Способ приготовления органического удобрения из отходов и устройство для приготовления органических удобрений из отходов

 

Изобретение относится к производству удобрений и к утилизации отходов. Сущность изобретения: по способу приготовления органического удобрения из отходов на содержащий закрытые сеткой каналы пол насыпают слой органического наполнителя (опилок, соломы). Затем укладывают слой заселенного червями субстрата, ежедневно поливают его водой. Снизу через органический наполнитель прогоняют воздух и отводят просочившуюся воду. По мере переработки добавляют сверху новые слои субстрата, продолжая полив. В слое органического наполнителя, который может быть смешан с сельскохозяйственными отходами, идет процесс компостирования при оптимальной температуре и одновременно обеспечивается оптимальная температура к моменту окончания переработки субстрата в биогумус органический наполнитель перерабатывается в субстрат, используемый для переработки в следующем цикле. Устройство выполнено в виде здания 1 с дренированным полом, содержащим вентилятор, подающим воздух через каналы 4 в полу в органический наполнитель. В нем создаются оптимальные условия для компостирования без дополнительных площадей и затрат на отопление помещения. 2 с. и 3 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретения относятся к производству удобрений и могут быть использованы в фермерских хозяйствах и сельскохозяйственных объединениях.

Известен способ приготовления органического удобрения из отходов целлюлозно-бумажного производства, состоящий в том, что горизонтальный слой древесной коры поливают гидросульфонатом и добавляют к нему готовое удобрение с культурой перерабатывающих микроорганизмов, затем выдерживают до завершения компостирования (заявка СССР N 5012175, кл. C 05 F 11/00, 22.11.92 г.).

Недостаток этого способа состоит в том, что получаемое удобрение не содержит гумуса, а потому не улучшает качество почвы на длительный период. Кроме того, этот способ рационален лишь для крупного производства.

Известен способ приготовления органического удобрения из отходов, состоящий в том, что порцию отходов заселяют червями, располагают ее первым горизонтальным слоем, ежедневно поливают водой, по мере переработки червями отходов добавляют сверху новые слои отходов, после накопления необходимого количества удобрения отбирают из него червей. (Н.М.Городничий, И.А.Мельник, М. Ф.Повхан и др. Биоконверсия органических отходов в биодинамическом хозяйстве, Киев. Урожай, 1990, с. 104-133).

Отбор червей может производиться так: на удобрение накладывается проницаемая для червей сетка, поверх нее насыпается слой отходов, черви в погоне за кормом переходят в него, затем сетку подымают и уносят вместе с червями.

В этом способе вырабатывается удобрение с биогумусом, созданным из копролитов продуктов жизнедеятельности червей. Его недостатком являются затраты энергии на поддержание постоянной температуры 20-22^o в субстрате и необходимость использования дополнительных площадей для подготовки субстрата.

Известно также устройство для приготовления органического удобрения из отходов с помощью червей, содержащее установленные в помещении емкости, в которых расположены последовательно снизу вверх слои удобрения и перерабатываемых отходов, а над емкостями расположены средства для загрузки отходов и полива водой (там же).

Недостатки его те же, что и у описанного выше способа.

Цель изобретений состоит в экономии энергии на отопление и сокращении размеров устройства.

Указанная цель достигается тем, что в способе приготовления органического удобрения из отходов, состоящем в том, что порцию отходов заселяют червями, располагают ее первым горизонтальным слоем, ежедневно поливают водой, по мере переработки червями отходов добавляют сверху новые слои отходов, после накопления необходимого количества удобрения отбирают из него червей, перед образованием первого горизонтального слоя насыпают слой органического наполнителя, проницаемого для воды и воздуха, а после образования первого горизонтального слоя подают воздух снизу органического наполнителя вверх и удаляют снизу проходящую через органический наполнитель воду.

Эта цель достигается также тем, что воздух подают подогретым для обеспечения температуры органического наполнителя 25-30^oC и тем, что в качестве отходов используют переработанный в предыдущем цикле приготовления удобрения органический наполнитель. В последнем случае к нему могут быть добавлены пищевые отходы или отходы овощеводства либо животноводства в отношении до 1,5 к массе органического наполнителя.

Эта цель достигается и тем, что в устройство для приготовления органического удобрения из отходов, содержащее установленные в помещении емкости, в которых расположены последовательно снизу вверх слои удобрения и перерабатываемых отходов, над емкостями расположены средства для загрузки отходов и полива водой, дополнительно введены средства подачи и подогрева воздуха, в помещении пол выполнен дренированным, расположен ниже уровня промерзания почвы и снабжен каналами для удаления воды и подачи воздуха, на полу расположен слой органического наполнителя и поверх него нижний слой перерабатываемых в удобрение отходов, а каналы подачи воздуха соединены со средствами подачи и подогрева воздуха.

На фиг. 1 представлен поперечный разрез устройства, на фиг. 2 - продольный разрез по оси симметрии.

Устройство может быть реализовано в виде здания 1 с двускатной крышей 2 шириной 12 м и длиной 20-40 м. Здание 1 заглублено в землю на 1-1,5 м и возвышается над землей на 1,5-2 м. Пол 3 здания 1 бетонированный и в нем выполнены продольные каналы 4, закрытые заподлицо с полом решеткой или сеткой 5. Каналы 4 также могут быть заполнены щебенкой. Каналы 4 имеют небольшой уклон для стока воды в отстойник 6. У торца здания 1 расположена пристройка 7, в которой установлены вентилятор 8, водяной или электрический калорифер 9 и водяной насос 10. Выход вентилятора 8 через калорифер 9 подключен к поперечному коллектору каналов 11. Из этого же коллектора 11 вода стекает в отстойник 12, куда добавляется и свежая вода. На полу установлены емкости 13 без днищ высотой 1-1,2 м. Между емкостями 13 имеются проходы 14 для обслуживания. Над емкостями проложен рельс 15 для перемещения тележки, доставляющей сырье и увозящей готовую продукцию, а под потолком смонтированы трубы 16 для подачи воды.

Реализацию способа рассмотрим на примере работы устройства.

В емкости 13 насыпают органический наполнитель 17 слоем 0,5 м. В качестве органического наполнителя 17 могут использоваться опилки, древесная кора, солома, в том числе рисовая и гречневая, а также подсолнечная лузга. Поверх этого слоя укладывается слой 8 заселенных червями отходов толщиной 0,2-0,3 м. После этого включают водяной насос 10, открывают краны и производят полив сверху слоя 18 отходов. Количество затрачиваемой на полив воды подбирается из условия, чтобы из слоя наполнителя 17 возвращалось в отстойник 5-20% затрачиваемой на полив воды. Включают вентилятор 8 и калорифер 9 (по мере необходимости). Воздух прогоняется снизу вверх через слой органического наполнителя 17 и затем через слой 18 перерабатываемых червями отходов. Этим улучшаются и условия жизнедеятельности червей. Продукты их жизнедеятельности копролиты являются основой гумуса. Они также содержат азотфиксирующие бактерии. Вода, перемещаясь сверху вниз, уносит из слоя отходов углекислоту, а также сносит в слой органического наполнителя азотфиксирующие бактерии. Аэрация, увлажнение и наличие этих бактерий создают оптимальные условия для размножения последних и переработки органического наполнителя, из которого образуется (за 2-3 месяца) компост с повышенным содержанием азота. Оптимальная температура для этого процесса 25-30^oC. При этом в расположенных выше слоях перерабатываемого червями субстрата устанавливается оптимальная для червей температура 20-22^oC. Вначале она обеспечивается подогревом подаваемого воздуха, а затем подогрев уменьшают, т.к. процесс компостирования идет с тепловыделением. Каждые 15 дней сверху добавляется новый слой отходов. Черви за этот срок успевают в основном переработать предыдущий слой и в поисках корма перемещаются вверх. Таким образом, за 2-3 месяца накапливается слой удобрения (биогумуса) толщиной 0,5 м. После этого отбирают с помощью сетки червей для последующего использования, выгружают удобрение и затем переработанный органический наполнитель. На этом цикл работы завершается.

Компост, полученный из органического наполнителя, также является удобрением, превосходящим по своим свойствам навоз. Однако еще более эффективно его использовать в следующем цикле в качестве корма для червей, которые перерабатывают его в биогумус значительно легче и полнее, чем первичные отходы. При этом к компосту можно добавить пищевые отходы, недозревшие и поврежденные овощи, ботву, навоз, помет, которые также будут переработаны червями с помощью бактериальных культур компоста.

Процесс переработки отходов в биогумус может идти и зимой. По экспериментальным данным, внесение 1 м³ биогумуса на гектар достаточно для того, чтобы устранить снижение количества гумуса в почве и начать процесс его возрастания. Таким образом, устройство указанных размеров достаточно для обеспечения оживления почвы и возрастания ее плодородия на площади 150 га за один цикл.

Формула изобретения

1. Способ приготовления органического удобрения из отходов, при котором заселяют порцию отходов червями и располагают ее первым горизонтальным слоем, ежедневно поливают водой, по мере переработки червями отходов добавляют сверху новые слои отходов, после накопления необходимого количества удобрения отбирают из него червей, отличающийся тем, что перед образованием первого горизонтального слоя насыпают слой органического наполнителя, проницаемого для воды и воздуха, а после образования первого горизонтального слоя подают воздух снизу органического наполнители вверх и удаляют снизу проходящую через органический наполнитель воду.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что воздух подают подогретым для обеспечения температуры органического наполнителя 25 30^oС.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве отходов используют переработанный в предыдущем цикле приготовления удобрения органический наполнитель.

4. Способ по п.3, отличающийся тем, что к переработанному органическому наполнителю добавляют пищевые отходы или отходы овощеводства либо животноводства в отношении 0,5 1,5 к массе органического наполнителя.

5. Устройство для приготовления органического удобрения из отходов, содержащее размещенные в помещении емкости, над которыми расположены средства для загрузки отходов и полива водой, отличающееся тем, что оно снабжено средствами для подачи и подогрева воздуха, при этом пол в помещении расположен ниже уровня промерзания почвы, выполнен дренированным и имеет каналы для удаления воды и подачи воздуха, причем каналы для подачи воздуха соединены со средствами подачи и подогрева воздуха.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2