устройство для переработки органического субстрата в биогумус

Формула изобретения

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЕРЕРАБОТКИ ОРГАНИЧЕСКОГО СУБСТРАТА В БИОГУМУС, содержащее основание, в центре которого неподвижно закреплена опора, формообразующие стенки, механизм с погрузочной установкой, отличающееся тем, что формообразующие стенки снабжены горизонтальными шахтообразователями и опорными колесами и выполнены поворотными вокруг вертикальной опоры, при этом формообразующие стенки в верхнем основании по радиусу имеют уклон 10 - 50^o и эстакаду для прохода, причем механизм с погрузочной установкой выполнен в виде козлового крана, а оснований выполнено несколько и они размещены в ряд, причем спарены между собой и соединены поворотной стенкой.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к сельскому хозяйству, к вермикультуре.

Известно устройство для переработки органического субстрата в биогумус, содержащее направляющие, при помощи роликов установлен каркас с формообразующими стенами и шахтообразователями. Каркас снабжен цепочно-планчатым транспортером и проводами механизма воздействия, источником ультразвука и лебедкой. Формообразующий каркас выполнен в форме пирамиды, его задняя стенка выполнена неподвижной и снабжена неподвижной опорой. На передней стенке установлена камера избыточного давления, снабженная вентилятором. В задней стенке установлена камера пониженного давления (разряжения), снабженная вакуум-насосом, в камерах избыточного и пониженного давления установлены электромагнитные краны, соединенные с трубами шахтообразователями, на их концах шарнирно закреплены поворотные металлические стержни. Надувные перфорированные трубы и провода механизма воздействия установлены на катушках под кожухом на задней стенке. Четные и нечетные ряды электромагнитных кранов сблокированы кожухом и соединены с реле времени при помощи электрической цепи. Каркас с формообразующими стенами может быть расположен над траншеей и снабжен приемной камерой и наклонным цепочно-планчатым (ми) транспортером (и).

Известные устройства имеют низкую производительность.

Целью изобретения является повышение производительности и снижение материалоемкости.

Это достигается тем, что между двух направляющих, на которых расположен козловый кран с погрузочным устройством, установлены в ряд несколько устройств для формирования курганов, каждое такое устройство снабжено формообразующими стенами (снабженными горизонтальными шахтообразователями и опорными колесами), выполненными поворотными вокруг неподвижной вертикальной опоры, формообразующие стены имеют уклон 10-50^о и снабжены эстакадой. Устройства спарованы и соединены между собой единой поворотной стенкой.

На фиг.1 изображено устройство для переработки органического субстрата, план; на фиг. 2 то же, поперечный разрез; на фиг.3 то же, план, разрез; на фиг.4 то же, (второй вариант) исполнения, план; на фиг.5 устройство для формирования курганов.

Устройство для переработки органического субстрата состоит из неподвижной опоры 1, которая шарнирно соединена с каркасом радиально-формообразующей стенки 2, опирающейся на ходовые колеса 3. К каркасу стенки жестко закреплена поперечная формообразующая стенка 4. В верхнем основании радиальная стенка имеет уклон 10-50^о и снабжена трубами-шахтообразователями 5, которые установлены в горизонтальной плоскости. Трубы 5 могут иметь небольшой изгиб, который должен быть изготовлен с таким расчетом, чтобы при вращении вокруг оси они описывали форму окружности (фиг.1) и создавали шахты разных диаметров (фиг.3). На стенках 2 жестко закреплена эстакада 6 с лестницей, предназначенной для прохода обслуживающего персонала для засева дождевыми червями по мере загрузки кургана органическим субстратом.

Радиальная стенка 2 выполнена поворотной вокруг неподвижной вертикальной опоры и предназначена для формирования курганов. Однотипные устройства для формирования курганов установлены в ряд и спарованы. Между двух формообразующих курганов установлена неподвижная опора 7, на которой шарнирно закреплена поворотная формообразующая стенка 8.

На неподвижных опорах 1 и 7 установлен токосъемник 9, на передней и задней стенках 2 и 8 выполнены отверстия 10, диаметр которых равен внутреннему диаметру труб-шахтообразователей 5. Отверстия 10 предназначены для поступления и удаления воздуха в шахты 11 по трубам-шахтообразователям 5. На стенке 8 имеется кожух 12, под которым установлены катушки 13 с намотанными проводами 14 механизма воздействия. Трубы 5 установлены рядами на нескольких ярусах. На середине труб 5 при помощи шарниров 15 закреплены поворотные металлические стержни 16 (фиг.5).

Токосъемник 9 состоит из металлического магнитного стержня 17, кольца из нержавеющей стали и кожуха 19 (фиг.2), изготовленного из токонепроводящего материала. Провода механизма воздействия периодически соединяют с источником 20 ультразвука и лебедкой 21. Ходовые колеса 3 установлены под кожухом 22. Лебедка 21 снабжена электрическим двигателем 23. Вдоль ряда устройств для формирования курганов расположены направляющие 24, на которых установлены двухконсольные козловые краны погрузчика-перегружателя 25, содержащие стальные фермы 26, снабженные тележками 27, грейфером и подъемным механизмом. Питательную среду из органического субстрата подвозят на автомашинах 28 (самосвалах). Транспортировку биогумуса на поля производят на автомашинах или на автомашинах, предназначенных для внесения органических удобрений. Территория червоводни огорожена бетонной или железобетонной стеной 29, содержит ворота 30. За червоводней имеется жижесборник 31, снабженный электрическим насосом 32 и гибким шлангом 33.

Устройство может быть выполнено во втором варианте, который отличается от первого тем, что на передней стенке 2 установлена камера 34 избыточного давления, снабженная вентилятором 35. Последний снабжен электрическим двигателем 36, электрическими нагревательными элементами 37 и реле времени 38. Камера 34 избыточного давления соединена с трубами 5 так, чтобы вокруг нескольких труб 5 с избыточным давлением приходилась одна труба, соединенная с атмосферным давлением, и располагалась в центре окружности труб (фиг.2 и 5). Трубы, соединенные с атмосферным давлением, предназначены для удаления насыщенного углекислого газа, т.е. для улучшения аэрации питательной среды. Нагревательные элементы 37 используют только в холодное время года.

Устройство может быть выполнено в третьем варианте, который отличается от первых двух тем, что вместо неподвижной опорной стойки установлены неподвижно на двух уровнях (вверху и внизу) бесконечные направляющие 39, на которых установлены ролики 40. Радиальная формообразующая стенка 2 выполнена поворотной только на концах направляющих 39.

Устройство работает следующим образом. На автомашинах 28 подвозят разные компоненты питательной среды из органического субстрата. Питательную среду при помощи самосвального устройства сбрасывают на площадку. Питательная среда из разных компонентов органического субстрата смешивается в однородную массу при помощи грейфера, тележки 27 и подъемного механизма и загружается в межстенное пространство стен 2 и 8. При загрузке органического субстрата и выгрузке биогумуса ходовая тележка обеспечивает перемещение погрузчика-перегружателя 25 над устройствами, где формируются курганы. Приводные колеса (на чертеже не показано) приводятся в работу от электрического двигателя. По концам направляющих 24 установлены упоры, путевые выключатели и рельсовые противоугонные захваты (на чертеже не показано). Подъемник производит захват, подъем и перемещение органического субстрата (навоза, торфа, соломы.) в межстенное пространство стен 2 и 8 и при помощи приводной тележки механизма подъема обеспечивается подъем и опускание грейфера. При помощи гидроцилиндров приводится в работу челюсти.

Загрузку органического субстрата из транспортных средств 28 в устройство для формирования курганов производят через открытые ворота 30, можно производить ежедневно или периодически в зависимости от поступления количества объема массы. Массу органического субстрата сбрасывают в межстенное пространство стен 2 и 8 между труб 5, при падении питательная среда своей массой уплотняется, плотно прилегает к трубам 5, образуя горизонтальные шахты 11. При падении питательной среды на трубу 5 последняя опирается металлическим стержнем 16 на нижерасположенную трубу, которая в свою очередь опирается на следующую, самая нижняя труба 5 опирается на грунт или бетонное основание.

Как только питательной средой будет засыпано дно, в эту массу вносят определенное количество дождевых червей, можно вносить дождевых червей с массой биогумуса из соседнего кургана, где они размножились и имеются в большом количестве. Дождевые черви проникают в массу, равномерно распределяются в питательной среде. Через определенный интервал времени снова продолжают загрузку питательной среды. Питательную среду укладывают в форме кургана, при этом производят послойную укладку органического субстрата с послойным засевом дождевыми червями. Как только масса органического субстрата достигнет верхнего основания, замыкают электрическую цепь, питающую электрический двигатель 23, который вращает лебедку 21. Лебедка при помощи троса перемещает каркас с формообразующими стенами 2 на другое место. При этом каркас 2 вращается вокруг неподвижной опоры 1, провода 14 механизма воздействия, намотанные на катушку 13, под кожухом 12 разматываются и перемещаются по шахтам 11. Трубы 5 перемещаются, образуют шахты 11. При перемещении труб 5 металлические стержни 16 от сопротивления питательной среды перемещаются вверх, поворачиваются на шарнирах 15 на 90^о и устанавливаются из вертикального положения в горизонтальное.

После перемещения на новое место вертикальные стержни 16 от действия кинетической энергии от собственного веса перемещается из горизонтального в вертикальное положение. Снова производят загрузку органического субстрата между рядами труб 5 и послойный засев дождевыми червями, при падении питательная среда уплотняется. В каждой шахте 11 перемещается воздух и обеспечивается циркуляция воздуха, питательная среда обогащается воздухом (кислородом).

Обслуживающий персонал перемещается по эстакаде 6 и с помощью специальных устройств равномерно засевают дождевыми червями поверхность питательной среды на всех уровнях. Можно производить послойно засев дождевыми червями с массой биогумуса, не отделяя червей от среды обитания, а перемещая биогумусную массу с червями. Все технологические операции повторяются. Как только каркас с формообразующими стенами 2 сделает 3/4 оборота вокруг неподвижной опоры 1 формообразующую стенку 8 расфиксируют при помощи крючков и колец, расположенных на неподвижной опоре. Край каркаса формообразующей стенки 8 соединяют с неподвижной опорой при помощи троса лебедки 21 (на чертеже не показано). Затем замыкают электрическую цепь, питающую электрический двигатель 23, который вращает лебедку 21. Лебедка перемещает стенку 8 на колесах 3, поворачивая ее на 180^о вокруг неподвижной опоры 7. Как только формообразующая стенка 2 переместится до неподвижной опоры (другого кургана) конец каркаса стенки 8 фиксируют к опоре 1 (см. фиг.1) при помощи крючков и колец. Далее все технологические операции загрузки и формирования курганов повторяются. Курган сверху накрывают соломой, которую увлажняют. Во время выпадения осадков в виде дождя вода стекает по наклонной поверхности курганов и накапливается в жижесборнике 31.

По мере необходимости ее используют для увлажнения питательной среды в курганах при помощи насоса 32, снабженного электрическим двигателем и гибким шлангом 33.

В холодное время года курган накрывают слоем соломы и полиэтиленовой пленкой. Это создает хорошую теплоизоляцию. В питательной среде дождевые черви растут, развиваются и размножаются. Как только дождевые черви переработают органический субстрат в биогумус провода 14, расположенные в шахтах 11, соединяют друг с другом в вертикальные ряды. Затем соединяют неподвижную металлическую опору 1 с источником 20 ультразвука. Под воздействием упругих колебаний ультразвука дождевые черви перемещаются от центра к периферии. Через определенный отрезок времени соединяют вертикальный ряд проводов 11, расположенный вблизи и коаксиально опоре, с источником ультразвука.

Под воздействием упругих колебаний ультразвука дождевые черви со всех слоев перемещаются от центра на край. Далее через определенный отрезок времени вертикальные ряды проводов последовательно подсоединяют к источнику ультразвука. Во всех слоях по мере подсоединения проводов 11 дождевые черви перемещаются из биогумуса за пределы кургана на расстеленную ткань. Ткань стряхивают и собирают червей в ящик (на чертеже не показано).

После удаления дождевых червей из среды обитания провода 14 отсоединяют от труб 5 и присоединяют их к лебедке. Замыкают электрическую цепь, питающую электрический двигатель 23, вращающий лебедку 21. Лебедка 21 удаляет последовательно провода из шахт 11, наматывая их снова на катушки 13.

Устройство может работать во втором варианте. Второй вариант отличается от первого тем, что через определенный отрезок времени реле времени 38 замыкает электрическую цепь, питающую электрический двигатель 36, который вращает вентилятор 35. Вентилятор создает избыточное давление воздуха в камере 29 и шахтах 11, расположенных в окружности трубы, и шахтах, соединенных с атмосферным воздухом (фиг.2). Воздух, проходя через слои питательной среды, удаляет обогащенный углекислым газом воздух через центральные шахты 11 и трубы 5, хорошо аэрирует все слои питательной среды, обогащая их кислородом. В холодное время года дополнительно замыкают электрическую цепь, питающую электрические нагревательные элементы 37, обогревающие воздух, при этом подача свежего воздуха во все слои питательной среды производится теплым потоком.

Устройство может работать в третьем варианте, который отличается от первых двух тем, что вместо неподвижной опорной стойки используют бесконечные направляющие 39, расположенные в центре бурта на двух уровнях (вверху и внизу), в них установлены ролики 40, при этом стенка 2 перемещается параллельно вдоль бурта и поворачивается только на концах направляющих. При этом укладку органического субстрата производят в форме продолговатой пирамиды (фиг.4).

Использование изобретения позволит повысить производительность и снизить материалоемкость.