Способ приготовления биогумуса и установка для его осуществления

Способ приготовления биогумуса и установка для его осуществления

Реферат

Изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано при производстве органических удобрений (биогумуса), производстве вермикультуры (промышленных дождевых червей).

Известен способ утилизации органических отходов в биогумус, который включает приготовление субстрата путем смешивания компонентов, одним из которых являются отходы животного происхождения, внесение в него червей и/или их коконов, укладку субстрата в коробку или гряды и компостирование при влажности 65-80% и аэрации, отделение червей от полученного биогумуса. В качестве главного компонента в субстрат вводят скоп, являющийся отходом производства картона, в количестве 20-80% от массы субстрата. Дополнительно вводят мочевину в количестве не более 5% от общей массы субстрата и известняковую муку в количествах, обеспечивающих рН среды не более 8 (см. пат. РФ №2057743, МПК C05F 3/06, опуб. 1996 г.).

Недостатками способа-прототипа являются многостадийность и сложность процесса.

Известно достаточно большое количество устройств производства биогумуса, использующих один и тот же принцип жизнедеятельности дождевых червей - их перемещение из среды с бедной питательной средой в более богатую питательную среду. Указанный принцип реализуется в устройствах, когда движение червей происходит снизу вверх (Патент США №3654903, кл. А01K 67/00, 1979; патент Франции №2561869, кл. А01K 67/00, 1985; патент РФ 2033049, 6 А01K 67/033, C08F 3/06, 1992).

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому техническому решению является биогумусовый модуль, содержащий верхний полый цилиндр с крышкой, нижний полый цилиндр для сбора готового продукта с разгрузочным окном, установленное между упомянутыми цилиндрами плоское опорное кольцо для удержания биомассы в верхнем цилиндре, механизм разгрузки и аэрационные отверстия, расположенные в стенках верхнего и нижнего цилиндров. Модуль снабжен нагревателем, установленным под плоским кольцом, а по его оси смонтирован перфорированный воздуховод, сообщающийся с аэрационными отверстиями (см. Патент РФ 2162634, МПК А01K 67/033, C05F 3/06, опуб. 10.02.2001 г. - Прототип).

Указанные способ и устройство производства биогумуса имеют следующие недостатки. Во-первых, в устройствах, основанных на принципе движения червей к более богатой пище, не достигается полная переработка субстрата в биогумус, получается смесь биогумуса с субстратом, который перерабатывают черви. Этот факт требует дополнительных устройств, отделяющих биогумус от непереработанного субстрата. Во-вторых, производство биогумуса требует постоянного увлажнения среды обитания червей, что достигается ее частым поливом водой. При этом вследствие пористости из нее вымываются растворимые питательные вещества и уносятся вместе с излишком воды в зависимости от используемого устройства в землю или канализацию. В-третьих, субстрат, переработанный червями, содержит и червей, и их коконы. Поэтому должны выполняться производственные операции по отделению этих объектов от переработанного субстрата.

Задачей создания изобретения является устранение недостатков прототипа, а именно разработка простого способа и надежного в эксплуатации устройства для приготовления биогумуса, который найдет применение на приусадебных, фермерских хозяйствах, на садово-огородных и дачных участках.

Поставленная задача решается с помощью признаков, указанных в 1-м пункте формулы изобретения, общих с прототипом, таких как способ приготовления биогумуса, включающий загрузку субстрата и червей в верхнюю емкость, орошение субстрата водой, последующую добавку субстрата в емкость и выемку готового продукта, и отличительных существенных признаков, таких как загружают одновременно готовый субстрат с червями в верхнюю емкость, выдерживают субстрат в течение 1,5-2-х недель для стабилизации работы червей, а орошение не менее 3-х раз в день верхнего слоя субстрата водой ведут до влажности не менее 80%, излишки жидкости накапливают в емкости для повторного орошения субстрата, при этом готовый продукт получают путем вымывания увлажненных копролитов, выделяемых активно работающими червями, и накопления его в нижней емкости.

Согласно п.2 формулы готовый продукт сушат до влажности 40-50% или до влажности 5% для последующего помола.

Поставленная задача решается с помощью признаков, указанных в 3-м пункте формулы изобретения, общих с прототипом, таких как установка для получения биогумуса, содержащая верхнюю емкость с крышкой, установленную на нижнюю емкость для сбора готового продукта с разгрузочным окном и сливным отверстием, и отличительных существенных признаков, таких как крышка выполнена воздухопроницаемой, верхняя емкость имеет дно с отверстиями, предназначенными для пропуска жидкости и прохождения за счет сил тяжести увлажненных копролитов, выделяемых активно работающими червями, причем нижняя емкость снабжена сетчатым поддоном, под которым размещена в качестве фильтра песочная прослойка, а также дополнительной емкостью для сбора излишков увлажняющей субстрат жидкости.

Технический результат от вышеперечисленной совокупности признаков - создание простого способа и надежного в эксплуатации устройства для приготовления биогумуса, который не содержит примесей субстрата, практически не содержит червей и коконов, имеет идеальную мелкозернистую структуру.

Предлагаемый способ производства биогумуса использует динамическое свойство увлажненных копролитов, выделяемых активно работающими червями, - возможность просачивания копролитов под действием силы тяжести в пористой среде.

Способ реализуется с помощью устройства, изображенного на чертеже.

Установка для получения биогумуса содержит верхнюю емкость 1 с крышкой 2, установленную на нижнюю емкость 3 для сбора готового продукта 4 с разгрузочным окном 5 и сливным отверстием 6. Крышка 2 выполнена воздухопроницаемой, верхняя емкость 1 имеет дно 7 с отверстиями 8, предназначенными для пропуска жидкости и прохождения за счет сил тяжести увлажненных копролитов, выделяемых активно работающими червями. Нижняя емкость 3 снабжена сетчатым поддоном 9, под которым размещена в качестве фильтра песочная прослойка 10, а также дополнительной емкостью 11 для сбора излишков увлажняющей субстрат жидкости.

Все устройство установлено на подставках 12 и закрывается воздухопроницаемой крышкой 2.

Установка работает следующим образом. При открытой крышке субстрат увлажняется посредством распыления по его открытой поверхности увлажняющей жидкости. Эта жидкость фильтруется через субстрат, захватывает по пути выделенные червями копролиты и через отверстия 8 в дне 7 верхней емкости 1 попадает в нижнюю емкость 3. Копролиты задерживаются на сетчатом поддоне 9, а излишки жидкости после прохождения песочной прослойки 10 через сливное отверстие 6 сбрасываются в емкость 11. По мере накопления на поддоне 9 биогумуса 4 он извлекается через отверстие 5, подсушивается до требуемой влажности и используется по назначению. Жидкость, сбрасываемая в емкость 11, содержит значительное количество растворенных в ней питательных веществ и поэтому может использоваться для удобрения растений, а также повторно использоваться для увлажнения субстрата.

Общие условия процесса иллюстрируются с помощью следующего примера с использованием предлагаемой установки.

Способ приготовления биогумуса включает загрузку субстрата и червей в верхнюю емкость 1, орошение субстрата водой, последующую дополнительную добавку субстрата в емкость и выемку готового продукта. При этом загружают одновременно готовый субстрат с червями в верхнюю емкость, выдерживают субстрат в течение 1,5-2-х недель для стабилизации работы червей. Орошение не менее 3-х раз в день верхнего слоя субстрата водой ведут до влажности не менее 80%, излишки жидкости накапливают в емкости 11 для повторного орошения субстрата, при этом готовый продукт получают путем вымывания увлажненных копролитов, выделяемых активно работающими червями, и накопления его в нижней емкости 3.

Готовый продукт сушат до влажности 40-50% или до влажности 5% для последующего помола. Полученный данным способом биогумус не содержит примесей субстрата, практически не содержит червей и коконов, имеет идеальную мелкозернистую структуру.

Вышеприведенный конкретный пример свидетельствует о промышленной применимости предлагаемого технического решения.

Из описания и практического применения настоящего изобретения специалистам будут очевидны и другие частные формы его выполнения. Данное описание и примеры рассматриваются как материал, иллюстрирующий изобретение, сущность которого и объем патентных притязаний определены в нижеследующей формуле изобретения, совокупностью существенных признаков и их эквивалентами.

1. Способ приготовления биогумуса, включающий загрузку субстрата и червей в верхнюю емкость, орошение субстрата водой, последующую добавку субстрата в емкость и выемку готового продукта, отличающийся тем, что загружают одновременно готовый субстрат с червями в верхнюю емкость, выдерживают субстрат в течение 1,5-2 недель для стабилизации работы червей, а орошение не менее 3 раз в день верхнего слоя субстрата водой ведут до влажности не менее 80%, излишки жидкости накапливают в емкости для повторного орошения субстрата, при этом готовый продукт получают путем вымывания увлажненных копролитов, выделяемых активно работающими червями, и накопления его в нижней емкости.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что готовый продукт сушат до влажности 40-50%, или до влажности 5% для последующего помола.

3. Установка для получения биогумуса, содержащая верхнюю емкость с крышкой, установленную на нижнюю емкость для сбора готового продукта с разгрузочным окном и сливным отверстием, отличающаяся тем, что крышка выполнена воздухопроницаемой, верхняя емкость имеет дно с отверстиями, предназначенными для пропуска жидкости и прохождения за счет сил тяжести увлажненных копролитов, выделяемых активно работающими червями, причем нижняя емкость снабжена сетчатым поддоном, под которым размещена в качестве фильтра песочная прослойка, а также дополнительной емкостью для сбора излишков увлажняющей субстрат жидкости.