Способ переработки органических отходов фермерских хозяйств и устройство для его осуществления

Способ переработки органических отходов фермерских хозяйств и устройство для его осуществления

Реферат

 

Использование: переработка органических отходов сельского хозяйства и приготовление удобрений из навоза животных и растительных материалов. Сущность изобретения: после аэробной переработки бурт уплотняют газовым колпаком с грузами, создавая тем самым анаэробные условия для выделения биогаза. После приготовления удобрений газовый колокол и корпус реактора поднимают любым подъемным устройством за петли, и вильчатым подъемником или на санях поддон с готовыми ограничительными удобрениями, транспортируют к месту утилизации. 2с. и 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности приготовлению удобрений из отходов сельскохозяйственного производства, из навоза животных и растительных материалов.

Известен способ для метанового брожения органических веществ (патент Франции N 2614888, кл. C 02 F 11/04, 1988), предусматривающий проведение следующих стадий: насыщение отходов кислородом воздуха в течение 1-х сут в первой камере; предварительное брожение в аэробных, а затем анаэробных условиях в течение 2-х сут во второй камере, и анаэробное брожение в течение 20-ти сут в третьей камере, и при необходимости полное брожение в последней камере в течение 60-и сут.

Громоздкость технологии, большие капитальные и эксплуатационные затраты не позволяют фермеру реализовать этот способ переработки органической массы.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство (авт. свид. СССР N 1305134, кл. C 02 F 11/04, 1987), содержащее биореактор, газовый колокол с патрубком отвода газов.

Цель изобретения быстрое создание условий для развития анаэробных микроорганизмов с меньшими затратами средств.

В результате использования изобретения фермер получает биогаз без затрат тепловой энергии.

Цель достигается тем, что органическую массу после аэробного сбраживания и достижения наивысшей температуры 65 75^oC постепенно уплотняют, а уплотненную органическую массу сбраживают в анаэробных условиях с одновременным удалением и дальнейшей утилизацией газообразных продуктов брожения.

Цель изобретения изготовление простого и дешевого биореактора, позволяющего без сложных механизмов и машин получить экологически чистое органическое удобрение и биогаз.

В результате использования устройства фермер перерабатывает органические отходы хозяйства, решает санитарные и экологические задачи на упрощенной конструкции биореактора.

Цель достигается тем, что корпус выполнен в виде цилиндрической обечайки без дна с окном в нижней его части для подачи воздуха и снабжен деревянным настилом, на котором он установлен, и петлями в верхней части для его подъема.

На чертеже дана схема предлагаемого устройства.

Устройство состоит из корпуса биореактора 1, покоящегося на деревянном настиле 2. В нижней части корпуса имеется отверстие с фланцем 3, к которому крепится гофрированный патрубок 4 вентилятора 5 ручного привода. В верхней части корпуса биореактора имеются петли 6. На деревянный настил ставится щелевой деревянный поддон 7. Корпус биореактора сверху закрывается газовым колоколом 8 с газовым колпаком 9 с прокладкой и крышкой 10, в которую вставлена газовая труба или газовый шланг 11 с пробковым краном 12. Газовый колпак внизу имеет сетку 13. На крыше колокола имеются петли 14 с закладными стержнями 15 и грузы 16 для уплотнения органической массы.

Переработка органических отходов осуществляется следующим образом.

На деревянный настил 2 ставится поддон 7 и корпус биореактора 1. К корпусу подсоединяется фланец 3 со шлангом 4 и вентилятором 5. В биореактор вручную или погрузчиком загружается навоз или смесь его с наполнителями до верхнего уровня. Вручную или подъемником опускается в биореактор газовый колокол 8; в петли 14 вставляют закладочные стержни 15, чтобы колокол не опускался ниже и не уплотнял навоз влажностью 45 70% Закрывается пробковый кран 12 газопровода 11 и, вращая вручную вентилятор 5 в биореактор 1 закачивается кислород воздуха.

Когда температура органической массы поднимается до 65 75^oC, что можно проверить термометром; опустив его в межстенное пространство, кран 12 открывают, закладные стержни 15 вынимают из петель 14, на крышку газового колокола 8 ставят грузы (кирпичи, блоки, камни, металлические предметы и др.) и колокол начинает постепенно опускаться ниже, подпрессовывая органическую массу и выдавливая из пор газ аэробного разложения.

Температура и анаэробная среда создают условия для метаногенеза в течении 20 40 дн. Затем снимают грузы 16, за петли 14 поднимают газовый колокол 8, отсоединяют от корпуса биореактора вентилятор 5 и за петли 6 поднимают корпус 1.

Переработанная, экологически чистая масса готова к утилизации, как удобрение. За поддон 7 вильчатым подъемником ее транспортируют на поля, или вручную, опрокинув набок биореактор, нагружают вилами органическую массу в транспортные средства.

Например, фермер готовит удобрения в зимних и летних условиях из тонны навоза или компоста влажностью 70% зольностью 20% чтобы утилизировать его сразу, допустим в теплицах, или весной, или осенью с хранением готовых удобрений в буртах.

При приготовлении удобрений зимой после аэробного нагрева до 65 - 75^oC в течении 5 6 сут, анаэробное разложение будет протекать, в основном, в толерантном, мезофильном и психрофильном режимах в течении 34 дн; 20% сухого беззольного вещества уйдет в виде биореактора, что составит 48 кг. Готовых удобрений будет 952 кг.

Если фермер использует удобрения сразу, то он получит прибавку урожая в 30 кормовых единиц по сравнению с навозом, приготовленным обычным способом в буртах и хранилищах.

Если после хранения готовых удобрений в течении 2 3 месяцев фермер утилизирует их весной, то произойдут потери сухого вещества и питательных веществ и фермер получит прибавку урожая только в 20 кормовых единиц.

При приготовлении удобрений летом после аэробного нагрева до 65 - 75^oC в течение 5 дн, анаэробное разложение будет протекать, в основном, в термофильном, толерантном, мезофильном и психрофильном режимах в течении 15 дн, 20% сухого беззольного вещества уйдет в виде биогаза, что составит 48 кг. Готовит удобрений будет 952 кг.

Если фермер сразу использует готовые удобрения, то он получит прибавку урожая в 30 кормовых единиц, по сравнению с навозом, приготовленным в буртах и хранилищах обычным способом, а если после хранения готовых удобрений в буртах, фермер утилизирует их осенью, произойдут потери сухого вещества и питательных веществ большие, чем при хранении их в зимних условиях, и фермер получит прибавку урожая только в 10 кормовых единиц (т.е. в 10 кг в пересчете на овес).

Формула изобретения

1. Способ переработки органических отходов фермерских хозяйств, включающий аэробное брожение органических отходов влажностью 45 70% с экзотермическим разогревом и анаэробное брожение с получением органических удобрений и биогаза, отличающийся тем, что органическую массу после аэробного сбраживания и достижения наивысшей температуры 65 75^oC постепенно уплотняют, уплотняемую органическую массу сбраживают в анаэробных условиях с одновременным удалением и дальнейшей утилизацией газообразных продуктов брожения.

2. Устройство для переработки органических отходов фермерских хозяйств, содержащее корпус биореактора, газовый колокол с патрубком отвода газообразных продуктов брожения, отличающееся тем, что корпус выполнен в виде цилиндрической обечайки без дна с окном в нижней его части для подачи воздуха и снабжен деревянным настилом, на котором он установлен, и петлями в верхней части для его подъема.

3. Устройство по п.2, отличающееся тем, что газовый колокол снабжен петлями, закладными стержнями для фиксации колокола в верхнем положении, газовым колпаком с крышкой и сеткой и грузами для уплотнения органической массы.

4. Устройство по п.2, отличающееся тем, что оно снабжено установленным на настиле над окном в корпусе щелевым поддоном для прохода воздуха в органическую сбраживаемую массу.

РИСУНКИ

Рисунок 1