Установка для переработки навоза на белковый корм и удобрение

 

Изобретение относится к области сельского хозяйства, в частности к области переработки отходов животноводства и птицеводства, а именно навоза. Установка содержит по меньшей мере одну камеру (4) для установки поддонов (1) для навоза, собранных в штабель. Камера (4) выполнена с возможностью прохождения кондиционированного воздуха, а также с возможностью удерживания внутри себя мух. Камера содержит средство сбора личинок и средство освещения поддонов. Установка обеспечивает полную переработку навоза с получением гумуса и личинок мух, при этом в окружающую среду не поступают ни мухи, ни отходы переработки навоза - аммиак. 10 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к области сельского хозяйства, в частности к области переработки отходов животноводства и птицеводства, а именно навоза.

В настоящее время известны различные способы переработки навоза.

Традиционный способ перепревания навоза в кучах или буртах естественным путем требует значительного времени и используемых площадей. Кроме того, подобная переработка навоза, особенно свиного, создает экологически недопустимые условия для населения, поскольку запах самого навоза, выделяющийся при перепревании навоза аммиак, а также мухи различных видов, создают атмосферу, недопустимую для обитания людей. В процессе весеннего таяния снега, а также обильного выпадения осадков, перепревающий навоз вместе с образующимися водными потоками поступает в естественные и искусственные водоемы. Водоемы загрязняются навозом, что приводит к усиленному росту водных растений, гибели водной фауны и цветению водоемов. Однако, к достоинствам указанного метода следует отнести высокое качество получаемого удобрения и его низкую себестоимость.

Более перспективным является метод компостирования навоза, особенно с использованием отходов полеводства и минеральных удобрений. При компостировании навоз смешивают с отходами полеводства (в частности, соломой или некондиционным силосом) и укладывают в бурты. Кроме отходов полеводства к навозу могут быть добавлены различные минеральные удобрения и органические добавки. Указанный способ позволяет ускорить процесс перепревания навоза и значительно меньше загрязняет окружающую среду, однако, качество получаемого удобрения хуже по сравнению с вышеуказанным способом.

Наиболее перспективным в настоящее время признан способ микробиологической переработки навоза. При этом в уложенный в бурты или в биологические реакторы навоз, предварительно смешанный с минеральными питательными веществами, вводят культуры микроорганизмов, переводящих в максимально усвояемую форму соединения азота, фосфора, калия, а также другие микро- и макроэлементы, необходимые растениям. Навоз предварительно может быть смешан с различными продуктами технологической деятельности людей, способными при действии микроорганизмов переходить в усвояемую растениями форму. Хотя качество получаемого удобрения достаточно высоко, однако его высокая себестоимость, а также чувствительность микроорганизмов к внешним условиям, позволяющая практически реализовывать указанный способ только в определенных условиях, препятствуют в настоящее время широкому распространению микробиологического способа переработки навоза.

Наиболее качественное удобрение из любого навоза все же получается при переработке его естественным путем под действием личинок любых мух.

Известна установка для переработки навоза на белковый корм и биоперегной (RU, патент 2050138, A 23 K 1/00, 1995), содержащая бункер для субстрата на основе навоза и приспособление перемещения субстрата в камеру для его переработки посредством выращивания личинок мух. Указанная камера снабжена системой ярусно расположенных конвейерных лотков. Кроме того, установка содержит устройство для отделения от полученной смеси личинок, содержащее замкнутый горизонтально расположенный приводной сетчатый транспортер, установленный на ведущем и ведомых барабанах, над которым закреплены источники света для разделения смеси на целевые продукты. Между ярусами лотков размещена вентиляционная система для их обдува. Днища лотков выполнены перфорированными. Сами лотки установлены на конвейере с возможностью изменения угла наклона по отношению к его оси. Приводной сетчатый транспортер выполнен по меньшей мере из двух секций, смещенных одна относительно другой по вертикали и имеющих различную частоту вращения приводного барабана.

При использовании установки навоз смешивают с солодовыми ростками. На полученном субстрате выращивают личинки домашней мухи. На полученную смесь гумуса и личинок перед отделением личинок воздействуют потоком воздуха при 30-70^oC и скорости потока воздуха 0,51 - 2,0 м/с. Отделение личинок проводят воздействием на смесь световым потоком, причем отделение личинок проводят в два этапа, поддерживая толщину слоя смеси на каждом последующем этапе на 20,0 - 30,0% меньше толщины слоя предыдущего этапа.

Известна также поточная линия для переработки навоза на удобрения и белковый корм (SU, авторское свидетельство 725644, A 23 K 1/00, 1978). Указанная линия содержит камеру для переработки навоза на белковый корм и удобрение, камеру для культивирования мух, мельницу, склад готовой продукции и устройство для разделения навоза на фракции, выполненное в виде замкнутого горизонтально расположенного сетчатого транспортера с размещенными над ними источниками света и тепла, причем под транспортером расположены приемники для сбора удобрения и личинок. Приемник для сбора личинок соединен с сушилкой.

После помещения в указанную камеру для переработки навоза исходного материала, в камеру запускают мух, которые откладывают яйца в навоз. Выведенные из яиц личинки мух под действием света перемещаются вниз по толще навоза, перерабатывая его при этом. После переработки отделяют полученный гумус от личинок и используют оба целевых продукта.

Известно также устройство для переработки навоза (SU, авторское свидетельство 1076061, A 23 K 1/00, 1984), содержащее соединенные между собой хранилища для навоза, снабженные дозирующим транспортером. На выходе транспортера последовательно установлены камеры для переработки навоза с размещенными в них лотками и закрепленными на стенках камеры герметично закрываемыми дверцей и окном. Камеры для культивирования мух выполнены многосекционными, имеют сетчатые отсеки, соединенные с камерами для переработки навоза посредством гофрированного рукава и закреплены на поворотной раме. В зоне для доращивания личинок установлены штуцера для подачи и удаления воздуха. В зоне выгрузки перепревшего навоза установлена с возможностью поворота вместе с камерой площадка с установленным на ней вибратором. Над устройством для разделения перепревшего навоза, выполненным в виде сетчатого транспортера, установлены лампы освещения. Под верхней ветвью транспортера устройства для разделения установлен бункер для сбора личинок, на выходе которого установлен сепаратор для отделения личинок от налипшего удобрения. На выходе замкнутого транспортера установлен приемник удобрения, соединенный со шнековым транспортером.

Лотки камер посредством дозирующего транспортера заполняют навозом, а затем камеры вносят в зону внесения яиц мух. Самки мух, привлеченные запахом навоза, перелетают из камер для культивирования мух на навоз и откладывают яйца. Затем камеры для навоза герметично закрывают и переносят в зону доращивания личинок. В зоне доращивания личинок камеры с навозом находятся по пять дней. Затем содержимое лотков высыпают на сетчатый транспортер и производят разделение целевых продуктов.

Недостатком всех известных технических решений следует признать достаточно высокую себестоимость получаемых целевых продуктов, что приводит к снижению эффективности процесса. Вылет из камеры мух при высыпании лотков на сетчатый транспортер ухудшает экологическую обстановку в зоне переработки навоза.

Техническая задача, решаемая посредством настоящего изобретения, состоит в разработке установки, позволяющей более эффективно решать проблему получения белкового корма и удобрения - гумуса.

Технический результат, получаемый в результате реализации изобретения, состоит в уменьшении себестоимости получаемой продукции за счет увеличения эффективности оборудования и улучшение экологической обстановки в местах хранения и переработки навоза - гумуса.

Для достижения указанного технического результата предложено использовать установку для переработки навоза на белковый корм и удобрение, содержащую, по меньшей мере, одну камеру, выполненную с возможностью задерживания вылета из нее мух, но с возможностью подачи и удаления кондиционированного по температуре и влажности воздуха, внутри камеры установлен с зазором относительно пола и стен камеры по меньшей мере один штабель, состоящий из поддонов, каждый из которых имеет закрепленные на основании опоры, имеющие размеры, обеспечивающие свободный пролет мух и прохождение кондиционированного воздуха между поддонами, кроме того камера содержит средство сбора личинок мух, перерабатывающих навоз, а поддоны в области сочленения боковых стенок и основания имеют отверстия для выхода личинок, но препятствующие проникновению навоза. Предпочтительно, опоры выполнены в виде штырей. Преимущественно, по меньшей мере, одна из стенок камеры выполнена с возможностью запуска и/или удаления в камеру мух. Предпочтительно боковые стенки поддонов наклонены внутрь, что способствует непопаданию выпавших из верхних поддонов личинок в нижние поддоны и попаданию в средство сбора личинок. Зазор между дном камеры и нижним поддоном может быть обеспечен наличием штырей, установленных между нижним поддоном и полом, или брусков, лежащих на полу. Средство для сбора личинок может быть выполнено в виде неперфорированного поддона, установленного на полу, или щелевых отверстий в полу, заканчивающихся сборниками личинок и позволяющих выползать личинкам, но не вылетать мухам. Штабеля могут быть установлены в камеру через любую из стенок или через крышу. Устройство содержит средство освещения каждого поддона в штабеле, средство подачи кондиционированного по температуре и влажности воздуха в камеры и может содержать средство уничтожения мух, совмещенное с камерой. Предпочтительно в установке используют количество камер кратное шести. В этом случае камеры закрыты общим корпусом. Предпочтительно корпус содержит канал подачи кондиционированного воздуха, зону размещения камер и зону забора воздуха. Кроме того, в корпусе может быть размешено средство загрузки и выгрузки поддонов из камер, средство загрузки навоза в поддоны и средство выгрузки гумуса из поддонов. Предпочтительно в корпусе расположено средство дезинфекции гумуса. Средство загрузки и выгрузки поддонов в камеры может быть выполнено в виде штабелера, загружающего камеры сверху или с боковой поверхности. Средство загрузки навоза в поддоны может быть выполнено в виде рукава насоса, подающего навоз в виде суспензии или в виде шнекового транспортера. Средство выгрузки гумуса из поддонов предпочтительно выполнено в виде опрокидывателя, функцию которого выполняет штабелер. Средство дезинфекции гумуса предпочтительно выполнено в виде конусообразного сборника гумуса, снабженного в нижней части управляемой заслонкой. В процессе выдерживания гумуса в сборник происходит саморазогревание гумуса, приводящее к уничтожению микроорганизмов и личинок, случайно оставшихся в гумусе. Также личинки и микроорганизмы могут быть уничтожены путем нагрева гумуса с использованием нагревателя любой конструкции. Устройство может также содержать средство утилизации аммиака, выделяющегося в процессе переработки личинками навоза.

В дальнейшем изобретение будет раскрыто с использованием графического материала, где на фиг. 1 приведен вид одиночной камеры в разрезе, а на фиг. 2 приведен вид сверху в разрезе предпочтительного варианта реализации установки.

Камера 4 содержит (фиг. 1) поддоны 1 со штырями 2. Нижний поддон установлен с зазором относительно дна камеры посредством использования штырей 3. Ряд камер (фиг. 2) закрыт общим корпусом 5. Корпус разделен на зону 6 расположения камер 4, канал 7 подачи кондиционированного воздуха и канал 8 забора воздуха. К корпусу 5 присоединен узел заполнения поддонов 1 навозом, совмещенный с узлом 10 выгрузки гумуса.

Установка работает следующим образом.

В поддоны 1 насыпают навоз тонким слоем. Устанавливают поддоны 1 один над другим с образованием штабеля. Штабель устанавливают в одну из камер 4, в которой уже находятся мухи, способные откладывать яйца в навоз. Создают условия (освещение навоза, влажность и температуру в помещении) посредством средства освещения и системы кондиционирования воздуха, предпочтительные для откладывания мухами яиц в навоз. На освещенный и увлажненный навоз в поддонах мухи откладывают яйца. Толщина слоя навоза и количество мух в камере опытным путем выбраны таким образом, что образовавшиеся из яиц личинки полностью перерабатывают весь навоз в поддоне до окукливания при максимальном выходе личинок и полноте переработки навоза. В поисках питательных веществ личинки перемещаются по дну поддона, проваливаются в отверстия в поддоне и попадают в средство для сбора личинок. Выделяющийся в процессе переработки личинками мух навоза аммиак уносится потоком кондиционированного воздуха и поглощается водой, через которую пропускают вышедший из камер воздух. Периодически, по мере потери мухами способности откладывать яйца, любым известным способом в камере уничтожают мух. Штабель с переработанным личинками навозом штабелером вынимают из камеры. Переработанный посредством личинок навоз - гумус высыпают в приемник, выдерживают в нем время, достаточное для саморазогревания навоза и уничтожения личинок и микроорганизмов, и шнековым транспортером перемещают на затаривание. Собранные личинки используют на корм скоту в естественном или переработанном виде.

Таким образом происходит полная переработка навоза с получением удобрительного средства - гумуса и питательного средства - личинок мух. При этом в окружающую среду не поступают ни мухи, ни отходы переработки навоза - аммиак. Себестоимость целевых продуктов уменьшена примерно в 1,5 раза по сравнению с известным техническим решением.

Формула изобретения

1. Установка для переработки навоза на белковый корм и удобрение, отличающаяся тем, что она содержит по меньшей мере одну камеру, выполненную с возможностью задерживания вылета из нее мух и с возможностью подачи и удаления кондиционированного по температуре и влажности воздуха, внутри камеры установлен с зазором относительно пола и стен камеры по меньшей мере один штабель, состоящий из поддонов, каждый из которых имеет закрепленные на основании опоры, имеющие размеры, обеспечивающие свободный пролет мух и прохождение кондиционированного воздуха между поддонами, камера дополнительно содержит средство сбора личинок мух, перерабатывающих навоз, средство освещения каждого поддона в штабеле, средство подачи кондиционированного воздуха в камеры, причем поддоны в области сочленения боковых стенок и основания имеют отверстия для выхода личинок.

2. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что, по меньшей мере, одна из стенок камеры выполнена с возможностью запуска и/или удаления мух.

3. Установка по п.1, отличающаяся тем, что боковые стенки поддонов наклонены внутрь.

4. Установка по п.1, отличающаяся тем, что зазор между полом камеры и нижним поддоном образован наличием опор.

5. Установка по п.1, отличающаяся тем, что средство для сбора личинок выполнено в виде неперфорированного поддона или щелевых отверстий в полу, заканчивающихся сборниками личинок, но препятствующими вылету мух.

6. Установка по п.1, отличающаяся тем, что она содержит средство уничтожения мух.

7. Установка по п.1, отличающаяся тем, что использовано количество камер, кратное шести.

8. Установка по п.1, отличающаяся тем, что камеры закрыты общим корпусом.

9. Установка по п.8, отличающаяся тем, что корпус содержит канал подачи кондиционированного воздуха, зону размещения камер и зону забора воздуха.

10. Установка по п.8, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит средство загрузки и выгрузки поддонов из камер, и/или средство загрузки навоза в поддоны, и/или средство выгрузки гумуса из поддонов, и/или средство дезинфекции гумуса.

11. Установка по п.8, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит средство утилизации аммиака, выделяющегося в процессе переработки личинками навоза.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2