровентиляторов, 2-х электрокалориферов, ограниченные возможности регулирования технологического процесса из-за вращающихся торцевых стенок барабанов.The disadvantage of this installation is its low productivity, a certain design complexity, an abundance of electric drives: 2 powerful electric drives for rotating 2 drums, electric drives of 2 augers, 3 electric fans, 2 electric heaters, limited options for regulating the technological process due to rotating end the walls of the drums.

Известна установка для переработки органических отходов в компост (патент №2214991 C1, C05F 3/06, 27.10.2003 г.), содержащая основание, установленный на опорных катках с возможностью вращения посредством привода горизонтальный цилиндрический барабан с теплоизолирующим покрытием, снабженный системой аэрации компостируемой массы и имеющий расположенные на его противоположных торцевых сторонах загрузочное и разгрузочное окна. В барабане на торцевой стенке с разгрузочным окном внутри барабана смонтированы лопатки для подачи готового компоста к разгрузочному окну, равномерно расположенные по окружности.A known installation for processing organic waste into compost (patent No. 2214991 C1, C05F 3/06, 10.27.2003), containing a base mounted on track rollers with the possibility of rotation by means of a drive horizontal cylindrical drum with heat-insulating coating, equipped with an aeration system of compostable mass and having loading and unloading windows located on its opposite end faces. In the drum on the end wall with the unloading window inside the drum, vanes are mounted to feed the finished compost to the unloading window, evenly spaced around the circumference.

Недостаток этой установки заключается в том, что два процесса биоконверсии происходят в одном месте и довольно затруднен отбор информации из вращающегося биореактора через вращающиеся торцевые стенки. И еще - недостатки вышеназванных патентов в том, что не обеспечивается равномерное насыщение всего объема компостируемой массы кислородно-озоновой воздушной смесью. Данная установка является прототипом предлагаемого устройства.The disadvantage of this setup is that two bioconversion processes occur in one place and it is rather difficult to select information from a rotating bioreactor through rotating end walls. And yet - the disadvantages of the above patents is that it does not provide uniform saturation of the entire volume of the composted mass with an oxygen-ozone air mixture. This installation is a prototype of the proposed device.

Цель изобретения - интенсификация биотермического процесса переработки органической массы.The purpose of the invention is the intensification of the biothermal process of processing organic matter.

Поставленная задача достигается тем, что цилиндрический биотермический барабан с теплоизолирующим покрытием для переработки органической массы в компост, установленный горизонтально на четырех опорных катках с возможностью возвратно-вращательного движения посредством реверсивного электропривода, снабжен системой аэрации кислородно-озоновой воздушной смесью осуществляемой через металлокерамические трубы, расположенными горизонтально относительно продольной оси биобарабана в пределах 120° сектора по окружности и закрепленные на левой выдвижной торцевой стенке барабана с таким расчетом, чтобы под неподвижными металлокерамическими аэрационными трубами свободно проходила одна часть перемешивающих лопаток, закрепленных на внутренней поверхности корпуса барабана таким образом, чтобы длина большей стороны лопаток располагалась вдоль продольной оси барабана и крепилась к корпусу барабана под углом 60°, образуя прерывистую винтовую линию по типу многозаходного шнека, а другая часть - угол в 60° был бы обращен в другую сторону (при реверсе электропривода).The problem is achieved in that a cylindrical biothermal drum with a heat-insulating coating for processing organic matter into compost, mounted horizontally on four track rollers with the possibility of reciprocating motion by means of a reversible electric drive, is equipped with an aeration system of oxygen-ozone air mixture through ceramic-metal pipes arranged horizontally relative to the longitudinal axis of the bio-drum within 120 ° sectors around the circle and fixed on the left sliding end wall of the drum so that under the fixed ceramic-metal aeration pipes one part of the mixing blades mounted on the inner surface of the drum body freely passes so that the length of the larger side of the blades is located along the longitudinal axis of the drum and is attached to the drum body at an angle of 60 ° , forming an intermittent helical line like a multi-auger screw, and the other part - an angle of 60 ° would be turned in the opposite direction (when reversing the electric drive).

Вся внутренняя поверхность биобарабана, торцевые стенки, лопатки, кроме металлокерамических труб, покрыты антиадгезионным износостойким покрытием, обладающим способностью не смачивания с перемешивающимися органическими массами. При прохождении под давлением кислородно-озоновой воздушной смеси по металлокерамическим трубам при закрытых заглушками выходах из них, благодаря их пористости, из них под давлением выходит огромное количество мелких струек в перемешиваемую массу (величина пор по диаметру составляет 0,05-0,1 мм), получается некий струйный разрушительный «ершик», способствующий значительному обогащению воздушной смесью органический материал.The entire inner surface of the bio-drum, end walls, vanes, except for ceramic-metal pipes, are coated with a non-adhesive wear-resistant coating with the ability to not wet with mixed organic matter. When the oxygen-ozone air mixture passes under pressure through the ceramic-metal pipes with the plugs closed, they exit from them, due to their porosity, a huge number of small streams enter the mixed mass under pressure (the pore size is 0.05-0.1 mm in diameter) , it turns out some kind of destructive "brush", contributing to a significant enrichment of the organic material with an air mixture.

В основном биореактор представляет собой стационарную установку, содержащую вращающуюся часть биореактора и две перемещаемые части со своими электроприводами, это - левая торцевая стенка биореактора и правая торцевая стенка. Через центральную ось каждой стенки проходят управляемые валы с деталями, образующими внутри биореактора поперечную перегородку с нижней регулируемой заслонкой, делящей биореактор на две камеры - биотермическую и сушильную.Basically, a bioreactor is a stationary installation containing a rotating part of the bioreactor and two movable parts with its own electric drives, this is the left end wall of the bioreactor and the right end wall. Controlled shafts pass through the central axis of each wall with parts forming a transverse septum inside the bioreactor with an adjustable lower damper dividing the bioreactor into two chambers - biothermal and drying.

Нами не найдено никакой информации о вращающемся биореакторе с неподвижными торцевыми стенками, поэтому решили облегчить получение информации с неподвижной стенки для приборной доски системы управления: показатели датчиков температуры, кислородомеров, датчиков давления и выпуска в атмосферу из корпуса избыточного газа, а также другие устройства автоматики, с целью упрощения, на чертеже не показаны.We did not find any information about the rotating bioreactor with fixed end walls, so we decided to facilitate the receipt of information from the fixed wall for the dashboard of the control system: indicators of temperature sensors, oxygen meters, pressure sensors and exhaust gases from the body into the atmosphere, as well as other automation devices, for simplicity, not shown.

В правой камере биореактора такая же система аэрации, точно такое же расположение аэрационных труб, только изготовленных из металлических с отверстиями диаметром 1-2 мм, приводящих компостируемую массу в «кипящее» состояние. Получаемый компост имеет рыхлую структуру и без потерь сохраняет свои удобрительные свойства при длительном хранении без укрытия. В этой же камере детали аэрационной системы и лопатки для выгрузки компоста также имеют антиадгезионное износостойкое покрытие.In the right chamber of the bioreactor, the same aeration system, exactly the same arrangement of aeration pipes, only made of metal with holes with a diameter of 1-2 mm, leading the composted mass to a "boiling" state. The resulting compost has a loose structure and without loss retains its fertilizing properties during prolonged storage without shelter. In the same chamber, parts of the aeration system and blades for unloading compost also have anti-adhesive wear-resistant coating.

На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство в виде общего вида; на фиг. 2 - сечение барабана А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - узел на фиг. 1; на фиг. 4 - более подробный общий вид устройства на фиг. 1; на фиг. 5 - сечение Б-Б на фиг. 4; на фиг. 6 - узел II на фиг. 4; на фиг. 7 - узел III на фиг. 4; на фиг. 8 - узел IV на фиг. 5; на фиг. 9 - момент отхода левой торцевой стенки от барабана; на фиг. 10 - вид В на фиг. 9; на фиг. 11 - вид Г на фиг. 9; на фиг. 12 - момент отхода правой торцевой стенки от барабана; на фиг. 13 - вид Д на фиг. 12; на фиг. 14 - вид Е на фиг. 12; на фиг. 15 - сечение Ж-Ж на фиг. 12.In FIG. 1 shows the proposed device in the form of a general view; in FIG. 2 is a sectional view of the drum AA in FIG. one; in FIG. 3 - node in FIG. one; in FIG. 4 is a more detailed general view of the device of FIG. one; in FIG. 5 is a section BB in FIG. four; in FIG. 6 - node II in FIG. four; in FIG. 7 - node III in FIG. four; in FIG. 8 - node IV in FIG. 5; in FIG. 9 - the moment of departure of the left end wall from the drum; in FIG. 10 is a view B in FIG. 9; in FIG. 11 is a view D in FIG. 9; in FIG. 12 - moment of departure of the right end wall from the drum; in FIG. 13 is a view D in FIG. 12; in FIG. 14 is a view E of FIG. 12; in FIG. 15 is a section FJ in FIG. 12.

Устройство содержит цилиндрический горизонтальный биореактор, состоящий из трех составляющих: левая торцевая выдвижная стенка 1, барабан с теплоизолирующим покрытием 2 и правая торцевая выдвижная стенка 3. Выдвижная стенка 1 стойками 4 крепится к платформе 5, имеющей возможность перемещаться по рельсовому пути 6 на колесах 7 с тормозами 8 с помощью электропривода 9 и фиксироваться с барабаном 2 во время работы фиксатором 10. На левой торцевой стенке 1 смонтированы: патрубок подачи шнековым транспортером (не показан) 11 компостируемой массы, патрубок для удаления из барабана газовой смеси углекислого газа и аммиака 12, по центральной горизонтальной оси устройства поворота заслонки 13 штангой 14 с приводом 15 и патрубок подвода кислородно-озоновой воздушной смеси 16 через распределитель 17 в систему металлокерамических труб 18 с заглушками 19. Кроме всего этого, на стенке смонтированы (не показаны) датчики: температуры внутри барабана и компостируемой массы, концентрации кислорода в газовой смеси, концентрации кислорода в газовой смеси и давления газовой смеси.The device comprises a cylindrical horizontal bioreactor, consisting of three components: the left end sliding wall 1, the drum with a heat-insulating coating 2 and the right end sliding wall 3. The sliding wall 1 with the struts 4 is attached to the platform 5, which can be moved along the track 6 on wheels 7 s brakes 8 using an electric drive 9 and fixed with the drum 2 during operation by the latch 10. On the left end wall 1 mounted: feed pipe screw conveyor (not shown) 11 compostable mass, pat tab for removing carbon dioxide and ammonia gas mixture from the drum 12, along the central horizontal axis of the rotary valve 13 with a rod 14 with a drive 15 and a nozzle for supplying oxygen-ozone air mixture 16 through a distributor 17 to the ceramic-metal pipe system 18 with plugs 19. In addition to all this , on the wall mounted (not shown) sensors: temperature inside the drum and the compostable mass, the concentration of oxygen in the gas mixture, the concentration of oxygen in the gas mixture and the pressure of the gas mixture.

Барабан 2 представляет собой цилиндр с горизонтальной осью вращения, стенки которого имеют следующее строение: сам корпус 20, низкотемпературный источник тепла - строительный тепловой кабель 21, поддерживающий температуру от 5 до 30°С, термоизоляция 22 из пенопласта или минеральных матов, обечайка 23 и опирающийся барабан на опорные катки 24, которые смонтированы со стойками 25 на фундаменте 26, стоящем под углом 1-2° над горизонтом с подъемом в сторону левой выдвижной стенки 1. Во вращение барабан приводится через его зубчатый обод 27 колесом 28 реверсивными электроприводами 29. Так как устройство стоит под некоторым углом к горизонту от смещения в сторону уклона оно предохранено ребордами 30. По оси симметрии поперек в центре барабана внутри его к корпусу прикреплено кольцо 31 и два конуса 32. Также напротив конусов на внешней стороне барабана находится открывающийся смотровой люк 33 для осмотра и наладки устройства. Внутри барабана к его внутренней поверхности прикреплены парные лопатки 34, большая сторона которых располагается параллельно общей оси барабана, а угол между лопатками с вершиной на поверхности корпуса составляет 60°, т.е. по 30° по обе стороны от радиуса барабана. Лопатки располагаются прерывисто по винтовой линии, как у многозаходного шнека. Короткая сторона лопаток должна быть такой величины, чтобы она свободно проходила под системой аэрационных металлокерамических труб, перемешивая компостную массу.Drum 2 is a cylinder with a horizontal axis of rotation, the walls of which have the following structure: the casing 20 itself, a low-temperature heat source — a building heat cable 21 that maintains a temperature of 5 to 30 ° C, thermal insulation 22 made of foam or mineral mats, a shell 23 and a support the drum on the track rollers 24, which are mounted with uprights 25 on the foundation 26, standing at an angle of 1-2 ° above the horizon with a rise in the direction of the left pull-out wall 1. The drum is rotated through its gear rim 27 by the wheel 28 rever sivny electric drives 29. Since the device stands at a certain angle to the horizontal from bias towards the slope, it is protected by flanges 30. On the axis of symmetry across the center of the drum inside it is attached to the housing ring 31 and two cones 32. Also opposite the cones on the outside of the drum is opening inspection hatch 33 for inspection and adjustment of the device. Paired blades 34 are attached to the inner surface of the drum, the large side of which is parallel to the common axis of the drum, and the angle between the blades with the apex on the surface of the casing is 60 °, i.e. 30 ° on both sides of the radius of the drum. The blades are arranged intermittently along a helix, like a multi-auger screw. The short side of the blades should be such that it freely passes under the aeration system of ceramic-metal pipes, mixing the compost mass.

Правая торцевая выдвижная стенка 3 немного отличается тем, что она имеет разгрузочное окно 35 с крышкой 36, штангу 37 с верхней заслонкой 38, патрубок для подачи атмосферного воздуха 39, распределитель воздуха 40 и точно такое же расположение аэрационных труб 41, но только изготовленных из металлических труб с отверстиями диаметром 1-2 мм с заглушками 42. Кроме этого расположены датчики температуры и влажности (не показаны). Герметизация биотермической 43 и сушильной камер 44 в поперечном сечении барабана осуществляется со стороны левой стенки 1 нижней заслонкой 13, изготовленной из неметаллического материала, уплотнениями 45 и 46. Такие же уплотнения, прилегающие к кольцу 31 имеет и верхняя заслонка 38.The right end sliding wall 3 is slightly different in that it has a discharge window 35 with a cover 36, a rod 37 with an upper damper 38, a pipe for supplying atmospheric air 39, an air distributor 40, and exactly the same arrangement of aeration pipes 41, but only made of metal pipes with holes with a diameter of 1-2 mm with plugs 42. In addition, there are temperature and humidity sensors (not shown). Sealing of the biothermal 43 and drying chambers 44 in the cross section of the drum is carried out from the side of the left wall 1 by a lower shutter 13 made of non-metallic material, seals 45 and 46. The upper shutter 38 has the same seals adjacent to the ring 31.

Кроме того, на заслонках 13 и 38 по своим периметрам закреплены седловидные уплотнения 45 по типу уплотнений для изделий из стекла. Левая торцевая стенка 1 и правая торцевая стенка 3 своими бортиками с соответствующими уплотнениями создают герметичность биореактора. Все открытые внешние и внутренние части биореактора, кроме системы аэрационных металлокерамических труб, имеют антиадгезионное износостойкое покрытие, предупреждающее прилипание органического материала к соответствующим деталям биореактора.In addition, on the shutters 13 and 38, saddle seals 45 are fixed along their perimeters according to the type of seals for glass products. The left end wall 1 and the right end wall 3 with their sides with corresponding seals create the integrity of the bioreactor. All open external and internal parts of the bioreactor, except for the aeration metal-ceramic pipe system, have a non-adhesive wear-resistant coating that prevents adhesion of organic material to the corresponding parts of the bioreactor.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

Перед подачей в биореактор органические отходы, например, навоз углеродосодержащие наполнители - солому, мелкую стружку, опилки, хвою измельчают и перемешивают, добавляют азотное удобрение сернокислый аммоний (сульфат аммония). Качество компоста, как удобрения, улучшится, если в него добавить фосфорное удобрение (суперфосфат или фосфоритной муки).Before organic waste is fed into the bioreactor, for example, manure containing carbon fillers - straw, fine chips, sawdust, chopped needles and mix, add nitrogen fertilizer ammonium sulfate (ammonium sulfate). The quality of compost, as fertilizer, will improve if phosphor fertilizer (superphosphate or phosphate rock) is added to it.

Для ускорения процесса созревания компоста необходимо еще добавлять бактериальные добавки - нитрагин, азотобактерин, фосфоробактерин, препарат АМБ и эффективные микроорганизмы (ЭМ).To accelerate the compost maturation process, it is also necessary to add bacterial additives - nitragin, azotobacterin, phosphorobacterin, the drug AMB and effective microorganisms (EM).

Устройство готовится к обработке компостируемой смеси.The device is preparing to process the compostable mixture.

В связи с тем, что барабан 2 стоит стационарно на «горке» с уклоном в правую сторону, включается привод 9, закрепленный на платформе правой выдвижной торцевой стенки. Платформа является зеркальным отображением левой платформы 5, которая тормозится перед соединением с барабаном 2 тормозом 8 и фиксируется фиксатором 10. В результате чего, верхняя заслонка плотно прилегает верхним уплотнением 45 к конусному кольцу 31. Затем включается электропривод 9 на левой платформе 5, которая перемещается до контакта левой торцевой стенки 1 с барабаном 2, происходит фиксация с включением тормозов 8. Нижняя заслонка 13 плотно контактирует с верхней заслонкой 38 с помощью уплотнений 45. Таким образом, собранный биореактор с биотермической камерой 43 и сушильной камерой 44 с разделительной поперечной перегородкой, составленной из двух заслонок 13 и 38, герметично разделяющих вышеуказанные камеры, готов к работе.Due to the fact that the drum 2 is stationary on the "hill" with a slope to the right side, the drive 9 is turned on, mounted on the platform of the right sliding end wall. The platform is a mirror image of the left platform 5, which is braked before being connected to the drum 2 by the brake 8 and is fixed by the latch 10. As a result, the upper shutter fits snugly with the upper seal 45 to the conical ring 31. Then, the electric drive 9 on the left platform 5 is turned on, which moves to of the contact of the left end wall 1 with the drum 2, the brakes are engaged 8. The lower shutter 13 is in close contact with the upper shutter 38 using seals 45. Thus, the assembled bioreactor with biot The thermal chamber 43 and the drying chamber 44 with a dividing transverse partition composed of two shutters 13 and 38, hermetically separating the above chambers, are ready for operation.

Так вот, предназначенная для обработки рассыпчатая компостная масса влажностью до 70% шнековым транспортером подается через патрубок подачи 11 левой торцевой выдвижной стенки 1 в левую, при необходимости предварительно подогретую тепловым кабелем 21 до 30° биотермическую камеру 43. Включается привод барабана 29 и барабан приходит во вращение, при скорости его 1,0-1,5 об/мин происходит заполнение барабана до 60% его объема. Заполненный барабан переводится в режим компостирования при скорости вращения 0,3 об/мин. В процессе работы компостируемая масса непрерывно загружается во вращающийся барабан и медленно продвигается согласно уклону с помощью лопаток, закрепленных по винтовой линии на внутренней поверхности барабана. После заполнения барабана, включается нагнетатель подачи воздушной смеси через патрубок 16 и распределитель 17 в металлокерамические трубы 18 подогретой кислородно-озоновой воздушной смеси. Лопатки 34, прикрепленные по винтовой линии к внутренней поверхности корпуса барабана, активно перемешивают компостируемую массу, как над системой аэрационных металлокерамических труб 18, так и из-под них, насыщая эту рыхлую массу кислородно-озоновой воздушной смесью до концентрации кислорода 25-30%. Проходя под давлением по металлокерамическим трубам с заглушками 19 и благодаря их пористости, из них выходит огромное количество мелких струек в перемешиваемую компостируемую массу (величина пор по диаметру составляет 0,05-0,1 мм), получается хороший разрушительный «ершик», способствующий значительному обогащению воздушной смесью органический материал. Начинается процесс биохимического распада органической составляющей исходной массы, при этом температура внутри достигается 60-70°С, обеспечивающей сохранение всех питательных элементов исходных компонентов смеси и уничтожение патогенных и болезнетворных микроорганизмов, семян сорняков, гельминтов. Таким образом, исключается развитие болезнетворных грибов-возбудителей болезней растений, человека, птиц и животных. При достижении вышеуказанной температуры, что фиксируется датчиком температур (не показан), в смеси начинают активно развиваться аэробные микроорганизмы, способные самостоятельно поддерживать температуру 60-70°С. Описанный режим работы устройства благоприятен для развития нитрофицирующих бактерий, обеспечивающих стабилизацию азота, выделяемого в процессе расщепления органических соединений. Водяные пары, образующиеся при компостировании, с присутствием углекислого газа и аммиака выводятся из барабана через патрубок 12. Для улучшения перемешивания компостной массы вращение барабана постоянно реверсируется реверсивным электроприводом 29. Падение температуры в обрабатываемой смеси до 25-30°С свидетельствует почти о готовности компоста. Для этого, при работающем барабане автоматически включается поворотный привод 15, который вращает штангу 14 с заслонкой 13 на 180°, давая «парному» компосту из биотермической камеры 43 проследовать в сушильную камеру 44 до окончательной готовности, используя уклон биореактора в 1-2°, вращение барабана с лопатками, расположенными по винтовой линии и антиадгезионное износостойкое покрытие внутренней поверхности биореактора. В сушильной камере 44 аэрационная система представляет систему аналогичную системе, расположенной в биотермической камере 43, но только вместо металлокерамических труб расположены металлические трубы 41 с заглушками 42 с распределителем 40 входным патрубком 39, но с более крупными отверстиями диаметром 1-2 мм. Через патрубок 39 в камеру поступает под давлением атмосферный воздух, приводящий в «кипящее» состояние компостируемую массу. Согласно показаниям датчиков влажности и температуры компостируемой массы через определенное количество часов открывается крышка 36 разгрузочного окна 35 и с помощью лопаток 34, закрепленных по винтовой линии внутри корпуса 20 барабана 2, через разгрузочное окно 35 начинается выгрузка готового компоста в подводимый лоток приемного устройства под это окно. Одновременно с разгрузкой компоста из сушильной камеры 44 происходит загрузка биотермической камеры 43 при закрытой нижней заслонки 13. Таким образом, происходит непрерывный процесс компостирования в автоматическом режиме.So, the loose compost mass intended for processing with a moisture content of up to 70% is conveyed by a screw conveyor through the feed pipe 11 of the left end sliding wall 1 to the left, if necessary pre-heated with a heat cable 21 to 30 ° biothermal chamber 43. The drive of the drum 29 is turned on and the drum comes into rotation, at a speed of 1.0-1.5 rpm, the drum fills up to 60% of its volume. The filled drum is put into composting mode at a rotation speed of 0.3 rpm. In the process, the compostable mass is continuously loaded into the rotating drum and slowly advances according to the slope with the help of blades fixed along a helical line on the inner surface of the drum. After filling the drum, the supercharger for supplying the air mixture is turned on through the pipe 16 and the distributor 17 into the cermet tubes 18 of the heated oxygen-ozone air mixture. The blades 34, attached along a helical line to the inner surface of the drum casing, actively mix the composted mass, both above and from the system of aeration metal-ceramic pipes 18, saturating this loose mass with an oxygen-ozone air mixture to an oxygen concentration of 25-30%. Passing under pressure through ceramic-metal pipes with plugs 19 and due to their porosity, a huge number of small streams leave them into a mixed compostable mass (pore size in diameter is 0.05-0.1 mm), a good destructive brush is created, which contributes to a significant enrichment with an air mixture of organic material. The process of biochemical decay of the organic component of the initial mass begins, while the internal temperature is reached 60-70 ° C, ensuring the preservation of all the nutrients of the initial components of the mixture and the destruction of pathogenic and pathogenic microorganisms, weed seeds, helminths. Thus, the development of pathogenic fungi-pathogens of diseases of plants, humans, birds and animals is excluded. Upon reaching the above temperature, which is recorded by a temperature sensor (not shown), aerobic microorganisms actively capable of independently maintaining a temperature of 60-70 ° C begin to develop in the mixture. The described mode of operation of the device is favorable for the development of nitrifying bacteria, providing stabilization of nitrogen released during the decomposition of organic compounds. Water vapor generated during composting, with the presence of carbon dioxide and ammonia, is removed from the drum through the nozzle 12. To improve the mixing of the compost mass, the rotation of the drum is constantly reversed by a reversible electric drive 29. A drop in temperature in the processed mixture to 25-30 ° С almost indicates that the compost is ready. For this, with the drum running, the rotary drive 15 is automatically turned on, which rotates the rod 14 with the damper 13 through 180 °, allowing the “pair” compost from the biothermal chamber 43 to proceed to the drying chamber 44 until final readiness, using a bioreactor bias of 1-2 °, rotation of the drum with blades located along a helical line and anti-adhesive wear-resistant coating of the inner surface of the bioreactor. In the drying chamber 44, the aeration system is a system similar to the system located in the biothermal chamber 43, but metal pipes 41 with plugs 42 with a distributor 40 with an inlet pipe 39, but with larger holes with a diameter of 1-2 mm, are located instead of ceramic-metal pipes. Through the pipe 39, atmospheric air enters the chamber under pressure, resulting in a “boiling” state of the compost mass. According to the readings of the humidity and temperature sensors of the composted mass, after a certain number of hours the cover 36 of the discharge window 35 opens and, using the blades 34 fixed along a helical line inside the housing 20 of the drum 2, discharge of the finished compost into the input tray of the receiving device under this window starts through the discharge window 35 . Simultaneously with unloading the compost from the drying chamber 44, the biothermal chamber 43 is loaded with the lower shutter 13 closed. Thus, a continuous composting process takes place in automatic mode.

Claims

1. Device for intensifying the biothermal process of processing organic matter using a solid fraction of manure, containing a base mounted on support rollers with the possibility of rotation by means of a drive, a cylindrical drum with a heat-insulating coating, equipped with an aeration system of the composted mass and having loading and unloading located on its opposite end sides windows, as well as vanes mounted in the drum, characterized in that the inner space of the drum is divided by a sealed partition into two chambers: biothermal and drying, the aeration system with oxygen-ozone air mixture in the biothermal chamber is made in the form of cermet pipes with plugs, and the aeration system with the air mixture in the drying chamber is made in the form of metal pipes with holes, while the blades for mixing the compostable masses and unloading of the finished compost are fixed on the inner surface of the drum casing along a helical line.

2. The device according to p. 1, characterized in that the drum has a hatch in the partition area for its installation and visual observation.

3. The device according to p. 1, characterized in that the inside of the drum casing and its parts are coated with a wear-resistant coating.

4. The device according to p. 1, characterized in that the left and right end walls are configured to disconnect from the drum for ease of maintenance.

5. The device according to p. 1, characterized in that the bioreactor is installed with a slope to facilitate unloading of compost.